Владо Дамьяновски - CCTV. Библия видеонаблюдения. Цифровые и сетевые технологии (1089174), страница 39
Текст из файла (страница 39)
Это (теперь видимое) изображение проецируется на ПЗСматрицу. Вот так телекамера видит слабо освещенные объекты. Изза специфики инфракрасного диапазона длин волн, а также из-замонохромного люминофорного покрытия экрана фотоумножителя,LLL-телекамераспособнадаватьтолькочерно-белоеизображение.Как и следует ожидать, из-за люминофорного покрытия срок службыРис. 5.58. LLL-телекамера фотоумножителя (или точнее среднее время наработки на отказ)невелико. Оно обычно составляет пару тысяч часов.Чтобы продлить время жизни телекамеры, необходимы объективы с высоким F-числом (по меньшеймере F/1200), особенно если телекамера будет эксплуатироваться круглые сутки. Кроме того, в этомслучае более приемлемым является объектив с инфракрасной коррекцией.В современных специализированных телекамерах для связи между люминофорным экраном фотоумножителя и ПЗС-матрицей используется оптоволоконная пластина.
Эта технология позволяетизбежать дальнейших потерь света и улучшает четкость изображения.Нет нужды говорить о том, что для создания сильного электростатического поля, необходимого дляускорения электронов, требуется соответствующий источник питания.Фотоумножитель такого типа можно купить отдельно и установить в телекамеру, но качество работы специализированных интегрированных телекамер намного лучше.Еще один интересный и инновационный проект был предложен компанией PixelVision Inc. —ПЗС-камера с обратным расположением матрицы, которая работает без фотоумножителя. Этателекамера, по утверждениям производителя, способна давать качественное изображениепри низких уровнях освещенности, чтораньше было под силу только телекамерамсфотоумножителем.Вобычнойтелекамерематрицаосвещается спереди, что накладываетнекоторыеограничениянахарактеристики телекамеры.
В проектеспециального устройства освещение иформированиезарядапроисходитчерезтыловуюповерхность,благодарячемуфотоныбеспрепятственно попадают на ПЗС, чтодаетвысокуюэффективностьраспознавания света в видимом иультрафиолетовомдиапазоне.Производитель обещает более высокуюразрешающую способность в условияхнизкой освещенности — благодаряувеличению чувствительности, лучшееопознавание цели — благодаряРис. 5.59. Современная LLL-телекамера«CCTVФокус» — журнал по системам видеонаблюдения и охранному телевидениюhttp://www.cctvfocus.ruCCTV5. Телекамеры в системах видеонаблюдения161повышенной контрастности и разрешению, низкую стоимость и длительный ресурс — благодаряувеличению надежности.Блоки питания телекамер и медные проводаТипичная ПЗС-телекамера потребляет около 3...4 Вт.
Это значит, что для телекамеры с питанием 12 Втребуется источник постоянного тока, обеспечивающий 300 мА. Телекамере с питанием от сети 24 Втребуется не более 200 мА. По мере развития технологии телекамеры будут потреблять все меньшеэнергии.Если несколько телекамер подсоединены к центральной линии электроснабжения, то следуетпринимать во внимание падение напряжения и не перегрузить блок питания.Еще один важный фактор, который необходимо проверять при использовании блоков питанияпостоянного тока, это проверка - стабилизированный блок питания или нет. Например, еслииспользуется блок питания постоянного тока 12 В/2 A DC, то рекомендуется иметь запас примерно25-30% мощности для уменьшения перегрева.
Тщательно выбирайте блок питания. Когда некоторые производители заявляют характеристику 12 В/2 А, то 2 А может означать лишь максимальноезначение. Это обычно определено для кратковременных пиковых нагрузок. Другими словами, вы неможете рассчитывать на постоянный ток 2 А от любого источника с маркировкой 2 А. Это действительно зависит от изготовителя и от модели. Часто блок питания 12 В постоянного тока имеетвыход 13.8 В, используемый для зарядки аккумуляторов. Учтите все это для уменьшения перегревателекамеры, особенно если кабель, соединяющий телекамеру с блоком питания, короткий. Обычно, если кабель питания имеет длину пару сотен метров, никакого вмешательства не требуется изза падения напряжения на проводах, но если телекамера находится поблизости от источника, тоизбыточная энергия где-то должна рассеиваться, и обычно это происходит в самой телекамере.Проще говоря, телекамера 12 В DC нагревается, если она подключена к блоку питания 13.8 В, а нек блоку 12 В, и это плохо сказывается на отношении сигнал/шум.Нестабилизированные источники постоянного тока (обычно в форме адаптеров) — это не оченьздоровые вещи для ПЗС-телекамеры.
Во-первых, высока вероятность того, что вы сожжете предохранитель телекамеры из-за бросков напряжения при подключении нагрузки (телекамеры в данномслучае) и, во-вторых, при напряжении более чем 12 В в телекамере происходит дополнительноерассеяние энергии.И, наконец, если внутри телекамеры нет дополнительных стабилизаторов напряжения (преобразователей постоянного тока, DC/DC) или если эта стабилизация плохого качества, то пульсациинестабилизированного напряжения могут попасть в считываемые импульсы, влияя на видеосигнал.Рис. 5.60. Падение напряженияhttp://www. itv.ruITV — генеральный спонсор 2-го издания книги «CCTV.
Библия видеонаблюдения»1625. Телекамеры в системах видеонаблюденияCCTVС другой стороны, в большинстве стабилизированных блоков питания есть защита от короткого замыкания. Это значит, что даже если инсталлятор ошибется с полярностью или концовкой, то блок питаниясрежет выход, таким образом защитив блок и камеры от повреждений. К тому же, со стабилизированными блоками питания можно настроить напряжение, компенсируя падение напряжения.Нестабилизированные блоки — совсем другое дело.Таблица 5.2Падение напряжения следует учитывать при удаленном подключении камер.
Это особенно важнодля камер 12 В DC, так как падение напряжения при низких напряжениях больше. Это следствиеформулы Р = UI. Для конкретного уровня потребления камеры, чем ниже уровень напряжения, темменьше ток, что неявно усиливает падение напряжения в длинном силовом кабеле.Таблица 5.3«CCTVФокус» — журнал по системам видеонаблюдения и охранному телевидениюhttp://www.cctvfocus.ruCCTV1635. Телекамеры в системах видеонаблюденияВремяРис. 5.61. Напряжение блоков электропитания постоянного и переменного токаПри использовании камер АС (переменного тока), прежде всего, следует обратить внимание наноминальное напряжение (большинство камер требуют 24 В).
Довольно часто попадаются трансформаторы с указанным вторичным напряжением при полностью нагруженном трансформаторе,как в случае галогенных ламп. Это может ввести в заблуждение, так как с большими и постоянныминагрузками трансформаторы могут показывать более низкое напряжение, чем в случае подключения только одной камеры.Потребление тока камерой АС минимально (от 200 до 300 мА), так что вам стоит поискать трансформаторы с номиналом в 24 В АС. Никоим образом не менее важна форма синусоиды, котораяособо критична при использовании бесперебойных блоков питания (UPS). Если используется UPS,дающий ступенчатую синусоиду, то она может проинтерферировать с электроникой камеры и фазовой настройкой. Если UPS является частью системы видеонаблюдения, то правдоподобная синусоида это то, к чему следует стремиться.Ниже мы ознакомимся с базовым расчетом падения напряжения в так называемом кабеле «figure-8»,подсоединенном к одной камере 12 В DC.Типичное сопротивление медных проводов, размеры и AWG приведены в таблице 5.3.Обычно популярный кабель «figure-8» — это кабель типа 14/0.20.
Первое число указывает числожилок, второе — диаметр каждой жилки в мм. Поперечное сечение кабеля равно 14 х (0.1 )2 х 3.14 =0.44 мм2. Сопротивление медного провода «figure-8» примерно 0.04 Ом на метр. Типичная спецификация производителя для 14/0.20 дает сопротивление петли DC равное 8 Ом/100 м (петля означает 2x100 м).
Используя эти значения, мы можем оценить среднее падение напряжения при питании 12 В DC камеры через 300 м кабеля, воспользовавшись законом Ома.Допустим, наша 12 В ПЗС-камера потребляет ток 250 мА.Это значит, что камера для блока питания является сопротивлением в 12 В / 0.25 А = 48 Ом.http://www.itv.ruITV— генеральный спонсор 2-го издания книги «CCTV. Библия видеонаблюдения»164CCTV5. Телекамеры в системах видеонаблюденияДля 300 м кабеля 14/0.20 мы получим полное сопротивление петли в 24 Ом.
Теперь блок питания«увидит» общее сопротивление в 72 Ом. 12 В разделятся между Rс и Rпзс пропорционально сопротивлениям, т.е. мы получим деление напряжений. По расчетам получается: Ud равно 4 В.С таким падением напряжения — в 4 В — камера, скорее всего, работать не будет.Поэтому следует увеличить напряжение (а компактный блок питания, совмещенный с вилкой (plugpack) этого не может), по меньшей мере, до 16 В, согласно нашим вычислениям.Однако, на практике (и в зависимости от камеры) нам понадобится всего 13 В, так как наша камераможет нормально работать всего с 9 В (если мы предполагаем падение напряжения в 4 В). Этосправедливо в том случае, если внутренние минимальные требования камеры (благодаря наличиюпреобразователей DC/DC) не более 9 В.Если бы нам пришлось использовать кабель 24/0.20, то мы бы получили общее сопротивлениепетли в 15 Ом, и, используя те же вычисления, мы получим падение напряжения всего в 2.8 В.Вывод таков: чем толще кабель, тем меньше сопротивление петли, тем меньше падениенапряжения.














