Приемопередатчики по витой паре своими руками

Видеонаблюдение по витой паре: схема работы и скорость передачи сигнала

Видеонаблюдение получило широкое практическое применение в различных комплексах безопасности.

Чтобы организовать эффективное наблюдение на объекте, важно обеспечить качественную передачу видеосигнала в пределах охраняемого объекта.

В процессе передачи видеосигнала он терпит ослабление и затухание, что может привести к невозможности трансляции видеопередачи от камеры к приемнику.

Чтобы это исключить применяется витая пара, которая представляет собой симметричную линию передачи сигнала, в которой помехи взаимоуничтожаются, исключая ослабление транслируемого сигнала.

Видеонаблюдение по витой паре может использоваться в системах, которые транслируют видеокартинку как с помощью цифровых IP камер, так и посредством аналоговых видеокамер.

Что собой представляет витая пара

В отличие от коаксиального кабеля, витая пара имеет в своем составе несколько проводников, которые индивидуально изолированы и скручены в пары.

Благодаря этому удается существенно уменьшить внутренние и внешние наводки, обеспечивая загрузку и высокое качество транслируемого видеосигнала на достаточно большие расстояния.

Кроме этого, использование витой пары может позволить подавать электропитание к подключенным устройствам, например, одна пара может поддерживать загрузку видеосигнала, а другая применяться для подачи питания.

Принципы передачи данных по витой паре

Аналоговое видеонаблюдение по витой паре предусматривает, что композитный сигнал, который поступает от видеокамеры к линии передачи, выполненной с помощью витой пары.

Он является несимметричным и однополярным. Чтобы преобразовать этот сигнал для передачи, изначально осуществляется его загрузка в специальный электронный блок-преобразователь.

Он может входить как в состав камеры наблюдения, так и использоваться в качестве отдельного внешнего устройства.

С помощью этого преобразователя происходит трансформация сигнала на два симметричных, которые имеют противоположные фазы.

Именно этот сигнал и используется для передачи по витой паре. Для него характерны меньшие помехи и влияние как внутренних, так и внешних электромагнитных наводок.

На принимающей стороне подключается витая пара посредством использования оборудования, которое осуществляет обратную конвертацию дифференцированного сигнала обратно, а также усиливает его.

Таким образом к входу видеорегистратора или другого принимающего устройства поступит аналоговый сигнал, который уже отфильтрован от помех и усилен, что позволит проводить качественное видеонаблюдение.

Аналогичная процедура передачи сигнала происходит и в случае, когда используются цифровые IP камеры. В данной ситуации на выходе будет приниматься цифровой сигнал.

Усилители, приемники и передатчики сигнала

Качественная передача видеосигнала с требуемым усилением, когда используется,витая пара, возможна в случае использования целого ряда дополнительных устройств. К ним относятся усилитель, приемники и передатчики сигнала. Перечисленное оборудование может быть пассивным и активным.

Для сетей, дальность которых не превышает 500 м, и загрузка которых небольшая, используют пассивные устройства, а в случае потребности передачи сигналов по витой паре на большие расстояния, устанавливаются активные устройства, поскольку на таких расстояниях видео сигнал затухает сильнее и качество трансляции может снизиться.

В качестве примера используемых устройств для подсоединения аналоговой или цифровой видеокамеры по витой паре можно привести следующие: NV-653T, RA-CD, AL-208.

NV-653T относится к активным передатчикам видеосигнала, который владеет встроенным усилителем.

С его помощью можно подключить уличные или внешние видеокамеры, обеспечивая высокое качество передаваемого черно-белого или цветного изображения.

Загрузка видеосигнала с помощью этого устройства может осуществляться на расстояния до 1,5 км. Прибор владеет встроенной грозозащитой и переключателем диапазонов расстояний передачи. Может использоваться в системах CCTV как самостоятельное устройство или в паре с активными приемниками.

RA-CD представляет собой активный приемник, который может применяться в тех случаях, когда подключение и загрузка видеосигнала происходит с помощью витой пары или коаксиального кабеля.

Устройство может применяться с пассивным передатчиком при подключении видеосистем с продолжительностью кабельной трассы до 500 м или с активными передатчиками, если длина линии составляет до 1,2 км.

AL-208 является пассивным устройством, которое может выполнять двойную функцию, когда подключаются уличные или внутренние камеры. Он успешно выполняет прием и передачу видео сигнала в пределах до 350 м.

Виды используемых кабелей

Чтобы подключать внешние и уличные камеры могут использоваться различные варианты витой пары. Ниже будут рассмотрены особенности каждой из них.

Это незащищенный кабель, который не имеет экранирования, а в качестве внешней защитной оболочки используется ПВХ-пластикат.

Этот тип кабеля может использоваться для аналоговой камеры в условиях отсутствия внешних электромагнитных помех.

Это кабель с хорошей электромагнитной защитой. Он владеет общим экраном, а каждая из его 4-х пар-скруток владеют еще и дополнительным экранированием.

Дополнительная общая оплетка может быть медной или стальной и располагается под внешним изоляционным слоем поверх всех скруток.

Кабель подойдет в тех случаях, когда загрузка видеосигнала происходит в условиях со значительными электромагнитными помехами.

Витая пара имеет 4 скрутки проводников, которые защищены общим экраном, располагаемым под ПВХ-изоляцией.

SF/UTP

Этот тип витой пары не имеет для отдельных скруток индивидуальных экранов. Экранирование осуществляется за счет общего экрана в виде фольги и оплетки, которые расположены под внешним изоляционным слоем. Кабель подойдет для подключения аналоговой и IP камеры, обеспечивая качественную передачу видеосигнала.

Все, кто подключал витую пару, знает, что кроме скрученных пар в кабеле может присутствовать также и неизолированный металлически проводник, который обеспечивает контакт между элементами экрана при его повреждении, которое может иметь место в случае надменного изгиба или растяжения.

Представленные выше кабели могут производиться в одножильном или многожильном исполнении. Одножильный кабель не применяют для прокладывания длинных трасс, обеспечивающих загрузку видео от камер видеонаблюдения.

Для этой задачи лучше подойдет многожильная витая пара, но при условии того, что будет использован усилитель видеосигнала, который нивелирует потери сигнала, когда идет загрузка на большие расстояния.

Достоинства от использования витой пары при видеонаблюдении

Видеонаблюдение, построенное с помощью витой пары, существенно превосходит аналогичные системы, созданные с помощью коаксиального кабеля.

Дальность и скорость передачи сигнала

Витая пара отличается возможностью передачи сигналов на большие расстояния и с более высокой скоростью. При условии того, что будет использован специальный усилитель, потери сигнала вообще может и не быть.

Что касается коаксиальных линий передачи, то на их работу, а соответственно и коэффициент затухания сигнала будет влиять множество факторов, действие которых исключить невозможно. Это и качество используемого металла, и сечение проводника, и внешняя температура, электромагнитные помехи и пр.

Удобство монтажа

Несмотря на то, что коаксиальный кабель отличается повышенной прочностью и устойчивостью к механическим нагрузкам, его монтаж существенно сложнее.

Используя витую пару можно осуществлять соединение устройств с минимальным радиусом изгиба на поворотах. Также витая пара более просто укладывается в монтажные короба.

Помехи

Коаксиальный кабель весьма неустойчив к электромагнитным помехам, которые создаются различными работающими приборами. Поэтому видеонаблюдение и загрузка видео с помощью этого кабеля является весьма проблематичной задачей.

Что касается витой пары, то в ее конструкции специально предназначены экраны для защиты от радиопомех. Используются как общие экраны, так и отдельные для каждой пары скруток.

Подведение питания по одному и тому же кабелю

Много современных видеокамер не имеют специального выхода, через который может осуществляться подключение источников питания.

В таком случае использование витой пары будет оптимальным вариантом. Кроме того, что через него может осуществляться загрузка видеосигнала также может и передаваться питание для работы видеокамер.

Для этого используется технология Power over Ethernet, которая включает несколько стандартов передачи электропитания к устройствам.

Это может быть стандарт 802.3af, поддержку общей мощности подключенных устройств равную 15 Вт, а также стандарт 802.3at, поддерживающий 24 Вт.

Применение витой пары позволит существенно сэкономить на монтажных работах и кабеле, поскольку не придется прокладывать отдельную линию для электропитания.

Еще одним преимуществом подключения с помощью витой пары является то, что с ее помощью можно параллельно передавать сигнал с 4- видеокамер, в то время, как для коаксиального кабеля поддерживается работа только с одной камерой.

Также применение витой пары позволит выполнять процедуры масштабирования сетей. Достаточно будет на удаленной точке установить коммуникатор или концентратор и можно будет осуществить разветвление сети в этом месте, подключив дополнительные устройства.

Заключение

Видеонаблюдение по витой паре на порядок превосходит коаксиальные системы.

Кроме технических преимуществ, витая пара отличается более простым монтажом и функциональностью, предоставляя возможность решения поставленной задачи разными способами.

Благодаря различному выбору кабелей витой пары, можно подобрать оптимальный вариант для реализации конкретного проекта видеонаблюдения, экономя при этом существенные средства на покупке кабеля и монтажных работах.

Видео: Подключаем камеру по кабелю витая пара своими руками

Источник

Создание видеонаблюдения по витой паре

Витой парой называется кабель, который по стандарту имеет 8 индивидуально изолированных и попарно скрученных проводников, и применяется обычно для подключения IP камер. В некоторых случаях при помощи витой пары можно организовать и аналоговое видеонаблюдение с использованием специальных активных и пассивных приемопередатчиков.

IP видеонаблюдение на сегодняшний день является наиболее перспективным направлением в области охранных систем, поскольку даже одна IP камера способна выполнять множество функций по обеспечению защиты и безопасности объекта. В рамках данной статьи мы поговорим об основных возможностях реализации видеонаблюдения с использованием UTP кабеля (витой пары), расскажем как об IP, так и об аналоговом видеонаблюдении.

Содержание:

Особенности реализации наблюдения по UTP кабелю

Говоря об аналоговом видеонаблюдении, к применению витой пары обычно прибегают в случаях большого расстояния от камеры видеонаблюдения до видеорегистратора. Вследствие большой протяженности кабельной линии на видеосигнал в большинстве случаев накладываются помехи, которые мешают восприятию изображения с камеры.

Помехи могут возникать не только при больших расстояниях – частой причиной их возникновения является так называемый «радиофон», или проложенный по близости силовой кабель, который также может накладывать помехи на коаксиальный кабель.

Так почему же при больших расстояниях кабельных линий предпочтение отдается именно витой паре? Дело в том, что витая пара имеет 8 попарно скрученных между собой проводников, каждый из которых имеет индивидуальную изоляцию, и в дополнение ко всему покрытых общей пластиковой оболочкой. Основной особенностью, которая позволяет данному кабелю не бояться помех является именно скрутка двух проводников, каждый из которых имеет разную полярность – один «+», другой «–». Приемопередатчики вычитают из положительного сигнала отрицательный, и в итоге происходит то, что полезный сигнал усиливается вдвое, а помехи полностью исчезают.

Вследствие этого такой кабель имеет очень хорошую защиту от радиопомех, и при своем удачном соотношении цена/качество представляется хорошим вариантом для построения системы видеонаблюдения на большое расстояние.

Зачем нужны приемники и передатчики?

Вследствие своих технических характеристик, витая пара обладает очень высоким удельным сопротивлением, что негативным образом сказывается на передаче видеосигнала на расстояние свыше 200 метров, поэтому при необходимости организации видеонаблюдения на большие расстояния на обоих концах кабеля закрепляются специальные приемопередатчики, коих выделяют 2 типа:

• Пассивные приемопередатчики;
• Активные передатчики.

Передатчики устанавливаются на стороне камеры, а приемники на стороне принимающего оборудования.

Пассивные передатчики применяются для передачи видеосигнала на небольшие расстояния – 150-500м, поскольку не способны компенсировать все помехи. Основной особенностью является то, что для работы данному типу устройств не требуется подачи электропитания.

При больших протяженностях кабельных линий применяют активные передатчики, способные обеспечивать передачу сигнала на расстояние до 4 км, в зависимости от спецификации. Для работы активных приемопередающих устройств необходимо наличие питания с напряжением 12В. При правильной организации системы дальность передачи может достигать 3000-4000 м.

Чтобы успешно организовать видеонаблюдение с использованием данных технических сердств, необходимо соблюдать следующие правила:

• Использовать только совместимые между собой приемники и передатчики;
• Для достижения лучшего результата следует применять только активные приемопередатчики, желательно с возможностью регулирования усиления (корректировки АЧХ – амплитудно-частотной характеристики);
• Используйте кабель с минимальными значениями емкости между проводниками.

Сигнал может ослабляться как за счет сопротивления линии, так и за счет емкости кабеля вследствие передачи высокочастотного сигнала, а поскольку витая пара применяется для организации видеонаблюдения на дальние расстояния, нам необходимо максимально снизить риск потери сигнала за счет его усиления. Именно для усиления сигнала с камеры и применяются активные приемопередатчики.

Поскольку диапазон частот сигнала находится в достаточно широких пределах, ослабление может быть неравномерным – для обеспечения минимальных различий между изображением на мониторе, и изображением с видеокамеры, высокие частоты необходимо усиливать больше, чем низкие. Для этого необходимо провести коррекцию АЧХ, что может быть выполнено только с использованием активных приемников и передатчиков.

Категория кабеля

Степень защиты от помех также зависит от категории витой пары. Чем выше категория – тем выше защита. Обычно для нужд видеонаблюдения применяется кабель категории 5е, который при оптимальном соотношении цена/качество способен обеспечить передачу видеосигнала на расстояние 2-3 тыс. метров.

Для больших протяженностей применяются более высокие категории кабелей, способные обеспечить наилучшую защиту от помех:

• Так, кабель 8 категории имеет улучшенную защиту от помех благодаря наличию дополнительной экранирующей оболочки, отводящей помехи от кабеля;
• Для создания удаленного наблюдения на расстояния от 4 тыс. метров рекомендовано применение кабеля «витая пара» 7 и выше категории, с использованием мощных активных усилителей;
• Кабели категорий 5 и 5е работают в диапазоне частот 100 мГц и 125 мГц, и способны передавать данные с камер со скоростью 100-1000 Мбит/сек;
• Категории 6 и 6А работают в диапазоне частот 250-500 мГц, используются для прокладки скоростных локальных сетей;
• В кабеле 7 категории экранированную оболочку имеет каждая пара, а также имеется общий защитный экран под общей оплеткой. Диапазон частот – 600-700 мГц, скорость передачи 100 Гбит/с.

В системах аналогового видеонаблюдения лучше всего ведет себя кабель марки ТППэп, способный качественно работать на «высоких частотах», а учитывая что аналоговые камеры имеют диапазон частот сигнала 50 Гц — 6 мГц, данный момент является достаточно важным.

Преимущества видеонаблюдения по витой паре

Создание видеонаблюдения с использованием кабеля «витая пара» имеет массу преимуществ, по сравнению с коаксиальным:

• Больше возможностей для реализации видеонаблюдения на большие расстояния;
• Более низкая цена и экономия на кабеле за счет возможности подключения нескольких камер по одному кабелю;
• Низкий уровень помех за счет вышеоговоренных особенностей, а также благодаря использованию приемопередатчиков;
• Подключение нескольких камер по одному кабелю с использованием свободных витых пар;
• Возможность подключения дополнительных устройств – микрофонов, детекторов движения по одному кабелю;
• Реализация питания камеры с использованием оставшихся проводников – PoE в IP камерах, и с использованием инжекторов и сплиттеров без поддержки камерой технологии PoE.

Таким образом, при организации видеонаблюдения на значительные расстояния лучше всего отдать предпочтение именно витой паре, поскольку экономия в данном случае складывается ощутимая, да и качество сигнала будет в разы лучше, чем с использованием коаксиального кабеля.

Источник