CCTV. Библия видеонаблюдения. Цифровые и сетевые технологии

Если такое все же происходит, то единственный выход — это изолировать гальваническим образом оба конца. Обычно для этого используется изолирующий трансформатор, иногда называемый корректором «земляной петли» или устройством подавления шума.

Паразитные контуры можно исключить (или по крайней мере минимизировать), используя видеомониторы или оборудование обработки видеосигнала с восстановлением постоянной составляющей. При этом волнообразно искаженный видеосигнал привязывается к уровню синхроимпульсов с тем, чтобы затем регенерировать видеосигнал с неискаженным уровнем постоянной составляющей. Это на деле исключает низкочастотные наводки, которые являются наиболее распространенным искажением в случае образования «земляной петли». Еще лучшее решение, правда, более дорогое, — использование оптоволоконного кабеля вместо коаксиального, хотя бы между удаленно расположенной телекамерой и видеомонитором.

Рис. 12.22. Корректор «земляной петли»

Рис. 12.23. «Земляная петля»

Молния — это природное явление, с которым ничего не поделаешь. Приемники сигналов телеуправления поворотными устройствами особенно уязвимы, так как именно в этой зоне сконцентрированы кабели передачи видеосигнала, питания и управления. Настоятельно рекомендуется хорошее и надежное заземление в районах с интенсивными грозами и, конечно же, разрядники для защиты от атмосферных перенапряжений (так называемые искровые или грозоразрядники) должны быть встроены во все каналы системы (управления, видео и др.). Большинство приемников сигналов телеуправления поворотным устройством снабжены искроразрядниками, встроенными в разъемы входа данных, и/или имеется гальваническая изоляция с помощью изолирующих трансформаторов.

Искровые разрядники — это специальные устройства, состоящие из двух электродов, включенных в разрыв кабеля, которые помещены в специальные газонаполненные трубки. Это обеспечивает разряд избыточного напряжения, наведенного молнией. Они помогают, но не дают 100-процентной защиты.

Относительно молний важно знать одну вещь: она опасна не только тогда, когда попадает прямо в телекамеру или кабель, но даже если ударяет поблизости. Вероятность прямого попадания молнии близка к нулю. Более вероятно, что молния ударит где-то рядом (в паре сотен метров от телекамеры). Индукция от такого разряда достаточна, чтобы вызвать необратимые разрушения. Сила молнии может превышать 10 000 000 В и 1 000 000 А — представьте себе, какова будет индукция. И опять, как и с «земляной петлей», лучшая защита от молний — это использование оптоволоконного кабеля, без металлических соединений не будет и наведенного напряжения.

Рис. 12.24. Устройства молниезащиты

Если используется коаксиальный кабель для передачи видеосигнала на расстояния, большие, чем это рекомендовано для данного типа кабеля, то используются магистральные усилители (иногда называемые видеоэквалайзерами или кабельными компенсаторами).

Роль усилителя-эквалайзера проста: он усиливает и корректирует видеосигнал так, чтобы поступающий на видеомонитор сигнал уже был (более или менее) восстановлен до такого уровня, который сигнал имел бы при непосредственном соединении телекамеры с видеомонитором.

Если при дистанционном соединении не используется усилитель, то общее сопротивление и емкостное сопротивление кабеля существенно влияет на качество видеосигнала как по уровню, так и по полосе частот. Если в системе используется пара сотен метров коаксиального кабеля (RG-59), то уровень видеосигнала может упасть от нормального с размахом 1 В до 0.2 В или 0.3 В.

Такие уровни уже нераспознаваемы с помощью видеомонитора (или видеомагнитофона). В результате получаем очень низкую контрастность, неустойчивую синхронизацию, на изображении появляются изломы, оно перемещается по вертикали. Кроме того, высокие частоты ослабляются больше, чем низкие, что отражается на потере мелких деталей в видеосигнале. Из фундаментальной электроники известно, что более высокие частоты всегда ослабляются больше из-за различных эффектов: поверхностного эффекта или изменения полного сопротивления от частоты, и это еще не все.

Поэтому необходимо не только усиливать видеосигнал, но и корректировать его спектр. Понятно, что в каждом усилительном каскаде шум тоже усиливается. Поэтому при работе с каждым усилителем-эквалайзером в линии следует придерживаться определенных правил. Теоретически лучше всего устанавливать усилитель-эквалайзер на середине длинного кабеля, там, где уровень сигнала относительно уровня шума еще довольно высок. Однако, середина кабеля — это не самое удобное место, главным образом потому, что понадобится подводить питание и монтировать устройство где-то посреди поля или под землей.

Именно поэтому многие производители предлагают одну из двух альтернатив.

Рис. 12.25. Видеоэквалайзер-усилитель

Первый и наиболее распространенный вариант — это установка усилителя на том конце линии, где находится телекамера, нередко в самом кожухе. В этом случае фактически происходит предусиление и предкоррекция, то есть видеосигнал усиливается и корректируется с предыскажениями, так что ко времени попадания на приемник (расстояние должно быть известно), он достигнет уровня размахом 1 В.

Второй вариант — установка на том конце линии, где находится видеомонитор, при этом больше шума будет аккумулировано «по пути», но усиление лучше контролируется и должно быть поднято от пары сотен милливольт до стандартного уровня в 1 В. Это может оказаться более практично при таких инсталляциях, когда нет доступа к самой телекамере.

На передней панели устройства имеется регулятор с калиброванными положениями для компенсируемой длины кабеля, это касается обоих вариантов установки. В любом случае важно знать длину компенсируемого кабеля.

Несколько усилителей могут быть соединены каскадно, то есть если максимальная рекомендуемая длина кабеля RG-59/U для черно-белого сигнала составляет 300 м, то при помощи двух усилителей (а иногда и трех) можно увеличить протяженность линии до 1 км (некоторые производители могут предложить один усилитель для расстояний более километра). При этом следует помнить, что невозможно избежать наличия шума, который при этом всегда накапливается.

Кроме того, при наличии в линии нескольких усилителей (двух или трех) еще более усиливается риск образования «земляных петель», влияния молний и других наводок.

Рис. 12.26. Усиление и коррекция видеосигнала

И опять же, если вы заранее знаете, что установка системы предполагает расстояния более полукилометра, то лучшее решение — использовать оптоволоконный кабель. Вместо этого может быть предложен коаксиальный кабель RG-11/U, в этом случае длина кабеля без усилителя может составлять 600–700 метров, однако стоимость оптоволоконного кабеля в наши дни сопоставима со стоимостью кабеля RG-11/U (если не меньше). Мы уже перечисляли многочисленные преимущества оптоволоконного кабеля.