Заземление коаксиального кабеля в системе видеонаблюдения

Довольно распространенной проблемой при самостоятельной организации системы видеонаблюдения является возникновение различного рода помех, которые могут быть вызваны некачественным соединением элементов системы, неправильным заземлением, или иной причиной, которую можно определить только после ознакомления с основными факторами, вызывающими помехи в системе видеонаблюдения.

Содержание:

6 основных причин вызывающих помехи

Самыми распространенными причинами, влияющими на качество изображения, являются следующие факторы:

1. Неправильно выполненное заземление или его отсутствие;
2. Плохое соединение или низкое качество разъемов;
3. Обрыв или повреждение кабеля;
4. Наличие в непосредственной близости от прокладки кабеля радиоточек, радиотелефонов, микроволновых печей, и других технических средств, способных повлиять на сигнал;
5. Импульсы ламп дневного освещения, блоков питания сторонних устройств;
6. Влияние стороннего паразитного сигнала.

Частой причиной помех является наличие сторонних токов заземления, протекающих по оплетке кабеля, которые появляются из-за разности потенциалов монитора и видеокамеры, и могут образовывать неблагоприятные контуры заземления.

Токи промышленного происхождения накладываются на сигнал, создают помехи и искажения изображения в виде темных теней, геометрического искажения картинки, нарушается синхронизация. Чем дальше установлена камера видеонаблюдения, тем сильнее будет действие сторонних токов.

Также помехи могут возникать по причине обрыва кабельной линии – в таком случае также рекомендуется воспользоваться паяльником для запаивания поврежденного участка, а для большей надежности залить герметиком, и поместить поврежденную часть кабеля в герметичную коробку.

Еще одной причиной возникновения помех в видеонаблюдении могут стать электромагнитные наводки от различных мощных источников – промышленного оборудования, электротранспорта, и т. п. Протяженная кабельная линия представляет собой большую «антенну», которая притягивает к себе электромагнитные помехи от различных устройств. Источником помех могут стать и соседние кабеля, которые также оказывают электромагнитное воздействие на кабель видеонаблюдения.

При отсутствии контуров заземления может возникать периодические импульсные помехи, которые распространяются по нулевому проводу сети. Обычно подобные помехи вызывают импульсные источники питания оборудования.

Основными источниками, создающими помехи в системе видеонаблюдения являются:

• Электротранспорт;
• Сварочные аппараты;
• Питающие кабели и различные промышленные установки;
• Источники бесперебойного питания;
• Высоковольтные линии и трансформаторы;
• Антенны, передающие сигнал, а также другие устройства, потребляющие энергию.

Современные системы видеонаблюдения на базе IP камер, где для записи и хранения информации часто используется персональный компьютер, тоже не застрахованы от помех. В данном случае основным источником помех служит блок питания компьютера. Если в качестве устройства хранения и обработки видеоданных используется видерегистратор, то помехи практически не возникают.

Виды помех

Различают несколько видов помех, разница между которыми зависит от источника, которыми они были вызваны:

• Волны на изображении – обычно вызваны ошибками при устройстве заземления. Подобные помехи исправляются путем поиска паразитных точек в заземлении, особенно в тех случаях, когда элементы оборудования не контактируют с землей;
• Горизонтальные линии различной ширины – вызываются радиоточками, радиотелефонами, СВЧ печами, и другой техникой, которая может повлиять на сигнал;
• Редкие полосы небольшой ширины светлого и темного тонов – могут вызываться блоками питания, или обрабатывающими сигнал устройствами;
• Плывущие линии, или синусоиды – для решения проблемы следует проверить качество заземления в местах источника сигнала и приемника, а также тип питания (разные фазы, или нет);
• Зернистость картинки – может быть вызвано находящимися поблизости блоками питания, лампами дневного освещения.

Как бороться с помехами?

Помехи, которые вызываются сторонними токами можно устранить несколькими способами:

• Использование камер видеонаблюдения с изоляцией корпуса и разъемов от кронштейна крепления;
• Применение только качественных кабелей;
• Использование кабелей типа «витая пара» с симметричным положением проводников;
• Изоляция разъемов и оплетки кабеля от земли;
• Недопустимость прокладки кабеля системы видеонаблюдения рядом с сигнальной или силовой линией;
• Установка камер с заземленным кожухом;
• Использование гальванической развязки – передача сигнала между устройствами без электрического контакта между ними;
• Применение оптоэлектронной развязки или видеотрансформаторов;
• Применение широкополосных фильтров.

Когда камера крепится на металлической конструкции, а сделать заземление не представляется возможным, можно просто поместить между кронштейном камеры и местом крепления деревянную прокладку, во избежание прямого касания камеры с металлической поверхностью. Как правило, в большинстве случаев проблема решается данным способом.

В некоторых случаях помехи могут быть связаны с плохо выполненным соединением разъемов, а также их низким качеством. В связи с этим для предотвращения помех специалисты рекомендуют использовать соединение под пайку, поскольку только в этом случае можно добиться длительного периода работоспособности кабеля в местах соединений.

Для борьбы с помехами в системе видеонаблюдения с камерами, находящимися на большом расстоянии от базового пункта наблюдения, специалисты вместо коаксиального кабеля советуют применять витую пару с усилителями активного типа, что позволяет передавать сигнал на большие расстояния с минимальными потерями качества изображения. Кроме того, что витая пара имеет более низкую стоимость по сравнению с коаксиалом, при ее помощи можно построить масштабную систему видеонаблюдения с возможностью передачи сигнала без помех до 4 км. При этом особенности строения данного кабеля позволяют оградить сигнал от помех и различных наводок.

Также рекомендуется не применять кабель от неизвестных производителей, выбирая лишь проверенных. Необходимо проверить его сопротивление и величину затухания сигнала при помощи осциллографа, а также равномерность экранирующей оболочки визуально.

При установке камер видеонаблюдения на больших расстояниях рекомендовано использование телефонного ТППэп кабеля, который имеет достаточно низкий коэффициент затухания, и показывает хороший результат при использовании в системах видеонаблюдения.

Заземление систем видеонаблюдения

В любых системах, связанных с передачей данных на большие расстояния, заземление играет важную роль, позволяя обезопасить оборудование от повреждения, предотвратить сбои и полный отказ.

К таким системам относится и видеонаблюдение, которой требуется защита от помех и других внешних факторов.

Для систем наблюдения, имеющих разветвленную кабельную систему и электронное оборудование, очень важна защита от воздействие импульсных и радиопомех, блуждающих токов, а также защита от грозовых разрядом.

Так как в системах видеонаблюдения камеры и записывающее оборудование может находиться на достаточно больших расстояниях и связаны кабельными линиями, заземление обязательно.

В аналоговых системах сигнал с видеокамер передаётся по коаксиальному кабелю, который при некоторых условиях начать выполнять функции антенны, на которую легко наводится паразитный сигнал.

Серьёзную опасность для систем видеонаблюдения представляют и «блуждающие токи», которые возникают в удалённых друг от друга электронных устройствах, соединённых между собой электрическим кабелем. В системах видеонаблюдения блуждающие токи могут возникнуть между видеокамерой – коаксиальным кабеле – рекордером. При этом на противоположных концах коаксиального кабеля возникает разность потенциалов, что приводит в поломке электронных устройств.

Что качается, радио- и высокочастотных помех, то они могут возникать при работе мощных устройств, к которым относятся радио или телевизионные передатчики, тиристорные регуляторы напряжения, радиолокационные станции и т.д. Такой тип помехи вызывает искажение видеосигнала.

Импульсные помехи возникают при включении или выключении мощной электротехники, к которой можно отнести станки или другое промышленное оборудование, сварочные трансформаторы и т.п. Поэтому воздействию таких помех чаще всего подвергаются системы видеонаблюдения на промышленных предприятий.

Источниками импульсных помех так же являются все виды городского электротранспорта. Наибольшую опасность представляют импульсные помехи с амплитудой свыше 1 кВ и длительностью более 10 мс. Короткие пики напряжения поражают в основном импульсные блоки питания электронной аппаратуры, а вот трансформаторные источники питания практически не подвержены воздействию импульсов.

В системах видеонаблюдения используется грозозащита, чтобы уберечь уличное оборудование и, прежде всего видеокамеры, от грозовых разрядов.

Чтобы не повредить оборудование системы видеонаблюдения нужно:

• Выполнять заземление элементов в одной точке
• Использовать только качественные кабеля
• Пприменять в кабельной линии оптоэлектронные развязки или видеотрансформаторы
• Не подключать блоки питания к разным фазам.

Применительно к системам видеонаблюдения заземление всех элементов осуществляется в месте подключения регистратора (электрощитке). Идеально это место потому, что оно находится приблизительно на одном расстоянии от всех камер, рядом с ним есть розетка с штатным заземлением, ну и требования по безопасности к нему выше.

Анализ отказов оборудования показывает, что основными “поражающими факторами” для оборудования видеонаблюдения являются разряды молнии, коммутационные импульсы помех и перенапряжения в сети питания. Например, для уличных видеокамер статистика отказов из-за помех следующая:

— до 50 % отказов: повреждение или полное разрушение блоков питания видеокамер и цепей, связанных с линиями передачи видеосигнала или телеметрии в результате воздействия разрядов молнии и коммутационных импульсных помех. Типичными последствиями являются повреждение изоляции, выгорание проводников печатных плат, разрушение электрорадиоэлементов.

— до 45 % отказов: повреждение блоков питания видеокамер в результате скачка напряжения в сети питания. Как правило, чаще выходят из строя импульсные блоки электропитания. Реже – линейные. Типичные неисправности – разрушение элементов из-за теплового пробоя.

— остальные отказы являются следствием других причин, чаще всего связанных с недостаточной герметизацией кожуха видеокамер.

Для борудования, предназначенного для записи и находящегося в помещении и непосредственно соединенного с линиями передачи видеосигнала и телеметрии картина отказов несколько иная. До 90 % отказов: повреждение или полное разрушение цепей связанных с линиями передачи видеосигнала или телеметрии в результате воздействия разрядов молнии и импульсных помех. Остальные отказы являются следствиями других причин, в том числе скачка напряжения в электросети.

При анализе отказов уличных видеокамер, как правило, выявляются:

— отсутствие каких-либо специальных средств защиты от импульсных помех, грозовых разрядов и перенапряжений по цепям питания;

— недостаточное экранирование линий передачи видеосигнала, телеметрии и питания (экран коаксиального кабеля не является серьезным препятствием для повреждения аппаратуры грозовыми разрядами);

— отсутствие специальной аппаратуры защиты от грозовых разрядов по цепям передачи видеосигнала и телеметрии;

— конструктивные недостатки борудования приводящие к возникновению “ блуждающих ” токов заземления;

— не квалифицированный монтаж борудования (отсутствие или недостаточная изоляция и герметизация, монтаж рядом с молниеотводами и т. д.);

— не квалифицированное проектирование систем видеонаблюдения в целом (прокладка длинных сигнальных цепей параллельно высоковольтным линиям, отсутствие защитных средств, и т. д.).

При анализе отказов приемного видеооборудования основной причиной является отсутствие каких-либо средств защиты от импульсных помех и грозовых разрядов на вводе в здание по цепям передачи видеосигнала и телеметрии.

При проектировании систем видеонаблюдения необходимо учитывать следующее: практически в любом импортном или отечественном оборудовании отсутствуют элементы способные поглотить энергию мощных импульсных помех 10 кВ индуцированных разрядами молнии по цепям сигнала и сети. Это делается с целью уменьшения габаритов и стоимости оборудования. Элементы защиты, поглощающие энергию грозовых разрядов выпускаются отдельно и устанавливаются на вводе линий связи и электросети в здания, а для уличных устройств – на вводе в термокожух.

Правильно выполненное заземление системы видеонаблюдения позволит избежать сбоев и поломок в процессе работы.

Обычно заземление системы видеонаблюдения делает монтажная организация, которая устанавливает оборудование для видеоконтроля на охраняемом объекте. Чтобы надежно защитить оборудование от помех и негативных воздействий на него, заземлением обязательно должны заниматься профессионалы.

Наша компания «Запишем всё» без малого 10 лет занимается монтажом систем видеонаблюдения и видеодомофонов. Мы работаем, качественно, профессионально и в установленные сроки. Звоните +7 (499) 390-28-45 в любой день недели с 8-00 до 22-00.

Согласно правилам на установку электрооборудования, любой электрический прибор или механизм, который питается от сети, должен быть заземлен.

Несоблюдение этого требования повышает риск получения электрических травм или выхода из строя дорогостоящей техники.

Эта тема также актуальна для видеокамер и регистраторов изображения. Но при организации заземления в системах видеонаблюдения нужно знать, как это правильно сделать.

Ошибки при подключении к питанию, непрофессионально выполненное подсоединение к почве, неправильный монтаж установок, некачественные комплектующие – вот перечень причин, которые могут принести финансовые проблемы легкомысленным инсталляторам.

Для чего следует соединять приборы с проводом, идущим в грунт

По определению заземление представляет собой преднамеренное, технически организованное соединение любой электроустановки с грунтом.

Важно то, что потенциал земли всегда равен 0, поэтому любой объект, соединяясь с ней, нейтрализуется от токов утечки.

Неправильным будет просто вставить провод в почву – в ней должно находиться заземляющее устройство, куда и нужно подключиться.

Как оговорено выше – земля берет на себя все более высокие потенциалы. Этот эффект как раз стоит во главе угла при защите человека от электротравм.

Если приборы не подключены к устройству в почве и на их корпусе (в результате утечек) присутствует напряжение, то живой организм, прикоснувшись к такому объекту, получит удар электрического тока, то есть, проведет электрический ток через себя. Вот почему важно соединять все без исключения приборы с шиной, идущей в почву.

Организация заземления для видеонаблюдения

Устанавливая камеры и сопутствующее комплектующее, каждый инсталлятор знает, что обязательно необходимо сделать заземление в системах видеонаблюдения.

Самым простыми и очевидным способом для непрофессионального установщика является подключение оборудования к грунту по месту.

Часто во время этого нет организации в такой точке надлежащей заземляющей оснастки. Результат – все работает некорректно, вплоть до полной потери изображения от отдельных камер.

Причиной всему этому есть разные по величине потенциалы в точках подключения к земле. Совокупная разность накладывает свою составляющую на сигнал, и регистратор не видит синхронизирующие импульсы – отстроенные уровни напряжений на входе теряются.

Чтобы избежать этой ситуации при монтаже оборудования, необходимо следовать таким правилам:

1. Подключать все объекты к почве в одном месте (точке). Если потенциал этой точки будет меняться, то это будет актуально для каждого устройства;
2. Выбирать точку соединения приблизительно равноудаленной от любого прибора. На практике таковым является щиток электропитания;
3. Если у видеокамеры корпус гальванически соединен с общим контактом, то такой корпус нельзя заземлять во избежание получения 2-й земли;
4. Если предусмотрены устройства защиты от грозы, их нужно заземлять самой толстой шиной;
5. Заземляющее устройство, которое находится в почве, должно быть организовано по всем правилам.

Заключение

Исходя из выше изложенного, можно сделать вывод, что заземление камеры видеонаблюдения и другого аналогичного оборудования должно проводиться при строгом соблюдении норм и правил на установку таких приборов.

Необходимо изучить характеристики каждого устройства в системе, их электрические схемы на предмет соединения общего провода с корпусом. Если такая ситуация имеет место, допустимо принимать нестандартные решения.

Целесообразней отказаться от заземления отдельных камер в пользу корректной работы всей системы, обеспечив объект информационными табличками на тему безопасного обращения с электрооборудованием. Установкой видеонаблюдения должны заниматься специализированные фирмы!

Видео: Заземление для системы видеонаблюдения