Как передать видеосигнал на большие расстояния в системах видеонаблюдения? Видеонаблюдение на большие расстояния

26.05.2019

Потребность в организации видеонаблюдения на большом расстоянии до объекта контроля возникает довольно часто. Реализовать подобную задачу можно несколькими способами, в зависимости от конкретного случая. Так, сделать удаленное видеонаблюдение на даче, которая находится за несколько десятков километров, можно только через интернет с использованием 3G/4G модема, а для контроля больших площадей можно использовать как кабельную линию, так и беспроводную сеть (Wi-Fi, радиоканал). Также, если это позволяет ситуация, можно использовать камеры со специальными длиннофокусными объективами, которые могут быть сосредоточены на удаленном объекте контроля.

Камеры видеонаблюдения на большие расстояния

Для начала необходимо определиться, что мы подразумеваем под камерами подобного типа. В рамках данного подраздела выделим 2 вида камер, которые могут быть использованы для видеонаблюдения за удаленными объектами:

, использующие передачу видеосигнала по радиоканалу или Wi-Fi;
Камеры видеонаблюдения с длиннофокусным объективом.

При использовании первых расстояние между камерой и пунктом наблюдения может составлять несколько сот метров. По желанию данное расстояние может быть увеличено с использованием дополнительных технических средств. Однако тут встает вопрос высокой стоимости и сложности настройки системы видеонаблюдения.

Длиннофокусный объектив позволяет сосредоточиться на удаленном объекте, находящемся на расстоянии нескольких десятков метров от камеры благодаря оптическому увеличению. Качество изображения при этом также зависит от разрешающей способности камеры. При использовании длиннофокусного объектива угол обзора будет относительно небольшим, и в некоторых случаях это может создать дополнительные проблемы при выставлении оптимальной зоны обзора.

Говоря о выборе между аналоговыми и сегодня лучше останавливаться на последних, поскольку даже самые современные аналоговые камеры с большим числом ТВЛ не сравняться по качеству с недорогой IP камерой. Также можно рассмотреть появившиеся относительно недавно AHD камеры, которые для передачи сигнала используют коаксиальный кабель или витую пару, и могут обеспечить более высокое качество изображения, по сравнению с обычными аналоговыми.

Как обеспечить подключение камер на удалении?

Витая пара. Для минимизации потерь сигнала, и уменьшения влияния разнообразных помех, для подключения камер, находящихся на значительном расстоянии от центрального пункта наблюдения рекомендовано использование кабеля «витая пара». При помощи данного кабеля можно подключать как IP так и AHD камеры видеонаблюдения.

Преимущество витой пары на высоких протяженностях заключается в ее абсолютной устойчивости к различного рода помехам, при использовании кабеля вместе с активными приемопередатчиками, а также способности передавать видеосигнал на расстояние до 4 км, без существенных потерь сигнала.

Подключение камер аналогового типа при помощи витой пары осуществляется с применением специальных приемопередатчиков, позволяющих усилить мощность сигнала в несколько раз.

Для подключения камер видеонаблюдения на больших расстояниях специалисты рекомендуют использовать кабель марки ТППэп – современный телефонный кабель, который имеет относительно невысокий коэффициент затухания, и показывает гораздо лучшие результаты при использовании в системах видеонаблюдения.

Вариант с использованием коаксиала. AHD камеры способны обеспечивать передачу видеосигнала на расстояние до 500 метров по обычному коаксиальному кабелю, при условии использования качественной модели кабеля RG-59. Про AHD видеонаблюдение вы можете почитать .

Беспроводная передача данных. При подключении камер по беспроводной сети Wi-Fi дальность их установки может достигать 200 метров, при условии монтажа на открытой территории с отсутствием препятствий между камерой и приемником. Для увеличения расстояния могут быть использованы повторители сигнала (репитеры) или усилители.

Оптоволокно. Оптоволоконный кабель является самым эффективным решением для реализации видеонаблюдения на большие расстояния, но высокая стоимость не позволяет использовать его повсеместно.

Для видеонаблюдения на расстоянии можно использовать , которые передают видеосигнал на удаленный сервер, с возможностью дальнейшего просмотра изображения с любого устройства, находясь даже за сотни километров от объекта контроля. Для их подключения не требуется выделенного IP адреса или DDNS — вся настройка осуществляется за считанные минуты при помощи специальных мобильных приложений.

Используем возможности интернета

Для реализации видеонаблюдения за удаленными объектами (дачи, загородные дома, гаражи), целесообразнее всего использовать современные 3G, а лучше , но перед их покупкой обязательно проверить качество сигнала сотовой сети в месте предполагаемой установки – если оно оставляет желать лучшего, то приобретать такие камеры вообще не стоит, поскольку они просто на просто не смогут выполнять свое прямое предназначение. Желательно чтобы в месте установки камер был уверенный прием HSPA (та самая буква H на экране мобильного телефона), что позволит передавать данные со скоростью до 30 Мбит/с. Если скорость интернета на месте будет менее 1 Мбит/с, максимум на что будут способны камеры – передавать 1-5 кадров в секунду, с заметной задержкой картинки.

При реализации видеонаблюдения с установкой видеорегистратора можно применять как аналоговые, так и IP камеры. Если на вашем удаленном объекте имеется проводной интернет, то задача значительно упрощается – в таком случае можно организовать удаленное видеонаблюдение через выделенный IP адрес, DDNS, или облачный сервис. При этом вы практически в любое время можете подключиться к камерам видеонаблюдения и наблюдать происходящее в реальном режиме времени из любой точки планеты. Поскольку получение выделенного IP адреса сегодня услуга платная, да еще и не все провайдеры могут ее предоставить (операторы мобильной связи ее не предоставляют вообще), а настройка DDNS занимает слишком много времени, да и не факт, что она будет успешной. В связи с этим все большую популярность набирают облачные сервисы, настройка видеонаблюдения через которые не составляет большого труда.

Благодаря использованию облачного сервиса можно за считанные минуты организовать онлайн видеонаблюдение из IP или даже веб камер. На сегодняшний день существует множество подобных сервисов, самым популярным из которых является первопроходец в данной отрасли – IVideon. Подробнее об этом читайте в .

При организации видеонаблюдения через удаленный сервер важно также брать в расчет скорость передачи данных – как правило, для построения полноценной системы видеонаблюдения, состоящей из нескольких IP скоростей беспроводного интернета не хватает. Но для простой системы из 1-2 камер будет вполне достаточно при грамотной настройке и относительно хорошей скорости передачи.

Питание камер

Отдельным подразделом стоит разобрать проблему питания камер видеонаблюдения, установленных на большом расстоянии. Для питания камер можно использовать как возможности PoE, так и прокладывать отдельный кабель и использовать блок питания. При прокладке питающего кабеля очень важно учитывать ряд характеристик:

Сечение питающего кабеля;
Мощность блока питания;
Потребляемая мощность камер видеонаблюдения.

Большинство камер видеонаблюдения работают при напряжении 12В. Для их питания необходимо использовать соответствующие блоки питания, преобразующие напряжение сети 220В в 12В. Проблема питания заключается в том, что при большой протяженности кабельной линии (более 100 метров) потери напряжения могут быть слишком большими, и на камеру будет поступать не 12В, а гораздо меньше. Вследствие этого камера просто не сможет работать. Для решения этой проблемы можно использовать:

Блоки питания с большей мощностью – например на 14В;
Блоки питания с регулируемой мощностью;
Подбор оптимального сечения кабеля.

Если потери напряжения будут более 2В, камера работать не будет. Если на камеру будет поступать большее напряжение, то возможно выгорание входных цепей камеры, и сенсора, что чревато полной не ремонтопригодностью устройства. Подробнее о правильном расчете сечения и подборе блока питания читайте в статье по .

Итак, мы рассказали вам об основных особенностях установки камер видеонаблюдения на расстоянии, разобрали основные виды и средства реализации удаленного наблюдения, надеемся, что данная статья будет полезной для вас! Успехов!

Передача цифрового сигнала от IP видеокамер к серверу (или коммутатору) происходит по стандартному кабелю UTP категории 5e, или так называемой «витой паре». Кроме того, популярная сегодня, технология Power over Ethernet (PoE) позволяет запитывать IP-камеры видеонаблюдения за счет подачи постоянного напряжения питания вместе с данными по стандартной неэкранированной витой паре. Витая пара подключается к сетевому устройству через порт RJ-45, а питание подается от питающего оборудования например, от коммутатора PoE или от промежуточного инжектора PoE.

Согласно стандарту IEEE 802.3af обеспечивается постоянный ток до 400 мА с номинальным напряжением 48 В (от 36 до 57 В) через две пары проводников в четырёхпарном кабеле для обеспечения максимальной мощности 15 Вт. За счет высокого напряжения уменьшаются токи, текущие по кабелю UTP, поэтому нет нужды в дорогом кабеле с большим сечением проводника.

Технология PoE обеспечивает гибкое и удобное средство питания устройств, которые расположены в отдалённых местах, и позволяет сэкономить на стоимости кабеля, а также за счет устранения расходов и трудностей, связанных с прямым соединением различных устройств по проводам. Препятствие, которое возникает при внедрении PoE, да и передачи IP сигнала в целом - это ограничение на расстояние, связанное с применением витой пары. Согласно стандарту Ethernet для кабеля категории 5e, максимальная длина сегмента кабеля - 100 метров, причем применение инжекторов и сплиттеров PoE не даёт возможность увеличить это расстояние.

Как же преодолеть это ограничение в 100 метров? Есть несколько решении этой задачи.

Конечно одним из самых распространенных способов, это установка через каждые 100 метров коммутирующих устройств. Это, как правило, самый бюджетный вариант. Но не всегда есть возможность запитать устройства коммутации, к примеру, стоит задача передать сигнал через поле или другую открытую местность. Ниже предложены альтернативные способы.

Примечание: рассматриваемые альтернативные способы не предусматривают передачи питающего напряжения для оборудования видеонаблюдения.

Передача цифрового видеосигнала с помощью беспроводной технологии Wi-Fi. Современное оборудование позволяет передавать радиосигнал на расстояние до 20 км. Например, недорогая уличная точка доступа осуществляет передачу видеосигнал от IP камер на расстояние 5-7 км. Это эффективный способ преодолеть ограничение по расстоянию. Однако, пропускная ограничивается в среднем до 150 Mb/s как заявляют производители, на практике же до 80 Mb/s.

Использование медиоконвертеров. Делятся они на несколько видов, самые популярные из них 2:

1. Медиаконверторы, позволяющие передавать видеосигнал по коаксиальному кабелю

2. Медиаконверторы, использующие оптоволокно.

Первый тип конверторов можно использовать, когда нужно передать сигнал на расстояние от 400 метров до 2 километров. Передача цифрового сигнала для IP камеры идет по коаксиальному кабелю. Так же большую роль играет качество кабеля. Устройства работают в дуплексном режиме передачи данных. Предназначены для подключения IP-устройств, в том числе IP-камер, IP-видеосерверов и видеорегистраторов. Комплекты состоят из активного приемника и передатчика, блок питания - в комплекте. Эти медиаконверторы хорошо подходят для перехода на систему цифрового IP-видеонаблюдения, позволяя использовать унаследованную коаксиальную разводку аналоговой системы при подключении новых цифровых видеокамер. При этом стоимость этих устройств сейчас снизилась до разумных пределов.

Оптические медиаконверторы позволяют передавать сигнал на гораздо большие расстояния (до 20 км.)

Медиаконвертер осуществляет преобразование линии Ethernet 10/100 из витой пары в оптоволокно, кроме того он использует волновое уплотнение (WDM), чем достигается одновременная передача и прием по одному оптическому волокну.

Для подключения необходимо использовать одномодовый оптический кабель с SC разъемом. Максимальное расстояние передачи сигнала до 20 км.

Такой IP удлинитель гораздо эффективнее и экономичнее, нежели передавать видеосигнал с IP камер по коаксиальному кабелю. Тем более на сегодняшний момент стоимость прокладки и пайки оптоволокна становится все доступнее.среднем до 150 Mb/s как заявляют производители, на практике же до 80 Mb/s.

Касаемо беспроводных сетей:

Рассмотрим объект, где нет возможности протянуть провода, либо длина прокладки кабеля превышает 100 метров. Все очень просто, достаточно приобрести WI-FI антенну, установив ее рядом с Вашим видео регистратором или сервером. На местах установки камер необходимо установить WI-FI - передатчики, антенна будет собирать сигнал со всех камер, через подключенные к ним передатчики. Пропускная способность такой сети будет составлять приблизительно 150 mb/s, будет достаточно на 15-20 камер, в зависимости от настраиваемого битрейта.

Бывают ситуации, когда нужно подключить камеру видеонаблюдения на большое расстояние. Передача цифрового сигнала для ip-камер, как правило происходит по неэкранированной витой паре. Он состоит из одного или нескольких пар медных проводников в цветной изоляции. Если говорить про провод, то он стандартный, сетевой пятой категории UTP, в народе «витая пара».

Витая пара подключается к сетевому интерфейсу c разъемом rj45. Один конец подключается к камере, другой к оборудованию, роутеру или коммутатору.

Как же подключить ip-камеру на большое расстояние?

Дело в том, что у неэкранированной витой пары, есть ограничение — расстояние в сто метров, cогласно стандарту IEEE 802.3u, то есть длина кабеля не должна превышать 100 м.

Это связано прежде всего с тем, что в этом отрезке провода корректно работает half duplex (определение коллизий) принятый для сетей Ethernet на основе витой пары. Здесь нужно немного погрузиться в теорию, а именно модели взаимодействия OSI. Кадры перемещаются со скоростью света. Если длина будет больше 100 м, то они не успеют достичь конца провода. Пакеты будут теряться.

Способы преодоления расстояния 100 метров

Выделим способы преодоления расстояния 100 метров:

- При подключении ip-камеры использовать более качественную витую пару, а именно UTP без меди, это позволит увеличить длину до 150 м;
- Использовать специальный коммутатор с увеличенной дальностью связи. До 250 м. Обычно такие устройства используются для ip-видеонаблюдения.

падение пропускной способности до 10 Мбит/c;
не соответствует стандарту IEEE;
зависимость от вендора оборудования. IP камеры и свитч должны быть одного производителя.

простейший способ увеличить дистанцию;
не требует разрывать линию;
передача данных и питание.

к каждому устройству требует подведения питания:
требует разрывать линию.

простая и понятная схема;
сохранения пропускной способности;
передача данных и питания.

Медиаконвертер — это устройство, передает информацию из одной среды в другую. Позволяет соединять оптиволоконные соединения.

Медиаконверторы их еще называют преобразователей среды можно разделить на два вида:

Смотрим видео подключение ip-камеры на дистанции свыше ста метров.

Удаленный доступ к камерам видеоконтроля может быть беспроводной или проводной. В первом случае используются GSM, Wi-Fi сети. Во втором – либо аналогичные.

Принцип работы

Проводная связь является надежной, так как устойчива к помехам извне (гроза), но требует материальных затрат для прокладки проводов.

При видеонаблюдении на больших расстояниях оправдано применение беспроводной связи. Она может использоваться в труднодоступных местах, где нет телефонных линий и точек доступа в Интернет, единственный выход – использование сотовой связи.

В этом случае к оператору сотовой связи подключаются по протоколу доступа в Интернет GPRS или EDGE и выделяется IP-адрес. Скорость передачи данных 5 кадров в секунду при разрешении картинки 704×576 px.

Доступ в Интернет по выделенному каналу или телефонной линии по технологии ADSL удобен в местности, имеющие развитую систему телекоммуникации, что значительно удешевляет получение видеосигнала.

Для сохранения конфиденциальности получение информации с камер через сети Internet, доступ к видеосигналу защищается паролем. Он может быть многоуровневый, чтобы обеспечить разным лицам доступ только к определенной части камер видеонаблюдения.

Камеры видеонаблюдения

На рынке представлен большой набор видеокамер для осуществления открытого, малозаметного и скрытного наблюдения.

Открыто камеры устанавливаются на улице, месте парковок и входе в здание. Малозаметные камеры, защищенные сферическим куполом, применяют в офисе, квартире, торговом зале.

Камера Beward N1250, имеет компактные размеры, встроенный Wi-Fi модуль, высокочувствительный сенсор, позволяющий получить четкое изображение даже в условиях пониженной освещенности. Она снабжена встроенными датчиками движения и светодиодной подсветкой, используемой в темное время суток.

Подключение к беспроводной сети происходит с использованием протокола WiFi IEEE 802.11 b/g, сигнал со всех камер попадает на роутер, просмотр изображения происходит через любой Web-browser. Вы можете просматривать изображения с 32 IP-камер, программное обеспечение входит в комплект поставки.

Нужно помнить, что камера с встроенным Wi-Fi модулем стоит в 1,5 раза дороже обычной модели.

Эта камера идеально подойдет для беспроводной , жилых помещениях, общественных зданиях.

Проводные видеокамеры

Это самый дешевый, высокоскоростной удаленный доступ к видеокамерам.

Сигнал от камер видеонаблюдения по проводам попадает на с доступом в Интернет. Можно установить сетевой роутер, он собирает информацию со всех камер и транслирует изображение в Интернет.

Видеокамера Polyvision PN20-M1-B3.6IR-IP бюджетная, малогабаритная уличная камера, и ИК-подсветкой до 20 метров, есть детектор движения и автоматический баланс белого.

Универсальная камера DS-2CD812PF-W фирмы Hikvision работает с проводной и Wi-Fi связью, а модель Sony Super HAD CCD кроме работы с проводной связью может вести запись на установленную флэш-карту. Работа камеры схожа с работой видеорегистратора.

Модульные (бескорпусные) камеры используются для скрытого наблюдения. Она состоит из двух частей, объектива и отдельно видеоплаты. Объектив легко замаскировать под детали окружающей обстановки, провода от него идут к .

Камера SPYMAX SCM-422 имеет угол обзора 60 градусов и автодиафрагму, дает четкую картинку и используется внутри помещения.

Прежде всего, светочувствительность, которая есть у камеры при минимальном освещении. Она измеряется в Люксах (светочувствительные камеры от 0,05 до 0,1).

Если вы планируете сделать камеры незаметными, этот фактор имеет значение, так как ИК-подсветка обнаруживает себя.

Размер матрицы камеры, от которой зависит четкость картинки. Он может быть 1/2”, 1/3”, 1/4”. Тем больше физический размер, тем четче изображение.

Применение видеонаблюдение на больших расстояниях позволяет эффективно осуществлять контроль ведения бизнеса, получать информацию в реальном времени о том, что происходит у вас дома, обеспечивать безопасность персонала и близких людей.

Достаточно часто возникает необходимость осуществлять видеонаблюдение на больших удалениях от контролируемого объекта. Причем расстояния могут быть от нескольких сот метров до десятков и сотен километров. Скажу сразу, принципиального значения это не имеет. Вопрос только в том, каким образом организовать систему видеонаблюдения.

Среди задач, требующих передачи видеосигнала на значительные расстояния можно выделить следующие:

контроль за дачей, загородным домом, квартирой;
видеонаблюдение на протяженных периметрах ;
контроль больших территорий .

В первом случае речь идет о расстояниях, на которые можно передать сигнал исключительно с помощью интернет технологий, как наиболее доступных массовому пользователю. Два оставшихся варианта могут использовать проводную или беспроводную передачу данных по специально выделенным для этого каналам связи.

Следующий момент - какую видеокамеру можно использовать для дальнего видеонаблюдения аналоговую или IP?

ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЕ НА РАССТОЯНИИ ЧЕРЕЗ ИНТЕРНЕТ

Если говорить про организацию видеонаблюдения на расстоянии через интернет, то при использовании ВИДЕОРЕГИСТРАТОРА можно применять и аналоговые и IP камеры. Проводной интернет предоставляет для этого множество возможностей и вариантов.

Поскольку тема интернет видеонаблюдения становится все более популярной, наряду с "классическими" вариантами подключения появляются всевозможные сервисы удаленного доступа к системам видеоконтроля. Из наиболее популярных стоит отметить:

С ними вы можете ознакомиться, перейдя по указанным ссылкам. Каждый из этих способов позволяет осуществлять беспроводное подключение, но, повторюсь - как правило, скоростей беспроводного интернета для построения полноценной системы видеонаблюдения не хватает.

В заключение - небольшой кейс из собственного опыта.

Беспроводной интернет для дачи.

Сразу скажу - устанавливать у себя на даче видеонаблюдение через интернет не собирался. Но поскольку удаленный доступ к сети мне был нужен для других целей я:

уточнил место расположения ближайшей базовой станции, направление и расстояние до нее (4-5 километров, кстати);
приобрел репитер с направленной антенной;
все это дело установил и измерил скорости 3G интернета.

Результат: средняя скорость на прием 2-3 мегабита/сек, на передачу - больше 1 Мбит/сек не поднимается. Чаще 300-500 кбит/с.

Таким образом, не вижу смысла даже пробовать установить хотя бы одну камеру. Конечно, 1 кадр в секунду я увижу, но не более того. К тому же скорость передачи данных нестабильна.

* * *