Видеонаблюдение по витой паре: схема работы и скорость передачи сигнала

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.

Преимущества и недостатки

Как правило, говоря о преимуществах, сравнивают кабели UTP и Coaxial:

• Высокое качество передаваемого видеосигнала. Перевитые провода являются защитой от негативного воздействия внешних электромагнитных полей и внутренней индукции. Это позволяет передавать качественный видеосигнал на расстояние до 200 м без использования дополнительный аппаратуры усиления.
• Экономия при обустройстве сетей. Сам кабель utp 5e стоит несколько дешевле, чем коаксиальный. Однако можно достичь существенной экономии средств, использовав для передачи видеосигнала в небольших системах видеонаблюдения локальную компьютерную сеть Ethernet.

ВАЖНО! При использовании Ethernet в качестве средства передачи видеоинформации, необходимо помнить о пропускной способности кабеля и о необходимости зарезервировать определенный объем канала для передачи обычных коммуникационных сигналов между ПК.

• Простота монтажных работ. При передаче информации на дальние дистанции, а также при прокладке воздушным способом вне помещений, нет необходимости в использовании металлических рукавов для защиты кабеля от внешнего воздействия. Теперь для заземления и зануления не используются специализированные приспособления. Эта задачи решаются комплексно, применением передатчиков и приемников в которых эта функция должна быть изначально;
• Высокая надежность. Все компоненты системы видеонаблюдения основанные на витой паре, обладают значительным запасом прочности и длительностью эксплуатации. Компактные размеры приемников и передатчиков позволяют располагать их внутри термокожуха видеокамер и в сервисных комнатах, где располагается основная аппаратура видеозаписи. Несколько типов защиты экранов могут располагаться как вокруг всех проводников, так и каждой отдельной пары. Надёжная полимерная изоляция сохраняет внутренние проводники от негативных внешних факторов, в том числе и механического воздействие среднего уровня.

• Универсальность. По кабелю utp5e можно осуществлять одновременную передачу аудио и видеоинформации, телеметрии, а также электропитания для видеокамеры и других исполнительных устройств: ПТЗ приводы, трансфокаторы вариофокальных объективов, термоэлементы, инфракрасная подсветка, устройства очистки внешнего защитного стекла.

Технические ограничения использования:

1. При передаче видео на расстояние от 200 до 2000 м будут проявляться фазовые искажения и частотные потери видеосигнала, что значительно снизит качество получаемого изображения. В этом случае необходимо использовать специальные усилители видеосигнала;
2. Сращивание проводов при помощи специальных переходников можно выполнять только в случае если оба отрезка кабеля имеют идентичные эксплуатационные характеристики: шаг скрутки, толщина сечения, наличие и тип экранирования, разновидность изоляции;
3. В случае необходимости передачи видеосигнала на дистанции, превышающие 500 м, не рекомендуется использовать FTP кабель, имеющий общее экранирование, что существенно повышает его паразитарную ёмкость. Однако экранирование является обязательным условием при прокладке кабеля вблизи линий электропередач или работающих установок высокой мощности.

Подключение тестера

Подключить витую пару к MAIN
Включение тестера Нажать зеленую кнопку

После включения тестера выбираем WireMap и жмем кнопку PAIR. Если тестер нашел адаптер по кабелю, то появиться сообщение REMOUTE FIND. Если тестер не нашел адаптер, то это или проблемы с кабелем или скорее всего это разные кабеля. Сообщение на экране тестера NO ADAPTER — это сообщение часто встречается при поиске нужного кабеля в большом пучке. Если тестер видит адаптер, но не все жилы дожаты или обжаты не правильно, тестер покажет как они подключены.

Правильно обжатый кабель

На фото видно, что кабель обжат правильно и все жилы 1.2.3…8 соответствуют друг другу.

R — означает приемник, M- передатчик. То есть если на экране какая — либо из жил перепутана или недожата, то будет показан КРЕСТИК вместо полоски. И с какой стороны R или М.

Еще можно посмотреть метраж кабеля, для этого нужно выйти в меню PAIR и переключиться кнопкой ВНИЗ в меню 2 PAIR$Length и нажать на нее. Тестер выполнит проверку длинны кабеля в метрах и выдаст результат на экран.

PAIR$Length
Результат проверки тестера длинна кабеля в метрах

Обжим витой пары: схемы и порядок работы

Локальные сети, которые окружают нас в офисе или дома, не обходятся без соединения кабелями. Они передают информацию с большей скоростью и меньшими потерями в качестве, чем беспроводное соединение. Самым распространенным типом кабеля для построения сетей до сих пор остается витая пара . Но при их работе возникают ситуации, когда нужно подключить новое устройство, или заменить поврежденный кабель . Так или иначе пользователь приходит к понятию « обжим витой пары », об этой процедуре и пойдет речь в нашем материале.

Что такое витая пара или LAN кабель

Витая пара или на английском UTP (Unshielded Twisted Pair) кабель – это вид кабеля для связи, где несколько изолированных попарно свитых проводников соединены в единую оболочку. Обычно таких пар 4, или 8 отдельных жил . Такой кабель применяется для сетевого соединения устройств, например, в видеонаблюдении или при подключении Интернета . Второе название витой пары — LAN (Local Area Network) кабель, что переводится как локальная сеть.

Конец кабеля должен быть точно срезан, чтобы все проводники надежно соединялись с устройствами, и передавали связь без помех. Как раз создание этого среза с установлением на ней специальной вилки (коннектора) и называется – « обжим витой пары ».

Инструменты для обжатия витой пары

Для обжима UTP-кабеля нам понадобятся:

1. Кримпер. Вызывает ассоциации с плоскогубцами или клещами. Как раз он и устанавливает ( опрессовывает) коннектор .
2. Коннектор. Сетевая вилка для подключения UTP-кабеля к разъемам аппаратуры. Для одного кабеля устанавливаются 2 коннектора на разных концах. Если наша цела заменить поврежденные коннекторы или устранить перегиб кабеля, то считаются они в зависимости от ситуации.
3. Стриппер. Удобный инструмент, созданный для зачистки кабеля от изоляции . В крайнем случае можно воспользоваться старым добрым способом — обычным ножом.
4. Тестер для проверки работы соединения.
5. Ну и конечно сам UTP-кабель нужной длины.

Схемы обжима витой пары

Обычно для локальных сетей используются 8-контактные коннекторы 8P8C, которые иначе называются RJ-45 и применяются для Интернет-соединения . Поэтому основной упор материала идет именно на этот тип соединения, так как общий принцип подключения для всех LAN-кабелей одинаков. Но для общего понимания ситуации укажем, что есть еще стандарты разъема RJ-10, RJ-11, RJ-12, RJ-14 и так далее. Такие типы разъемов нужны для телефонных аппаратов .

Чтобы локальная сеть работала правильно, необходимо распределить все жилы по цветам в соответствии с установленным стандартам связи. Иначе этот процесс называется распиновка для разъема RJ-45 . Чтобы расположить жилы проводников по цветам, нужно сначала рассмотреть сам коннектор. Если взять его в руки, повернуть входом для кабеля к себе, а контактами вверх, то нумерация контактов будет считаться слева направо. То есть слева будет первый контакт, а справа последний, восьмой.

Есть разные схемы для обжима проводников витой пары . Самые популярные из них, это прямой и перекрестный обжим. Для соединения между собой компонентов сети, например, компьютера и роутера, используют прямое обжатие . Для подключения между собой компьютеров — перекрестное. Для прямого обжима необходимо расположить жилы по цветам в одинаковом порядке с обеих сторон, а для перекрестного (или кроссового) обжима цветовой порядок на одном из концов следует поменять. Выбор цветовой схемы при этом не имеет значения.

Цветовая схема – это универсальный стандарт для организации локальных сетей. Для стандарта RJ-45 используются схемы 568A и 568В ,

Порядок цветов для схемы 568A:

Белый с оранжевым — Оранжевый – Белый с зеленым — Синий – Белый с синим — Зеленый – Белый с коричневым — Коричневый.

Белый с зеленым – Зеленый – Белый с оранжевым — Синий – Белый с синим — Оранжевый – Белый с коричневым — Коричневый

Правильный порядок обжатия LAN-кабеля

1 Этап . Отрезаем нужную длину сетевого кабеля и удаляем самый верхний слой изоляции на расстоянии 2-3 сантиметра от края. При этом жилы проводников зачищать не нужно. Так с ними будет удобнее работать при распределении проводов по цветам.

2.Этап. Нужно выровнять все жилы и распределить по цветам согласно схеме. После этого края проводов следует ровно подрезать, чтобы было удобнее направлять их в пазы коннектора. После последней обрезки длина открытых жил должна остаться не более 1-1,5 сантиметров. Делается это для того, чтобы фиксатор коннектора после обжима захватил общую оболочку кабеля и защитил провода от заломов.

3 этап. Аккуратно вставьте кабель в коннектор, одновременно следя за тем, чтобы все жилы по цветам попали в свою ячейку и дошли до края.

4 этап. Обжимаем витую пару с коннектором с помощью кримпера и проверяем корректность соединения LAN-тестером .

Обжим витой пары без обжимных клещей

Кримпер здорово облегчает обжатие кабеля, действуя одним движением. Но закрепить кабель в коннекторе можно и другими способами .

Сейчас на рынке можно найти сборные сетевые вилки . Чтобы начать пользоваться ими достаточно подготовить кабель, как мы уже рассказывали, завести все жилы в пазы коннектора и просто защелкнуть его.

Если таких коннекторов вы не нашли, то можно попробовать закрыть ножи контактов обычной отверткой . Для этого сделайте первые три этапа, о которых мы говорили ранее, и по очереди придавите все 8 контактов. Они вдавливаются с трудом, потому что контактам приходится пробивать защиту проводков и закреплять их. В итоге контакты должны быть утоплены по сравнению с поверхностью корпуса вилки, иначе коннектор не сможет войти в разъемы устройств. Когда вы закроете все контакты, можно защелкивать фиксатор кабеля.

Для самостоятельного обжатия витой пары , запаситесь дополнительными коннекторами. Эта процедура требует большой внимательности и не всегда удается выполнить её с первого раза. Если вы не планируете заниматься обжатием для заработка, то советуем обратиться в IT компанию, обслуживающую вашу локальную сеть. Они сделают обжим витой пары быстро, качественно и не так уж и дорого. Это будет стоить существенно меньше, чем покупка необходимых инструментов.

Сравнение самодельных и фирменных грозозащит

Для сравнения возьмем фирменную внешнюю грозозащиту (рис. №3) с HPoE ( high power over Ethernet). Степень защиты IP54.

Рис. №3. Внешняя грозозащита.

Обладает следующими преимуществами:

1. Низкие потери сигнала.
2. Работоспособность не теряется при попадании напряжения 220 В.
3. Подавления помех.
4. Высокая стойкость при отведении на землю большого тока (больше 5 КА).
5. Поддерживают обе схемы организации дистанционного питания.

Спецификация устройства:

1. Подключения идет через LSA-коннектор.
2. Защищаются с 1 – 8 проводники.
3. Потери в частотах с 5 – 95 МГЦ меньше 0,4 дБ.
4. Затухание переходное равно при 90 МГц больше 30 дБ:
   • Ограничение дифференцированного напряжения меньше ±7,5 В.
   • Время срабатывания меньше 10 нс.
   • Максимальное напряжение переменного тока 250, постоянного 350.
   • Отводимый ток меньше 5000 А.

Данное устройство самодельное, и по внешнему виду доверия не вызывает (рис. 4).

Рис. 4. Самодельное устройство

Данное устройство является гальванической развязкой между сетевой картой ПК и свитчем. С основными задачами справляется: отводит накопившееся заряды, но с прямым попаданием молнии не справится, так же как и не справится с пробоем напряжения в 220 В. Можно использовать как временную защиту, которую в скором времени заменят. Единственный плюс – цена (совет: хорошая вещь и стоит хорошо).

В конце хотелось бы отметить, что говоря о защите любого устройства, то ни одно специальное оборудование не защитит вашу сеть, а лишь минимизирует потери.