#1 2013.12.02 19:02:33
0
В последнее время широко стали рекламироваться и распространяться в системах охраны объектов так называемые беспроводные видеокамеры. Беспроводная видеокамера состоит из самой видеокамеры и встроенного видео передатчика, который позволяет передавать сигнал от видеокамеры по радиоканалу связи на приемный пункт контроля, наблюдения.
Предлагают разные фирмы достаточно обширный ассортимент подобных видеокамер с передатчиком, который работает в частотном диапазоне 2400 МГц. Передатчики беспроводных видеокамер имеют выходную мощность не превышающую 10 мВт. Реже встречаются видеокамеры со встроенным беспроводным видео передатчиком имеющую выходную мощность порядка 20 мВт и более. Рассмотрим приближенный расчет дальности передачи видеоизображения посредством беспроводного видео передатчика с выходной мощностью 10 мВт.
Беспроводная система видеонаблюдения должна включать в себя: беспроводную видеокамеру со встроенным беспроводным видео передатчиком и беспроводной приемник видеосигнала. Усредненная чувствительность беспроводного видео приемника составляет порядка – 70 дБм. Беспроводной видео передатчик имеет выходную мощность 10 мВт, которая составляет + 10 дБм. При применении антенн с круговой диаграммой направленности, максимальная дальность передачи сигнала составит не более 50 метров. При этом запас сигнала в таком радиотракте будет порядка + 1…+2 дБ. И это при условии прямой видимости между антеннами. (С условиями установки антенн в прямой видимости можно познакомиться на нашем сайте в разделе Информация – Расчет дальности беспроводных систем видеонаблюдения.)
Если одну их антенн такой системы беспроводного видеонаблюдения заменить на направленную антенну с КНД равным +10, то максимальное расстояние между передающей антенной и приемной антенной может составить расстояние порядка 120 … 150 метров. Если передающую и приемную антенны установить с КНД = 10 дБ, то уже максимальное расстояние между антеннами может составить расстояние примерно 300…350 метров. Но повторюсь, что все приведенные расчеты применимы для условий прямой видимости между антеннами в системах беспроводного видеонаблюдения.
Многими фирмами предлагаются установщикам систем беспроводного видеонаблюдения модули передатчиков и приемников. Как правило, беспроводной видеопередатчик имеет выходную мощность порядка 100 мВт, что составляет + 20 дБм, а приемный модуль беспроводного видеонаблюдения, имеет чувствительность порядка – 70 дБм. Такой отдельный беспроводной видеопередатчик уже можно устанавливать отдельно непосредственно вблизи передающей антенны, а сигнал от видеокамеры и питающее напряжение подводить к нему от места установки самой видеокамеры. Такая система более гибкая чем когда беспроводной видеопередатчик встроен в корпус самой видеокамеры. Рассмотрим максимальные дальности передачи видеоизображения посредством отдельного беспроводного видеопередатчика и беспроводного видеоприемника. Допустим, что беспроводной видеопередатчик установлен в свой индивидуальный корпус и расположен непосредственно вблизи передающей антенны. Аналогичным образом расположен и беспроводной приемник.
При использовании круговых антенн с КНД = 2 и передатчика с выходной мощностью 100 мВт мы получим максимальную дальность передачи не более 160 … 200 метров. При использовании одной антенны с КНД = 2, а второй антенны с КНД = 10 получаем максимальное расстояние между передающей и приемной антеннами порядка 420 .. 500 метров. При использовании двух антенн с КНД = 10 дальность передачи сигнала будет составлять уже до 1000 метров. Но при этом не надо забывать условия прямой видимости между антеннами и расстояние поднятия антенн над теми или иными препятствиями между антеннами должно быть не менее 5 метров (над крышами домов, верхушками деревьев и т.п.).
При применении антенн (приемной и передающей) с КНД = 15, максимальное расстояние может быть при тех же условиях порядка 3000 метров, но высота поднятия антенн должна быть не менее уже 8 метров. Все эти приближенные расчеты сделаны при запасе сигнала в радиотракте порядка + 5 ДБ. В реальных условиях эксплуатации беспроводных систем видеонаблюдения необходимо брать запас сигнала в радиотракте на уровне + 10 дБ, а такой запас уменьшает расстояние между передающей и приемной антеннами примерно на 30% от приведенных расчетных значений. И это надо учитывать в расчете на разные погодные условия.
Все изложенное выше в той или иной мере справедливо для систем беспроводного видеонаблюдения в которых есть условия приближенные к идеальным, т.е. есть условия удобной установки передающей антенны с условиями прямой видимости между ней и приемной антенной, а приемная антенна установлена непосредственно близко к посту охраны, посту видеоконтроля. Но в большинстве случаев установки систем беспроводного видеонаблюдения, условия эксплуатации таких систем достаточно далеки от идеальных условий. Задача установки системы беспроводного видеонаблюдения возникает в тех случаях, когда прокладка проводных линий связи достаточно затруднительна или невозможна по ряду причин.
Если взять средне статистический случай необходимости установки системы беспроводного видеонаблюдения, то такой случай сводится к следующей задаче: есть некая территория площадью 3-4 кв. км. На такой территории есть строения разной высоты, площадки за которыми надо установить видеонаблюдение, есть компактно посаженные деревья, есть дороги по которым достаточно часто проходят автомашины. Пост центрального видеонаблюдения и охраны всей территории расположен в том или ином месте на первом этаже например 3-4 этажного здания. Ставится задача: установка 3-4 или более беспроводных видеокамер и получения изображения от видеокамер на мониторах поста видеонаблюдения. Прямой видимости между антеннами беспроводных видеокамер и приемной антенной создать нет возможности.
Построение такой системы беспроводного видеонаблюдения возможно со следующей архитектурой, а именно:
- установки видеокамер в необходимых местах для видеоконтроля и наблюдения;
- установка для каждой видеокамеры внешнего видеопередатчика в том месте, что бы его передающая антенна имела прямую видимость на крышу ближайшего здания или на крышу здания, в котором располагается пост контроля и видеонаблюдения.
- установка ретрансляторов на крышах ближайших к передатчикам знаний или строений для обеспечения условий прямой видимости уже от передающей антенны ретранслятора с приемными антеннами, расположенными на крыше здания в котором расположен пост видеоконтроля.
- установка на крыше здания, в котором находится пост видеоконтроля, нескольких направленных антенн для обеспечения прямой видимости между передающей антенной того или иного ретранслятора или того или иного беспроводного видеопередатчика на который подключена та или иная видеокамера.
- Установка СВЧ – сумматора на комплексе приемных антенн. Задача СВЧ – сумматора сводится к решению двух проблем: суммирование сигналов от каждой приемной антенны в единый радиотракт (в единый кабель снижения) и компенсация потери мощности СВЧ – сигнала в кабеле снижения. Таким образом, при установки нескольких приемных антенн нет необходимости проводки нескольких кабелей снижения от приемной антенны до поста видеоконтроля, а достаточно проводки одного кабеля снижения.
- Установка на посту видеонаблюдения СВЧ – разветвителя, который обеспечит распределение приходящего по кабелю снижения СВЧ – сигнала в беспроводные приемники и ввод в кабель снижения питающего напряжения для СВЧ – сумматора.
Описанная выше архитектура построения беспроводной системы видеонаблюдения характерна для большинства приложений. Но зачастую существует задача управления удаленными видеокамерами наблюдения за территорией или тем или иным объектом. В таких случаях дополнительно к системе беспроводного видеонаблюдения требуется установка телеметрической системы управления видеокамерами. Такая система беспроводного управления видеокамерами строится аналогично той архитектуре, которая описана выше.
Даже ориентировочный расчет и проектирование беспроводных систем как систем беспроводного видеонаблюдения, так и систем беспроводного управления достаточно сложен. Необходимо учитывать и затухание СВЧ – сигналов при прохождении ими тех или иных препятствий, если условия прямой видимости соблюсти невозможно. Например, кирпичная стена ослабляет СВЧ – сигнал в частотном диапазоне 2400 МГц на 12 – 16 ДБ, железобетонная стена ослабляет СВЧ сигнал диапазона 2400 МГц на 20…24 ДБ. В этом случае в расчет радиотракта вносится коррекция.
Для создания систем беспроводного видеонаблюдения нами разработана серия оборудования под названием «ВИДЕО-2400». А для систем беспроводного управления и сбора телеметрической информации разработаны беспроводные модули «RF-RS-485».
Предлагают разные фирмы достаточно обширный ассортимент подобных видеокамер с передатчиком, который работает в частотном диапазоне 2400 МГц. Передатчики беспроводных видеокамер имеют выходную мощность не превышающую 10 мВт. Реже встречаются видеокамеры со встроенным беспроводным видео передатчиком имеющую выходную мощность порядка 20 мВт и более. Рассмотрим приближенный расчет дальности передачи видеоизображения посредством беспроводного видео передатчика с выходной мощностью 10 мВт.
Беспроводная система видеонаблюдения должна включать в себя: беспроводную видеокамеру со встроенным беспроводным видео передатчиком и беспроводной приемник видеосигнала. Усредненная чувствительность беспроводного видео приемника составляет порядка – 70 дБм. Беспроводной видео передатчик имеет выходную мощность 10 мВт, которая составляет + 10 дБм. При применении антенн с круговой диаграммой направленности, максимальная дальность передачи сигнала составит не более 50 метров. При этом запас сигнала в таком радиотракте будет порядка + 1…+2 дБ. И это при условии прямой видимости между антеннами. (С условиями установки антенн в прямой видимости можно познакомиться на нашем сайте в разделе Информация – Расчет дальности беспроводных систем видеонаблюдения.)
Если одну их антенн такой системы беспроводного видеонаблюдения заменить на направленную антенну с КНД равным +10, то максимальное расстояние между передающей антенной и приемной антенной может составить расстояние порядка 120 … 150 метров. Если передающую и приемную антенны установить с КНД = 10 дБ, то уже максимальное расстояние между антеннами может составить расстояние примерно 300…350 метров. Но повторюсь, что все приведенные расчеты применимы для условий прямой видимости между антеннами в системах беспроводного видеонаблюдения.
Многими фирмами предлагаются установщикам систем беспроводного видеонаблюдения модули передатчиков и приемников. Как правило, беспроводной видеопередатчик имеет выходную мощность порядка 100 мВт, что составляет + 20 дБм, а приемный модуль беспроводного видеонаблюдения, имеет чувствительность порядка – 70 дБм. Такой отдельный беспроводной видеопередатчик уже можно устанавливать отдельно непосредственно вблизи передающей антенны, а сигнал от видеокамеры и питающее напряжение подводить к нему от места установки самой видеокамеры. Такая система более гибкая чем когда беспроводной видеопередатчик встроен в корпус самой видеокамеры. Рассмотрим максимальные дальности передачи видеоизображения посредством отдельного беспроводного видеопередатчика и беспроводного видеоприемника. Допустим, что беспроводной видеопередатчик установлен в свой индивидуальный корпус и расположен непосредственно вблизи передающей антенны. Аналогичным образом расположен и беспроводной приемник.
При использовании круговых антенн с КНД = 2 и передатчика с выходной мощностью 100 мВт мы получим максимальную дальность передачи не более 160 … 200 метров. При использовании одной антенны с КНД = 2, а второй антенны с КНД = 10 получаем максимальное расстояние между передающей и приемной антеннами порядка 420 .. 500 метров. При использовании двух антенн с КНД = 10 дальность передачи сигнала будет составлять уже до 1000 метров. Но при этом не надо забывать условия прямой видимости между антеннами и расстояние поднятия антенн над теми или иными препятствиями между антеннами должно быть не менее 5 метров (над крышами домов, верхушками деревьев и т.п.).
При применении антенн (приемной и передающей) с КНД = 15, максимальное расстояние может быть при тех же условиях порядка 3000 метров, но высота поднятия антенн должна быть не менее уже 8 метров. Все эти приближенные расчеты сделаны при запасе сигнала в радиотракте порядка + 5 ДБ. В реальных условиях эксплуатации беспроводных систем видеонаблюдения необходимо брать запас сигнала в радиотракте на уровне + 10 дБ, а такой запас уменьшает расстояние между передающей и приемной антеннами примерно на 30% от приведенных расчетных значений. И это надо учитывать в расчете на разные погодные условия.
Все изложенное выше в той или иной мере справедливо для систем беспроводного видеонаблюдения в которых есть условия приближенные к идеальным, т.е. есть условия удобной установки передающей антенны с условиями прямой видимости между ней и приемной антенной, а приемная антенна установлена непосредственно близко к посту охраны, посту видеоконтроля. Но в большинстве случаев установки систем беспроводного видеонаблюдения, условия эксплуатации таких систем достаточно далеки от идеальных условий. Задача установки системы беспроводного видеонаблюдения возникает в тех случаях, когда прокладка проводных линий связи достаточно затруднительна или невозможна по ряду причин.
Если взять средне статистический случай необходимости установки системы беспроводного видеонаблюдения, то такой случай сводится к следующей задаче: есть некая территория площадью 3-4 кв. км. На такой территории есть строения разной высоты, площадки за которыми надо установить видеонаблюдение, есть компактно посаженные деревья, есть дороги по которым достаточно часто проходят автомашины. Пост центрального видеонаблюдения и охраны всей территории расположен в том или ином месте на первом этаже например 3-4 этажного здания. Ставится задача: установка 3-4 или более беспроводных видеокамер и получения изображения от видеокамер на мониторах поста видеонаблюдения. Прямой видимости между антеннами беспроводных видеокамер и приемной антенной создать нет возможности.
Построение такой системы беспроводного видеонаблюдения возможно со следующей архитектурой, а именно:
- установки видеокамер в необходимых местах для видеоконтроля и наблюдения;
- установка для каждой видеокамеры внешнего видеопередатчика в том месте, что бы его передающая антенна имела прямую видимость на крышу ближайшего здания или на крышу здания, в котором располагается пост контроля и видеонаблюдения.
- установка ретрансляторов на крышах ближайших к передатчикам знаний или строений для обеспечения условий прямой видимости уже от передающей антенны ретранслятора с приемными антеннами, расположенными на крыше здания в котором расположен пост видеоконтроля.
- установка на крыше здания, в котором находится пост видеоконтроля, нескольких направленных антенн для обеспечения прямой видимости между передающей антенной того или иного ретранслятора или того или иного беспроводного видеопередатчика на который подключена та или иная видеокамера.
- Установка СВЧ – сумматора на комплексе приемных антенн. Задача СВЧ – сумматора сводится к решению двух проблем: суммирование сигналов от каждой приемной антенны в единый радиотракт (в единый кабель снижения) и компенсация потери мощности СВЧ – сигнала в кабеле снижения. Таким образом, при установки нескольких приемных антенн нет необходимости проводки нескольких кабелей снижения от приемной антенны до поста видеоконтроля, а достаточно проводки одного кабеля снижения.
- Установка на посту видеонаблюдения СВЧ – разветвителя, который обеспечит распределение приходящего по кабелю снижения СВЧ – сигнала в беспроводные приемники и ввод в кабель снижения питающего напряжения для СВЧ – сумматора.
Описанная выше архитектура построения беспроводной системы видеонаблюдения характерна для большинства приложений. Но зачастую существует задача управления удаленными видеокамерами наблюдения за территорией или тем или иным объектом. В таких случаях дополнительно к системе беспроводного видеонаблюдения требуется установка телеметрической системы управления видеокамерами. Такая система беспроводного управления видеокамерами строится аналогично той архитектуре, которая описана выше.
Даже ориентировочный расчет и проектирование беспроводных систем как систем беспроводного видеонаблюдения, так и систем беспроводного управления достаточно сложен. Необходимо учитывать и затухание СВЧ – сигналов при прохождении ими тех или иных препятствий, если условия прямой видимости соблюсти невозможно. Например, кирпичная стена ослабляет СВЧ – сигнал в частотном диапазоне 2400 МГц на 12 – 16 ДБ, железобетонная стена ослабляет СВЧ сигнал диапазона 2400 МГц на 20…24 ДБ. В этом случае в расчет радиотракта вносится коррекция.
Для создания систем беспроводного видеонаблюдения нами разработана серия оборудования под названием «ВИДЕО-2400». А для систем беспроводного управления и сбора телеметрической информации разработаны беспроводные модули «RF-RS-485».
Отредактировано: Panda 2022.08.15 11:06:20