Подмена изображения на камере видеонаблюдения и как от этого защититься

Принцип РoE питания

Работа РоЕ заключается не только в подаче напряжения в кабель UTP. Алгоритм подачи напряжения на камеру состоит из нескольких этапов:

• определение наличия оборудования;
• классификация устройства;
• подача рабочего напряжения;
• отключение питания.

Каждый шаг позволяет выявить неисправность устройств, сократить расход электроэнергии, снизить аварийность системы.

Определение подключения

На первом этапе блок питания РоЕ подаёт в сеть напряжение от 2,8 до 10 В. По протекающему току вычисляется входное сопротивление подключённого устройства. Если параметр находится в пределах 19–25,6 кОм, устройство переходит к следующему шагу.

При отсутствии «отклика» напряжение в провод не подаётся.

Процесс повторяется через заданный промежуток времени.

Классификация устройства

На этапе тестирования определяется потребляемая видеокамерой мощность. В провод подаётся напряжение от 14,5 до 25,5 В и проводится измерение тока.

При превышении параметров питание с камеры снимается. Также подача напряжения прерывается, если ток меньше заданных стандартами параметров, что может свидетельствовать о неисправности камеры или обрыве кабеля.

Классы мощности аппаратуры при РоЕ подключении:

Класс	Макс. мощность на канал, Вт	Стандарт, обеспечивающий подключение
15,4	802.3af
1	4	802.3af
2	7	802.3af
3	15,4	802.3af
4	30	802.3at
5	45	802.3bt
6	60	802.3bt
7	75	802.3bt
8	90	802.3bt

Подача полного питающего напряжения

После определения класса устройства начинается подача питающего напряжения 48 В. Уровень нарастает постепенно в течение 400 мс.

В течение работы происходит непрерывный контроль работы потребителя.

Отключение происходит при токе меньше 5 мА, более 400 мА, а также если общее сопротивление линии и приёмника превысит 1980 кОм.

Изменение параметров может свидетельствовать об авариях:

• коротком замыкании;
• обрыве линии;
• неисправности видеокамеры.

Каждый из вариантов может неконтролируемо вызвать резкий скачок тока, который и предотвращается прекращением подачи напряжения.

Отключение питания

Если в течение заданного стандартом времени питающее устройство заметит отключение камеры от сети, подача напряжения в линию прекращается до восстановления соединения.

Неправильный жесткий диск

Не забывайте, что жесткие диски имеют ограниченный ресурс перезаписи информации. Нельзя бесконечное количество раз писать на нем новые данные поверх старых.

Поэтому, чем больше будет его объем изначально, тем дольше он проживет до момента вынужденной замены. Для видеозаписи существуют специальные жесткие диски с увеличенным ресурсом циклов перезаписи.

Они отличаются от стандартных компьютерных. Также в слепой гонке за мегапикселями почему-то забывают про совершенно другой объем данных, который в итоге образуется.

Не все компьютерные диски предназначены для постоянной работы 24/7. А именно в таком режиме и работает любой видеорегистратор.

Поэтому для видеонаблюдения из бюджетной серии есть два основных варианта:

Seagate Skyhawk

WD Purple

https://youtube.com/watch?v=nwlh7dCocxk%3F

Неисправность либо некорректная работа регистратора

Большинство поломок в работе регистратора имеют возможность устранить только специалисты. Но в некоторых случаях это можно сделать и самостоятельно. Например, постоянные перезагрузки могут говорить о выходе из строя жесткого диска. Чтобы это проверить необходимо отсоединить его от материнской платы регистратора и включить систему. Если перезагрузки прекратятся, следует заменить жесткий диск.

Иногда причиной некорректной работы регистратора может стать неисправность внутренней батарейки (обычно это CR2032, CR2016 или CR1220), в результате чего сбрасываются сделанные настройки или периодически обнуляются дата и время. Достаточно заменить батарейку и все будет в порядке.

После скачка электричества случаются ситуации, когда регистратор зависает при загрузке или издает непрерывный звуковой сигнал. В большинстве случаев это говорит о сбое в работе его микропрограммы. У большинства производителей на этот случай есть специальные файлы восстановления (запросить их необходимо у производителя или продавца), которые необходимо загрузить на флешку, подключить ее к регистратору, после чего подать на него питание. В случае успеха регистратор загрузится с флешки и далее восстановит свою работу. Если же проблема останется, то решить ее возможно будет только в сервисном центре с помощью специального оборудования и программного обеспечения.

В некоторых случаях непрерывный звуковой сигнал при запуске или наоборот полное отсутствие каких-либо сигналов говорит о неисправности блока питания. Стоит попробовать подключить к регистратору блок питания, например, от камер, обязательно убедившись в соответствии его выходных вольт-амперных характеристик требуемым значениям. Если с новым блоком питания регистратор успешно запустится, то старый необходимо заменить.

Выбор места установки видеокамеры

Если вам необходима четкая идентификация посетителя перед входной дверью, то вертикальный подъем камеры на максимальную высоту не всегда способствует лучшему обзору.

Камера даже очень хорошего разрешения, но смотрящая на человека сверху-вниз, не видит его лицо. Особенно, если он в головном уборе (кепка или бейсболка).

Это актуально, когда при помощи видеонаблюдения вы хотите защититься от воров и других криминальных элементов. Можно потратить 1000$ на камеры, но неправильно их разместив, в итоге так и не получить желаемого.

Чтобы видеть лицо человека в любой ситуации, камеру придется опустить чуть ниже.

При этом для охвата как можно большей площади, а также для защиты от вандализма, ее придется сдвинуть подальше от двери.

Либо спрятать и замаскировать, оставляя при этом свободным углы обзора.

Компенсация удаленной картинки нивелируется оптикой с большим фокусным расстоянием. Только так видеонаблюдение будет выполнять свою заложенную функцию.

Коннекторы

Это одно из самых больных мест при монтаже видеокамер. Ухудшился или пропал сигнал, проверяйте в первую очередь их.

Очень часто камеры “горят”, когда их пытаются подключить к разъему под напряжением. В этот момент при стыковке может проскочить искра, которая и наделает делов.

Поэтому сначала все соединяйте и подключайте, и только потом подавайте напряжение.

По надежности разъемы делятся на три типа:

компрессионные

Для их монтажа понадобится специальный обжимной инструмент.

Без наличия такового, хорошего изображения не ждите. Такие разъемы нужно использовать на важных объектах, где критично качество картинки и требуется обеспечить максимальную надежность соединения.

Особенно это касается поворотных камер, перемещающихся в разные стороны.

разъемы под пайку

Применяются, если у вас хорошие навыки в этом деле.

винтовые

Они используются для передачи видеосигнала, аудиосигнала, подключения проводов от блока питания. Это самые распространенные и популярные коннекторы.

Для их подключения не требуется специальных знаний или инструмента. Однако многожильные провода для большей надежности контакта советуют все-таки пропаять или обжать наконечниками.

Пример расчета питания

Как правило, случаи внепланового включения / выключения электропитания для средств видеонаблюдения объясняются ошибками в расчётах на уровне выбора и проектировки оборудования. Для более быстрого понимания темы, разберем небольшую задачку в качестве примера:

У нас имеются:

• Камеры: 5 шт.
• Расстояние до каждой камеры: 50 м
• Потребляемый каждой камерой ток: 150 мА
• Напряжение питания камеры: 12В+/-10%

Приступаем к решению задачки:

P=I*U или I=P/U, где:

• P (Ватт) – мощность,
• I (Ампер) – ток,
• U (Вольт) – напряжение.

Шаг 1: Находим суммарное потребление тока:

I=150*5=750мА=0,75А.

Этих знаний хватит для выбора надлежащего блока питания. Его выходная мощность должна будет составлять 12,7+/-0,2В.

Шаг 2: Определение минимально допустимого выходного напряжения:

12,7-0,2=12,5В – БП

12В-10%=10,8В – камеры

U=12,5-10,8=1,7В – максимально допустимый уровень потерь

R=U/I=1,7/0,6=2,8 Ом – максимально допустимое напряжение для линии (камеры, подключенные к одному проводу)

Шаг 3. Определяем все данные, касающиеся провода:

L=50 (длина провода) *2=100 метров – общая длина

R уд = 28 Ом/метр – максимально допустимое значение для провода

По приведенной ниже таблице, определяем необходимое сечение провода: 2 мм²

Особенности питания ip камер

Имея высокое разрешение, четкость видеоизображения эти цифровые устройства, а фактически мини-компьютеры с камерой, нуждаются в потреблении значительного электрического тока. Поэтому к организации электроснабжения ip камер нужно подойти со всей ответственностью для исключения любых неисправностей и технических сбоев.

Виды систем телевизионного наблюдения

В зависимости от места установки камер существует 2 вида:

• Системы видеонаблюдения в зданиях и помещениях с наличием систем отопления и освещения.
• Видеонаблюдение снаружи зданий.

Естественно, установленное снаружи оборудование потребляет большую мощность, используемую обычно на ИК подсветку в темное время суток и подогрев термокожуха камеры при низких температурах воздуха. Кроме того, в обоих случаях многие камеры снабжены поворотными механизмами с электроприводом, датчиками движения, что тоже требует затрат.

Виды питания

Существует 2 варианта питания:

• С прокладкой отдельной линии от внешнего блока электропитания с напряжением 5–24 В или от встроенного на 220 В (у камер для наружной установки). Но также потребуется подключение к интернету, что в целом напоминает двойную прокладку питающего и коаксиального кабеля к аналоговым камерам.
• Питание ip камеры по витой паре по технологии PoE. Для передачи электропитания, видео и управления устройством используется только один провод, что удобно и практично. Чаще всего используют провод с 4 витыми парами.

Большим недостатком является ограничение длины провода в 100 м. Для преодоления этого предела разработаны несколько технических решений с применением дополнительного оборудования:

• Использование PoE репитеров. Такое устройство принимает электропитание и поток данных, затем передавая их. Цепочка таких повторителей, подключенных друг за другом, значительно увеличивает расстояние и возможность питания ip камеры по PoE. Желательно использовать высококачественный кабель для уменьшения потерь.
• Установка конвертеров, сделанных по технологии VDSL2. Эти устройства обеспечивают подачу электроснабжения до 1,5 км.
• Применение технологии «PoE Extender», позволяющей с использование устройства «Power Reach» устанавливать камеры до 500 метров, обеспечивая питание как ip видеокамеры, так и для электроснабжения термокожуха, использования ИК подсветки устройств видеонаблюдения снаружи зданий.

В каждом конкретном случае необходимо учесть ситуацию в целом. На эффективный выбор будут оказывать влияние много факторов: наличие и разветвленность локальной сети, состояние и устойчивость электроснабжения, освещенность помещений и территории, климатические условия, режим охраны и многое другое. Желательно поручить разработку проектных и технических решений специалистам организаций, занимающихся проектированием и монтажом систем телевизионного наблюдения.

Как подобрать БП для камер?

Для четкой работы видеонаблюдения необходим правильный выбор блока питания и кабеля. Разберемся в теме конкретней:

1. Выходная мощность

Первое, что необходимо учесть при покупке БП для видеокамер – это выходная мощность. Выходной мощности должно хватать на все подключаемые устройства. Не менее важная деталь – наличие у БП функции регулировки выходной мощности, чтобы не «спалить» устройства.

2. Кабель БП

Второе по списку, но не по важности – кабель. Важно рассчитать сечение кабеля под конкретно необходимые задачи. Подробнее про кабели для видеонаблюдения читайте здесь

Подробнее про кабели для видеонаблюдения читайте здесь.

3. Конкретная модификация БП

Перед покупкой, необходимо учесть будущее расположение, наличие подсветки, ток, потребляемый камерами и расстояние камер от БП. В зависимости от последнего параметра, рассчитывается длина, толщина и сечение кабеля.

Комплектный блок системы видеонаблюдения

Для небольшого объекта вполне подойдет покупка готового комплекта видеонаблюдения. В котором обычно находятся:

• Видеорегистратор
• Камеры
• Запоминающее устройство (жесткий диск)
• Блок питания
• Провода, переходники, разъемы и остальная мелочь

Выгодность подобных решений заключается в простоте установки и отсутствии нужды в самостоятельном выборе комплектующих. Помимо сказанного ранее, цена у комплектов зачастую ниже, чем сумма, потраченная на самостоятельную сборку комплекта.

Что нужно знать, чтобы подсчитать потребность в питании для камер видеонаблюдения?

Небольшая памятка для начала:Мощность Вт (W) — Ватты;Напряжение В (V) — Вольты;Сила тока A — АмперыСопротивление Ом — Омы

Питание видеокамер наблюдения является важным элементом системы видеонаблюдения, которому, к сожалению, уделяют недостаточно внимания. А ведь ошибки в проектировании могут привести к значительным «пробелам» в надежности системы.

Чтобы понять, сколько требуется электричества камере, нужно знать следующее:

Напряжение + ток, например, 24В @ 4А. Такое сочетание Вы, наверное, видели в спецификациях. Это значение выходного напряжения и общего тока.Мощность, например, 9Вт: как правило, она указывается в спецификациях камеры, согласно подходящему напряжению.Чтобы преобразовать мощность в ватты, и наоборот, следует использовать следующие формулы:

Мощность (в ваттах) = ток (в амперах) х напряжение (в вольтах)Ток (в Амперах) = мощность (в ваттах) ÷ напряжение (в вольтах)Пользуясь этим, рассчитаем пример:

Например, мы видим, что эта камера потребляет 0,75 Ампер, или 750 миллиампер, при 12 В постоянного тока (= 9/12 = ¾ = .75) и 0,375 ампер, или 375 миллиампер , на 24 В переменного тока (А = 9/24 = 3/8 = .375).

Эти расчеты важно делать для того, чтобы корректно подсчитать энергопотребление камеры

Наводки от электрооборудования и силовых сетей

Близость уже имеющейся кабельной трассы (220 и 380 В) может стать причиной появления искажений сигнала, помех и прочих вариантов некачественного изображения. Найти источник данного явления и устранить его непросто. Именно поэтому рекомендуется изначально прокладывать кабель для видеонаблюдения на расстоянии не менее 30 см от имеющихся силовых линий, а также установливать рекордер и камер вдали от мощного электрооборудования. Минимизировать возможный риск возникновения помех также поможет качественный кабель от надежного производителя с большим сечением жил и экранированной оплеткой.

Готовые решения

Обычно выбирают готовые решения видеонаблюдения. Стандартно они представлены регистратором, комплектом камер (которые впоследствии можно докупить при необходимости) и всей сопутствующей обвязкой (блоки питания, шнуры, переходники). Объединяющий маршрутизатор в состав готовых комплектов обычно не входит. Его отдельная покупка находиться в пределах интересов конечного пользователя. Главный плюс настоящего подхода — в уже настроенном изначально регистраторе, который точно будет работать с представленными устройствами захвата. Кроме того, в составе его программного обеспечения отсутствуют излишние модули, а само ПО прошло тестирование на безопасность от стороннего проникновения.

Основные способы питания цифровых камер

Мощность, потребляемая цифровыми устройствами, обычно не превышает несколько десятков ватт при небольшом напряжении, поэтому для питания IP камер нет необходимости прокладывать мощные кабельные линии. Для организации электропитания цифровых видеокамер могут использоваться несколько способов:

• Использование технологии PoE;
• Подача питания по витой паре;
• Применение отдельных источников питания для каждой камеры;
• Работа IP камер от аккумулятора или батареи.

PoE питание. Наиболее перспективным способом подачи питания на цифровые видеокамеры считается технология PoE. Для трансляции видеопотока с IP камер используется кабель «витая пара» и технология PoE (Power over Ethernet – питание по Ethernet кабелю), которая обеспечивает подачу напряжения питания по тому же кабелю, с использованием одной или двух пар проводников.

Данная технология определяется специальным протоколом, в котором регламентируются все электрические параметры, и который позволяет передавать по витой паре постоянное напряжение величиной до 56 вольт с током 400 mA. Такое напряжение было выбрано исходя из того, что технология PoE предназначена не только для питания цифровых камер видеонаблюдения, но и для других устройств. Питание IP камер через PoE, а так же другими способами, должно осуществляться от бесперебойного блока питания имеющего собственный аккумулятор. В этом случае, при аварии на электрической сети система видеоконтроля сможет работать ещё определённое время.

По витой паре с помощью PoE инжекторов. В том случае если цифровое устройство не поддерживает PoE, осуществить подачу электропитания на удалённое устройство по кабелю «витая пара» можно с использованием специальных инжекторов.

Блоки питания. В некоторых случаях, особенно для питания IP камер, используемых для внешнего наблюдения, могут использоваться блоки питания. Они располагаются в непосредственной близости от камер, и каждый блок питания обеспечивает рабочим напряжением одно устройство.

Такой способ удобен тем, что при выходе из строя конкретного блока неработоспособной окажется только одна камера. Для организации подобного типа питания необходимо чтобы в точках установки камер видеонаблюдения имелась базовая сеть 220V с возможностью подключения к ней блоков питания.

Автономное питание. В системах видеонаблюдения иногда используются IP камеры работающие в автономном режиме. Такая камера питается от компактного аккумулятора, а видеоинформация может транслироваться по радиоканалу или записываться на карту памяти.

Далее мы подробно разберем 2 распространенных, надежных и наиболее часто используемых способа питания цифровых IP камер:

1. Посредством PoE;
2. По витой паре с использованием PoE инжекторов и блоков питания.

Снижение качества изображения

Довольно распространённая проблема, особенно в аналоговых сетях.  Для ее решения необходимо проверить камеру видеонаблюдения. Прежде всего, чистоту защитного стекла гермобокса или купола, причём, как с внешней, так и внутренней стороны. Если объектив видеокамеры не защищен от воздействия внешней среды в должной мере — проводим аналогичную процедуру и с ним.  Выявление повреждений, царапин, сколов, даже незначительных на защитных куполах требует их немедленной замены. Особенно это касается камер, которые имеют объектив с автоматической фокусировкой.

Если на камере установлен объектив со сменным фокусным расстоянием изменение которого осуществляется вручную обязательно необходимо проверить текущее положение фокусировки. Из-за перепада температур даже сильно затемненные линзы могут смещаться. Это особенно актуально для Volvo объективов. Фокусировку осуществляют непосредственно на месте установки видеокамеры при помощи специального монитора.

Есть вероятность сбоя в программных настройках

Необходимо обратить внимание на функции OSD, BLC, WDR, HLC. А также проверить угол обзора камеры, по возможности необходимо избегать направления, где в поле зрения оказывается интенсивный источник света. Это может существенно сократить время эксплуатации матрицы

Это может существенно сократить время эксплуатации матрицы.

Для того чтобы точно определить, не является ли ухудшение изображения результатом плохого функционирования кабеля передачи информации, необходимо снять видеокамер с места ее установки и используя короткий и качественный кабель подсоединить непосредственно к видеорегистратору  или плате видеозахвата на ПК.  Если появившееся изображение является четким, необходимо искать повреждения в кабельной линии.

ПРОВОДА ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ПИТАНИЯ К ВИДЕОКАМЕРЕ

Для подачи питания на камеру видеонаблюдения требуются, как минимум:

• провода и кабели;
• коммутационные изделия: штекеры, разъемы и пр.

Поскольку видеокамеры с напряжением 12 Вольт встречаются чаще всего, при рассмотрении вопроса подключения электроэнергии будем рассматривать этот случай. По большому счету, все что будет сказано применимо для любых вариантов, кроме камер на 220 Вольт.

С учетом того, что рассматриваемые подключения являются слаботочными, теоретически можно использовать любой провод (от силового до сигнального). Кабели с многопроволочными жилами предпочтительней однопроволочных по причине гибкости. Причем это свойство бывает полезно не столько при прокладке кабеля, сколько при его соединении с разъемом.

Но, тем не менее, главным критерием выбора провода является его сечение (см. пример расчета в конце статьи).

Лично для меня оптимальным вариантом является ШВВП 2х0,5 или ШВВП 2х0,75 с сечением жилы 0,5 и 0,75 мм2 соответственно.

Для облегчения жизни монтажника существует комбинированный провод для систем видеонаблюдения КВК. Он представляет собой объединенные общим слоем изоляции коаксиальный кабель и уже упоминавшийся шнур ШВВП. Выгода при этом заключается в прокладке одной линии вместо двух.

В каких-то случаях это критично, в каких-то нет, но один недостаток следует отметить. Это необходимость установки блока питания в непосредственно близости от видеорегистратора.

В противном случае придется разделывать кабель посередине, провод питания пойдет на блок, а коаксиал – к регистратору. Зачастую это неудобно и явных выгод не сулит.

Кроме того, такое решение приемлемо для аналоговых камер, поскольку IP видеокамеры подключаются по витой паре, а не коаксиальному кабелю (речь идет о передаче видеосигнала). Стоит заметить, что организация их питания имеет дополнительные возможности.

Иногда требуется камера с автономным питанием. Это может быть беспроводная WiFi камера, или видеокамера с записью на карту памяти или флешку. Интересующиеся могут заглянуть сюда, но должен заметить этот вариант скорее исключение чем правило.

Разъемы для подключения питания камер можно разделить на две группы по способу соединения с проводом:

• под пайку;
• под винт (зажим).

Первый тип обеспечивает надежное долговременное соединение. Способ этот достаточно трудоемкий и в «полевых» условиях неудобен. Для этих случаев лучше подходит второй вариант.

Блоки питания

Грамотный подход к выбору конкретного блока питания позволит обеспечить продолжительную и надёжную работу системы видеонаблюдения и IP-камеры в частности. Если блок питания не будет соответствовать параметрам видеокамеры или же окажется низкокачественным, камера может выйти из строя или же вовсе стать абсолютно не пригодной для дальнейшей эксплуатации.

Блок питания, который должен быть предназначен для камеры видеонаблюдения, должен выдавать именно такие параметры, которых требует техническая инструкция IP-устройства, а также соответствовать следующим требованиям:

• предохранение от возможных перегрузок или короткого замыкания;
• возможность эксплуатировать систему в непрерывном режиме;
• стабилизированная работа.

Организация энергопитания по витой паре делает организацию резервирования снабжения максимально упрощённой, нежели при эксплуатации аналоговых устройств. В данном случае можно ограничиться использованием бесперебойного блока к специальному коммутатору, работающему по технологии PoE. При этом все IP-камеры будут подключены к этому коммутатору. Применение подобной схемы помогает организовать качественное энергопитание без перебоев.

В момент приобретения блока питания не стоит выбирать самые дешёвые варианты, поскольку только качественное устройство гарантировано обеспечит соответствие требованиям безопасности и позволит избежать серьёзных проблем, вроде пожара или возгорания. Покупку рекомендуется делать в проверенных торговых точках, занимающихся реализацией оборудования на профессиональном уровне.

Другие статьи:

• • Настройка камеры видеонаблюдения rvi
  • Видеонаблюдение в офисе
  • Основные принципы при проектировании системы видеонаблюдения
  • Основные принципы при проектировании системы видеонаблюдения

Конечный участок системы видеонаблюдения: компьютерная сеть

Наверное, этот раздел не совсем относится к прокладке проводов. Но именно сегмент платформы видеонаблюдения «от регистратора до компьютера (роутера)» вызывает у новичков больше вопросов. Парадоксально, но это ещё и наиболее простой участок системы. И подача питания здесь не требуется, хотя она возможна и по LAN-кабелю – технология PoE поддерживается «гражданскими» устройствами всё чаще.

Поступивший с камер видеосигнал обрабатывается видеорегистратором, одновременно записывается на жёсткий диск внутри DVR, при желании владельца – транслируется на экран телевизора, компьютерного монитора, смартфона или планшета. Даже на другой конец планеты, если система подключена к интернету.

Способ связи ДВР с окружающими вычислительными устройствами (ПК, ноутбуки, мобильные гаджеты) – классическая компьютерная сеть. Обычно – подключённый к роутеру интернет, который раздаётся девайсам по Wi-Fi. Одновременно Wi-Fi объединяет между собой разные устройства. Видеорегистратор должен стать одним из подключенных в сеть гаджетов: с точки зрения роутера, он не отличается от ноутбука или смартфона.

Для передача видеосигнала в сегменте между DVR и роутером достаточно использовать классический сетевой кабель (витая пара), и протянуть его от видеорегистратора до маршрутизатора.

А с трансляцией видеосигнала от роутера к конечным устройствам (компьютерам и мобильным девайсам) отлично справится уже имеющаяся Wi-Fi-сеть. Задержки связи в этом сегменте минимальны, протягивать провода от точки доступа – неблагодарное занятие.