Видеонаблюдение через витую пару подключение

Витой парой называется кабель, который по стандарту имеет 8 индивидуально изолированных и попарно скрученных проводников, и применяется обычно для подключения IP камер. В некоторых случаях при помощи витой пары можно организовать и аналоговое видеонаблюдение с использованием специальных активных и пассивных приемопередатчиков.

IP видеонаблюдение на сегодняшний день является наиболее перспективным направлением в области охранных систем, поскольку даже одна IP камера способна выполнять множество функций по обеспечению защиты и безопасности объекта. В рамках данной статьи мы поговорим об основных возможностях реализации видеонаблюдения с использованием UTP кабеля (витой пары), расскажем как об IP, так и об аналоговом видеонаблюдении.

Содержание:

Особенности реализации наблюдения по UTP кабелю

Говоря об аналоговом видеонаблюдении, к применению витой пары обычно прибегают в случаях большого расстояния от камеры видеонаблюдения до видеорегистратора. Вследствие большой протяженности кабельной линии на видеосигнал в большинстве случаев накладываются помехи, которые мешают восприятию изображения с камеры.

Помехи могут возникать не только при больших расстояниях – частой причиной их возникновения является так называемый «радиофон», или проложенный по близости силовой кабель, который также может накладывать помехи на коаксиальный кабель.

Так почему же при больших расстояниях кабельных линий предпочтение отдается именно витой паре? Дело в том, что витая пара имеет 8 попарно скрученных между собой проводников, каждый из которых имеет индивидуальную изоляцию, и в дополнение ко всему покрытых общей пластиковой оболочкой. Основной особенностью, которая позволяет данному кабелю не бояться помех является именно скрутка двух проводников, каждый из которых имеет разную полярность – один «+», другой «–». Приемопередатчики вычитают из положительного сигнала отрицательный, и в итоге происходит то, что полезный сигнал усиливается вдвое, а помехи полностью исчезают.

Вследствие этого такой кабель имеет очень хорошую защиту от радиопомех, и при своем удачном соотношении цена/качество представляется хорошим вариантом для построения системы видеонаблюдения на большое расстояние.

Зачем нужны приемники и передатчики?

Вследствие своих технических характеристик, витая пара обладает очень высоким удельным сопротивлением, что негативным образом сказывается на передаче видеосигнала на расстояние свыше 200 метров, поэтому при необходимости организации видеонаблюдения на большие расстояния на обоих концах кабеля закрепляются специальные приемопередатчики, коих выделяют 2 типа:

• Пассивные приемопередатчики;
• Активные передатчики.

Передатчики устанавливаются на стороне камеры, а приемники на стороне принимающего оборудования.

Пассивные передатчики применяются для передачи видеосигнала на небольшие расстояния – 150-500м, поскольку не способны компенсировать все помехи. Основной особенностью является то, что для работы данному типу устройств не требуется подачи электропитания.

При больших протяженностях кабельных линий применяют активные передатчики, способные обеспечивать передачу сигнала на расстояние до 4 км, в зависимости от спецификации. Для работы активных приемопередающих устройств необходимо наличие питания с напряжением 12В. При правильной организации системы дальность передачи может достигать 3000-4000 м.

Чтобы успешно организовать видеонаблюдение с использованием данных технических сердств, необходимо соблюдать следующие правила:

• Использовать только совместимые между собой приемники и передатчики;
• Для достижения лучшего результата следует применять только активные приемопередатчики, желательно с возможностью регулирования усиления (корректировки АЧХ – амплитудно-частотной характеристики);
• Используйте кабель с минимальными значениями емкости между проводниками.

Сигнал может ослабляться как за счет сопротивления линии, так и за счет емкости кабеля вследствие передачи высокочастотного сигнала, а поскольку витая пара применяется для организации видеонаблюдения на дальние расстояния, нам необходимо максимально снизить риск потери сигнала за счет его усиления. Именно для усиления сигнала с камеры и применяются активные приемопередатчики.

Поскольку диапазон частот сигнала находится в достаточно широких пределах, ослабление может быть неравномерным – для обеспечения минимальных различий между изображением на мониторе, и изображением с видеокамеры, высокие частоты необходимо усиливать больше, чем низкие. Для этого необходимо провести коррекцию АЧХ, что может быть выполнено только с использованием активных приемников и передатчиков.

Категория кабеля

Степень защиты от помех также зависит от категории витой пары. Чем выше категория – тем выше защита. Обычно для нужд видеонаблюдения применяется кабель категории 5е, который при оптимальном соотношении цена/качество способен обеспечить передачу видеосигнала на расстояние 2-3 тыс. метров.

Для больших протяженностей применяются более высокие категории кабелей, способные обеспечить наилучшую защиту от помех:

• Так, кабель 8 категории имеет улучшенную защиту от помех благодаря наличию дополнительной экранирующей оболочки, отводящей помехи от кабеля;
• Для создания удаленного наблюдения на расстояния от 4 тыс. метров рекомендовано применение кабеля «витая пара» 7 и выше категории, с использованием мощных активных усилителей;
• Кабели категорий 5 и 5е работают в диапазоне частот 100 мГц и 125 мГц, и способны передавать данные с камер со скоростью 100-1000 Мбит/сек;
• Категории 6 и 6А работают в диапазоне частот 250-500 мГц, используются для прокладки скоростных локальных сетей;
• В кабеле 7 категории экранированную оболочку имеет каждая пара, а также имеется общий защитный экран под общей оплеткой. Диапазон частот – 600-700 мГц, скорость передачи 100 Гбит/с.

В системах аналогового видеонаблюдения лучше всего ведет себя кабель марки ТППэп, способный качественно работать на «высоких частотах», а учитывая что аналоговые камеры имеют диапазон частот сигнала 50 Гц — 6 мГц, данный момент является достаточно важным.

Преимущества видеонаблюдения по витой паре

Создание видеонаблюдения с использованием кабеля «витая пара» имеет массу преимуществ, по сравнению с коаксиальным:

• Больше возможностей для реализации видеонаблюдения на большие расстояния;
• Более низкая цена и экономия на кабеле за счет возможности подключения нескольких камер по одному кабелю;
• Низкий уровень помех за счет вышеоговоренных особенностей, а также благодаря использованию приемопередатчиков;
• Подключение нескольких камер по одному кабелю с использованием свободных витых пар;
• Возможность подключения дополнительных устройств – микрофонов, детекторов движения по одному кабелю;
• Реализация питания камеры с использованием оставшихся проводников – PoE в IP камерах, и с использованием инжекторов и сплиттеров без поддержки камерой технологии PoE.

Таким образом, при организации видеонаблюдения на значительные расстояния лучше всего отдать предпочтение именно витой паре, поскольку экономия в данном случае складывается ощутимая, да и качество сигнала будет в разы лучше, чем с использованием коаксиального кабеля.

Витой парой называется кабель, который по стандарту имеет 8 индивидуально изолированных и попарно скрученных проводников, и применяется обычно для подключения IP камер. В некоторых случаях при помощи витой пары можно организовать и аналоговое видеонаблюдение с использованием специальных активных и пассивных приемопередатчиков.

IP видеонаблюдение на сегодняшний день является наиболее перспективным направлением в области охранных систем, поскольку даже одна IP камера способна выполнять множество функций по обеспечению защиты и безопасности объекта. В рамках данной статьи мы поговорим об основных возможностях реализации видеонаблюдения с использованием UTP кабеля (витой пары), расскажем как об IP, так и об аналоговом видеонаблюдении.

Содержание:

Особенности реализации наблюдения по UTP кабелю

Говоря об аналоговом видеонаблюдении, к применению витой пары обычно прибегают в случаях большого расстояния от камеры видеонаблюдения до видеорегистратора. Вследствие большой протяженности кабельной линии на видеосигнал в большинстве случаев накладываются помехи, которые мешают восприятию изображения с камеры.

Помехи могут возникать не только при больших расстояниях – частой причиной их возникновения является так называемый «радиофон», или проложенный по близости силовой кабель, который также может накладывать помехи на коаксиальный кабель.

Так почему же при больших расстояниях кабельных линий предпочтение отдается именно витой паре? Дело в том, что витая пара имеет 8 попарно скрученных между собой проводников, каждый из которых имеет индивидуальную изоляцию, и в дополнение ко всему покрытых общей пластиковой оболочкой. Основной особенностью, которая позволяет данному кабелю не бояться помех является именно скрутка двух проводников, каждый из которых имеет разную полярность – один «+», другой «–». Приемопередатчики вычитают из положительного сигнала отрицательный, и в итоге происходит то, что полезный сигнал усиливается вдвое, а помехи полностью исчезают.

Вследствие этого такой кабель имеет очень хорошую защиту от радиопомех, и при своем удачном соотношении цена/качество представляется хорошим вариантом для построения системы видеонаблюдения на большое расстояние.

Зачем нужны приемники и передатчики?

Вследствие своих технических характеристик, витая пара обладает очень высоким удельным сопротивлением, что негативным образом сказывается на передаче видеосигнала на расстояние свыше 200 метров, поэтому при необходимости организации видеонаблюдения на большие расстояния на обоих концах кабеля закрепляются специальные приемопередатчики, коих выделяют 2 типа:

• Пассивные приемопередатчики;
• Активные передатчики.

Передатчики устанавливаются на стороне камеры, а приемники на стороне принимающего оборудования.

Пассивные передатчики применяются для передачи видеосигнала на небольшие расстояния – 150-500м, поскольку не способны компенсировать все помехи. Основной особенностью является то, что для работы данному типу устройств не требуется подачи электропитания.

При больших протяженностях кабельных линий применяют активные передатчики, способные обеспечивать передачу сигнала на расстояние до 4 км, в зависимости от спецификации. Для работы активных приемопередающих устройств необходимо наличие питания с напряжением 12В. При правильной организации системы дальность передачи может достигать 3000-4000 м.

Чтобы успешно организовать видеонаблюдение с использованием данных технических сердств, необходимо соблюдать следующие правила:

• Использовать только совместимые между собой приемники и передатчики;
• Для достижения лучшего результата следует применять только активные приемопередатчики, желательно с возможностью регулирования усиления (корректировки АЧХ – амплитудно-частотной характеристики);
• Используйте кабель с минимальными значениями емкости между проводниками.

Сигнал может ослабляться как за счет сопротивления линии, так и за счет емкости кабеля вследствие передачи высокочастотного сигнала, а поскольку витая пара применяется для организации видеонаблюдения на дальние расстояния, нам необходимо максимально снизить риск потери сигнала за счет его усиления. Именно для усиления сигнала с камеры и применяются активные приемопередатчики.

Поскольку диапазон частот сигнала находится в достаточно широких пределах, ослабление может быть неравномерным – для обеспечения минимальных различий между изображением на мониторе, и изображением с видеокамеры, высокие частоты необходимо усиливать больше, чем низкие. Для этого необходимо провести коррекцию АЧХ, что может быть выполнено только с использованием активных приемников и передатчиков.

Категория кабеля

Степень защиты от помех также зависит от категории витой пары. Чем выше категория – тем выше защита. Обычно для нужд видеонаблюдения применяется кабель категории 5е, который при оптимальном соотношении цена/качество способен обеспечить передачу видеосигнала на расстояние 2-3 тыс. метров.

Для больших протяженностей применяются более высокие категории кабелей, способные обеспечить наилучшую защиту от помех:

• Так, кабель 8 категории имеет улучшенную защиту от помех благодаря наличию дополнительной экранирующей оболочки, отводящей помехи от кабеля;
• Для создания удаленного наблюдения на расстояния от 4 тыс. метров рекомендовано применение кабеля «витая пара» 7 и выше категории, с использованием мощных активных усилителей;
• Кабели категорий 5 и 5е работают в диапазоне частот 100 мГц и 125 мГц, и способны передавать данные с камер со скоростью 100-1000 Мбит/сек;
• Категории 6 и 6А работают в диапазоне частот 250-500 мГц, используются для прокладки скоростных локальных сетей;
• В кабеле 7 категории экранированную оболочку имеет каждая пара, а также имеется общий защитный экран под общей оплеткой. Диапазон частот – 600-700 мГц, скорость передачи 100 Гбит/с.

В системах аналогового видеонаблюдения лучше всего ведет себя кабель марки ТППэп, способный качественно работать на «высоких частотах», а учитывая что аналоговые камеры имеют диапазон частот сигнала 50 Гц — 6 мГц, данный момент является достаточно важным.

Преимущества видеонаблюдения по витой паре

Создание видеонаблюдения с использованием кабеля «витая пара» имеет массу преимуществ, по сравнению с коаксиальным:

• Больше возможностей для реализации видеонаблюдения на большие расстояния;
• Более низкая цена и экономия на кабеле за счет возможности подключения нескольких камер по одному кабелю;
• Низкий уровень помех за счет вышеоговоренных особенностей, а также благодаря использованию приемопередатчиков;
• Подключение нескольких камер по одному кабелю с использованием свободных витых пар;
• Возможность подключения дополнительных устройств – микрофонов, детекторов движения по одному кабелю;
• Реализация питания камеры с использованием оставшихся проводников – PoE в IP камерах, и с использованием инжекторов и сплиттеров без поддержки камерой технологии PoE.

Таким образом, при организации видеонаблюдения на значительные расстояния лучше всего отдать предпочтение именно витой паре, поскольку экономия в данном случае складывается ощутимая, да и качество сигнала будет в разы лучше, чем с использованием коаксиального кабеля.

Не смотря на повсеместный переход на цифровые системы видеонаблюдения, аналоговые камеры по прежнему пользуются неплохим спросом за свою дешевизну и надёжность, однако есть один существенный недостаток — изначально их можно подключить лишь к аналоговым регистраторам посредством коаксиального провода. К цифровому видеорегистратору по витой паре выполнить подключение достаточно трудно, но тем не менее это вполне выполнимая задача.

Как подключить к цифровому видеорегистратору?

Напрямую подключить аналоговую камеру к цифровому видеорегистратору, роутеру или сетевой карте компьютера невозможно. Первым делом стоит обзавестись специальными передатчиками, позволяющими аналоговый сигнал перевести в протокол TCP/IP. Именно с помощью таких передатчиков будет преобразование аналогового сигнала в цифровой. Также понадобится витая пара со стандартной распиновкой коннекторов (порядок обжима аналогичен IP-камерам и другим устройствам работающим по такому же протоколу).

Первая сложность может возникнуть при преобразовании аналогового сигнала в цифровой, обычным переходником тут явно не обойтись. Также доставить трудностей может выбор подходящего оборудования для преобразования сигнала, далеко не все аналого-цифровые преобразователи выдадут хорошее качество видео и стабильную работу, при использовании самых дешёвых девайсов качество съёмки может пострадать очень сильно

Порядок подключения и настройки устройств следующий:

1. Первым делом стоит установить видеокамеру и подключить её к источнику питания.
2. Подключить камеру к преобразователю (приемнику) с помощью коаксиального кабеля.
3. Подключить передатчик к сетевой карте компьютера, регистратору или роутеру через кабель пятой категории (витая пара). Если кабель 5 категории без коннектеров, предварительно его обжать по соответствующей схеме (для подключения к ПК схема будет «компьютер-компьютер», для подключения к регистратору или роутеру «компьютер-хаб»). Хотя для большинства современных IP-камер схема подключения не критична. При использовании роутера может потребоваться открытие дополнительных портов через настройки роутера.
4. На устройстве, к которому подключен аналого-цифровой преобразователь, потребуется настроить его. При подключении к ПК или роутеру необходимо открыть браузер и ввести IP-адрес передатчика (указан у инструкции или на корпусе девайса), на регистраторе это делается в соответствующих настройках. Категорически рекомендуется сменить стадартный IP, логин и пароль в целях безопасности, в противном случае камеры могут быть взломаны злоумышленнимами.
5. Изображение выведено и можно начинать запись. На компьютерах для удобства использования камер рекомендуется установить специализированное ПО для видеонаблюдения (использование обычного браузера для таких целей не рекомендуется).

Подключение к аналоговому видеорегистратору

Подключить аналоговую камеру к аналоговому регистратору через витую пару ещё сложнее, нежели к цифровому видеорегистратору. Во-первых, помимо передатчика потребуется приёмник, преобразующий цифровой сигнал обратно в аналоговый. Во-вторых, потребуется правильно настроить приёмник и передатчик, чтобы они увидели друг друга, в противном случае сигнал не дойдёт до регистратора.

Одним из решений такой проблемы является использование приёмника и передатчика из одного комплекта, в такому случае они уже настроены на корректную работу. Если же устройства из разных комплектов или вовсе от разных производителей, потребуется их предварительно подключить к компьютеру через сетевой кабель rj45 и настроить IP-адреса.

Приемник

Серьёзными недостаткоми использования витой пары в исключительно не цифровой системе является высокая цена на преобразователи и сильные потери качества видео (что является следствием двойного преобразования сигнала).

Cхема поключения видеокамеры через приемник

Подключение через сетевой провод 5 категории:

• Перед непосредственным подключением необходимо настроить приёмник и передатчик на одинаковый ip-адрес. Если устройства были взяты из одного комплекта, настройки можно избежать.
• Установить видеокамеру и соединить её к передатчику.
• Подключить передатчик к приёмнику по витой паре.
• Приёмник соединить с видеорегистратором.
• Получить изображение на регистраторе.

Такое подключение имеет смысл лишь при наличии всего необходимого оборудования, в том числе и коаксиального кабеля с передатчиками. В противном случае лучше докупить необходимые компоненты для организации чисто аналогового видеонаблюдения, поскольку покупка нужных компонентов может обойтись слишком дорого.

Достоинства и недостатки использования витой пары

У использования витой пары для исключительно аналоговых устройств есть свои преимущества и недостатки.

1. При наличии необходимых конвертеров отсутствует необходимость приобретать провод или камеры другого типа.
2. На сегодняшний день сетевой провод стоит дешевле, нежели аналогичный по длине и качеству коаксиальный кабель.
3. Сетевой провод rj45 значительно проще найти, поскольку она продаётся во всех компьютерных магазинах, чего нельзя сказать о коаксиальном проводе.
4. Ethernet кабель всегда можно использовать для организации локальных сетей или подключения цифровых камер в случае резкого отказа от аналоговых.
5. Конвертеры из аналогового сигнала в цифровой и обратно стоят относительно недорого.

1. Необходимость использования дополнительных конвертеров, что несколько удорожает общую стоимость итоговой системы видеонаблюдения.
2. Потери качества видео, которые будут даже при использовании самых качественных и дорогих конвертеров (про самые дешёвые модели даже говорить ничего не нужно).
3. Увеличенная сложность настройки и пониженная стабильность работы системы, поскольку помимо камер и регистратора (или другого устройства, к которому будут подключаться камеры) могут выйти из строя преобразователи сигнала.
4. Использование ethernet провода для подключения видеокамеры к такому же регистратору и вовсе не имеет смысла, за очень редким исключением.

Подключение не цифровых видеокамер с помощью обычного сетевого провода rj45 имеет смысл лишь при отсутствии других вариантов или слишком дорогой альтернативе. В противном случае дешевле и надёжней будет воспользоваться исключительно цифровой или исключительно аналоговой системой видеонаблюдения, нежели пытаться подключить через кабель, изначально не предназначенный для данных целей.

Решать, использовать ли RJ-45 для соединения аналоговых видеокамер или нет, стоит исключительно из сложившейся ситуации. В некоторых случаях дешевле будет взять имеющуюся витую пару и докупить преобразователей, в других ситуациях это может оказаться слишком дорогой затеей (особенно при отсутствии витой пары в наличии). Организовать видеонаблюдение стоит исходя из собственных потребностей и возможностей.