|
Другие статьи экспертного раздела
Еще раз о «земляной петле»
Олег Шершнев, руководитель направления CCTV
ЗАО «Компания Безопасность»
За последние 10 лет системы охранного и промышленного видеонаблюдения, благодаря их
бурному развитию и уникальным возможностям, стали широко использоваться практически во всех отраслях экономики
нашей страны и оказывают при этом вполне реальную помощь. Однако нередко в ходе эксплуатации этих систем
общее радужное впечатление портится мелкими и досадными неприятностями – картинки от некоторых камер «плывут»,
«тянутся» или «шумят».
Причина же на самом деле вполне простая и прозаичная.
Возможно, на начальном этапе инсталляции системы видеонаблюдения (часто при монтаже
этих систем) просто не было уделено должного внимания вопросам электропитания и заземления в целом на
объекте и этим же вопросам в отношении системы видеонаблюдения.
Либо в процессе эксплуатации системы появился некий внешний, но пока не выявленный
службой эксплуатации фактор.
Почти всегда, вступлюсь в защиту многих компаний-инсталляторов систем видеонаблюдения,
при сдаче системы заказчику предоставляются акты с реально измеренными параметрами работы системы, в том
числе схемы электропитания и акты измерений контуров заземлений. Но может пройти некоторое время (дни,
недели), и к качеству изображений на некоторых мониторах от некоторых камер у службы эксплуатации (часто
периодически) возникают вопросы. Оговорюсь сразу – за такой короткий период времени хороший контур заземления
просто не может «испариться», «заржаветь», «просочиться в землю», «быть выкопан на металлолом» и т.д.
Тогда какая причина (или некий внешний фактор) портит настроение и нервы службе эксплуатации,
а по цепочке и компании-инсталлятору?
Конечно, если у компании-инсталлятора где-то в душе имеются хотя бы небольшие сомнения
в отношении качества работ по электропитанию и заземлению системы видеонаблюдения, лучше начать с их повторной
проверки. Если сомнений нет, причину продолжим искать в другом.
Немного о физической природе помехи изображения на мониторе. Она простая – по коаксиальному
кабелю, который находится между видеокамерой и монитором, переносится не только видеосигнал, но и какие-то
посторонние токи. Если быть еще точнее, то по этому коаксиальному кабелю, подключенному с одной стороны
– к выходному BNC-разъему камеры, а с другой стороны – к входному BNC-разъему монитора, по его внешней
оплетке и текут эти «паразитные» токи.
Итак, виноват не кабель, а причина в этих самых «паразитных» токах. Но ток всегда
течет, по законам физики, от одного потенциала к другому. Значит, на объекте, где установлена система
видеонаблюдения, имеется какой-то источник электромагнитных излучений, который и создает разницу потенциалов
между точкой, где установлен монитор (часто и все станционное оборудование), и удаленной точкой (50 –
400 метров), где установлена видеокамера. Очень часто на достаточно больших объектах имеется несколько
таких источников, и обнаружить их физическое местоположение иногда оказывается невозможным.
Следует напомнить, что, по понятным причинам, физический контакт источника ЭМИ и нашего
коаксиального кабеля должен быть полностью исключен. При этом остается единственный путь распространения
«паразитных токов» – следующая цепочка:
«земля» в удаленной точке – заземление камеры – корпус камеры – оплетка коаксиального кабеля – корпус
монитора. В итоге образуется «земляная петля».
«Земляная петля» – это «паразитное заземление», вызванное разностью потенциалов между
двумя удаленными точками. Обычно такими удаленными точками являются:
- камера-монитор;
- камера-матричный коммутатор (мультиплексор);
- и даже камера-камера.
В этом случае по экрану коаксиального кабеля также начинает течь некоторая доля тока
питания. Причем не того тока питания, который потребляет видеокамера, а того, который потребляет стоящий
рядом с камерой подъемный кран, лифт и даже прокатный стан. Таким образом, на внешней экранирующей оболочке
коаксиального кабеля образуется перепад напряжения с частотой питания 50 Гц. Этот перепад может достигать
от нескольких вольт до нескольких десятков вольт. А поскольку видеосигнал рассматривается именно относительно
экрана, то все эти вольты попадают непосредственно в сигнал. Результат на картинке – монитор вблизи камеры
демонстрирует вполне приличное изображение, а в удаленном центральном пункте, в котором заземление находится
при другом потенциале – искажения на экране делают изображения неприемлемыми. Влияние «земляных петель»
особенно заметно на больших расстояниях – перепады потенциалов в таком случае могут быть больше, а сигнал,
наоборот, затухает.
Существует несколько способов борьбы с эффектом «земляной петли».
Первый способ – применение камеры с двойной изоляцией и тщательная изоляция их от
кожуха или кронштейна крепления. В частности, все кожухи Philips предусматривают возможность изолировать
камеру. Все камеры Philips с питанием 220 VAC или 24 VAC имеют двойную изоляцию. Те же камеры, корпуса
которых не изолированы от ввода питания, должны подключаться через изолирующий транс-форматор. Впрочем,
все это работает, если в удаленной точке стоит одна камера.
Способ второй – использование изолирующего видеотрансформатора. В ситуации, изображенной на картинке (камера
+ удаленный монитор), изоляция камеры по питанию не помогает, т.к. удаленный монитор обязан быть заземлен
по правилам техники безопасности. В таком случае простейшим решением является использование изолирующего
видеотрансформатора. Корпус трансформатора тоже следует заземлить, поэтому сам трансформатор следует располагать
в непосредственной близости от монитора на центральном посту.
Третий и самый надежный способ – использование оптоволоконного кабеля вместо коаксиального
кабеля и использование многоканальных оптических модулей. Оптоволоконный кабель абсолютно не подвержен
влиянию электромагнитных наводок, имеет 25-летний срок службы, при прокладке не нуждается в закладных
устройствах, а также обеспечивает идеальную защиту от молний. Тем более что за последние 2 года стоимость
дополнительных устройств для разделки и подключения оптического кабеля снизилась значительно.
Начало | Другие
аналитические статьи | Вернуться
| 
