Уличное видеонаблюдение — как выбрать лучшее?

Оглавление

В чем специфика уличного видеонаблюдения?
Проблемы с камерами для уличного наблюдения
        Выбираем камеры цилиндрической формы
        Выбираем камеры с регулируемым защитным козырьком
        Не гонимся за мегапикселями
        Проблемы с вибрацией
        Проблемы с освещением
        Проблемы с наведенными напряжениями
        Проблемы с монтажом уличного видеонаблюдения
        Гофрированный кабель для использования в помещениях
Финальная рекомендация

23 из 25 самых холодных городов мира находятся в России. Поэтому мало есть столь же актуальных вопросов в видеонаблюдении как сложности организации видеонаблюдения на улице.
Не то чтобы этих сложностей очень много, но достаточно для того чтобы 90% монтажей были выполнены со всеми ошибками которые только можно себе представить.

В чем специфика уличного видеонаблюдения?

Во-первых, специфика уличного видеонаблюдения в постоянном изменении условий.

• Температура — от −42,2 °C до +39 °C (максимум и минимум, зафиксированные)
• Количество света — от безлунной ночи до яркого солнца
• Скорость ветра — от 8,3 км/ч (среднегодовая скорость ветра) до 108 км/ч (самая большая скорость ветра зафиксированная)
• Влажность — среднегодовая влажность воздуха — 76 %, во время дождя относительная влажность может приближаться к 100%. Ну и конечно прямое попадание воды непосредственно во время дождя.
• Осадки — снег, туман, дождь и вот это все будет сказываться на видимости

Все это будет оказывать значительное, а иногда фатальное значение на качество изображения.

Во-вторых, есть еще несколько различных свойственных для улицы, и неприятных для видеонаблюдения моментов.
Например, молния наводит в медных кабелях сильные электромагнитные помехи, а животные в основном пауки, могут проявлять интерес к вашим камерам и плести там паутину, ведь тепло от камеры так привлекает так любимую ими мошкару.
В общем, давайте детально разбираться во всех этих проблемах, и конечно как нивелировать воздействие этих проблем.

Проблемы с камерами для уличного наблюдения

Камера это основное устройство из системы видеонаблюдения, на которое придется вся основная нагрузка неблагоприятных уличных условий. Поэтому неразрешимая загадка природы состоит в том, что невозможно понять, почему процентов 80 камер выбрано неправильно.

Выбираем камеры цилиндрической формы

Начнем с формы корпуса камеры видеонаблюдения, или формы корпуса термокожуха, на это почти никто не обращает внимание. А зря, так зимой это аукнется плохой видимостью, и вот почему.

Главным недостатком прямоугольного корпуса является то, что он будет отличной площадкой для накопления снега и льда. Самое важно в том, что снег будет сползать в сторону объектива влекомый силой тяжести, так как камера всегда имеет небольшой наклон в сторону объектива. Особенно этот процесс будет усиливаться, когда появляется солнце, так как снег будет подтаивать, а ночью опять будет подмораживать. В итоге вы получите то, что видите на картинке ниже.

Если солнце будет более активное, то вы получите забор из сосулек, что тоже фатально.
И удалить, что снег, что сосульки, можно только с помощью лестницы и палки. Даже камеры с системой обогрева с таким не справится.

Выбираем камеры с регулируемым защитным козырьком

Еще одна мелочь, но именно эта мелочь может катастрофически испортить вам видео.
Это защитный козырек, у большого числа камер он попросту отсутствует. Его функция защита от попадания в объектив прямых солнечных лучей и защита стекла кожуха от атмосферных осадков.

Видеоизображение, засвеченное солнечными лучами

Однако даже у тех камер, у которых есть козырек далеко не всегда его положение можно изменять. А такая опция очень может понадобится в процессе эксплуатации, так как солнце не статично, а постоянно движется по небесной сфере. 

Поэтому возможность перемещать козырек по направляющим вдоль корпуса важная характеристика камеры, которой не стоит пренебрегать. Особенно при длиннофокусном объективе козырек можно выдвинуть сильно дальше вперед, без ущерба для поля зрения, обеспечивая еще большую защиту стекла от прямых солнечных лучей и осадков. 
При неподвижном положении козырька он будет установлен для самого широкого возможного угла обзора с минимальным эффектом защиты.

Не гонимся за мегапикселями

Для целей видеонаблюдения важной задачей является возможность рассмотреть все детали и подробности. Естественно «количество мегапикселей» сильно влияет на возможности детализации, но не только оно. 

Если обратить внимание на характеристики камер видеонаблюдения с разным разрешением мы увидим, что у всех камер будет одинаковый физический размер сенсора, как правило, 1/2.7 дюйма или 1/2.8 дюйма, а значения мегапикселей разные от 1 Мп до 8 Мп.

То есть увеличение количества мегапикселей достигается за счет уменьшения размеров пикселя, а значит, будет уменьшаться поверхность, которая приходится на каждый пиксель, и значит, уменьшаться будет светочувствительность в целом.


Если мы сравним светочувствительность камеры с одинаковым размером сенсора и разным количеством мегапикселей, то однозначно увидим, что светочувствительность камеры с меньшим количеством мегапикселей будет выше.

Что делать?
Оптимальными на данный момент для большинства задач стоящих перед уличным видеонаблюдением является камеры с разрешением 2 Мегапикселя. Если вам нужна камера с более высоким разрешением, физический размер матрицы тоже должен быть больше. Например, вы можете присмотреться к камерам с размером матрицы 1/1.8 дюйма, с таким размером матрицы, вы получите высококачественное изображение с камер с разрешением и 4 Мегапикселя, и 5 Мегапикселей, и даже 8 Мегапикселей, конечно и цена будет другой.

Проблемы с вибрацией

Одной из проблем уличных камер видеонаблюдения при креплении на опорах и любых других некапитальных конструкциях, является дрожание изображения. Вибрация возникает из-за разных причин: за счет ветровой нагрузки, в случае, когда камеры устанавливаются на подвижных конструкциях (например, строительные краны) или на конструкциях, подверженных вибрациям (дорожные перекрытия, мосты).

В результате вибрации видеоизображения размываются и на них трудно что-либо рассмотреть.


Первый из интуитивных способов борьбы в том чтобы размещать камеры на капитальных конструкциях, но к несчастью это не всегда возможно.

Второй способ это использование виброзащитных платформ. Такие платформы, как правило, состоят из двух пластин, соединенными между собой виброизоляторами, которые гасят вибрацию, что существенно увеличивает срок службы камер видеонаблюдения, и увеличивает четкость изображения.

Данная платформа является универсальной и подходит для крепления любых камер, как стационарных, так и PTZ. По результатам эксперимента можно сказать, что на камеру, установленную на виброзащитной платформе, приходится от 1.5 до 2х раз меньше колебаний, чем камера без платформы.

Третий способ это использование системы электронной стабилизации изображения EIS (Electronic Image Stabilization). 

• Камеры видеонаблюдения с электронной стабилизацией — цена от 6790 рублей

Система EIS эффективно снижает влияние вибраций и тряски, позволяя получать информативные изображения без дополнительных расходов на виброзащищенные платформы.

Например, в камеры AXIS, встроены гироскопические датчики, которые непрерывно отслеживают любые движения и вибрацию камеры, автоматически регулируя частоту кадров таким образом, чтобы на изображении всегда были видны все нужные детали.

Проблемы с освещением

Освещенность на улице колеблется от безлунной ночи до безоблачного неба с ярким солнцем. Понятно, что столь разные условия будут создавать большие проблемы для создания качественной четкой видеокартинки.

Освещенность измеряют в люксах, на картинке вы можете видеть, как она меняется в зависимости от внешних условий.

Понятно, что идеальной картинки в таких условиях мы не добьемся никогда, но мы можем к ней приблизится. Для этого у нас (проектировщиков) есть целый арсенал средств.

Охранное освещение

Первое что приходит в голову это поставить побольше осветительных уличных фонарей. Что в целом неплохая идея, но жаргоне проектировщиков систем безопасности это называется «система охранного освещения». Возможности этой системы гораздо более широкие, чем просто наличие фонарей на объекте. 

Охранное освещение можно интегрировать с различными устройствами и программным обеспечением технических систем безопасности. Например, автоматически включать освещение на отдельных участках, при сигнале с датчика тревожной сигнализации. 

Плюсы охранного освещения

• Сохранение цветности изображения с камер видеонаблюдения
  
• Сохранение высокого контраста изображения
  
• Возможность применения недорогих камер высокого разрешения с низкой светочувствительностью
  
• Хорошее освещение в целом делает кражу более рискованной с точки зрения преступника, что подтверждается научными исследованиями ( раз и два)

ИК-подсветка

Охранное освещение хороший, но в достаточно дорогой вариант. Поэтому специально для тех, у кого нет столько денег, бог придумал ИК-подсветку. 

И видимо придумывая ее, бог увлекся, поэтому у ИК-подсветки, по сравнению с охранным наблюдением есть ряд преимуществ:

• Низкое энергопотребление по сравнению с охранным освещением
  
• Отсутствие помех водителям при видеонаблюдении за транспортными потоками ночью
  
• Лучшее распознавания номеров автомобилей в темное время суток (за счет того, что номерные знаки лучше отражают инфракрасный свет)
  
• Простота использования
  
• Низкая цена по сравнению с охранным освещением
  
• Снижение светового загрязнения (свет не только полезен, но и вреден)

Один из самых криповых недостатков это то, что тепло от ИК-подсветки привлекает мошкару, а там где много мошкары, там много пауков и паутины. И именно на пауков вы будете любоваться в вашу камеру видеонаблюдения.

Как пауки могут испортить вам видеонаблюдение

И так, чтобы использовать ИК-подсветку вам понадобится:

• Автономные ИК-осветители
или
• Камеры со встроенной ИК-подсветкой
или
• Камеры со встроенной «Smart IR» адаптируемой ИК-подсветкой

Если вы планируете использовать автономные ИК-осветители не забывайте, что камера видеонаблюдения должна быть с ИК-фильтром с функцией «день-ночь», камеры со встроенной ИК-подсветкой по-умолчанию поддерживают эти функции.

Плюсы внешней ИК-подсветки:

• Автономные ИК-осветители мощнее и имеют большую дальность, т.к. имеют больше светодиодов и дают больший световой поток, чем встроенная в камеру ИК-подсветка
  
• Насекомые, летящие на источник света, пауки со своей паутиной не приближаются к объективу настолько, чтобы испортить видео, автономные ИК-осветители и камера физически разнесены
  
• Отсутствие засветки объектива вследствие отражения части ИК излучения от общего с объективом стекла (это характерно для вариантов компоновки встроенной ИК-подсветки, когда светодиоды располагали под общим стеклом с объективом, из современных камер такая проблема сохраняется у купольных камер)
  
• Отсутствие засветки объектива вследствие отражения части ИК излучения от атмосферных осадков (дождя, снега, тумана и т.п.)
  
• При применении автономных ИК-осветителей возникает меньше ограничений на ориентацию камер

При использовании внешних осветителей необходимо следить за тем, чтобы освещение соответствовало зоне наблюдения. Если освещенная область слишком мала, в центре зоны наблюдения может наблюдаться пересвет или эффект гало, а на краях — недостаточная освещенность. С другой стороны, если освещать слишком большую площадь, дальность освещения будет меньше, а часть света будет тратиться на объекты вне интересующей нас зоны.

Плюсы встроенной в камеру ИК-подсветки:

• Встроенная в камеру ИК-подсветка лучше работает на близком расстоянии благодаря адаптации к конкретной камере с ее функциями, диапазоном изменения фокусного расстояния и т.д.
  
• Не требуются дополнительные кабели и блоки питания
  
• Низкая цена
  
• Более простой монтаж и настройка

Минусы встроенной ИК-подсветки:

• Засветка объектива (особенно, если он загрязнен) за счет отражения ИК лучей светодиодов от атмосферных осадков (таких, как снег, дождь, туман), летающих насекомых, пыли
  
• Пересвет объектов в ближней зоне наблюдения камеры. Лицо человека, подошедшего близко, выглядит просто белым пятном, что затрудняет или вовсе делает его идентификацию невозможной. 
  

Нельзя использовать камеры с ИК-подсветкой на 20 метров, если основное движение происходит на расстоянии 2-3 метров от них.

Адаптивная ИК-подсветка
Позволяет нивелировать недостатки встроенной ИК-подсветки, сохраняя все ее многочисленные преимущества.

Технология адаптивной ИК-подсветки благодаря специальным высокоточным линзам, позволяет формировать луч соответствующий настройке фокусного расстояния камеры, обеспечивая всегда нужное количество света. Благодаря равномерному освещению всего поля зрения камера дает высококачественное малошумное видеоизображение даже при полном отсутствии окружающего освещения.

• Камеры со встроенной «Smart IR» адаптируемой ИК-подсветкой — цена от 4 090 до 37 979 рублей

Кроме этого камера автоматически регулирует экспозицию для достижения оптимального качества изображения. Если камера установлена рядом со стеной или углом, может быть целесообразно уменьшить яркость ближайшего к стене или углу светодиода, чтобы не создавать бликов, которые могут пересветить часть изображения.

Проблемы с наведенными напряжениями

Обычно этот пункт принято называть грозозащита, но такое название сильно сужает представление об источниках перенапряжений. И даже может дать чувство ложной безопасности людям, проживающим в местах, где гроза достаточно редкое явление.

Число ударов молний в год на квадратный километр в мире

Основными источниками опасных напряжений являются:

• Высоковольтные линии передачи расположенные параллельно линиям связи
  
• Контактные сети электрифицированных железных дорог
  
• Сети городского электротранспорта
  
• Электросварочные установки
  
• Атмосферные газовые разряды
  
• Преднамеренное создание повышенных напряжений в сети

Но все-таки молния это природное явление, которое является наиболее распространенным источником перенапряжений. Защититься от прямого попадания молнии просто невозможно. Но проблема не только в прямом попадании молний. Электрический разряд молнии наводит в близлежащих медных кабелях сильные электромагнитные помехи, мощность которых зависит от расстояния до места разряда молнии, и может приводить к неработоспособности оборудования, которое этими кабелями соединяется.

Для защиты от этого, в зонах с повышенной опасностью гроз следует предусмотреть качественное и правильно организованное заземление, включая отдельные разрядники на каждый из каналов передачи сигнала в системе. Не помешает при этом и гальваническая развязка линий.

Что делать?
Использовать профессиональные устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП). 

Их всего три класса:

• УЗИП класса I — цена от 9 252 рублей
  
• УЗИП класса II — цена от 2 479 рублей
  
• УЗИП класса III — цена от 2 479 рублей

Не будем вдаваться в нюансы использования УЗИП, это разговор для отдельной статьи, ну или расскажем вам в частных консультациях. Скажем лишь главное, без использования качественного заземления, УЗИП любого класса абсолютно бесполезны. 

Проблемы с монтажом уличного видеонаблюдения

Правильно выполненный монтаж залог многолетней беспроблемной эксплуатации. Однако правильный монтаж встречается настолько редко, что мы решили осветить наиболее часто встречаемые проблемы, которые приводят к выходу системы видеонаблюдения из строя.

Некачественные монтажные коробки 

Строго говоря, монтажные коробки, используемые в 99% всех монтажей, не являются некачественными, просто они не предназначены для использования на улице. Причем важно не что показатель пыле и влагозащиты может быть приемлемым для использования на улице, но не нужно забывать, что в коробку должен быть заведен кабель в гофре, и сделать это герметично с такой коробкой практически невозможно. 

Можно, наверное, залить это в прямом смысле компаундом или герметиком, но тогда мы потеряем доступ для обслуживания или ремонта.

Типичный пример типичной монтажной коробки, не предназначенной для использования на улице

Мне кажется, они были придуманы дьяволом, чтобы соблазнять неокрепшие монтажные души низкой ценой и доступностью. Но дьявол как вы знаете все равно свое возьмет и после того как вы отрадуетесь низкой цене, он возьмет свою дань когда эти коробки начнут разваливаться.

• Обычные распаячные коробки — цена от 18 до 1 950 рублей

Проблема в том, что дешманские распайки будут трескаться и разваливаться под воздействием ультрафиолета и пониженных температур. Потом в них попадет влага и, ваша система видеонаблюдения накроется медным тазом.

Окисление контактов

Использование некачественных коробок будет гарантированно приводить к окислению контактов. Это страшная вещь, которая может свести с ума любого даже психологически здорового человека. Окисление контактов часто приводит к тому, что IP-камера, то работает, то не работает. Так называемая плавающая неисправность. А если камер в вашей системе видеонаблюдения много, это может превратиться в ваш персональный ад.

Качество соединения это качество работы всей сети, сети по которой вы будете передавать не только большой объем данных, но зачастую и электроэнергию мощностью до 60 Ватт, если вы используете IP-камеры с питанием по PoE, а мы его очень рекомендуем использовать.

Окислиться может и разъем RJ-45 под обжим, он же 8P8C, он же «рыжик», он же «стекляшка» одинаковые только на первый взгляд. На второй взгляд 99% разъемов китайское фуфло. 

Окислившийся разъем RJ-45

 Как правило, китайцы кладут болт на качество и изготавливают коннекторы из стали и не используют достаточной толщины золотое напыление, что очень быстро приведет к неработоспособности соединения. Особенно в некачественной монтажно коробке.

Правильный разъем должен быть изготовлен из оловянной бронзы легированной фосфором с обязательным и достаточным по толщине золочением.

Вторая проблема китайских дешевых разъемов, это увеличенный диаметр канала для медной жилы, вследствие чего при обжиме жила смещалась в сторону от ножа, что впоследствии приводит к дребезгу контакта.

Еще один момент, о котором вы должны знать, это то, что заделка магистрального кабеля коннектором RJ-45 не соответствует нормативно техническими документам, регулирующим построение СКС. Это означает, что такие СКС не удастся сертифицировать, понятно, что большинству это и не нужно. Но идея стандарта в том чтобы СКС работало долго и качественно, нарушаете стандарт - готовьтесь к проблемам.

Что делать?

• Использовать разъемы для полевой заделки.
  Монтаж разъема для повой заделки производится менее чем за 60 секунд, и самое главное без использования обжимного инструмента, и это важно так как причиной некачественного соединения может быть не только низкий профессионализм монтажника, но и естественный износ инструмента для обжима. Отслуживший свой срок «кримпер» обычно перестает дожимать один из ножей коннектора.
  Также не забывайте про использование заводских патч-кордов, розеток и модулей Keystone.

• Использовать профессиональные коммутационные коробки для камер видеонаблюдения.
  Мы рекомендуем для установки видеокамер вместо традиционных электромонтажных коробок применять исключительно штатные аксессуары производителей камер видеонаблюдения, обладающие гарантированной совместимостью с IP-камерами и обеспечивающие максимальную защиту от внешних воздействий при соблюдении правил монтажа.
  
  • Монтажные коробки HikVision — цена от 1 690 до 3 090 рублей
  • Монтажные коробки Dahua — цена от 1 090 до 1 690 рублей

На худой конец можно использовать специализированные коробки, разработанные специально для камер видеонаблюдения. Такое делают несколько компаний, например турецкая компания Atis и российская от компании Kadron. Фиксация гофры в «коробке» при таком варианте монтажа производится при помощи муфт труба-коробка, которые представлены в ассортименте продукции производителей гофрированных труб. Подобное решение значительно повышает надежность системы и ввиду невысокой стоимости элементов отлично подходит для массовых инсталляций. При  этом стоит отметить, что оно не дает стопроцентной защиты от влаги и не может быть рекомендовано для ответственных применений и, тем более, для тяжелых условий эксплуатации.

• Использовать гермовводы для крепления гофрированной трубы
  

Если вы используете профессиональные монтажные коробки, вы прошли только половину пути, ведь гофрированную трубу еще нужно как то в эту коробку ввести. Это значит, что нужно обратить особое внимание на параметры применяемых фиксаторов гофры (гермовводы). Дело в том, что большинство коммутационных коробок имеет отверстия для ввода кабеля под «дюймовые» гермовводы и несовместимо с российскими аналогами, выполненными в метрической системе мер. Такие фиксаторы надо подбирать заранее и указывать в спецификации к проекту наравне с остальными компонентами системы.

Гофрированный кабель для использования в помещениях

Гофрированный кабель в основном используется для защиты от кабеля от физических повреждений. И это хорошо, плохо то, что на практике для прокладки на улице используется гофрированный кабель, предназначенный для использования в помещении. 

Почему используют внутренний кабель? Причины три:

• Большинство клиентов выбирает подрядчика по итоговой сумме сметы, и это один из способов для монтажников потратить меньше денег и времени. Тем более что гарантийный год и такая гофра простоит.
  
• Монтажникам тупо все равно, это еще предприниматель плюс-минус парится, монтажник наемный сотрудник для него главное получить ЗП и в 18-00 дома быть, все остальное его не парит.
  
• Ну и некомпетентность, конечно, некоторые просто не знают, что для улицы нужен специализированный гофрированный кабель, плюс они же внутренний кабель все время используют, и никаких проблем нет. 

Самое неприятное, что может случиться в результате нарушения целостности гофры или оплетки кабеля это пролив трассы водой. В этом случае кабельная трасса работает как водопровод. Вода внутри кабеля или гофры затекает в коммутационные узлы и оборудование, рискуя его повредить. А примером такого оборудования может быть, например и сервер видеонаблюдения, стоимость которого легко может доходить до нескольких миллионов рублей. 

Благо это, пожалуй, самое легкое, отчего вы должны защититься, уличная гофрированная труба и уличная витая пара, лишь немного дороже аналогов для использования в помещениях.

Также мы рекомендуем использовать специализированный герметик для предотвращения попадания влаги в монтажную коробку через гофрированную трубу, во избежание возникновения эффекта водопровода, рекомендуется заполнять ее специализированным гидрофобным герметиком (как правило, применяется Stopaq Aquastop) в месте ввода в монтажную коробку. Обычные герметики для этой цели не всегда подходят, так как работают в ограниченном диапазоне температур.

Финальная рекомендация

Рекомендация субъективная конечно, но тем не менее.
Я расскажу вам про один способ быстро и легко получить качественную систему уличного видеонаблюдения. Способ этот это заказать ее у нас. За 17 лет мы совершили все ошибки, которые только можно представить, и теперь готовы проектировать и выполнять монтаж видеонаблюдения которое будет служить вам десятилетиями.

Так что просто заполните эту форму, дальше действовать будем мы.

Ну, и самое важное — ваше мнение

Ничто так сильно не мотивирует меня писать новые статьи как ваша оценка, если оценка хорошая я пилю статьи дальше, если отрицательная думаю, как улучшить эту статью. Но, без вашей оценки, у меня нет самого ценного для меня - обратной связи от вас. Не сочтите за труд, выберете от 1 до 5 звезд, я старался.