CCTV. Библия видеонаблюдения. Цифровые и сетевые технологии - Владо Дамьяновски

Рис. 12.8. PTZ-контроллер для непосредственного управления объективом и электродвигателями поворотного устройства

Рис. 12.9. Типичный приемник сигналов телеуправления

Скорость перемещения поворотного устройства при использовании синхронных электродвигателей 24 В переменного тока (такие электродвигатели используются чаще всего) зависит от частоты сети электропитания, массы и передаточного отношения поворотного механизма. Типичная скорость поворота составляет 9°/с, наклона — 6°/с. Это связано с моментом вращения, необходимым для перемещения определенной нагрузки, которая обычно превышает 5 кг (телекамера + объектив + кожух). В некоторых конструкциях достигается большая скорость поворота, около 15°/с, благодаря уменьшению веса телекамеры и объектива и различным передаточным числам. Большинство поворотных устройств переменного тока, управляемых синхронными электродвигателями, имеют фиксированные скорости, так как они зависят от частоты сети.

Существуют усовершенствованные блоки управления поворотным устройством, в которых применяется искусственная частота, ниже или выше промышленной частоты. Для более тонкого управления используются малые скорости (при полном увеличении вариообъектива), а для быстрого реагирования в кризисных ситуациях — большие скорости. Пульт управления определяет нужную скорость, основываясь на времени, в течение которого нажат указывающий направление джойстик.

Еще большие скорости могут быть достигнуты, если используются шаговые двигатели постоянного тока и специально разработанные приемники сигналов телеуправления. В последние годы поворотные устройства стали еще более быстрыми, а скоростные поворотные камеры тем более — их скорость выше 100°/с.

Создание таких быстрых поворотных систем создает некоторые проблемы, требующие своего внимания: телекамера перемещается так быстро, что ею становится невозможно управлять вручную, или, по крайней мере, это становится неудобно; еще более критичными становятся механизм конструкции и его долговечность, так как возрастают силы инерции.

Если скорость поворота умножается на коэффициент трансфокации вариообъектива, то быстрое движение нам кажется еще более быстрым.

Итак, к управлению скоростными поворотными камерами требуется новый подход. Новые решения предлагаются в некоторых новых конструкциях, которые достигают скорости более 300°/с при точном позиционировании. Это достигается за счет увеличения электронной и механической точности. Существует большая разница между просто быстрой и быстрой и дружественной для пользователя системой. В дружественной системе при увеличении изображения происходит снижение скорости поворота/наклона, и увеличение скорости, когда изображение предметов мелкое, или при работе с предустановками скорость поворота большая (300°/с), а при ручном управлении скорость падает до 45°/с

Рис. 12.10. В скоростных поворотных камерах приемник сигналов телеуправления встроен в купол

Рис. 12.11. В больших купольных устройствах возможно использование комбинации различных систем телекамера/объектив

Работа с предустановками возможна только в тех случаях, когда используется приемник сигналов телеуправления с так называемой РР-электроникой. И понятно, поворотное устройство и объективы должны иметь встроенные предустановочные резисторы.

Перечислим провода между приемником сигналов телеуправления и поворотным устройством: 5 проводов для выполнения основных функций поворотов и наклона, как говорилось ранее (поворот влево, поворот вправо, наклон вверх, наклон вниз и общий), 4 провода для позиционирования в предустановленное положение (плюс питания переменного резистора, минус питания, обратная связь поворота и обратная связь наклона), три провода для функций трансфокатора и фокусировки (иногда потребуются 4, это зависит от типа вариообъектива) и 4 провода для предустановок трансфокатора и фокусировки. Всего требуется 16 проводов. Сечение проводов управления предустановками и проводов трансфокатора и фокусировки некритична, так как для этих функций нужен очень небольшой ток, но вот с проводами управления поворотом следует быть осторожнее — их выбор определяется характеристиками электродвигателей.

И не забудем упомянуть о том, что приемники сигналов телеуправления поворотным устройством обычно устанавливаются рядом с телекамерой. Этому есть две причины: практичность (не требуется длинный 16-жильный кабель) и проверка работы при установке и эксплуатации (необходимо контролировать, что делает поворотное устройство, когда на приемник сигналов телеуправления посылаются конкретные команды).

Однако, если того требует ситуация, приемник сигналов телеуправления может быть удален на пару сотен метров от телекамеры.

Рис. 12.12. Потолочная купольная камера

Кожухи используются для защиты телекамер от воздействия внешней среды и/или для маскировки направления видеонаблюдения.

Кожухи могут быть простыми в конструкции, установке и использовании, но они в равной мере могут влиять на качество изображения и срок службы телекамеры, если не защищают ее должным образом от дождя, снега, пыли и ветра, или если они низкого качества.

Кожухи бывают самых разных размеров и форм, в зависимости от применения телекамеры и ее длины. Раньше телекамеры с передающими трубками и вариообъективами были намного больше, и для них требовались кожухи длиной в 1 метр и массой более 10 кг. Сегодня ПЗС-телекамеры становятся все меньше, то же справедливо и в отношении объективов, и поэтому кожухи тоже становятся меньше.

Рис. 12.13. Типичный уличный кожух для телекамеры

В последние годы много внимания уделялось эстетике и функциональности кожухов, в частности, простоте доступа для обслуживания, скрытию кабельной подводки и подобным вопросам.

В наши дни, с уменьшением размеров телекамер, вместо традиционных кожухов часто используются тонированные купольные системы, которые гораздо лучше вписываются в интерьер помещений и прекрасно сочетаются с архитектурой зданий. Часто считается, что стекло кожуха не имеет большого значения, но если стекло неподходящего качества, то оптические искажения и спектральные ослабления могут повлиять на качество изображения. Другой важный фактор — это прочность стекла, необходимая для защиты телекамеры в требующей этого обстановке. Оптическая точность и однородность еще более критичны для купольных камер, так как в этом случае более заметно влияние оптической точности и искажения стекла (пластика) на качество изображения. Тонированные купола часто используются для маскирования направления визирования телекамеры. В случае тонированных куполов следует учитывать ослабление света. Обычно оно составляет порядка одного F-числа, что соответствует ослаблению света в два раза.

Многие кожухи имеют встроенный подогрев и вентилятор. Подогрев может понадобиться в районах с большой влажностью, где ожидается много льда и снега. Обычно для стандартного кожуха достаточно мощности подогревателя 10 Вт. Подогреватели могут работать от источников электропитания 12 В постоянного тока, 24 В переменного тока или даже от сети. Прежде чем подключать подогрев, следует проверить соответствие питающего напряжения. Ничего страшного не случится, если подогреватель, рассчитанный на 240 В (или даже 110 В) подсоединить к источнику напряжения 24 В (хотя вы не получите достаточного нагрева), но вот наоборот поступать не рекомендуется. Также избегайте примитивных импровизаций, не проделав расчетов, например, не стоит использовать последовательное соединение двух подогревателей на 110 В вместо одного подогревателя 240 В (110 + 110 = 220). Небольшая разница (240 В вместо 220 В) достаточна для выделения избыточного тепла и может привести к быстрому перегоранию подогревателя или даже вызвать пожар.

Если требуется установить подогреватель в уже смонтированный кожух, то можно довольно просто сконструировать подогреватель при помощи резистора в 30–50 Ом и номинальной мощности 20 Вт (для 24 В переменного тока). Для автоматического управления подогревом можно использовать термореле с нормально замкнутыми контактами, срабатывающие при низкой температуре. Не забудьте при этом, что телекамера, имеющая мощность потребления в пару ватт, тоже работает как подогреватель, и если используется маленький и герметичный кожух, то этого тепла может хватить на то, чтобы исключить влажность внутри кожуха. Однако для снежных районов необходим хороший подогреватель, расположенный близко к стеклу кожуха.