Один источник и две составные части видеонаблюдения
«Сигранд» пополнил линейку своего оборудования для организации IP-видеонаблюдения двумя новыми продуктами: PoE LED-прожектором и PoE коммутатором. Теперь от одного разработчика предлагается законченное решение в виде комплекта, состоящего из IP-камеры с дополнительным прожектором до 20 Вт и коммутатором PoE до 60 Вт на канал.
При проектировании системы IP-видеонаблюдения нередко возникают следующие задачи:
— Выбор коммутатора с оптимальным количеством портов для подключения небольшого количества IP-камер. На рынке малопортовые коммутаторы представлены моделями на 4 и 8 портов и, как правило, с невысокой суммарной мощностью.— IP-камеры необходимо подключить на расстояние, превышающее дальность действия Ethernet сегмента, до ближайшего коммутатора PoE. Для этого ставится промежуточное оборудование в виде дополнительных коммутаторов или удлинителей PoE. Вне помещений такой коммутатор должен иметь герметичное исполнение или размещаться в специальном шкафу.— Размещение коммутаторов PoE выполняется на большой территории с превышением дальности действия Ethernet сегмента до ближайшего центрального коммутатора. Для этого требуется подобрать коммутатор с поддержкой оптического канала связи. На рынке присутствуют недорогие коммутаторы с SFP, но без поддержки гигабитного канала, а поддержка двух гигабитных Combo портов присуща уже дорогим моделям.— Необходимость организовать дополнительную или резервную подсветку. Для этого используются IP-камеры со встроенной подсветкой, обладающие невысокой мощностью светодиодов, или ставятся дополнительные прожекторы, для питания которых обычно прокладывается отдельный кабель.
Разработанное оборудование должно помочь решить все эти задачи как при организации видеонаблюдения на улице, так и внутри помещений.
Комплект оборудования состоит из коммутатора, IP-камеры и прожектора.
Задачи, ставившиеся при разработке: — Покрыть как можно большее расстояние при размещении IP-камер, используя стандартную технологию Ethernet— Подключить как можно большее количество IP-камер к одному коммутатору— Обеспечить высокое качество съемки в ночное время— Упростить монтаж оборудования за счет уменьшения количества проводов— Не использовать прокладку дополнительных проводов для питания IP-камер и прожекторов— Коммутатор должен обладать гибкостью настроек, иметь высокую мощность источника питания и возможность подключения к сети через медь и оптикуК моменту начала разработки коммутатора и прожектора мы уже имели в своем ассортименте IP-камеры стандартного и герметичного исполнения со встроенным коммутатором на 2 порта Ethernet, через который можно организовать последовательное подключение нескольких IP-камер. Ethernet порты IP-камеры поддерживают сквозное прохождение питания PoE, которое мы назвали Pass-Through PoE.
Для осуществления транзитного питания используются источники PoE, которые работают по типу «B» (по свободным парам). В режиме стандартного подключения IP-камера может работать от любого источника PoE. Мощность потребления IP-камеры составляет 4.5 Вт.Для реализации цепочек из IP-камер с использованием максимальной длины Ethernet сегмента потребовалась разработка источников PoE повышенной мощности. В качестве коммутатора PoE была применена стоечная платформа SG-17S, в которую устанавливаются Ethernet модули MS-17E8PP. Эти модули имеют 8 Ethernet портов, поддерживающих мощность PoE до 60 Вт на порт, тип питания — по свободным парам. Емкость коммутатора в зависимости от количества устанавливаемых модулей составляет 8/16/24/32 порта, а мощность на портах может регулироваться программно. Шасси в стандартной комплектации имеет блок питания с выходной мощностью 240 Вт или может быть подключено к внешнему источнику с выходной мощностью до 1 кВт.Практические исследования режимов работы с последовательным подключением показали, что при использовании стандартного кабеля Cat-5 можно соединить до пяти IP-камер со стометровыми сегментами. Одновременный запуск по питанию всей цепочки на коротких кабелях возможен с 10-ю IP-камерами.
Для уличного размещения IP-камер в ассортименте появились специальные термокожухи с питанием PoE и встроенным прожектором — до 10 Вт. Термокожухи имеют по два гермоввода для осуществления возможности последовательного подключения. С учетом, что потребляемая мощность термокожуха с прожектором может составлять 15 Вт, максимальное количество устройств в цепочке — не более 4-х, на практике это количество с учетом длин проводов составляет 2–3 шт.С появлением IP-камеры в уличном герметичном исполнении серии SG-3C необходимость в использовании дополнительного термокожуха отпала. IP-камеры поддерживают температурный диапазон от -40 до +50 °C.Например, SG-3C-1612: Сетевой интерфейс 2xEthernet 10/100 PoE, матрица: ½.8» CMOS Sony IMX136 2 Mpix 120дБ, H.264, MPEG4, MJPEG 1920×1080 30 fps, линза: 3 Mpixel, 2.8–12mm, мотор зум, авто фокус, исполнение: уличное герметичное.
Потребность в дополнительной подсветке осталась актуальной. При разработке термокожухов с прожектором мы столкнулись с необходимостью обеспечения хорошего теплоотвода от светодиодов. Чтобы обеспечить рекомендованную ТУ температуру светодиодов, потребовалась разработка специальной теплоотводящей конструкции, установка дополнительных вентиляторов и контроль температуры микропроцессором с программной защитой в виде понижения мощности при критичных температурах.Использовать маломощную подсветку (3…5 Вт), которая применяется в большинстве IP-камер со встроенной подсветкой, посчитали нецелесообразным. Поднимать мощность подсветки без специальной теплоотводящей конструкции — это риск перегрева IP-камеры. Поэтому было принято решение о выносе прожектора в отдельный корпус. При этом прожектор должен иметь возможность получать питание по PoE по той же линии связи, которая подводится для IP-камеры.Преимущества использования прожектора отдельно от IP-камеры вполне очевидны.— Это позволяет организовать хороший теплоотвод и за счёт этого применять прожекторы большой мощности— Естественные помехи в виде насекомых, дождя и снега, попадающие в свет прожектора, не ухудшают условия съёмки, так как это происходит не перед IP-камерой— Подключение нескольких прожекторов к одной камере позволяет подсветить снимаемую сцену сразу с нескольких точек и увеличить общую мощность подсветки— Прожекторы с видимой подсветкой позволяют обеспечить объект дополнительным светом в тёмных местах и вести видеосъемку в цветном режиме
Вот что в итоге получилось.SG-1L-W1 — это LED-прожектор с питанием PoE, регулировкой мощности и датчиком освещённости. Модель выполнена в варианте с белой подсветкой на основе диодной сборки. В дальнейшем возможен выпуск прожектора с ИК-светодиодами. Но видимая подсветка по сравнению с инфракрасной в комплексе с IP-камерами Sigrand имеет одно существенное преимущество — если при инфракрасной подсветке камера отключает ИК-фильтр и переходит в чёрно-белый режим, то при использовании прожектора с белой подсветкой режим изображения остается цветным. Переход в черно-белый режим производится отдельной настройкой.
Новые прожекторы очень просто монтировать, поскольку они не требуют дополнительной прокладки проводов питания. Для их подключения можно использовать существующий информационный кабель с питанием PoE, подводимый к IP-камерам.Каждый прожектор снабжён двумя портами Ethernet, через которые транзитом пропускается и питание, и информационный сигнал. Это позволяет подключать прожекторы последовательно к одному источнику PoE. Такую цепочку может завершать любая IP-камера с питанием PoE.
При использовании IP-камер Sigrand последовательность подключений может быть любой. К одной камере можно подключить несколько прожекторов или чередовать IP-камеры и прожекторы.
В зависимости от количества подключаемых прожекторов и типа источника питания PoE предусмотрена регулировка мощности прожектора в диапазоне от 5 до 20 Вт. Для автоматического «включения-выключения» прожектор имеет встроенный датчик освещённости. Это даёт дополнительно экономию электроэнергии и сбережение ресурса диодов.
Основные характеристики прожектора SG-1L-W1.Прожектор— Тип источника света: Светодиодная сборка— Максимальная мощность светодиодной подсветки, Вт: 20— Цветовая температура, К: 5000–5500— Угол излучения (обзора), градусы: 120— Максимальный световой поток, Лм: 2000–2200— Порог включения / выключения подсветки, Лк: 20–30— Регулируемые значения мощности, Вт: 5, 10, 15, 20 (ручная установка)Исполнение— IP66, алюминий— Габариты, мм: 180×80 (без крепления)— Масса в сборе, г: 950— Крепление: шарнирное, три степени свободы, подводка проводовИнтерфейсы— 2 порта Ethernet 10/100 с PoE, сквозное соединениеПитание— PoE 48 вольт (тип B) с возможностью последовательного подключения нескольких устройств
Планируемая розничная цена в серии: $100.
Недостающим звеном для установки системы уличного видеонаблюдения оставался коммутатор небольшой емкости. Существующий коммутатор SG-17S прекрасно справляется с задачей обеспечения питания большой мощности, но для подключения небольшого количества IP-камер зачастую является избыточным решением, имея минимум 8 портов. К тому же коммутатор SG-17S имеет ряд расширенных функций, присущих устройствам высокой ценовой группы. Коммутатор поддерживает управление через Web, командную строку или ssh. Поддерживается VLAN, маршрутизация, NAT, forwarding. К тому же шасси SG-17S позволяет установку не только Ethernet модулей, но и может выступать в качестве DSLAM с поддержкой SHDSL до 15.2 Мбит/c по одной паре.
Потребовалось более простое устройство с минимально необходимым набором функций управления, но с сохранением высокой мощности на портах PoE.Таким устройством стал настольный управляемый 6-и портовый коммутатор с поддержкой SFP — SG-1S.
Коммутатор SG-1S выполнен в настольном варианте в корпусе из алюминия. Передняя панель имеет 6 Ethernet 10/100 портов с питанием PoE и два combo-порта 10/100/1000BASE-T / SFP. Питание подается по свободным парам в режиме Passive PoE. Предусмотрено определение наличия PoE нагрузки, поэтому допускается подключать любые Ethernet устройства.На заднюю панель выведен вентилятор и консольный порт miniUSB.
Встроенный источник питания имеет выходную мощность — 250 Вт, что позволяет получить высокую мощность на всех портах PoE. Распределение мощности по портам можно выполнить через терминал, подключаемый к miniUSB интерфейсу. В режиме 4-х портов можно сконфигурировать работу коммутатора до 60 Вт на порт, в режиме 6-и портов до 40 Вт. Это позволяет подключать устройства с повышенным потреблением (PTZ камеры) или организовывать последовательные подключения из нескольких устройств в режиме Pass-Through PoE. Мониторинг состояния портов позволяет узнать потребление подключённых устройств и оставшуюся мощность, которую можно задействовать для свободных портов.
Основные характеристики SG-1S.Интерфейсы: — 2 combo-порта 10/100/1000BASE-T / SFP— 6 портов 10/100BASE-T, Passive PoE+ (до 60 Вт в режиме 4-х портов или до 60 Вт в режиме 4-х портов)— 1 порт miniUSB (консоль)Исполнение: — Настольное— Габариты: ширина 200 мм; высота 60 мм; глубина 112 мм— Масса: 1,3 кгПитание: — 110–240V AС, частота 50–60 Гц
Планируемая розничная цена в серии: $270.
Результат.В итоге мы получили комплект оборудования, который позволит минимизировать затраты при устновке системы уличного видеонаблюдения. Дополнительная опция в виде прожектора поможет получить цветную, качественную картинку в любое время суток за счет хорошей подсветки.
Например, коммутатор SG-1S был задействован в проекте «Безопасный район» в одной из школ Новосибирска. Для подключения 23 IP-камер потребовался всего один коммутатор SG-1S (были задействованы 4 порта). Количество IP-камер, подключенных к разным портам Ethernet, составило: 5, 5, 6, 7 штук.
Подробнее почитать о проекте и посмотреть поэтажные схемы подключения IP-камер можно здесь.
Online трансляцию с камеры SG-3C-1612 с подсветкой прожектором SG-1L-W1 можно посмотреть здесь. Фокусное расстояние объектива 2.8 mm, для сенсора SONY IMX136 ½.8 mm горизонтальный угол в районе 100 градусов.
Ближайшие планы.Готовится к выпуску IP-камера серии SG-2С. Это поворотная IP-камера PTZ для помещений, которая, как и предыдущие модели, будет иметь два Ethernet PoE порта, встроенный микрофон и динамик, оптику на выбор 2.8–12 или 6–22 с режимом автофокуса.Готовится к выпуску универсальный коммутатор SG-18S. Коммутатор будет иметь возможности коммутатора и маршрутизатора, а также поддерживать функцию NVR. Коммутатор выполнен в 19» исполнении, поддерживает установку модулей Ethernet на 8/16/24 порта, имеет встроенный источник питания до 1.5 кВт и позволяет устанавливать в свой состав HDD 3.5».
