Под куполом: разработка корпусов для отечественных купольных камер в НИЦ “Технологии”
Новые корпуса, готовые к серии
Мы уже как-то рассказывали о разработке корпусов для камер форм-фактора «буллет», прежде всего в контексте сложности планирования разработки даже такой простой, казалось бы, части. И так во всем — кажется, просто подсмотри за гигантами индустрии, скопируй у них и дело в шляпе. Но нет, если бы все было так просто…
От ОЕМ-корпуса к собственной разработке
Как и в прошлый раз, все началось с разработки собственных модулей для камер, почти одновременно с началом разработки цилиндрических корпусов. По сути, большинство вариантов комплектаций возможны и в том и в этом форм-факторе корпуса, разница лишь в задачах камеры. В цилиндрические камеры влезает чуть больше начинки, обогреватели и более длиннофокусный объектив, тогда как купольные камеры в силу своей конструкции менее подвержены механическим повреждениям и лучше переносят опасное соседство с шаловливыми руками хулиганов или вредных старушек.
Хорошая камера выдержит даже такое обращение
Но главным толчком стала разработка прототипа бесхвостой купольной камеры — она не имеет кабельного вывода и подключается через один RJ45 на корпусе, примерно как боксы. Это очень удобно для аккуратного монтажа внутри помещений, но при открытом разъеме камера не имеет никакой пылевлагозащиты, что сильно ограничивает ее применение.
У обычных купольных камер довольно большой хвост, который обязательно надо куда-нибудь пристраивать и прятать
Первые попытки в «бесхвостость»
Класс защиты такой камеры отсутствует как явление — на улицу ее не поставишь
Вообще, бесхвостые купольные камеры имеют массу плюсов: не требуется монтажных коробок, можно производить скрытый монтаж проводки, сам монтаж в идеале герметичный и аккуратный, в целом повышается вандалозащищенность камеры.
Тут уже азиатский рынок в принципе не смог предложить ничего подходящего, так как такое исполнение очень редкое (несмотря на его перспективы). Стало ясно, что надо засучить рукава и опять сделать все самостоятельно.
Разработка купольных «бесхвосток»
За референсы нового корпуса были взяты наш старый OEM-корпус и куполки от HiWatch и Milesight:
Хотелось чтобы в корпус помещались следующие модули:
Модуль процессора;
Модуль сенсора;
Модуль питания;
Модуль подсветки;
Датчик удара;
Слот для карты памяти;
ИБП;
Модули ГЛОНАСС и физической криптозащиты;
Расширенный интерфейс подключения, в идеале не уступающий в функционале BOX-камерам.
Кроме того, внутреннего объема должно было хватить чтобы разместить в нем зум-объективы с фокусным расстоянием от 2,7 до 22 мм.
У старого корпуса под все это богатство не хватало примерно 5 мм диаметра и 5 мм высоты, значит надо было расширяться.
Так появился первый вариант корпуса. Внешне, от старого корпуса его не отличало ничего особенного, однако благодаря оптимизации стоек, наклонов и толщины материала удалось неплохо увеличить внутренний объем корпуса.
Картинка схематичная, на самом деле все впихнуть в корпус даже если на чертежах все сходится — отдельная боль
Теперь все помещалось, но захотелось большей экономии и компактности — идеальное решение это всегда компромисс, оптимальное соотношение цены и функционала продукта. Нельзя просто взять, и начинить камеру всем самым лучшим, с запасом по мощности и мегапикселям — она будет стоить существенно дороже аналогов и ее никто не купит. То же самое и с корпусами — можно выфрезеровать его из цельного куска алюминия, но тогда камера будет золотая. Поэтому нужно постараться сэкономить каждый грамм материала, скомпоновать внутреннее пространство максимально, сделать стенки настолько тонкими как это возможно, но ни в коем случае не в ущерб прочности.
Следующая итерация имела еще более оптимально организованное внутреннее пространство. Что более важно, эта итерация позволила выявить проблемы именно на этапе сборки — порядок укладки шлейфов, модулей, особенности крепежа, и так далее. Что интересно, было два рабочих варианта корпуса, и мы никак не могли решить какой выбрать — помогло голосование в нашем телеграмм-канале, так что текущий дизайн можно считать народным.
В голосовании на финальный серийный вариант победил тот что справа, хотя и он тоже немного изменился
Новая схема расположения модулей, все стало чуточку плотнее
Если обратите внимание, увидите что изменились заглушки кабельных вводов. Мы протестировали с десяток заглушек из разных материалов (на это ушло порядка двух месяцев), лучше всего себя повели резьбовые гермовводы, и, как ни странно, простые силиконовые заглушки. Они выдержали как погружение так и заморозку, но было неясно как они поведут себя через год-два. Поэтому для повышения надежности все же было решено использовать резьбовые гермовводы. Стоят они не намного дороже, но зато почти полностью исключают протечки при очень длительном использовании.
Эволюция гермовводов
Эти гермовводы оказались гораздо эффективнее, чем показалось на первый взгляд
Даже прошли неделю полевых испытаний перепадами температуры от -20 до +10
Из интересных решений, благодаря которым камера в такой компоновке вообще стала возможна, стоит отметить монтажную интерфейсную плату.
Монтажные платы в малой и большой купольных камерах
Она позволяет подключить к камере звук на вход и выход, тревожные выходы, сухие контакты и самое главное — разные дополнительные модули типа датчика дыма или пироэлектрического сенсора, то есть совмещать в одной камере видеонаблюдения целый ряд устройств. Большинство массмаркетных азиатских камер не дает такой возможности.
Макет корпуса с навесным оборудованием
Сам себе режиссер
Ну и куда же без традиционной подборки факапов, которые никто никак не мог предусмотреть.
Один из наших любимых — радиаторы, размером в 10 раз больше, чем нужно. Новый подрядчик настолько спешил сделать заказ, что не стал заморачиваться с прочтением документации, а просто загнал модели на резку. Итог — почти 200 килограмм испорченного материала, месяц задержки и надорванные от смеха животы отдела входного контроля. Исправленная партия радиаторов от этого же подрядчика пришла нормального размера, но с такими страшными задирами, что ее тоже пришлось забраковать.
Радиатор размером чуть ли не больше самой камеры
Радиаторы вообще окутаны каким-то злым роком на всех этапах, например, в прошлый раз мы писали как нам не смогли согнуть радиаторные пластины под 90 градусов. Оказывается, просто их покрасить — тоже та еще проблема. Еще один подрядчик взялся делать радиаторы с покрытием, однако вместо анодирования предложил порошковую окраску термостойкой краской. Мы согласились на пробную партию, но результат превзошел все самые смелые ожидания.
По версии поставщика, радиатор, окрашенный таким образом, добавляет +100500% к теплообмену
Ну, а одним из действительно интересных кейсов оказался подбор поликарбонатного купола. Дело в том, что при штамповке куполов большинство производителей оставляют небольшую техническую полоску у основания купола, которая искажает изображение.
В 99% вы этого не увидите, ведь камера купольного типа очень редко ставится под углом 90 градусов. Но, как выяснилось, все же ставится — один из клиентов, которому достались опытные камеры, пожаловался на нерезкость при такой установке.
Часть испытуемых, почти у всех одна и та же проблема (у некоторых еще и довеском)
В решении этой задачи непосредственно нашей заслуги нет, мы просто перебрали с десяток куполов от разных производителей пока не нашли полностью прозрачный. О существовании этой проблемы мы вообще не догадывались, пока не столкнулись с ней лоб в лоб.
Проблема решена, на любом углу поворота лафета камеры — четко
Что дальше?
Но вот, корпус готов, собрана тестовая серия камер, все восхитительно, что же дальше? Для полноценного серийного производства нужно изготовить молды для штамповки новых корпусов, это высокоточно, сложно, и невероятно дорого для вещицы такого размера — буквально по цене однушки где-нибудь в Мытищах. Мы, конечно, не гаражная артель, но даже для нас выдернуть из оборота такую сумму сразу проблематично, поэтому на подобные новинки всегда стараемся собрать предзаказ.
Это очень эффективный инструмент, не только в разработке софта, но и для электроники — клиент получает отличную скидку, хотя и время ожидания может быть до двух-трех месяцев. Ну, а когда предзаказ собран, то дело остается за малым — получить от партнеров отштампованные корпуса и начать сборку. Хотя, признаться, и тут может произойти множество неожиданностей — о них мы стараемся писать в нашем телеграмм-блоге, подписывайтесь обязательно, там интересно!
Также читайте наши предыдущие статьи, например про то как мы проектировали корпуса для цилиндрических камер, или как пытались сжечь IP-камеру мощным лазером.
