В категории: Брой 11/2010, Електроника, Хоби

Направи си сам система за видеонаблюдение – част II

Георги Балански

 

В НС 9-10/2010 публикувахме статия, която разглежда как на напълно приемлива цена всеки може съвсем лесно да изгради система за видеонаблюдение, която удовлетворява практически всички изисквания, включително и възможността да има в реално време картина с образ и звук на обстановката в двора около къщата си и във вътрешността ù, независимо колко далеч се намира. Достатъчното условие за това е да има достъп до Интернет и устройство за връзка с мрежата – ноутбук, джобен компютър или „интелигентен” мобилен телефон с такива възможности. Всичко това е достъпно за всеки домашен майстор благодарение на напълно завършени и комплектувани системи като KG-SHA 104 и KG-SHA 108, които бяха предоставени на редакцията за тестване от вносителя им „Комел Софт Мултимедия“. Двете се различават единствено по броя на видеокамерите – четири или осем.

Монтирането на всяка от системите се свежда до съвсем прости операции. Закрепването на външните видеокамери става най-лесно към дървените елементи на покривната конструкция. Така се избягва необходимостта от пробиване на топлоизолацията и монтажът се улеснява значитено. По този начин прокарването на кабелите става много по-безпроблемно, тъй като те минават на практика незабележимо в ъгъла, образуван между реброто и дъсчената обшивка на стрехата. След това, също така лесно и незабележимо, отдолу всеки кабел може да бъде промушен през отвор с диаметър, не повече от 8 mm, за да влезе в подпокривното пространство. При тези видеокамери това решение е подходящо за вилни сгради, особено строените преди повече от 20 години, защото височината им тогава бе законово определена до етаж и половина. Причината за ограничението е, че далечината, до която може да „виждат“ тези видеокамери при пълна тъмнина, като се разчита единствено на невидимото за човешкото око излъчване на техния светодиоден прожектор в инфрачервената област на спектъра, е до 10 m. Това ограничение лесно може да бъде преодоляно като някоя от видеокамерите от комплекта бъде заменена с по-скъп модел, чиято инфрачервена светлина покрива разстояние до 50 m. Има и още една възможност за още по-сполучливото решаване на проблема – най-често местата за поставяне на видеокамери от външната страна на къщата съвпадат с местата, където се монтират и мощни халогенни прожектори със сензори за движение. Така че щом в обсега на видеокамерата се появи движещ се обект, той мигом бива залят с ярка светлина от прожектора.

В случай, че се налага закрепване на видеокамера към външна стена с топлоизолация, това не може да стане директно, защото са необходими дюбели с дължина 180–190 mm – 90–100 mm дебелина на топлоизолацията, 50–60 mm дълбочина на захващане в зида (плюс мазилката) и 30 mm дебелина на дървената подложка. Диаметърът на такъв дюбел е 7 mm, и очевидно директният монтаж е невъзможен. Решението е да се направи дървена подложка с размери примерно между 100х100 mm и 120х120 mm, като й се придаде добър външен вид, съчетан със защита срещу атмосферните явления и оцветяване, хармониращо с цвета на мазилката. Тя се закрепва към стената с винт и дюбел, например fischer FUR 10х185 mm. Поради малкото тегло на видеокамерата (300 g) един дюбел, поставен в центъра, е напълно достатъчен. Главата на винта не бива да стърчи над повърхността, защото ще подпира основата на стойката на видеокамерата.

Закрепването ù става съвсем лесно с обикновени винтове за дърво. Все пак безразборното пробиване на топлоизолацията не се препоръчва поради нарушаване на повърхностната защита срещу проникване на влага, която ù осигуряват мазилката и армираната шпакловка. Втората причина е, че всяко метално тяло, преминаващо през топлоизолацията, поради отличната си топлопроводност представлява топлинен мост, който допринася за допълнителни топлинни загуби. Не случайно има и специални дюбели за закрепване към стени с топлоизолация, при които топлинния мост е прекъснат в самия винт на дюбела (виж НС7-8/2009).

За подсказване на решението на снимката е показано монтиране с дълги дюбели и дървена подложка на външен прожектор с допълнително монтиран сензор за движение.

Във вътрешността на сградата закрепването на стойките на видеокамерите става лесно и с обикновени дюбели и винтове. Дюбелите от комплекта са с дължина 30 mm, която при по-дебела варо-пясъчна и съответно не особено здрава мазилка, може да се окаже недостатъчна за сигурно закрепване. Бихме препоръчали да се подменят с по-дълги с диаметър на винта 3,5 mm, колкото са и оригиналните. При монтиране на видеокамерите в обитавани помещения основната трудност е прокарването на кабелите, като едно от решенията е те да се поставят в пластмасови канали, които да се прокарат така, че да се забелязват възможно най-малко. Това също е фактор, който трябва да се отчита, когато се избира оптималното разположение на всяка видеокамера.

Стойката на видеокамерите от двата комплекта KG-SHA 104 и KG-SHA 108 дават пълна свобода за оптималното им насочване. Освен това всяка видеокамера има по два отвора с резба за закрепване към стойката – от задната страна и отдолу.

След като кабелите бъдат прокарани до мястото, където се намира записващото и управляващо системата устройство (DVR), работата може да се смята за завършена. Остава само съответните куплунги на кабелите да се свържат към входовете на DVR устройството, през RGB порта да се свърже мониторът и щепселът да се пъхне в електрическия контакт.

Когато една иначе доста сложна задача се решава толкова лесно, това поражда съмнения и немалко читатели отправиха запитвания, на които сега ще се постараем да отговорим.

Всичко написано в предишната статия отговаря напълно на действителността. Признаваме си, че лекотата, с която системата за видеонаблюдение тръгна, без каквито и да било засечки, дори ни изненада. Приятно, естествено. Очевидно тайванският производител се е постарал в максимална степен да улесни клиентите си, като им предоставя напълно завършена и окомплектована система, чието инсталиране не изисква нито специални инструменти, нито технически умения.

Всяка задача обаче може да се усложни и това се получава не рядко. В нашия случай също. Първото усложнение възникна, когато трябваше да се поставят една или повече видеокамери на разстояние от къщата, повече от 18 m, колкото са дълги оригиналните кабели в комплектите. При къща с по-голям двор това със сигурност ще се наложи, когато гаражът е по-далеч, а и винаги е добре човек да има поглед към улицата пред дворните врати, особено когато са плътни.

Вторият сигурен проблем възниква от това, че в 99% от случаите видеонаблюдението изпълнява и охранителни функции. Ето защо не е никак разумно DVR устройството, в което са намира твърдият диск, на който се записва всичко, което камерите са „видели“ за продължителен период от време, да се намира на видно и лесно достъпно място. Щом неканените гости видят камерите и гледката не ги обезкуражи да посягат на чужда собственост, първата им работа ще бъде да открият и отнесат със себе си именно DVR устройството с разобличаващите ги записи. Ето защо то трябва да бъде поставено на колкото се може по-скришно и по-трудно достъпно място. Както се знае, съвършена охранителна система няма, особено пък за толкова скромна сума, каквато е цената на тези системи за видеонаблюдение. Нейната ефективност рязко нараства в съчетание с жива охрана от наета охранителна фирма, защото със сигурност ще забави нежеланите „гости“, докато охранителите реагират на алармения сигнал и екипът им пристигне на място.

Изнасянето на DVR устройството на скрито и трудно достъпно място обаче, вече прави невъзможно използването на директно свързан към него чрез стандартен RGB кабел видеомонитор, защото този кабел е доста дебел и твърд. Необходимо е да се осигури дистанционно управление чрез свързване на устройството в локална кабелна компютърна мрежа LAN (Local Area Network). Освен това DVR устройството има изходящи куплунги (BNC) за свързване на до два отдалечено разположени монитора посредством коаксиален кабел.

С две думи, за да се доближи още по-плътно до професионално изпълнено и скъпо платено, дори и само за труда, видеонаблюдение, нашата система изисква още малко допълнителна работа. Нея също бихме причислили към уменията, присъщи на всеки средно сръчен домашен майстор, стига да разполага с подходящите кабели, куплунги (букси) и клещи за тяхното свързване към кабелите. И необходимата информация, за което ние ще се постараем да споделим собствения си скромен опит.

В случая по измерените на място дължини да се поръчват готови кабели не е уместно решение, защото техните накрайници силно ще затруднят прокарването им през тесни отвори и кривини. Поради това първо се прокарват кабелите и вече на място в краищата им се закрепват съответните свързващи накрайници – букси, конектори. Второ, в процеса на работата все ще възникне нещо непредвидено, което може да породи промяна в първоначалния план, а с това и в дължините на кабелите. И накрая да не забравяме, че всяко придобито умение и сръчност не се знае кога отново ще се окажат необходими и предимство за този, който ги притежава.

Всички необходими материали и инструменти взехме от „Комел Софт Мултимедия“, защото фирмата е измежду най-големите у вас вносители на елементи за изграждане на всевъзможни системи за видеонаблюдение. Разполага и с голям екип за проектиране и изграждане на такива системи в широк диапазон от сложност.

За свързване на накрайниците към електрическите проводници се използва изключително познатата сред специалистите под наименованието „кримпване“ технология. Тази поредна англоезична чуждица в нашия език в случая означава, че свързването се извършва по механичен начин, като се прилага силно пресоване с помощта на специални клещи. Този метод заменя по-бавното и трудоемко, а понякога и невъзможно за изпълнение при конкретните условия, спояване с мек припой. Затова подбрахме качествени, а не инструменти еднодневки, защото човек никога не знае кога през следващите години може да му потрябват отново.

За разширен монтаж на системата за видеонаблюдение са необходими:

 

Материали

» Комбиниран кабел за свързване на по-отдалечените видеокамери с DVR устройството. Използвахме Cavo Composto MT.100, който съдържа коаксиален кабел със съпротивление 75 Ω и с екранираща оплетка, многожичните 2х0,5 mm2 (за захранване) и 2х0,22 mm2, които може да се използват за защита на кабела от злоумишлено прекъсване. Те се свързват към централата на охранителната система и изпълняват ролята на познатите сред специалистите „тампери“.

» Мрежов кабел FTP (или UTP) категория 5, което означава, че е в състояние да провежда поток от данни 10 Mbit (10BASE-T Ethernet) и 100 Mbit (100BASE-TX Fast Ethernet). Единственото уточнение е, че дължината на кабела не бива да надвишава 100 m. Придобитите умения при свързване на системата за видеонаблюдение може да бъдат успешно използвани и при изграждане на локална Ethernet компютърна мрежа. Чрез нея DVR устройството се свърза през хъб с един или повече компютри в мрежата и към Интернет.

» Коаксиален кабел RG6 със съпротивление 75 Ω и екранировка от алуминиево фолио и оплетка. Чрез него към DVR устройството се свързва допълнителен монитор с комплексен сигнал и BNC конектор.

» BNC конектори за свързване чрез кримпване за коаксиален кабел RG6 и RG59.

» Букси RJ45 за свързване на мрежовия кабел.

» Букси, мъжки и женски, за свързване на захранващите проводници.

 

Специализирани инструменти

» Клещи за кримпване на букси RJ45, RJ12 и RJ11. Показаният на снимката модел на Intellinet е професионален висококачествен с доживотна гаранция инструмент, с който може да се съединяват чрез кримпване три размера такива букси. Освен за използваните при Ethernet мрежи букси RJ45, клещите са подходящи и за свързване на четирижилни телефонни кабели с букси RJ12. Освен това клещите са пригодени за прерязване на кабели с плоска и кръгла форма, както и за премахване на изолацията. За отбелязване е, че те режат много добре, без каквото и да било „дъвчене” и непълно прерязване, което е особено важно за правилното свързване на буксите RJ45

» Клещите за кримпване на BNC конектори също са универсални като показания на снимката модел е подходящ за кабели RG6, RG58, RG59, RG62.

 

Направа на мрежовия кабел

Освен в конкретния случай, изграждането на локална кабелна компютърна мрежа (LAN), независимо от настъплението на безжичните комуникации, има своето място, защото в редица случаи добрият стар кабел има своите предимства. Затова винаги може да се наложи изграждане или разширяване на локална мрежа в дома. Да не забравяме, че и кварталните LAN мрежи за достъп до Интернет изиграха и продължават да изпълняват съществена роля за осигуряване на достъп до световната мрежа. Мрежов кабел е необходим и при свързване на два настолни компютъра, през хъб или директно, за прехвърляне на големи обеми информация.

За да има ред свързването на осемте проводника в мрежовия кабел е стандартизирано, като се прилагат два начина за свързване, които са стандартизирани от съответните сдружения на електронната (EIA) и телекомуникационна индустрии (TIA). Стандартът TIA/EIA 568B е по-новият, а TIA/EIA 568A – по-старият. В нашия случай по кой от двата стандарта ще бъде извършено свързването на проводниците към буксата RJ45 е без значение. Когато свързването и в двата края на кабела е едно и също, имаме право свързване. Такъв е кабелът, необходим за свързване на DVR устройството с компютърната мрежа. Поредността на свързване на осемте проводника на мрежовия кабел към буксите е показана на схемата и в двата й варианта. Третата схема показва изпълнението на т.нар. кръстосан кабел, който се използва при директно свързване между два компютъра без помощта на хъб (концентратор) или на по-интелигентното устройство суич (комутатор). Поместваме я, защото тази информация винаги може да се окаже полезна, примерно за по-бързото прехвърляне на информацията от стария на новия компютър.

И така, въоръжени с инструменти и цветната схема от списанието, може да започнем работа.

Мрежовият кабел съдържа четири двойки усукани помежду си многожични проводника. Проводниците във всяка двойка са оцветено в син, оранжев, зелен и кафяв цвят. Освен това единият проводник в двойката е с плътно оцветяване, а при втория то е съчетано с надлъжна, оцветена в бяло ивица. Тази цветна маркировка се използва за правилното свързване на буксата към кабела.

Изолацията на кабела се премахва на разстояние около 30 mm от края му. Ако няма на разположение специализиран инструмент за извършване на тази операция, и то за кабели с диаметър около 5 mm, колкото е този, с почти гарантиран успех може да се използват клещите за кримпване (които ние използвахме), защото те са пригодени и за тази работа. Добавихме едно „почти“, защото работата с тях изисква известно умение и най-вече внимание (1). Те нямат ограничител на срязването според диаметъра на кабела и затова при прекомерно стискане, изолацията на някой от проводниците може да бъде наранена или дори изцяло прерязана. Случи ли се това, похабеният край на кабела се отрязва и операцията по „събличането“ ù се повтаря. Нашият опит показа, че натискът трябва да бъде много внимателно дозиран, като едновременно с това свободната ръка леко превърта кабела в направеното за целта полукръгло легло в едното рамо на клещите. При това върхът на острието се плъзга първоначално по повърхността на изолацията и със съвсем малко допълнителен натиск, леко се врязва в нея. Така изолацията се зарязва околовръст, но не се прерязва докрай. След това притискащото рамо на клещите се освобождава чрез завъртане на предназначения за тази цел винт и краят на кабела се освобождава. Сега вече парчето изолация може лесно да се отдели, като след двустранно огъване на кабела на мястото на прерязване срезът се отваря напълно и то може да се измъкне (2). Това става много лесно, защото то се плъзга върху обвивката от станиолова лента, която обхваща снопът от проводници. Щом тази лента е непокътната, без каквито и да било прорези, то със сигурност операцията е извършена правилно и няма проводник с повредена изолация. Станиоловата и намиращата се под нея прозрачна втора обвивка се загъват и внимателно се отрязват или дори лесно се прекъсват на ръка до ръба на изолацията на кабела. Същото се прави и със снопчето стоманени нишки, които подсилват кабела, за което обаче са необходими клещи-резачки. От още една последна и за всеки случай проверка за дали по изолацията на проводниците няма следи от острието при обрязване на изолацията глава не боли.

На този етап снопчето от проводници все още е почти непокътнато (3). За да се запази усукването на всяка двойка проводници от края на изолацията назад, на това място те се притискат силно с два пръста. Любопитно е, че в повечето случаи, при натискане снопчетата застават в последователност доста близка до необходимата, като снопчетата с кафяво и оранжево оцветяване се намират от двата края. Следващата операция е така стърчащите и притиснати с пръсти проводници да бъдат едновременно прерязани до необходимата дължина – тя е 13–14 mm от края на изолацията на кабела (4). Това може да се направи с качествени добре режещи клещи секачи, а най-добре – отново с клещите за кримпване. Краищата на проводниците трябва да бъдат равно и едновременно прерязани. Повторното рязане води до накълцване, смачкване на краищата и не бива да се допуска, защото силно ще се затрудни вкарването им в буксата. А и електрическият контакт между проводниците и контактните пера в буксата може да не стане добър. Затова краят със зле кримпваната букса трябва да се отреже и работата да започне от начало. Ето защо се препоръчва известна тренировка с пробно кримпване, преди да се пристъпи към същинската работа. Също така е винаги за предпочитане кабелът да се отрязва с известен резерв, за да не се налага в случай на неуспех цялостната му подмяна.

Следва