PoE камера по проводу на 250 метров — это возможно
В соответствии со стандартом ANSI/TIA/EIA для медного кабеля категории 5е максимальная длина кабеля сегмента составляет 100 метров. Если требуются более далёкие расстояния, необходимо использовать активные аппаратные средства, такие как повторитель или коммутатор. В случае малого офиса или дома таких дистанций достичь сложно, а вот если компания расположилась на нескольких этажах большого здания или дом большой и надо охватить большею площадь, то расстояния могут быть заметно больше 100 метров. Тут мы уже сталкиваемся с нюансами помех от наведенного ЭДС и затуханием сигнала. В офисе такая задача легко решается 19 дюймовым боксом под потолком, куда будет заведен дальний сегмент сети, но когда надо подключить в дальнем углу всего несколько точек, экономически целесообразнее дотянуть несколько проводов до главного коммутатора. То же самое с камерами системы видеонаблюдения: на дальних точках моего участка дистанция кабеля будет достигать 120-170 метров, то есть либо придется примерно на середине пути ставить свитч и к нему тянуть дополнительное питание, либо…
Вот тут я и хочу сказать о новинке, с которой столкнулся недавно — Zyxel GS1350-26HP. У меня уже стоят камеры с PoE питанием, кроме того у меня используется LTE роутер с PoE питанием. Вполне логично было бы камеры на дальних углах забора поставить с питанием по PoE. С учетом всей подключенной инфраструктуры дома, у меня уже сейчас занято 20 портов Ethernet, поэтому я выбрал коммутатор на 24 (плюс 2 комбо порта Ethernet/SFP) порта. Кратко изложу технические спецификации моей модели, чтобы не пришлось заходить на сайт производителя.
Останавливаться на типовых возможностях этого смарт-коммутатора особого смысла нет, так как функциональность подобных устройств во многом схожа, а упор конкретно этой серии сделан на работу в системе видеонаблюдения.
Поскольку этот девайс изначально создавался для видеонаблюдения, то в нем сразу учтены многие пожелания владельцев таких систем. К примеру, питание на камеры подается непрерывно: даже во время обновления прошивки коммутатора или его перезагрузке. То есть камеры продолжают работать всегда, пока коммутатор подключен к питанию. Кроме того, он имеет встроенный watchdog, который по LLDP или по Ping проверяет доступность камеры, и если оная не отвечает, то он перезагружает сам порт, отключая только на нем питание и включая его заново. Таким образом, будет перезагружена только одна камера, а остальная система продолжит функционировать без перебоев.
А там, где большие дистанции, там и наведенная ЭДС от молний или попутных кабелей. Начнем со второго: порты имеют защиту от скачков напряжения до 4 киловольт и защиту от статического разряда воздух/контакт 15/8 КВ.
Гораздо интереснее с бюджетом питания по PoE: в обычном режиме с дистанциями до 100 м происходит питание автоматически. Если увеличивается дистанция вплоть до 250 метров, то необходимо в ручном режиме поставить в соответствующем пункте меню галочку напротив «Extended Range». Это переведет режим работы порта в 10 Мбит/с Full Duplex и обеспечит питание по порту до 15 Вт.
Пора приступать к экспериментам. У меня уже есть установленная камера с PoE-питанием Milesight MS-C2973-PB. Это купольная уличная камера с потреблением до 5 Вт при ИК-подсветке и вдвое меньшим потреблением днем.
Вторая камера — Vimtag B5, еще не смонтирована, и она имеет собственный адаптер питания на 12В 1,5А. Вот с ними я и буду проводить эксперименты.
Для своих испытаний я выбрал качественный провод из меди, а не омедненного алюминия, с сечением жилы 0,52 мм. Кабель российского производства для прокладки внутри помещений — Neonate U/UTP CAT5e PVC 4x2x0.52. Для уличного использования стоит брать кабель с другой оплеткой, которая более стойкая к ультрафиолету. Простой способ отличить хороший кабель от плохого-по весу. К примеру, бухта этого кабеля весит более 11 кг. А кабель конкурента почти на 2 кг легче.
Первый эксперимент буду проводить с полной бухтой кабеля, размотав ее и равномерно разложив по полу в большой комнате. Смотанный кабель образует катушку, что не лучшим образом сказывается на сигнале. Итак, 305 метров кабеля обжаты. Начнем!
Первым делом включаем галочку “Extended Range” в соответствующем поле меню коммутатора. Подключаем уличную камеру Milesight через бочонок. Сама камера уже подключена проводом 20м. Таким образом получаем 325 метров+соединение. Камера получила питание и даже иногда проскакивал пинг, но дистанция слишком велика и помех слишком много. Камера Vimtag тоже не смогла подключиться к сети и получить видео, а равно и зайти на web-интерфейс, не удалось.
Тогда я урезал кабель до гарантированных производителем 250м и сделал второй заход. На этот раз у меня получилась дистанция 270 м (помним, что 20 метров уже смонтированы до камеры Milesight) и на этот раз камера инициировалась. Меню коммутатора показывает соединение и потерю пакетов, но это не сказалось на картинке и возможности зайти в меню камеры. Камера Vimtag B5 также инициировалась без проблем и видео пошло с нормальным качеством.
Подведение итогов
Для передачи видео в отличном качестве с разрешением 1920х1080 точек, 25 кадров в секунду и кодеком H.264 достаточно битрейта до 4-5 Мбит/с. То есть выделенной полосы в 10 Мбит/с при дистанции до 250 метров хватит с избытком. Кроме того, уличная купольная камера потребляет 6 Вт, в то время как на каждый порт выделяется до 15 Вт, то есть питания тоже с запасом. Мой эксперимент показал, что на обычном кабеле без экранирования, даже с промежуточным соединением через «бочонок» можно достичь 270 метров. Полагаю, что с экранированным кабелем эту дистанцию можно увеличить.
Тут надо отметить, что коммутатор, помимо хорошего бюджета питания PoE, имеет защиту не только на БП, но и на Ethernet портах, что убережет технику от наведенного разряда во время гроз. Для этого потребуется обеспечить качественное заземление техники, о чем отдельно упоминается в инструкции.
Готов ответить на все вопросы, а если будет интересно, то могу сделать проверку на достижение максимальной дистанции с экранированным кабелем.
Источник
Максимальная длина кабеля для видеонаблюдения.
Советы по выбору провода и расчетам питания.
Для всех камер видеонаблюдения: будь то цифровые ip, аналоговые, ahd, tvi, cvi камеры требуются две вещи: кабель для передачи видео (аудио) сигнала и провод питания. В случае беспроводных Wi-FI камер потребуется только электропитание, сигнал будет передаваться по wi-fi.
Для передачи цифрового сигнала потребуется как минимум 4 жилы (100 Мбит). Самый распространенный кабеля для цифрового ip оборудования: utp «витая пара». Также не забывайте про обеспечение устройства питанием, еще как минимум 2 жилы. Для обжима такого кабеля используются коннекторы RJ-45, для которых потребуется обжимной инструмент: кримпер.
Для передачи AHD, TVI, CVI, аналогового сигнала существует несколько типов провода:
Коаксиальный. Преимущества: прочный, недорогой, позволяет использовать длинные кабельные трассы. Провод содержит центральную жилу и оплетку.
Витая пара. Обычно это cat 5e или cat 6. Для уменьшения шумов и увеличения дальности передачи сигнала по витой паре используются приемопередатчики (для их подключения не потребуются коннекторы rj-45 и обжимной инструмент).
Комбинированный. Для видеонаблюдения (провод для видеонаблюдения с питающими жилами).
Кабель с питанием используется для решения сразу двух задач: передачи видео сигнала и обеспечения питания. Такое решение очень удобно: к каждой камере достаточно подвести один такой провод.
Преимущества комбинированного кабеля:
— Провод незначительно увеличивается в диаметре, потому как находится в общей изоляции. Диаметр такого кабеля будет меньше, чем использовать два отдельных: для передачи сигнала и электричества.
— Прочность. Центральный проводник, оплетка и жилы электропитания надежно защищены внешней оболочкой. Такой кабель не порвется при протяжке. При монтаже больших пролетов воздухом вы можете подцепить к проводу трос или использовать комбинированный с тросом.
— Удобство монтажа. Потребуется протяжка всего одного кабеля до каждой камеры.
— Обеспечивает отличные дистанционные параметры.
Длина кабеля видеонаблюдения в зависимости от питания.
Максимальное расстояние, на которое мы можем пустить питание, зависит от силового кабеля. Чем длиннее трасса, тем больше сопротивление! Использование увеличенного сечения питающих жил снижает сопротивление и позволяет использовать более длинные трассы. Ниже приводим ориентировочные данные по зависимости размера сечения от максимального расстояния.
| Тип кабеля | Материал токопроводящих жил | Кол-во токопроводящих жил | Сечение (мм2) | Максимальная длина трассы, м |
| Комбинированный | Омедненный | 2 (одна на плюс, другая на минус) | 0,5 | 100 |
| Комбинированный | Омедненный | 2 (одна на плюс, другая на минус) | 0,75 | 150 |
| Комбинированный | Омедненный | 2 (одна на плюс, другая на минус) | 1 | 200 |
| Комбинированный | Омедненный | 2 (одна на плюс, другая на минус) | 1,5 | 300 |
| Комбинированный | Медь | 2 (одна на плюс, другая на минус) | 0,5 | 160 |
| Комбинированный | Медь | 2 (одна на плюс, другая на минус) | 0,75 | 240 |
| Комбинированный | Медь | 2 (одна на плюс, другая на минус) | 1 | 320 |
| Комбинированный | Медь | 2 (одна на плюс, другая на минус) | 1,5 | 480 |
| Витая пара, диаметр жилы 0,46мм | Медь | 2 (одна на плюс, другая на минус) | 0,17 | 55 |
| Витая пара, диаметр жилы 0,46мм | Медь | 4 (две на плюс, две на минус) | 0,33 | 110 |
| Витая пара, диаметр жилы 0,46мм | Медь | 6 (три на плюс, три на минус) | 0,5 | 130 |
| Витая пара, диаметр жилы 0,46мм | Медь | 8 (четыре на плюс, четыре на минус) | 0,66 | 160 |
Данная таблица была составлена для своих сотрудников, и многократно подтверждена практикой. С нашей точки зрения, это оптимальные расстояния: на максимальных длинах напряжение тока может проседать с 12 В до 9.5 В (минимальное значение, ниже которого лучше не опускаться). Так же стоит учесть, что при недостатке напряжения проседает мощность свечения ИК подсветки, а определенные модели камер могут не стартовать или постоянно перезагружаться.
Таблица справедлива для питания одной 12 вольтовой камеры видеонаблюдения, потребление 4 — 6 Вт (сила тока 0.3 — 0.5А).
Для поворотных PTZ камер или цифровых камер потребление будет выше, обычно производитель указывает это значение в техническом паспорте или на упаковке изделия.
Идеальным вариантом остаются, конечно же, собственные замеры проседания вольтажа под полной нагрузкой с включенными инфракрасными диодами (ИК подсветкой).
Передача видеосигнала.
Длина кабеля видеонаблюдения в зависимости от типа кабеля и способа передачи видеосигнала.
| Тип кабеля | Модель | Рекомендуемое расстояние, м | Максимальная длина трассы, м | Примечание |
| Коаксиальный | RG59, РК, КВК, 3C-2V | 200-250 | 450 | От 250 м с увеличением длины кабеля изображение теряло резкость. |
| Коаксиальный | RG6 | 400 | 600 | От 400-600 м с увеличением длины кабеля изображение теряло резкость. |
| Витая пара | Без передатчиков | 100-150 | 200 | От 100м возникли цветовые горизонтальные полосы. С увеличение длинны кабельной трассы теряется резкость и помехи становятся еще более заметными. |
| Витая пара | С пассивными приемопередатчиками | 200-250 | 300 | На 300 метрах по качеству сопоставимо с 600 метрами коаксиального кабеля RG6. |
| Витая пара | С активными приемопередатчиками с обеих сторон | 500-600 | 900 | От 600м с увеличением длины кабеля наблюдалась потеря резкости. |
Рекомендации:
Для правильного подбора коаксиального кабеля учитывайте диаметр и материал центрального проводника, коэффициент затухания и плотность оплетки.
Для минимизации помех и наводок лучше использовать провод с экраном: как коаксиальный, так и витую пару.
Для передачи видеосигнала по витой паре используйте одну жилу на плюс, другую на минус, причем это должны быть витые пары одного цвета: например зеленая и бело-зеленая. Остальные свободные пары можно объединить и пустить по ним питание. Или использовать комбинированную витую пару.
Как видно из наших двух таблиц: сигнал можно пустить на большие расстояние, чем питание. Учтите это при проектировании вашей системы видеонаблюдения. Как вариант, можно запитать камеры на месте (вблизи их установки) или по комбинированному проводу пустить 220 В.
Автор: Дмитрий Самохвалов, технический редактор компании Rucam-Video.
Источник
