Использование оптоволоконных технологий в видеонаблюдении

Использование оптоволоконных технологий в видеонаблюдении

Оптоволоконные линии связи позволяют передавать как цифровой, так и аналоговый видеосигнал. При этом качество сигнала остается неизменно высоким, несмотря на значительные расстояния. Кроме того существенно возрастает и скорость передачи данных, она может превышать 10 терабит/сек. Этого более чем достаточно для передачи огромного количества данных видеонаблюдения по оптоволокну с самым высоким разрешением.

Принцип действия и основные технические характеристики

Оптоволоконный кабель состоит из нескольких десятков стеклянных волокон, каждая из которых имеет толщину около 125 Микрон. Состоит из следующих элементов:

Ядро — расположено в центральной части оптической оболочки, как правило, состоит из стекла. Некоторые марки оптоволоконных изделий изготавливается из пластика. Основное назначение — передача светового луча;

Оболочка — изготавливается исключительно из пластика. Основное назначение полное отражение светового луча внутрь ядра, это обеспечивает минимальные потери фотонов при их прохождении по всей длине кабеля;

Защитная изоляция — предназначена для защиты рабочей части волокна от внешних механических повреждений.

Состав и внутренняя структура оптоволоконного кабеля

ВАЖНО! Стеклянные волокна являются довольно хрупким материалом, поэтому оптоволоконный кабель нельзя изгибать под углом более 90°. Для осуществления передачи видеосигнала по оптоволоконному кабелю необходимо приобрести дополнительное оборудование, которое будет преобразовывать электрические импульсы видеосигнала в оптические лучи. А затем осуществлять обратное преобразование после прохождения всего маршрута.

В зависимости от способа распространения светового излучения по ядруразличают следующие типы оптического волокна:

Многомодовое — имеет несколько траектории передачи световых волн в соответствии с чем появляется техническая возможность одновременной передачи нескольких сигналов (аудио, видео, информационный сигнал управления) по одному и тому же кабелю. Максимальная дальность передачи информации до 5 км.

Одномодовое — сигнал распространяется по одной траектории. При прохождении светового луча по оптическому волокну наблюдаются минимальные потери, дальность передачи информации возрастает до нескольких десятков километров.

к оглавлению ↑

Эксплуатационные преимущества VS стоимость оборудования

Преимущества оптоволоконных технологий передачи видеосигнала очевидны. Кроме получения качественного изображения высокой четкости и разрешения, оптоволоконный кабель в состоянии передать сигнал на значительное расстояние без применения усилителей и ретрансляторов. Кроме того, данные, передаваемые в виде световых импульсов, полностью нечувствительный к электромагнитным помехам, электрическим наводкам, грозовым разрядам  и другим помехам, которые являются одним из ключевых факторов снижения качества изображения при передаче по металлическим проводам.  Правильно проложенный оптоволоконный кабель  будет служить гораздо дольше металлического, так как пластик и стекло не окисляются.

Существенным недостатком, на которые обращают внимание заказчики, является высокая стоимость расходнго материала. Однако, при составлении сметы необходимо учитывать  стоимость сопутствующего оборудования  необходимого для систем видеонаблюдения основанных на медных линиях (витая пара и коаксиал):

  • Промежуточные ретрансляторы, поддерживающие должно и качество видео сигнала при передаче по медному кабелю;
  • Источники питания ретрансляторов, погодозащитные оболочки, стоимость проводки линий электроснабжения;
  • Средства заземления и молниезащиты, оборудование для защиты от внешних помех, оборудование для защиты от электрического поражения;
  • Вспомогательные средства для прокладки – цельнометаллические или гофрированные защитные трубы, металлические лотки с возможностью экранирования и/или устройствами, препятствующими несанкционированному считыванию информации.

В соответствии с расчетами средняя стоимость линии передачи данных, при использовании провода витая пара, со всем сопутствующим оборудованием для систем видеонаблюдения и безопасности, на расстоянии от 100 м до 1 км будет в 1,85…1,95 раза меньше чем передача данных с применением оптоволоконного канала.

При увеличении расстояния до полутора километров общая стоимость объявлений практически уравновешивается. Однако, качество изображения передаваемого по витой паре, даже при отсутствующих внешних помехах, будет значительно хуже получаемого по оптоволокну. При превышении расстояния в 2 км альтернативы оптоволоконному кабелю практически нет.

Сравнение основных характеристик коаксиального кабеля, витой пары и многомодового и одномодового оптического волокна

Осуществление IP видеонаблюдения по оптоволокну не имеет альтернативы в следующих случаях:

  1. Передача видео и аудио информации на расстояние 1,5-10 км;
  2. Прокладка кабельной линии открытым способом с применением специальных лотков для кабеля, воздушной линии, крепления по стенам здания;
  3. Наличие большого количества внешних наводок на всём пути следования кабеля: высоковольтные линии электропередач, радиопередатчики, энергоемкое оборудование;
  4. Прокладка линий в местности с повышенной грозовой опасностью;
  5. Необходимость защиты информации от несанкционированного считывания.
к оглавлению ↑

Использование оптоволокна в системах безопасности

Схема видеонаблюдения по оптоволокну

Система охранного видеонаблюдения с применением оптоволоконного кабеля состоит из следующих элементов:

  1. Оптический передатчик;
  2. Оптоволоконная линия связи;
  3. Сенсорное оптическое волокно;
  4. Муфта;
  5. Оптоволоконный кабель;
  6. Видеокамера;
  7. Приемник светового сигнала;
  8. Система обработки видеосигнала;
  9. Устройство отображения сигнала тревоги.
к оглавлению ↑

Процесс монтажа оптоволоконного кабеля

  • Укладка и закрепление. Кабель разматывается с бухт и укладывается в трубы или в лотки, в этом случае необходимо прикрепить кабель хомутами и стяжками к конструкционным элементам лотка;
  • Сращивание кусков между собой. Соединение осуществляется при помощи специальной сварки. Большинство устройств этот процесс выполняют полностью автоматически. Монтажник просто подготавливает кабель к соединению.
  • Защита мест соединения при помощи муфт;
  • Подключение оптического волокна на видеосервер пользователя.

Для монтажа используются специальные инструменты, включая жидкость для протирки и специальные салфетки. Всё это можно приобрести в магазинах радиодеталей.

к оглавлению ↑

Заключение

Оптоволокно в качестве проводника передачи видеоданных имеет существенные преимущества. И постепенно будет вытеснять традиционные кабеля при построении сетей систем безопасности.

Более активному использованию способствует наличие большого количества разновидностей оптоволоконных кабелей и специальной аппаратуры для преобразования сигналов.  Если он негативным фактором является высокая стоимость материала.