Питание ик подсветки в камере

Инфракрасное освещение для камер видеонаблюдения

Стандартная видеокамера хорошо работает только днем, при достаточном уровне освещения. Чувствительность сенсоров ограничена, поэтому в темноте наблюдение невозможно. ИК-подсветка – техническое решение, позволяющее видеокамере работать в инфракрасном спектре.

Определение ИК-подсветки и ее необходимость

ИК-подсветка предназначена для ночного видеонаблюдения, так как сама по себе камера в темноте не различает предметы

При попадании солнечного света на объектив часть излучения поглощается, а часть отражается. Сенсоры улавливают отраженное излучение и регистрируют. Затем в обрабатывающем модуле сигнал форматируется в цифровой и в таком виде записывается или передается на устройство. Однако у такой системы есть недостатки: когда уровень освещения становится слишком низким, разница между поверхностями и объектами оказывается слишком маленькой и сенсоры ее не улавливают. В темноте устройство беспомощно.

Инфракрасная подсветка для камер эту проблему решает. Устройство испускает инфракрасное излучение. Для человеческих глаз оно невидимо, однако сенсоры улавливают отраженный сигнал и фиксируют, формируя изображение по обычной схеме.

Качество «картинки» невысокое: изображение получается монохромным, «плоским», однако вполне четким, так как температура живых и неживых объектов отличается довольно сильно.

ИК-подсветка – элемент энергозатратный. Камеры со встроенной подсветкой требуют дополнительного блока питания.

Важные параметры и характеристики

Основа устройств – инфракрасные светодиоды. Они различаются по назначению, форм-фактору, мощности излучения. Диапазон волн, которые они излучают, очень велик – 0,75–2000 мкм, поэтому вместо действительных технических характеристик для описания элементов применяют только те, что касаются непосредственно их свойств:

• мощность в единицу времени – или количество тока, подаваемое через элемент;
• площадь излучения – дополнительная характеристика;
• интенсивность светового потока – измеряется в пределах телесного или пространственного угла в Вт/ср;
• диапазон излучаемых волн;
• номинальный прямой ток и максимальный импульсный;
• величина падения напряжения;
• величина обратного напряжения.

Так как инфракрасные светодиоды не всегда работают в постоянном режиме, в паспорте указывают параметры в непрерывном и в импульсном режиме работы.

Разновидности ИК-подсветки

Камера с встроенной ИК-подсветкой

ИК-подсветка для бытовой камеры видеонаблюдения весьма разнообразна. Классифицируются устройства по конструкции, дальности действия, характеру оптической системы и другим признакам.

По внешним параметрам

ИК-подсветка может быть частью самого прибора либо представлять собой автономное устройство. Первый вариант называют встроенным, второй – внешним.

Встроенный размещается в корпусе видеокамеры. Он компактен, настраивается одновременно с основным аппаратом, не дает специфических алых бликов. Однако устройство маломощное, вероятность засветки очень велика. Недостаткам является высокая частота ложного срабатывания. ИК-излучение отлично ощущают насекомые и стремятся приблизиться к объективу. На таком расстоянии сенсоры реагируют на жучков и бабочек так же, как и на крупные тепловые объекты.

Светодиодный ИК -прожектор

Внешний вариант – ИК-прожектор. Отдельное устройство, которое требуется установить и настроить. Для этого нужен опыт и время. Зато прожектор можно подобрать по мощности, радиусу действия,чувствительности. Вместе с камерой он будет стоить меньше, чем модель со встроенным ИК-модулем. При монтаже прибора обращают внимание на возможность отводить тепло: мощный прожектор может перегреться.

Прожектор в любом случае действует на большем расстоянии, чем встроенная модель.

По сфере применения

Аппараты работают в разных режимах. По этому признаку различают 3 основные группы:

• ИК-подсветка с постоянным излучением – устройство включается, когда чувствительный фотоэлемент получает сигнал. Настройки задаются при первом включении и не изменяются. Выпускается модели как для улицы, так и для помещений.
• Импульсные – генерируют направленное излучение определенной мощности и частоты. Параметры регулируются. Прибор расходует меньше электроэнергии и дольше работает.
• Периметральный – охватывает максимальную площадь – до 200 кв. м. Устанавливают прожектор так, чтобы охватывала охраняемый участок и часть прилегающей территории.

При выборе учитывают угол обзора видеокамеры. У прибора подсветки он должен быть меньше, чем у записывающего устройства, так как на экране крайние участки кадра зачастую остаются невидимыми.

По дальности волны

ИК-прожекторы генерируют излучение с разной длиной волны:

• 720–750 нм – волны такой длины находятся в видимой части спектра. Прожекторы, работающие в этом диапазоне, используются для максимально дальней подсветки – охраны периметра, наблюдения за большим участком. Вблизи прожектор заметен из-за фонового красного свечения.
• 800 нм – тоже видимое излучение, но малозаметное.
• 860–880 нм – обеспечивают работу камеры на небольшом расстоянии. Однако излучение совершенно не улавливается человеческим глазом. Такой вариант больше подходит для скрытого видеонаблюдения в помещениях.
• 920–950 нм – прожекторы той же категории, но предназначенные для работы на малых дистанциях.

Значения излучения приводятся в техническом паспорте изделия.

По форме выполнения

Инфракрасная подсветка для камер по виду источника излучения разделяется на 2 типа:

• Светодиодные – ИК-излучение генерирует полупроводниковые элементы. Такая ИК-подсветка меньше потребляет электроэнергии, не боится холода, очень долговечна. Однако прожектор на базе лед-элементов дороже.
• Ламповые – источником излучения выступает инфракрасная лампа. Различают 2 вида прожекторов. Есть модели, непрерывно излучающие в ИК-диапазоне. Такие лампы покрыты специальным составом, который пропускает свет только в тепловом диапазоне. Другой вариант – модель со светофильтром. Он пропускает излучение с длиной волны выше 950 нм. Прожектор со светофильтром потребляет много энергии.

Ламповые излучатели стоят заметно дешевле. Однако такие лампы приходится часто менять.

Сфера применения

Инфракрасная длинноволновая подсветка требуется в следующих случаях:

• При недостаточном освещении ИК-подсветка позволяет откорректировать получаемую картинку. Дополнительное излучение позволяет подсветить тени, увидеть больше деталей в супермаркетах.
• Для скрытой системы видеонаблюдения ИК-подсветка необходима. В темноте такой крупный тепловой объект как человек прекрасно виден, что позволяет предупредить преступление.
• Ставят ИК-подсветку для увеличения пропускной способности системы видеонаблюдения. Она улучшает изображение, обработка его занимает меньше времени, а качество записи остается высоким.
• Приспособление улучшает изображение, получаемое с мегапиксельных камер.

Чтобы ИК-прожектор был максимально полезным, необходимо установить видеокамеру, чувствительную к излучению в тепловом диапазоне.

Особенности камер с подсветкой

Инфракрасное освещение нужно, чтобы обеспечить видеонаблюдение ночью. Но чтобы такая система действительно была эффективной, учитывают особенности устройства:

• Ни встроенная модель, ни прожектор не увеличивают диапазон видеонаблюдения. Она лишь улучшает качество изображения ночью.
• Основной критерий выбора – дальность действия. В квартиру или на лестничную площадку не стоит ставить мощный уличный прожектор.
• Угол обзора – в помещениях даже важнее, чем радиус действия. Однако этот параметр должен соответствовать углу обзора видеокамеры;
• При установке ИК-прожектора любой мощности потребуется монтаж дополнительного блока питания.

Подсветку для видеонаблюдения можно сделать самостоятельно. Однако такой вариант годится только для домашней системы.

На какое расстояние освещает ИК-подсветка

Потребителю проще подобрать модель, ориентируясь на указанный в характеристиках радиус действия аппарата. Различают 3 группы:

• Прожектор короткого действия – радиус ограничен 10 м. Устройства монтируют в видеоглазках, в домофонах, на лестничных площадках, в квартирах, в системах дежурной подсветки.
• Прибор средней дальности – на 20–60 м. Применяется для освещения территории возле дома, залов кинотеатра.
• Дальнего действия – радиус достигает 350 м. Прожекторы устанавливают на стадионах, охраняемых складах, площадях, территории коттеджных поселков закрытого типа.

Чем больше радиус действия прибора, тем меньше угол обзора.

Достоинства и недостатки

• Инфракрасная подсветка обеспечивает наблюдение за комнатой, домом и территорией целого участка ночью.
• Корректирует качество изображения при плохом освещении, улучшает детализацию.
• Подсветка уменьшает расход энергии. Освещение двора мощными прожекторами обходится заметно дороже, чем установка ИК-светильников и наблюдение в инфракрасном излучении.
• Светодиодные устройства долго служат.

• изображение только черно-белое вне зависимости от того, какая камера установлена;
• в ламповом прожекторе приходится часто менять лампочки;
• стекла рассеивателя нужно часто чистить.

Комбинация видеокамеры ИК-подсветки и датчика движения – хороший вариант защиты. Устройства используют для создания охранной системы как внутри жилища, так и на улице.

Источник

Особенности питания для видеокамер.

При построении систем безопасности, а в особенности, при конструировании систем видеонаблюдения, большое значение необходимо уделить электрическому питанию видеокамер и видеорегистраторов. В системах видеонаблюдения уменьшение напряжения питания провоцирует срыв синхронизации, появление шумов на изображении, а дальнейшее уменьшение напряжения приводит к полному прекращению передачи изображения.

При увеличение напряжения сверх необходимых параметров события могут развиваться по следующим сценариям:

• При перенапряжении (больше 14 вольт для 12-ти вольтовой камеры) происходит выгорание всей видеокамеры.
  Процесс идет по следующему сценарию — сначала выгорают входные цепи по питанию, после этого выгорает сама матрица. В этом случае необходима, как минимум, замена модуля видеокамеры.
• При работе уличных видеокамер с инфракрасной подсветкой с использованием в системе видеонаблюдения блоков питания, предназначенных для систем охраны (выходное напряжение 13,8 вольт) происходит следующее — в ночном режиме включаются Ик-диоды подсветки, но они работают в перегрузочном режиме. Сначала идет тепловой перегрев всей камеры, потом происходит полное, либо частичное выгорание модуля подсветки.

Для нормальной, стабильной и долгой работы видеокамеры необходимо стабилизированное напряжение 12 вольт.

Для объектов с применением камер с инфракрасной подсветкой при настройке системы мы рекомендуем:

• Включить все подсветки на всех камерах на объекте. Для этого достаточно заклеить малярным скотчем датчики освещения подсветок;
• Установить на регулируемом блоке питания такое напряжение, чтобы на самой дальней (от блока питания) видеокамере напряжение было 12 вольт. Подсветки в такой системе — основные потребители и при их выключении максимальное напряжение в системе будет не больше 12,5 вольт, что является приемлемым параметром для видеокамер.

Питание для систем видеонаблюдения.

Падение напряжения на питающем кабеле — наиболее частая проблема, с которой приходится сталкиваться при установке уличных видеокамер и ИК-прожекторов.
Рассматриваемая проблема прежде всего относится к уличным видеокамерам, работающим от напряжения питания 12 Вольт. Провод, по которому происходит подача питания на уличную видеокамеру, обладает сопротивлением, достаточным для потери нескольких вольт. В результате до камеры вместо требуемых 12 Вольт доходит гораздо меньшее напряжение. В свою очередь это ведет к ухудшению качества изображения, а также к снижению чувствительности видеокамеры. По статистике большая часть уличных камер устанавливается летом и при включении отлично работают. Неприятности начинаются в холодное время года, когда включается автоподогрев, резко увеличивающий потребление тока. Камера просто перестает работать.

Небольшое снижение напряжения порядка 2 Вольт практически не сказывается на работе камеры. Проблемы, как правило, начинаются при напряжении питания ниже 9,5-8,5 Вольт. Для питания матрицы камеры необходимо 2 типа напряжений: +15 Вольт и -7 Вольт, которые формируются внутренними умножителями внутри видеомодуля.
При снижении напряжении на входе камеры умножители не справляются с поставленной задачей и выдают некорректные значения. Вследствие этого сначала снижается чувствительность CCD-матрицы, а затем изображение начинает «заплывать». Особенно сильно падение напряжения питания сказывается на мощность ИК-подсветки. При уменьшении напряжения всего на 2 вольта интенсивность освещения падает до 5 раз.

Решение № 1: повышенное напряжение.
Одним из самых распространенных методов применяемых для питания уличных камер видео-наблюдения, является применение источника питания с повышенным выходным напряжением. Обычно для этих целей используются блоки питания с выходным напряжением 13,5-13,8 Вольт. Преимущество этого способа — простота установки. Основная сложность заключается в подборе питающего кабеля. Необходимо правильно подобрать его сечение, чтобы на камере по-лучить заданное напряжение питания. Ошибка в выборе сечения, ошибка с подбором длины ка-беля может привести к тому, что на камеру придет питание 13-13,5 вольт. Если сама видеокамера еще может выдержать такое перенапряжение (не рекомендуется пода-вать на камеру напряжение питания больше 12,5 вольт), то инфракрасная подсветка при таком ре-жиме будет работать с перегревом, в результате чего может выйти из строя.
Кроме этого, сложность возникает, когда используются несколько прожекторов ( или камер со встроенным ИК-прожектором), установленных на разных расстояниях от источников питания.

Решение № 2: блок питания недалеко от камеры.
В случае установки источника питания рядом с камерой, например, с противоположной сто-роны стены внутри помещения, решается подавляющее большинство проблем, связанных с падением напряжения. Единственным ограничением может стать отсутствие места для установки самого блока питания в силу тех или иных причин.
Например, когда камера или ИК-прожектор расположены далеко от помещения, где возможно расположить источник питания.
Данное решение гарантирует стабильное питание на камере. Включение/выключение автоподогрева также не влияет на величину напряжения на камере видеонаблюдения. Вероятность появления наводок при таком решении — очень низкая. Но в любом случае необходимо предусмотреть отсутствие пересечения линии 12 Вольт с силовыми проводами.

Решение № 3: уличный блок питания.
Применение уличного источника питания позволяет полностью избавиться практически от всех видов наводок. В силу близкого расположения к видеокамере и короткой линии питания, напряжению просто негде теряться. Данный метод позволяет добиться стабильной яркости подсветки. Для ИК-прожекторов большой мощности использование уличного блока питания может оказаться единственно верным решением. В настоящее время такой подход получает все большее распространение благодаря снижению стоимости на герметичные уличные блоки питания.

Источник