Światłowód w CCTV - tanio, prosto i niezawodnie

Biblioteka archiwalna.
Informacje w niej zawarte mogą być nieaktualne.
Wielu instalatorów uważa, że światłowody to rozwiązanie drogie i trudne w instalacji, nie traktuje ich jako alternatywy kabli miedzianych. Nie używają światłowodów nawet w sytuacjach, w których zastosowanie tego medium transmisyjnego jest wręcz oczywiste.
Czynniki, które powinny skłonić instalatora do rozważenia użycia w monitoringu transmisji światłowodowej to przede wszystkim:
  • długie odcinki kabli,
  • często biegnących równolegle obok siebie,
  • niewielka ilość miejsca w kanale kablowym,
  • środowisko przemysłowe - z zakłóceniami elektromagnetycznymi,
  • występowanie przepięć w instalacji
  • czy możliwość zawilgocenia kabla.
Jeżeli instalacja monitoringu ma być elastyczna i istnieje duże prawdopodobieństwo rozbudowy systemu to rozwiązanie światłowodowe też wydaje się najkorzystniejsze.
Nikt nie podważa bardzo dobrych parametrów transmisyjnych światłowodów, które o rząd wielkości przekraczają możliwości kabla koncentrycznego czy skrętki, ale wspomniany mit o wysokiej cenie i trudnościach montażowych dalej pokutuje i wstrzymuje rozwój tej technologii w małych i średniej wielkości instalacjach.
Czy koszty monitoringu światłowodowego są wysokie?
Przeanalizowany został problem ceny podstawowego systemu monitoringu zewnętrznego dla jednej kamery z transmisją danych.
Pulpit sterowniczy DS-1003KI do rejestratorów HIKVISIONZabezpieczenie sieci AXON PoE NetProtectorOgranicznik przepięć video OPV-1Ogranicznik przepięć video OPV-1Zabezpieczenie sieci AXON PoE NetProtectorKamera szybkoobrotowa PH-33<br />(WDR, 540 TVL, Sony Super Had, 0.7 lx, 3.5-115.5 mm)Cyfrowy rejestrator 4-kanałowy Ultimax 1404 WD1 H.264 HDMI
Instalacja monitoringu z wykorzystaniem transmisji po medium miedzianym.

Instalacja toru transmisyjnego dobrze zabezpieczonej kamery obrotowej z transmisją danych na odcinku 100 metrów, to koszt rzędu 600 zł brutto w cenie detalicznej. Przy czym transmisja sygnału na odcinku 100 metrów po kablu koncentrycznym jest maksymalną odległością na jaką można przesłać sygnał. Należy pamiętać, że prawidłowe zabezpieczenie powinno zawierać ograniczniki przepięć z obydwu stron linii transmisyjnej.
Koszty instalacji zostały podliczone przy wykorzystaniu:
  • kabla koncentrycznego zewnętrznego CAMSET/YAR PE 75-0.59/3.7 M5997_100,
  • kabla UTP zewnętrznego NETSET UTP E1410_1,
  • 2 ograniczników przepięć wideo OPV-1 M1701,
  • 2 ograniczników przepięć dla transmisji po kablu UTP AXON PoE NetProtector J2836.
Przewód CCTV CAMSET/YAR PE 75-0.59/3.7 M5997_100.

Przewód NETSET UTPw 5e żelowany E1410_1.
Ogranicznik przepięć wideo OPV-1 M1701.

Ogranicznik przepięć dla transmisji po kablu UTP AXON PoE NetProtector J2836.
Kabel światłowodowy jest w 100% odporny na działanie pola elektromagnetycznego, przepięcia a także zakłócenia radiowe, szumy i przesłuchy. Przy wykorzystaniu kabla światłowodowego nie trzeba stosować żadnych dodatkowych zabezpieczeń. Analogiczna instalacja dla jednej kamery obrotowej w warunkach zewnętrznych przy wykorzystaniu światłowodowego medium transmisyjnego została przedstawiona na poniższym schemacie.
Wideo konwerter ULTIMODE V-021D wielomodowy - WDM, 1xwideo, 1xdaneWideo konwerter ULTIMODE V-021D wielomodowy - WDM, 1xwideo, 1xdaneKamera szybkoobrotowa PH-33<br />(WDR, 540 TVL, Sony Super Had, 0.7 lx, 3.5-115.5 mm)Cyfrowy rejestrator 4-kanałowy Ultimax 1404 WD1 H.264 HDMI
Instalacja monitoringu z wykorzystaniem transmisji po medium światłowodowym.

Ta sama instalacja została wykonana w oparciu o kabel światłowodowy i wideo konwertery. Koszt takiej instalacji do rząd 800 zł brutto, przy czym wybrano kabel światłowodowy zewnętrzny 4-ro włóknowy. Przy instalacji monitoringu wykorzystywane jest tylko jedno włókno światłowodowe. W związku z tym pozostałe włókna mogą znaleźć zastosowanie np. do przesyłania danych wewnętrznych między magazynem i biurem (Internet, telefon, sygnalizacja pożarowa).
Koszty instalacji zostały podliczone przy wykorzystaniu:
  • kompletu wideo konwerterów ULTIMODE V-021D L2102,
  • kabla światłowodowego wielomodowego zewnętrznego 4-o włóknowego.
Wideo konwertery ULTIMODE V-021 L2102.
Przedstawione porównanie jest skrajnie niekorzystne dla światłowodów ponieważ w momencie konieczności przesłania obrazu z 16 kamer cena rozwiązania światłowodowego nieznacznie wzrasta (wymiana urządzeń), natomiast do transmisji wykorzystywane jest nadal jedno włókno światłowodowe. Koszt rozwiązania opartego na miedzi rośnie proporcjonalnie do liczby kamer i dodatkowo znacznie wzrastają koszty montażu. Niewielkie wymiary i waga włókna światłowodowego pozwalają na znacznie łatwiejszą i szybszą instalację niż kabli koncentrycznych dla kilku kamer. Instalacja światłowodowa może być prosto rozbudowana poprzez wymianę urządzeń bez doprowadzania dodatkowego okablowania, a sygnał bez zakłóceń może być przesyłany na odległość nawet 20 km.
Może problem tkwi w trudnościach instalacyjnych?
W jednym z oddziałów Dipola pojawił się instalator zobligowany przez inwestora do wykonania linku światłowodowego o długości 350 m. Po wyborze konwerterów wykonano odpowiedni kabel światłowodowy z zarobionymi złączami. Instalacja, poza rozłożeniem kabla trwała 5 minut i sprowadziła się do włożenia odpowiednich wtyczek i podłączenia zasilania.
Przy następnym zleceniu instalator już sam proponował inwestorowi połączenie biura i magazynu światłowodem 24- włóknowym, który załatwił wszystkie bieżące i przyszłe problemy telekomunikacyjne. Dodatkowo sam postanowił zakończyć kabel światłowodowy łącząc go z pigtailami za pomocą mechanicznych spawów ULTIMODE FAST-MS1 L5550.
W przypadku wykonywania instalacji światłowodowej istnieje kilka możliwości na zakończenie włókien światłowodowych złączami. Pierwszym i najprostszym sposobem dla instalatora jest zamówienie u producenta patchcordu (kabla ze złączami) na odpowiednią długość. Niestety nie zawsze jest możliwość przeciągnięcia włókna światłowodowego ze złączami przez istniejącą kanalizację kablową, dlatego w takim wypadku możliwe są trzy opcje łączenia/zakańczania włókien światłowodowych:
  • spawy termiczne,
  • spawy mechaniczne,
  • szybkozłącza.
Spawy mechaniczne i szybkozłącza mogą być używane wszędzie tam gdzie spawy termiczne, a wyeliminowanie skomplikowanego i kosztownego procesu spawania włókien, czy klejenia złączy znacznie ułatwia i przyspiesza wykonanie połączenia. Tłumienie dobrze wykonanego spawu termicznego nie powinno przekraczać 0,1 dB a spawu mechanicznego 0,15 dB (dla spawów mechanicznych ULTIMODE FAST-MS1 L5550).
Do spawów mechanicznych i szybkozłączy nie są potrzebne drogie urządzania i narzędzia – wszystko, co instalator musi zrobić to usunąć powłoki ochronne z włókna, uciąć je i włożyć do złącza. Sam proces montażu nie zajmuje więcej niż 30 sekund. Złącza mechaniczne są wielokrotnego użytku - można wyciągnąć włókno w każdym momencie.
Jak dobierać urządzenia?
Najistotniejsze parametry, które należy uwzględnić przy wyborze urządzeń optycznych i światłowodu:
  • Rodzaj sygnału
Dobór urządzeń uzależniony jest od przesyłanych sygnałów. Wideo konwertery stosowane są dla sygnałów analogowych w monitoringu analogowym, natomiast media konwertery stosowane są przy monitoringu IP.
  • Odległość transmisji
W zależności od zadanej odległości określa się rodzaj włókna światłowodowego. Przy odległości poniżej 100m, można stosować wszystkie typy światłowodów tj. światłowody polimerowe i szklane (jednomodowe i wielomodowe). Przy odległościach od 100m do 2km możliwe jest stosowanie światłowodów szklanych jednomodowych i wielomodowych. Przy odległościach powyżej 2km używa się tylko światłowodów szklanych jednomodowych, ze względu na najniższe tłumienie.
  • Ilość sygnałów
W monitoringu analogowym ilość transmitowanych sygnałów uzależniona od ilości zamontowanych kamer. Ten parametr determinuje wybór urządzenia z odpowiednią ilością złączy. Jeżeli mają być przesyłane sygnały audio, alarmowe, sterowania kamerami obrotowymi to należy zwrócić na to uwagę przy wyborze wideo konwerterów.

W monitoringu IP sygnały z wszystkich kamer (wideo, sterujące, alarmowe, audio) wpuszcza się w jeden światłowód przy pomocy switcha wielowejściowego z modułem SFP. W przypadku monitoringu rozproszonego można też zdecydować się na przedstawione poniżej rozwiązanie oparte na światłowodzie łatwego dostępu.
Monitoring analogowy a światłowód
Przy transmisji sygnałów z kamer analogowych stosuje się wideo konwertery ULTIMODE. Sygnał z 1, 4, 8 lub 16 kamer jest przesyłany po jednym włóknie światłowodowym. Instalacje monitoringu z wykorzystaniem wideo konwerterów pozwalają na budowę systemów rozproszonych o zasięgu nawet 20 km oraz do monitoringu na niewielkie odległości w miejscach gdzie istnieje duże prawdopodobieństwo zakłóceń elektromagnetycznych czy występowanie przepięć w instalacji.
Kamera kompaktowa Sunell IRC59/21AKDN (dzień/noc, D-WDR, 650 TVL, Sony Effio-E, ICR, 0.01 lx, 2.8-12mm, OSD, IR do 50m) - WYPRZEWideo konwerter ULTIMODE V-204D jednomodowy - WDM, 4xwideo, 1xdaneMonitor LCD 19 AG Neovo SC-19PWideo konwerter ULTIMODE V-204D jednomodowy - WDM, 4xwideo, 1xdaneKamera kompaktowa Sunell IRC59/21AKDN (dzień/noc, D-WDR, 650 TVL, Sony Effio-E, ICR, 0.01 lx, 2.8-12mm, OSD, IR do 50m) - WYPRZECyfrowy rejestrator 4-kanałowy Ultimax 1404 WD1 H.264 HDMI
Monitoring analogowy ze światłowodowym medium transmisyjnym.

W zależności od ilości podpiętych kamer i odległości transmisji możliwy jest wybór urządzeń spośród przedstawionych w poniższej tabeli.
Wideo konwertery ULTIMODE jednomodowe
Nazwa V-201D V-204D V-204DAO V-208D V-216D
Kod L2121 L2421 L2423 L2821 L2921
Złącza SC LC
Zasięg 20 km
Światłowód jednomodowy
Kanał wideo 1 4 4 8 16
Kanał danych 1 1 1 1 1
Kanał audio - - 1 - -
Sygnał alarmowy - - 1 - -

 

Wideo konwertery ULTIMODE wielomodowe
Nazwa V-021D V-024D V-028D
Kod L2102 L2402 L2802
Złącza SC
Zasięg 2 km
Światłowód wielomodowy
Kanał wideo 1 4 8
Kanał danych 1 1 1
Kanał audio - - -
Sygnał alarmowy - - -

 

Monitoring IP a światłowód
Przy transmisji sygnałów z kamer IP stosuje się media konwertery lub swiche ze slotem SFP pozwalającym na zainstalowanie dowolnego modułu światłowodowego SFP. Monitoring IP podobnie jak monitoring analogowy pozwala na tworzenie instalacji rozległych z jednym centrum zarządzającym bądź na niewielkie odległości w miejscach gdzie istnieje duże prawdopodobieństwo zakłóceń elektromagnetycznych czy występowanie przepięć w instalacji.
Media konwerter M-023G 1Gb/s - dwa włókna wielomodowe do 2 kmAdapter media konwerterów ULTIMODE do szafy typu rack 19Switch TP-Link TL-SF1016D 16xFEWandaloodporna kamera IP kopułowa zewnętrzna IR Full HD (2MPix) Aptina Sunell SN-IPV54/12UDR ONVIFRejestrator IP NVR Ultimax 2116
Schemat monitoringu IP biurowca z centralnym punktem zarządzającym.

W zależności od ilości podpiętych kamer, odległości transmisji i prędkości przesyłanych danych możliwy jest wybór urządzeń spośród przedstawionych w poniższych tabelach:
Media konwertery ULTIMODE Megabitowe
Nazwa M-023M M-403M M-207M M-407G M-102M/SFP
Kod L10021 L11041 L11521 L11541 L1305
Prędkość  10/100 Mb/s 1000 Mb/s
Standardy IEEE 802.3, IEEE 802.3u IEEE 802.3u
Światłowód MM SM Zależnie od zastosowanego  modułu SFP
Złącza SC
Zasięg 2 km 40 km 20 km 40 km
WDM nie nie tak tak

 

Media konwertery ULTIMODE Gigabitowe
Nazwa M-023G M-203G M-207G M-100G/SFP
Kod L10025 L11025 L11525 L1301
Prędkość Mb/s 10/100/1000 1000
Standardy IEEE 802.3, IEEE 802.3u, IEEE 802.3z IEEE 802.3z
Światłowód MM SM Zależnie od zastosowanego  modułu SFP
Złącza SC
Zasięg 2 km 20 km
WDM nie nie tak