CCTV rendszerek kábelezése

Egy kamerarendszer kiépítésénél sokszor másodlagos szerep jut a kamerákat a monitorral és a digitális rögzítővel összekötő kábelezésnek. A telepítők nem mindig alkalmazzák az adott telepítési körülményeknek leginkább megfelelő kábelfajtát vagy túllépik az adott típusra megengedett kábelhosszakat. A CCVT rendszerek kábelezése során leggyakrabban elkövetett hiba persze egyszerűen csak az, hogy olcsó és ebből adódóan alacsony minőségű kábeleket használnak. A végeredmény minden esetben az elvárt képminőségtől elmaradó élő- vagy rögzített kép.
A vezeték nélküli videó jelátvitel térnyerése mellett még mindig a vezetékes jelátvitel a meghatározó. Tekintsük át röviden az analóg videótechnikában alkalmazott vezetékes adatátviteli módokat, illetve kábelfajtákat:

Réz alapú kábelezés

A kamerarendszerek kábelezésénél még ma is a rézvezetőjű kábelek használata a legáltalánosabb. Paramétereik közül meghatározó a hullámimpedancia és a csillapítás.

Hullámimpedancia

A hullámimpedancia a nagyfrekvenciás tápvonalak egyik legfontosabb műszaki jellemzője. A tápvonalak legalább két vezetőből és a köztük lévő dielektrikumból (szigetelőből) épülnek fel. Az egymás környezetében lévő két vezető esetén közöttük kapacitás mérhető, valamint a vezetők közötti szigetelők tökéletlensége miatt vezetés lép fel. A tápvonal vezetője soros ellenállással és induktivitással is rendelkezik. Ezek a tulajdonságok nem koncentráltan, hanem a tápvonal mentén egyenletesen elosztva jelentkeznek. Ezek a fizikai tulajdonságok határozzák meg a nagyfrekvenciás tápvonal hullámimpedanciáját és a csillapítását.


ahol:
Z0 a hullámimpedancia,
R a két vezető egységnyi hosszon mérhető soros ellenállása (elhanyagolható),
L a két vezető egységnyi hosszon mérhető induktivitása,
G a két vezető közt egységnyi hosszon mérhető vezetés (elhanyagolható),
C a két vezető közt egységnyi hosszon mérhető kapacitás
ω a körfrekvencia.

Csillapítás

A kábel átviteli jellemzők egy másik fontos paramétere a csillapítás. A csillapítást a vezetők frekvencia függő skin vesztesége és a dielektrikum vesztesége okozza.
A nagyfrekvenciás áram a vezeték külső felületén folyik, minél nagyobb a frekvencia, annál inkább a külső felületre szorul ki az áramvezetés. Ezáltal a vezetésben résztvevő keresztmetszet csökken, ami a nagyfrekvenciás jelekkel szembeni ellenállás növekedését eredményezi.
A koaxiális kábelek túlnyomó részben 50 ohm és 75 ohm hullámimpedanciával, a szimmetrikus tápvonalak (pl. csavart érpáras kábelek) jellemzően 100-450 ohm hullámimpedanciával rendelkeznek.

A videótechnikában alkalmazott koaxiális kábelek hullámimpedanciája 75 ohm, a csavart érpáras átvitelben alkalmazott UTP és FTP kábeleké 100 ohm.
A hullámimpedanciát a kábelek fizikai kialakítása határozza meg. Koaxiális kábelek esetén ez a a külső és belső vezető átmérőjétől, valamint a közöttük lévő szigetelőanyag dielektromos állandójától, szimmetrikus kábelek esetén a vezetők átmérőjétől és a távolságuktól függ.

Koaxiális kábelezés

Koaxiális kábel felépítése
Koaxiális kábel felépítése
A koaxiális kábel (vagy szakmai berkekben egyszerűen csak koax kábel) két tengelyszimmetrikus vezetőből áll. A belső vezetőt és az árnyékolás szerepét betöltő külső vezetőt egy szigetelő réteg (dielektrikum) választja el.

  1. Belső réz vezető
  2. Dielektrikum
  3. Rézharisnya árnyékolás
  4. Külső műanyag szigetelés

A belső vezető rendszerint tömör vagy sodort réz vezető.

A koax kábelt a külső elektromos zavarokkal szemben az árnyékolás védi. A koax kábelek alapvetően háromféle árnyékolási móddal rendelkezhetnek, attól függően, hogy hányszoros az árnyékolás.

Egyszeres árnyékolás esetén az árnyékolás egyszeres fonott rézharisnyát jelent. A fonott rézharisnya árnyékolási sűrűsége százalékban van megadva és minél nagyobb ez az érték, annál jobb a kábel árnyékoló hatása. A 95 %-os sűrűség igen jónak számít. Ha alacsonyabb az árnyékolási sűrűség, akkor a kábel hajlításakor fedetlen részek alakulhatnak ki, és a rézharisnya elvesztheti az árnyékoló szerepét.

Kétszeres árnyékolás esetén a kábel két árnyékoló réteggel rendelkezik. Az első árnyékoló réteg rendszerint egy alumínium fólia, amelyet a második árnyékoló réteg szerepét betöltő fonott rézharisnya vesz körül.

A háromszorosan árnyékolt kábel három árnyékoló réteggel rendelkezik. Rendszerint egy belső árnyékoló fóliából, a körülötte lévő réz árnyékoló harisnyából és az ezen kívül lévő alumínium árnyékoló fóliából épül fel.

Az árnyékoló rétegek számának növelésével a kábel zavarvédettsége javul, kisugárzása csökken, a felépítése miatt viszont a hajlítási sugara növekszik. Videó átvitelre 75 ohmos hullámimpedanciájú koaxiális kábeleket alkalmaznak. Legelterjedtebb kábeltípus az RG-59. Sajnos nem egy esetben találkozhatunk azzal, hogy a hullámimpedancia értékének fontosságát egyes telepítők – sokszor a szakmai tudás hiányából adódóan – elhanyagolják, és az RG-59 kábel helyett 50 ohmos hullámimpedanciájú RG-58 típust alkalmaznak. Ez utóbbi kábeltípus CB rádió, vagy WLAN antennához tökéletes lenne, de ez korántsem mondható el a videótechnikai célú alkalmazásokról. A 75 ohmos koaxiális kábel közvetlenül illeszthető a kamerák kimenetéhez, valamint a rögzítők bemenetéhez. A koax kábel típusának függvényében változik a kábellel áthidalható távolság. Az RG-59 kábelek jellemzően 200-300 méterig alkalmazhatóak. Nagyobb távolságok esetén jobb minőségű, kisebb csillapítású kábeleket kell használni. RG-6 típusú kábelt 400-500 méterig alkalmazhatunk, míg az RG-11 típusú kábellel 500-700 m is áthidalható. A koaxiális kábeleket nemcsak a hagyományos analóg kamerarendszereknél alkalmazzák, hanem ezt a kábelfajtát használják a nagyfelbontású HD CCTV videórendszereknél is. A HD CCTV technológia biztosítja, hogy ne kelljen feltétlenül lecserélni a minőségi koaxiális kábelekkel kiépített analóg CCTV rendszer vezetékhálózatát, ugyanakkor a kamerák és a rögzítő cseréjével mégis nagyfelbontású kamerarendszert lehessen kialakítani.

A biztonságtechnikai kamerák és rögzítők videó ki- és bemenetei túlnyomó többségben BNC csatlakozókkal rendelkeznek. A BNC (Bayonet Neill–Concelman) csatlakozó mozaikszó, mely a bajonettzáras kialakításból és két feltalálója nevének kezdőbetűjéből jött létre. Természetesen a BNC csatlakozó minősége, illetve az alkalmazott szereléstechnológia is erősen befolyásolja a videójel átvitel minőségét. A kamerarendszereknél előforduló kontakthibák is elsősorban a csatlakozók szerelési hibáira vezethetők vissza. A forrasztott, csavaros, vagy krimpelt (célszerszámmal sajtolt) kivitelű BNC csatlakozók közül a forrasztott kivitelű biztosítja a legjobb kontaktust, de ennek szerelése a legidőigényesebb és – különösen télen, kültérben – a legkörülményesebb. A krimpelt csatlakozóval történő szerelés a leggyorsabb, de hosszú távon is stabil, kontakthibamentes kötést csak megfelelő kábelelőkészítés, minőségi szerszám és kellő szerelési tapasztalat birtokában lehet elérni. [small]Az alábbi képeken BNC csatlakozókat mutatunk be RG-59 kábelhez (Forrás: www.bestcctvprices.co.uk):[/small]

v_cctv kabelezes_BNC csatlakozo RG-59 kabelhez 1v_cctv kabelezes_BNC csatlakozo RG-59 kabelhez 2v_cctv kabelezes_BNC csatlakozo RG-59 kabelhez 3

Csavart érpáras kábelezés

Szerelt 8P8C (RJ-45) csatlakozó (Forrás: wikipedia.org)
Szerelt 8P8C (RJ-45) csatlakozó (Forrás: wikipedia.org)
A csavart érpár két szigetelt, egymásra spirálisan csavart rézvezeték. A csavart érpáras átvitel zavarvédettsége a szimmetrikus átvitel jellegéből adódik. A csavart érpár két egymáshoz sodort vezetékét a zavarjelek azonos módon érik, ezáltal a vezetőkben kialakuló zavarfeszültségek közel egyformák. Ezek additívan ráülnek a videójelre. Szimmetrikus átvitel esetén az információt a két vezető közötti különbségi jel hordozza. A zavar különbségi jelei kioltják egymást. A biztonságtechnikában videó átvitelre jellemzően árnyékolatlan UTP vagy árnyékolt FTP kábeleket alkalmaznak, amelyek 4 csavart érpárt tartalmaznak. Az erek párankénti összecsavarása miatt a szomszédos érpárak elektromágneses és rádiófrekvenciás egymásra hatása nem jelentkezik.

Koaxiális kábelezéssel pár 100 m-ig továbbíthatjuk az analóg kamerák képét egyéb eszközök beépítése nélkül. Az átviteli távolság növelése céljából alkalmazzák a csavart érpáras átvitelt. Passzív átalakítókkal jellemzően 200-300 m-re vihetjük el a videójeleket, passzív-aktív eszközökkel 1000 m, míg aktív-aktív eszközökkel 1500-2000 m távolság hidalható át. A csavart érpáras kábel a szimmetrikus átvitelnek köszönhetően zavarérzéketlenebb a koaxiális kábelezéshez képest.

UTP kábel alkalmazása esetén egyetlen kábel 4 videójel átvitelére alkalmas. Az UTP kábel 100 ohmos hullámimpedanciával rendelkezik, a kamerák kimenete általában 75 ohmos, aszimmetrikus. Ennek következtében számos kamera kimenete közvetlenül nem csatlakoztatható az UTP kábelhez. Az impedancia illesztést és szimmetrizálást egy úgynevezett balun transzformátor végzi, amit a kamera kimenete és az UTP kábel érpárjai közé kell beszerelni. Balun transzformátort kell alkalmazni a rögzítő oldalon is, ahol a szimmetrikus UTP kábelen érkező jelet kell hozzáilleszteni a rögzítő 75 ohmos aszimmetrikus bemenetéhez. Természetesen kaphatók a piacon olyan kamerák is, amelyek az IP alapú hálózatoknál jellemző 8P8C (vagy RJ-45) típusú csatlakozó hüvellyel rendelkeznek és ezekhez közvetlenül, balun transzformátor nélkül csatlakoztatható egy RJ-45 típusú modul dugóval ellátott UTP kábel. Az ilyen kamerák viszont jellemzően drágábbak – és ezért kevésbé elterjedtek – mint a BNC csatlakozós társaik.

Az átviteli útvonal további zavarvédettsége elősegíthető árnyékolt kábelek (FTP, STP) használatával. A csavart érpáras kábelezés nem csak az analóg kamerarendszerek egyre jobban terjedő kábelezési módja, hanem meghatározó szerepe van az IP kamerák kábelrendszereinek kialakításában is.

Optikai kábelezés

Napjainkban a legnagyobb sávszélességű adatátvitel üvegszálas kábeleken biztosítható. Az üvegszálas kábelek nem csak IP adatfolyamot hordozhatnak, hanem alkalmasak analóg videójelek továbbítására is. Optikai kábeles átvitelt elsősorban olyan helyeken alkalmaznak, ahol nagy távolságba kell a videójelet eljuttatni, és a réz kábeles megoldásokkal már a szükséges távolság nem hidalható át. Az üvegszálas kábeleket előszeretettel alkalmazzák még olyan környezetben, ahol a kábel ki van téve jelentős elektromágnes zavarnak. Az optikai kábel egy olyan vezeték, amelynek közepén üvegszál fut. Az információt a kábelben fény intenzitás hordozza.

Az üvegszálas kábelek két nagy csoportra bonthatók: monomódusú és multimódusú kábelek.

Az optikai kábeles átvitel esetén az üvegszál meghajtásához egy réz-optika médiakonverter kell alkalmazni, a vevő oldalon pedig egy optika-réz visszaalakítás szükséges. A médiakonverterek típustól függően 1-8 kamera képének továbbítására alkalmasak.

Optikai patch kábelek (Forrás: www.directindustry.com)

Minden jog fenntartva. Copyright © Oktel Kft. 1998-2018