Из чего состоит система видеонаблюдения (обязательные элементы)

В этой статье рассмотрим, что входит в систему видеонаблюдения, какие есть нюансы при покупке и подборе

CCTV - профессиональное обозначение системы видеонаблюдения, от англ. Сlosed Circuit Television - система телевидения замкнутого контура.

Видеонаблюдение — процесс, осуществляемый с применением оптико-электронных устройств, предназначенных для визуального контроля или автоматического анализа изображений (автоматическое распознавание лиц, государственных регистрационных номеров автомобилей...).

IP видеонаблюдение (от англ. Internet Protocol) - это цифровая система видеонаблюдения, использующая для передачи данных сетевые протоколы. Его основой являются IP камеры, которые, при необходимости, могут работать как самостоятельные сетевые устройства, т.е., без использования видеорегистратора.

AHD видеонаблюдение или аналоговое высокой четкости (от англ. Analog High Definition) - открытый стандарт обработки видеосигнала. AHD - это новейшая технология, разработанная производителями CCTV, позволяющая поднять качество аналогового видеонаблюдения до уровня IP систем. Данная технология обеспечивает передачу видеосигнала, аудиосигнала и сигнала управления по коаксиальному кабелю, типа РК-75 или SAT на расстояние до 500 метров без потери качества (960H, 720P, 1080P). Эра аналогового видеонаблюдения не AHD (камеры PAL с разрешением 420 ТВЛ, 600 ТВЛ) уже давно прошла.

В данной статье мы не рассматриваем отдельно форматы сигнала HD-TVI и HDCVI, которые, тем не менее, также являются аналоговыми высокой чёткости. 

I. Обязательные элементы системы видеонаблюдения

То, без чего система не будет работать.

1. Видеокамеры
2. Видеорегистратор
3. Источник питания для камер
4. Разъемы
5. Кабель
6. Жесткий диск (HDD) *
7. Коммутатор (только для IP)

* формально, без жесткого диска видеонаблюдение работать будет, но какой в нем смысл, если запись не ведется, а есть только просмотр?

II. Дополнительные элементы системы видеонаблюдения

То, что расширяет функционал и возможности системы, но не входит в обязательный комплект.

1. ББП + АКБ - резервное питание на случай отключения электричества.
   
2. БЗК (УФЗР) - блок фильтрующий защитно-распределительный питания камер; устанавливается на выходе общего источника питания видеокамер, распределяет общее питание на несколько (4 - 8 - 10 - 16) независимых каналов с защитой каждого канала от скачков напряжения, перегрузки по току или от короткого замыкания, помогает избежать наводок на изображение по питанию. Блоки бесперебойного питания, предназначенные специально для видеонаблюдения, уже имеют встроенный УФЗР.
   
3. Усилитель сигнала - для передачи сигнала на расстояния от 100 до 600 метров.
4. PoE-коммутатор для камер с PoE (для IP CCTV).
5. PoE-сплиттер - прибор для "выделения" из одного разъёма PoE (данные+питание 48В) в отдельные разъемы: Ethernet и питания 12В. Применяется для подключения к PoE тех IP-камер, которые не поддерживают эту функцию.
6. PoE-инжектор - прибор для преобразования линии Ethernet в PoE. То есть, на входе - разъем Ethernet (только данные) и питание инжектора (обычно ~220В), на выходе - разъём PoE (данные+питание 48В).
7. Разветвитель питания.
8. Микрофон для видеонаблюдения.
9. Комплект приемо-передатчиков аналогового сигнала по кабелю "витая пара". 

Итак, для полноценной работы системы видеонаблюдения обязательны следующие компоненты:

1. Камеры видеонаблюдения. 

Именно с них начинается подбор дальнейшего оборудования.

На данный момент распространено два формата охранного видеонаблюдения: аналоговый (AHD) и цифровой (IP). И один, и другой имеют свои достоинства и недостатки. Несмотря на то, что за последние годы стоимость цифрового видеонаблюдения практически приблизилась к стоимости аналогового, а в начале развития этого процесса многие эксперты прогнозировали постепенное отмирание "аналога", тем не менее, этот формат продолжает жить и развиваться.

Плюсы и минусы "цифры" и "аналога" могут занять по объему отдельную статью, поэтому, здесь мы не будем подробно на этом останавливаться, а пока остановимся на основных моментах, которые важно знать покупателю при выборе IP или AHD:

Плюсы IP-камер: 

- качество изображения, четкость и детализация картинки. При одинаковых заявленных характеристиках (размер матрицы, её разрешение и световая чувствительность), IP-камеры выдают более качественное изображение, чем AHD.  Другой пример: разница между IP-камерами с разрешением 2 Мп и 4-5 Мп будет видна, как говорится, "на глаз". В случае AHD-камер, такая разница практически незаметна, а только при цифровом увеличении (касается только большинства бюджетных AHD-камер. У Dahua между аналоговыми камерами разница между 2 и 5 Мп видна, но опять же - не во всех моделях);

- возможность добавления IP-камер в систему видеонаблюдения без прокладки дополнительных кабельных линий от видеокамеры к видеорегистратору (используя дополнительные коммутаторы или WiFi камеры). В аналоговой системе от каждой камеры непременно нужно прокладывать кабель к видеорегистратору;

- возможность удаленного доступа к IP-камере как через видеорегистратор, так и напрямую. В AHD-системе удаленный доступ возможен только через видеорегистратор;

- встроенный слот под microSD карту, позволяющий запись "прямо в камеру" без использования видеорегистратора, и тоже с возможностью удаленного доступа к архиву. Аналоговые камеры "в себя" записывать не способны.

Плюсы AHD-камер: 

-стоимость - не смотря на то, что за последние годы IP-камеры уже сильно упали в цене, но их стоимость, пока еще, примерно в 1,5 раза выше в сравнении с аналоговыми с такими-же характеристиками;

- простота подключения - в аналоговых системах все просто: подключил питание и bnc-разъем, и всё уже показывает; В IP-системе сложности начинаются уже с обжима кабеля (нужен специнструмент и определенный навык) и заканчиваются подключением к регистратору (необходимы хотя бы базовые знания сетевых настроек);

-максимальная длина кабельной линии - в AHD-системе удаленность камеры от видеорегистратора зависит от качества коаксиального кабеля и может достигать 500м без дополнительного оборудования. В случае IP-системы, максимальная длина кабельной линии LAN категории 5Е от камеры до видеорегистратора без использования дополнительного оборудования составляет 100 метров; это значит, что, например, для удаления камеры на 300 метров, потребуется два дополнительных усилителя;  

-мультиформатность - большинство аналоговых камер высокой четкости могут работать в одном из четырех форматов сигнала: AHD, HD-TVI, HDCVI, PAL, что дает взаимозаменяемость камер различных производителей. В случае IP-камер, оптимальное решение - когда видеокамера и видеорегистратор одного производителя, иначе возможна несовместимость оборудования и, в связи с этим - отсутствие некоторых функций, например, детекции движения; 


На момент написания статьи, на рынке присутствуют камеры как AHD, так и IP со следующим разрешением: 1Мп(1280×720пикс), 1,3Мп(1280×960пикс), 2Мп(1920×1080пикс), 3Мп(2304×1296пикс), 4Мп(2560×1440пикс), 5Мп(2880×1620пикс), 8Мп(3840×2160пикс), однако, камеры с разрешением до 2Мп практически не используются, камеры 3Мп от 2Мп отличаются только соотношением сторон (4:3 или 16:9). Видеокамеры с разрешением 4, 5 и 8Мп дают заметно более качественную картинку, особенно, IP-камеры, однако, в большинстве своём - со скоростью отображения 15~20 кад/сек.  Самое популярное и достаточное разрешение видеокамер для решения большинства задач - 2Мп, или так называемое Full HD.

2. Регистратор для видеонаблюдения.

В зависимости от выбранной камеры:

• для IP - сетевой регистратор (NVR) - можно подключить только IP камеры
• для AHD - гибридный регистратор (XVR) - можно подключить как AHD, так и IP камеры

Казалось бы, почему сразу не купить гибридный регистратор и не заморачиваться на остальном?

Плюсы IP-регистратора:

1. Главный - стоимость. NVR регистратор стоит в 1.5-2 раза дешевле XVR, при этом, начинка у него обычно мощнее, чем у XVR. NVR даже с самой базовой начинкой поддерживает разрешение от 4Мп и выше. XVR же может поддерживать только определенное разрешение камер (2, 4 или 5 Мп), поэтому, нужно сразу определиться с разрешением камер и поддерживаемым разрешением видеорегистратора, которые будут покупаться, чтобы не было их несовместимости. 
2. Поддержка камер с высоким разрешением. Даже к бюджетным NVR можно подключить камеры разрешением от 5 Мп, не говоря про 1 и 2 Мп, и часто - IP-камеры 8 и 12Мп. В XVR поддержка камер зачастую только 2Мп, или только до 5Мп. Есть, конечно, модели, "видящие" AHD-камеры 8 Мп, но стоят они уже в разы дороже.
   
3. Скорость записи. Для NVR скорость записи обычно Real-time (25 к/с, "живое кино"). Для XVR скорость записи 6, 15, 25 к/с в зависимости от разрешения записи.
4. Запись в высоком разрешении. В NVR разрешение записи обычно соответствует разрешению видеокамеры. Если у IP-камеры 2Мп (1920*1080), то регистратор и пишет 1080P (1920*1080). Для XVR разрешение записи может быть как полное - 1080P (1920*1080), так и чересстрочное 1080N (960*1080). Так называемые 2Мп Lite, 5Мп Lite, когда число строк по вертикали делится пополам.

Плюсы XVR-регистратора:

1. Главный - возможность подключения одновременно и аналоговых, и цифровых камер.
   Это может использоваться, например, при апгрейде старых систем видеонаблюдения, когда камеры еще исправно работают и качество картинки с них устраивает, или когда нет возможности сразу перейти на цифровое видеонаблюдение, или когда проложен коаксиальный кабель и нет возможности / средств для замены кабеля на витую пару. 
    Многие (но не все!) гибридные регистраторы поддерживают и старые аналоговые камеры 420 / 600 ТВЛ, и новые AHD-камеры с более высоким разрешением.
    Во многих (но не во всех) гибридных регистраторах возможно подключение, например, 8 аналоговых камер, и дополнительно к этому еще 2-4 IP камер. Это, опять же, может быть полезно при апгрейде    уже установленной аналоговой системы видеонаблюдения, когда меняют старые аналоговые PAL-камеры на новые AHD-камеры, и при этом есть возможность проложить новую трассу кабеля UTP для        IP-камер.

2. Простота подключения камер. Не требуются специальные знания и навыки для подключения BNC разъёмов к видеорегистратору, только внимательность и аккуратность в сборке разъёмов. 

3. Источник питания для CCTV

Для большинства камер не идет в комплекте, приобретается отдельно. У видеорегистраторов наоборот - всегда идет в комплекте.

Все источники питания камер имеют номинальное напряжение 12В

БП - блок питания: на входе 220В, на выходе 12В.

ББП - блок бесперебойного питания: всё то же самое, что и БП, плюс возможность установки аккумулятора (АКБ) для автоматического переключения на него при пропадании электросети; автоматическую подзарядку, когда электросеть появляется, аккумулятору обеспечивает ББП.

БП и ББП для видеонаблюдения - то же, что и обычные БП и ББП, плюс раздельные каналы питания, отдельно на каждую камеру.

4. Разъемы для видеонаблюдения

1. Разъем питания.
   2 вида: штекер (папа), гнездо (мама). Для подключения кабеля к камере нужен штекер. К гнезду подключается штекер блока питания.
   - для АHD-камер нужен в любом случае
   - для IP-камер нужен только в том случае, если не используется PoE.
2. Разъем передачи сигнала
   - для АHD-камер - это BNC-разъемы.
   Бывают с напылением для предотвращения окисления, бывают без него.
   Есть с клеммной колодкой, которая надевается на кабель парный типа витой пары, есть обычные, которые надеваются на коаксиальный кабель.
   - для IP-камер - это коннекторы RJ-45.
   RJ-45 бывают с напылением и без него.
   Важно учитывать, что RJ-45 разные для витой пары в экране и без экрана.

5. Кабель для видеонаблюдения

На данный момент, в основном используются два вида кабеля для видеонаблюдения:

1. Кабель витая пара - применяется как для IP-систем, так и для AHD.
   UTP означает без экрана, FTP - в экране. Бывает уличная и внутренняя, с тросом и без троса, с жилами питания и без них.
   Для подключения видеокамер используется кабель категории 5e. В витой паре 6-й категории обычно нет нужды, так как она влияет только на пропускную способность сети - для cat.5e это до 100 Мбит/с (2 пары), до 1000 Мбит/с (4 пары), для cat.6 - до 10  Гб/с. При этом, максимальная длина без использования усилителей – до 100 метров.
   Витая пара категории 5е различается сечением. Из практики: для расстояний до 50 метров достаточно сечения 0.48 - 0.5 мм², до 100 метров - 0.51 - 0.52 мм².
   
   
2. Кабель КВК - применяется только для AHD-систем. В нем объединены под одной общей оболочкой коаксиальный кабель для передачи сигнала и две жилы питания типа ШВВП для передачи питания.
   Бывает уличный и внутренний, с тросом и без него, с однопроволочными и многопроволочными центральными жилами и жилами питания.
   При этом черный цвет не всегда обозначает возможность использования кабеля на улице - бывает КВК внутренний черного цвета.

В отдельных случаях для AHD-видеонаблюдения рекомендуется использовать отдельно коаксиальный кабель (РК, RJ, SAT-703) на 75 Ом, так как в большинстве недорогих кабелей КВК толщина центральной коаксиальной жилы 0.37 мм, в то время как у коаксиальных кабелей она может достигать 1 (одного) мм. Это необходимо в случае передачи сигнала на большие расстояния (теоретически сигнал TVI или CVI можно передавать по такому кабелю до двух километров).

6. Жесткий диск (HDD).

Жесткий диск - это то место в системе видеонаблюдения, где хранится архив изображений с камер.

Важный момент: для систем видеонаблюдения выпускаются специальные HDD двух производителей: Seagate (серия SkyHawk) и Western Digital (серия Purple). Их особенность в том, что они работают постоянно 24/7, и по сравнению с обычными жесткими дисками меньше шумят и практически не греются.

Мы не рекомендуем брать HDD для обычных компьютеров, так как в половине случаев поломки системы видеонаблюдения выходит из строя именно жесткий диск. И сэкономив один раз, купив обычный Seagate или WD или другого бренда, в дальнейшем вы рискуете надежностью всей системы. Он может заглючить именно тогда, когда потребуется посмотреть архив в случае какого-то происшествия, и тогда не будет никакой эффективности от всей системы видеонаблюдения и разрешения и качества камер и других элементов.

Важный момент: жесткие диски видеонаблюдения не бывают меньше, чем на 1Тб.

7. Коммутатор (свич)

Обязателен только для цифровых систем видеонаблюдения. Его основная задача - подключить несколько IP-камер к одному разъёму видеорегистратора. Дело в том, что: если в гибридном регистраторе на каждую камеру выделен отдельный вход, то в сетевом регистраторе вход есть только один - порт RJ-45 *, и просто физически невозможно подключить к нему несколько камер. Для этого и нужен коммутатор, а так же - для обеспечения удаленного доступа к системе видеонаблюдения (в том числе, и аналоговой).

Количество портов коммутатора, необходимых конкретной системе, определяется по формуле: количество IP камер+2. То есть, для подключения, например, 4-х IP-камер нужен 6-ти портовый коммутатор: 4 порта используются для подключения 4-х камер, 5-й порт - для регистратора, а 6-й порт нужен для подключения самого коммутатора к роутеру или локальной сети, обеспечивающих удаленный доступ через Интернет.

*Есть IP-видеорегистраторы с встроенным РоЕ-коммутатором, т.е., имеющие несколько РоЕ портов и 1-2 порта Ethernet.
 
Виды коммутаторов для IP-видеонаблюдения:

1. Обычный коммутатор, который можно купить в любом компьютерном магазине или у нас. Отличаются производителем, количеством портов и скоростью передачи сигнала - от 100 Мбит/сек до 1Гбит/сек.
2. PoE-коммутатор (PoE - switch). Это обычный коммутатор + PoE-питание для IP-камер с PoE. Самые распространенные модели на 4, 8, 16 портов. Помимо этого количества чаще всего есть еще 2 порта для подключения к регистратору и роутеру. Это "умное" устройство, как и сама технология PoE*, которое передает столько питания камере, сколько ей необходимо в данный момент. Например, ночью: включилась ИК-подсветка, токопотребление увеличилось - питание увеличилось. Нет необходимости в бОльшем питании - дает ровно столько сколько надо. В отличие от обычного блока питания на 12В, который если выдает 1А, то выдает их постоянно.
   
   PoE - передача электроэнергии через Ethernet (Power over Ethernet) — технология, позволяющая передавать удалённому устройству электрическую энергию совместно с данными через стандартную витую пару в сети Ethernet. Данная технология предназначается для IP-телефонии, точек доступа беспроводных сетей, IP-камер, сетевых концентраторов и других устройств, к которым нежелательно, невозможно или нерентабельно подводить отдельный электрический кабель питания.
   
   

   Классически, для камеры (и для AHD, и для IP) нужно две линии: по одной передается сигнал, по второй - питание. Технология PoE "объединяет" их в одну, т. е., по одному кабелю передаются и питание, и сигнал. Однако, при этом, и IP-камера должна поддерживать эту технологию.

Нюансы, на который нужно обратить внимание при выборе коммутатора, если потребуется организовать бесперебойное питание:

• Если стоит задача обеспечить бесперебойное питание PoE-коммутатору, то перед покупкой необходимо уточнить наличие входа питания 12В у данного коммутатора, поскольку подавляющее большинство PoE-коммутоторов имеют питание от сети 220В. На данный момент, такой вход имеют PoE-коммутаторы марки Каракурт.
• Большинство же простых коммутаторов имеют входы питания 5 или 9В и блоки питания соответствующего напряжения в комплекте. Для бесперебойного питания подходят коммутаторы с питанием от 12В марки SecTec.

----------------------

Если статья понравилась или узнали что-то новое, можно поделиться ей в Vkonakte, WhatsApp, Viber или в Телеграмме, просто нажав кнопку "Поделиться" внизу этой статьи. Пишите в комментариях свои вопросы и пожелания. В рамках одной статьи сложно выделить все нюансы, поэтому будем рады конструктивным дополнениям.

---------------------

Использование материалов данной статьи полностью или частично возможно только с письменного разрешения автора (ООО "ТД СиБ"). Не распространяется на репост.