Pomoc techniczna

Zasilanie kamer przemysłowych

W praktyce zasilanie kamer przemysłowych jest niezwykle ważnym elementem, choć w rzeczywistości temu zagadnieniu poświęca się bardzo mało uwagi. Zasilanie w dużym stopniu wpływa na prawidłowe działanie całej instalacji monitoringu wizyjnego. Złej jakości zasilanie (słabej jakości zasilacze i przewody) są bardzo często przyczyną awarii oraz wadliwego działania systemów telewizji przemysłowej.

Kamery przemysłowe zasilane są przy pomocy napięcia stałego 12V DC oraz napięcia zmiennego 24V AC lub 230V AC.

W zależności od właściwości technicznych kamery oraz wymagań systemu monitoringu stosuje się różne przewody zasilające i do transmisji sygnału video. Najczęściej we współczesnych systemach telewizji przemysłowej mamy do czynienia ze specjalistycznym okablowaniem YAP 75-0.59/3.7+2x0,5 (instalacje wewnętrzne) lub XYAP PE 75-0.59/3.7+2x0.50 (instalacje zewnętrzne), które oprócz przewodu do transmisji wizji (kabel koncentryczny) posiada dodatkowe dwie żyły zasilające.

Zasilanie kamer napięciem zmiennym 230V AC

Duża część oferowanych na rynku kamer jest zasilana napięciem zmiennym 230V AC. Taki stan rzeczy wynika przede wszystkim z kilku zalet jakie posiada ten rodzaj zasilania. Podstawową zaletą zasilania napięciem 230V AC jest maksymalna odległość na jaką może być przesyłane napięcie. Kamery 230V AC mogą być zasilane na duże odległości bez konieczności stosowania dodatkowych urządzeń. Kolejną zaletą jest ogólnodostępność napięcia 230V AC, ponieważ znajduje się ono w każdej sieci energetycznej budynków.

Prace instalatorskie prowadzone z napięciem 230V AC wiążą się z dużym niebezpieczeństwem, co wymaga znajomości podstawowych zasad bezpieczeństwa. Do najważniejszych zasad bezpieczeństwa, z całą pewnością można zaliczyć:

• odpowiednie zabezpieczenie wykorzystywanych urządzeń,
• wybór odpowiednich przewodów zasilających.

Montaż kamer zasilanych napięciem zmiennym 230V AC wymaga zachowania szczególnej ostrożności, dlatego większość specjalistów z branży zaleca stosowanie urządzeń zasilanych tzw. „bezpiecznym” napięciem stałym 12V DC.

Wszystkie bezpieczne urządzenia (kamery, obudowy z grzałkami, itp.) zasilane napięciem zmiennym 230V AC są oznaczone symbolem CE.

Wszystkie zadnienia pracy z napięciem zmiennym 230V zostały zawarte w odpowiednich przepisach i normach.

Zasilanie kamer napięciem stałym 12V DC

W dużych systemach telewizji przemysłowej często istnieje konieczność stosowania bardzo długich przewodów zasilających. W przypadku transmisji sygnału video na duże odległości przy pomocy okablowania koncentrycznego nie ma większych problemów, ponieważ bez znaczącego pogorszenia jakości (akceptowalny poziom), obraz można przesyłać na odległość do 400 metrów za pomocą przewodu YAP 75-0.59/3.7+2x0,5 (powyżej tej odległości w celu zachowania dobrej jakości sygnału należy stosować specjalne wzmacniacze sygnału video). Problem pojawia się w momencie gdy chcemy zasilić kamery za pomocą bardzo długich przewodów.

Analizując zasilanie napięciem stałym 12V DC pierwszą jego zaletą z całą pewnością jest wysoki poziom bezpieczeństwa prac instalacyjnych. Ze względu na fakt, że jest to tzw. napięcie bezpieczne nie istnieje ryzyko porażenia jak to ma miejsce w przypadku zasilania napięciem zmiennym 230V AC.

Główną wadą zasilania napięciem bezpiecznym 12V DC są spadki napięcia na długich przewodach zasilających, co znacznie ogranicza odległość na jaką można przesyłać napięcie. Istnieje jeszcze jeden problem, który wiąże się z informacjami podawanymi przez producentów w specyfikacjach technicznych kamer zasilanych napięciem 12V DC. Producenci bardzo rzadko informują nas o odchyłach napięcia przy których kamery zasilane tym napięciem mogą funkcjonować prawidłowo. Rzetelna informacja na temat zasilania kamery powinna zawierać informacje odnośnie dolnej i górnej granicy napięcia zasilającego. Napięcie na kamerze zasilanej napięciem stałym 12V DC nie może być mniejsze niż 11V. Kamery na których jest napięcie mniejsze niż 11V zaczynają mieć problemy z prawidłową pracą, co wiąże się nie tylko z załączaniem ale również z poprawnym wytwarzaniem obrazu np. gubienie kolorów.

Należy również pamiętać, że w momencie gdy kamerę zasilaną napięciem 12V DC w obudowę np. z grzałką, odległość na jaką jest prawidłowo zasilana maleje o około 20 metrów. W celu zniwelowania tego problemu należy stosować przewody o większym przekroju.

Poniżej została przedstawiona tabela, która pokazuje jaki max. prąd możemy przesyłać przy wybranej odległości i przekroju poprzecznym kabla. Wyniki pomiarów przedstawionych w tabeli zostały przeprowadzone zgodnie z prawem Ohma i uwzględniają spadek napięcia na przewodzie rzędu 1V.

Jak wynika z tabeli np. kamerę przemysłową o poborze prądu rzędu 210mA (standardowy) można kablem o przekroju 0,5 mm2 zasilić na odległość 70 metrów, zaś przewodem o przekroju 1,0 mm2 na odległość około 250 metrów. Wniosek: Grubość żyły przewodu zasilającego ma istotny wpływ na odległość na jaką możemy zasilić kamerę.

Problem spadku napięcia na przewodach zasilających i jego rozwiązanie

Spadek napięcia na przewodach zasilających w przypadku dużych odległości jest poważnym problemem, ponieważ negatywnie wpływa na działanie i skuteczność pracy całej instalacji monitoringu wizyjnego. Problem spadku napięcia na przewodach zasilających w przypadku napięcia 12V DC można rozwiązać poprzez stosowanie różnych zasilaczy. Stabilizatory eliminują ewentualne spadki napięcia związane z długością linii lub włączeniem się termostatu. Ponadto, stosowanie zasilania niskonapięciowego pozwala na podłączenie wszystkich urządzeń pod zasilacz awaryjny UPS. W zależności od zapotrzebowania stosujemy:

• standardowy zasilacz 12V DC (w przypadku niedużych odległości),
• zasilacze o regulowanym napięciu od 12V do 14V np. ZS 12/5x0.5A,
• tzw. „niskonapięciowe zasilanie” i stabilizator napięcia np. HDL-38W

Zasilanie kamer po skrętce UTP

Skrętka nieekranowana UTP to okablowanie powszechnie stosowane w sieciach telefonicznych i informatycznych. Struktura kabla UTP składa się ze skręconych ze sobą par przewodów, które tworzą tzw. linię zrównoważoną (symetryczną).

Ze względu na swoje właściwości techniczne i coraz większy wpływ rozwiązań informatycznych na systemy telewizji przemysłowej, przewody UTP są coraz częściej stosowane w tego typu instalacjach. W przypadku transmisji video za pomocą skrętki UTP możemy stosować transformatory video, co pozwala na wykorzystanie wolnych par przewodu do zasilania kamer przemysłowych.

Obecnie wyróżniamy dwie główne kategorie okablowania UTP: kategorię 3 (10 Mb/s) i kategorię 5 (100 Mb/s) np. UTP 5 CABLETECH.

Popularność przewodów UTP w systemach telewizji przemysłowej wynika z faktu, iż są one tańsza od skrętki ekranowanej STP. Zasilanie po skrętce nieekranowanej UTP w praktyce jest bardzo podobnym rozwiązaniem do “niskonapięciowego zasilania”. Dużą zaletą UTP jest możliwość przy pomocy jednego przewodu realizacja transmisji sygnału wideo i zasilania.

Z względów ekonomicznych zasilanie po skrętce UTP 5 CABLETECH jest obecnie najkorzystniejszych rozwiązaniem, ponieważ pozwala na znaczne zminimalizowanie kosztów jakie wiążą się z zakupem przewodów. Jest to już zauważalne nawet w przypadku systemów składających się z małej ilości kamer.

Dodatkowa zalety zasilania realizowanego za pomocą skrętki UTP:

• brak zakłóceń energetycznych, których źródłem są maszyny dużej mocy,
• możliwość przesyłania sygnału na bardzo duże odległości.

Maksymalną odległość zasilania realizowanego po skrętce UTP w zależności od zastosowanego transformatora sieciowego i termostatu przedstawia poniższa tabela.

Zasilanie kamer za pomocą PoE (Power over Ethernet)

Zasilanie kamer za pomocą technologii PoE (Power over Ethernet) polega na przesyłaniu energii za pomocą skrętki do urządzeń będących elementami sieci Ethernet. Sposób działania tej niezwykle funkcjonalnej metody zasilania nadszedł wraz ze standardem IEEE 802.3af, w którym zostały zawarte wszystkie informacje związane z technologią PoE. Standard IEEE 802.3af umożliwia między innymi podłączenie zasilacza do każdego urządzenia wyposażonego w PoE.

Technologia PoE pozwala na zasilanie urządzeń pracujących w sieci (np. kamery IP) za pomocą tradycyjnej skrętki (minimum kategoria 3). Napięcie zasilające jest pobierane bezpośrednio z sieci IP. Pierwotnie zasilanie PoE miało dysponować napięciem 48V, jednak w praktycznym zastosowaniu mieści się w zakresie od 25V do 60V przy maksymalnym prądzie rzędu 400mA (zależne od impedancji).

Zasilacze PoE funkcjonują jako samodzielne urządzenia lub stanowią integralną cześć kamery IP (wbudowane). Zasilanie realizowane przy pomocy technologii PoE gwarantuje poprawne działanie urządzeń z wykorzystaniem tylko jednej skrętki przesyłającej dane (np. obraz z kamery) i napięcie zasilające. Zasilanie PoE cieszy się coraz większym zainteresowaniem, co bezpośrednio wiąże się ze wzrostem popularności kamer sieciowych IP.

...wróć do pomocy

Newsletter

• Strona główna
• Kamery IP
• Cenniki
• Archiwum CCTV
• Mapa strony
• Kontakt