Влияние высоковольтного разряда на стабильность работы IP камер

Эксперимент: 6 брендов под высоковольтным разрядом и статикой!

Каждая система видеонаблюдения на базе ip-камер, зачастую уже после монтажа и в эксплуатации подвергается определенным негативным воздействиям:

Особенно сильно такие риски могут появляться при установке оборудования в уличных условиях.

Статическое электричество может приводить к частичной или полной потери  работоспособности ip-камер.

Электростатические разряды возникают на поверхностях некоторых материалов, как жидких, так и твердых, в результате сложного процесса контактной электролизации. Причиной возникновения электростатических зарядов могут являться больше факторов нежели может показаться изначально:

• высоковольтные линии электропередач как воздушные так и подземные, контактные сети электротранспорта
• мощные радио излучающие установки и приборы
• мощное электротехническое оборудования, например сварочное, мощные электродвигатели
• атмосферное электричество, кстати, по мощности самое сильно из всех факторов
• Грозовые разряды
• Атмосферные явления, связанные с повышенной влажностью — снег, дождь, туман
• Утечка высоковольтного электричества: повреждение изоляции, несанкционированные подключения в сеть, сверхнормативная нагрузка на сеть

Для сохранения корректной и надежной работоспособности камер, на первое место, по важности, выходит такой параметр как стабильность работы камеры при высоковольтном разряде, попадающим на её металлический корпус, кабель связи и питания.

Надежность работы системы видеонаблюдения, при воздействии на него статического электричества и высоковольтных разрядов различного напряжения во многом зависит от качественных характеристик самого оборудования.

Мы в BSP Security провели эксперимент:

Взяли 2-мегапиксельные ip66 уличные камеры шести наиболее распространенных на российском рынке  производителей систем видеонаблюдения (включая наши камеры 2MP-BUL-3.6 и BSP 2MP-BUL-2.8-12) и подвергли их электростатическим разрядам. Начинаем подавать высоковольтный разряд на корпуса камер!

Все тестируемые образцы имеют металлический  корпус из алюминиевого сплава. Все образцы проходили тестирования в одинаковых условиях.

Использовался генератор высоковольтных разрядов с регулировкой напряжения от 0 до 45 кВ. Частота следования импульсов 1 Гц. Длительность импульса 10 мсек.

Тестируемая камера подключена к POE коммутатору и питается по POE. Коммутатор подключен к видеорегистратору. Тестируемый образец подключен к общему заземлению здания посредством кабеля ПВС 2х2,5. Все оборудование так же заземлено через общий контур заземления здания.

Порядок проведения тестирования:

После подключения системы, на монитор, в режиме реального времени, выводится видеопоток с тестируемой камеры. С помощью щупа подводится высоковольтный разряд, регулируемый в диапазоне от 0 до 45 кВ. На дисплее монитора проверяется стабильность картинки и наличие соединения с камерой.

Результаты тестирования:

Почему камеры BSP выдержали все испытания, не показав сбоев в работе и не потеряв работоспособность?

Благодаря применению в технологическом процессе сборки и проектирования оборудования следующих инженерных решений:

- Двухступенчатая система трансформаторной изоляции интерфейса Ethernet.

Гальваническая изоляция схемы камеры от кабеля UTP  реализована с помощью двух трансформаторов с общим напряжением изоляции до 12 кВ. Это система позволяет полностью исключить выход из строя чувствительной микросхемы интерфейса Ethernet при статике и наводки на кабель связи. Сигнальные высокоскоростные трансформаторы Ethernet Общее напряжение изоляции 12кВ

- Полная изоляция всей системы от корпуса.

Полная изоляция повышает помехоустойчивость системы, что в свою очередь гарантирует стабильную работу камеры.

Реализовано через диэлектрические изоляционные элементы находящиеся между схемой камеры и её металлическим корпусом, что исключает сбои и выход из строя системы даже при мощных статических разрядах и наводках на корпус камеры. При отсутствии изоляции электронной системы от корпуса при возникновении влияния на корпус камеры грозового или статического разряда, есть высокая вероятность выхода из строя внутренних электронных схем. Статическое электричество или грозовой разряд попадают на чувствительные элементы электронных схем и выводят их из строя. Так же полная изоляция повышает помехоустойчивость системы, что в свою очередь гарантирует стабильную работу камеры.

- Гальванически развязанная система питания РоЕ, позволяет эффективно защищать внутренние схемы камеры от перепадов напряжения питания РоЕ или DC12V, грозовых разрядов, статического электричества. Гальваническая развязка источника питания повышает помехоустойчивость камеры и полностью исключает влияние всех электромагнитных наводок. В камерах BSP Security, мы применяем изолированный понижающий преобразователь напряжения, который гарантирует стабильное питание всей системы и защищает от перепадов напряжения источника питания. Высокий КПД позволяет внизить нагрев платы питания и повысить ее надежность.

Из эксперимента понятно, что при выборе оборудования не всегда стоит ориентироваться только на цену, основные технические характеристики и тем более на популярность бренда.

Во время выбора оборудования для системы видеонаблюдения будет не лишним узнать о тех инженерных решениях, которые производитель использует для увеличения надежности работы оборудования, его способности противостоять различным проблемным воздействиям, которые подстерегают оборудование систем видеонаблюдения в эксплуатации.