Тестирование периметральной видеокамеры Polyvision PN22-SE-V50IR

Основные характеристики камеры:

• Горизонтальное разрешени 650/700 ТВЛ (цвет/чб),
• Матрица (CCD) Sony Super Had II формата 960H Процессор (DSP) Sony Effio-E Вариофокальный объектив с фокусным расстоянием 5-50мм,
• ИК-подсветка 3 ИК светодиодных массива, дальность до 100м
• Контроль выдержки для ИК-подсветки
• OSD меню
• Шумоподавление: 2D-NR
• Усиление динамического дипазона: ATR
• Погодостойкий антивандальный кожух
• 12 В питание

Конкурентные преимущества

• ИК подсветка выполнена в виде светодиодных МАССИВОВ (IR LED ARRAY). Плюсы IR Led Array (3-rd Generation Led) в сравнении с обычными ИК-светодиодами (IR Led):

• Контроль выдержки для ИК-излучения

Автоматически регулирует мощность ИК-подсветки в зависимости от дальности объекта, в результате чего нет засвеченных областей изображения при небольшом расстоянии съемки

• Усиление динамического диапазона: ATR

Adaptive Tone Reproduction функция, улучшающая контрастность изображения, если в области съемки присутствуют одновременно зоны с низким и высоким освещением. Обеспечивает более детальное отображение одновременно как засвеченных областей, так и затемненных.

• Шумоподавление 2D-NR, использует алгоритмы, основанные на информации с одного кадра. Улучшает качество изображения, удаляя шумы, вызванные недостаточной освещенностью сцены.

1. Теоретическая часть

Теоретический пример расчёта потерь на кабеле Rexant КВК-2П*0,75 мм при подключении камеры PN22-SE-V50.

В простейшем виде схему подключения видеокамеры можно описать следующей принципиальной схемой

Входное напряжение источника питания составляет Uвх = 12В. Сопротивление кабеля при пренебрежении температурным коэффициентом рассчитывается по формуле

Rкаб=p*l/S

Удельное сопротивление меди p= 0,0175 Ом*мм 2 /м

Длина кабеля соответствует имеющейся на практике бухте длиной 186м. Однако эту цифру необходимо удвоить, т.к. имеем 2 жилы каждая по 186 метров. Сечение кабеля по заявленным характеристикам S = 0,75мм

Rкаб = 0,0175*186*2/0,75 = 8,68 В дневном режиме при выключенной ИК-подсветке потребребление видеокамеры PN22-SE-V50IR по паспорту составляет I = 100мА. Следовательно, напряжение питания на видеокамере составит:

Uвых = Uвх Rкаб*I = 12 8,68*0,1 = 11,1В

В ночном режиме при включенной ИК-подсветке потребребление видеокамеры PN22-SE-V50IR по паспорту составляет I = 700мА. Следовательно, напряжение питания на видеокамере составит:

Uвых = Uвх Rкаб*I = 12 8,68*0,7 =5,9В

В дальнейшем все расчеты и измерения будут касаться только ночного режима, то есть I = 0,7A

Для наглядности составим график, на котором покажем взаимосвязь падения напряжения и, соответственно, напряжения на выходе от характеристик кабеля.

Рисунок 1. Зависимость напряжения на видеокамере в зависимости от характеристик кабеля

Горизонтальная линия на графике пороговое значение напряжения Umin, при котором видеокамера функционирует в штатном режиме без ограничений. В идеальном случае напряжение на видеокамере должно соответствовать заявленному по паспорту (например, 12В). Однако эмпирически выявлено, что 10-ти процентное (10%) отклонение напряжения питания от заданного значения не сказывается на функциональной работе видеокамеры.

2. Практическая часть

В ходе практической части были проведены замеры входных значений, описанных в практической части.

Так, сечение используемого кабеля составило S = 0,63мм 2 (для измерения применялся цифровой микрометр МКЦ-25), измеренное сопротивление одной жилы данного кабеля длиной 186 метров составило 6,5 Ом (то есть реальное удельное сопротивление данного кабеля = 0,022 Ом*мм 2 /м (!)), общее сопротивление кабеля 13Ом. Измеренное потребление тока в ночном режиме 0,66А.

Рассчитанное падение напряжения на выходе составило:

Uвых = Uвх Rкаб*I = 12 13*0,66 = 3,4В.

В результате расчета получилась величина, существенно ниже заявленного напряжения питания.

Однако получить опытным путем и замерить мультиметром данное падение напряжения не удалось. Причиной является принцип организации ИК-подсветки: конструктивные особенности ИК-подсветки видеокамеры PN22-SE-V50IR, использующей светодиоды матричного типа, сильно отличаются от стандартных схем.

В отличие от привычных нам светодиодных сборок, в которых ИК-светодиоды объединены небольшими группами с параллельным питанием, 3 матричных ИК-диода подсветки исследуемой видеокамеры соединены последовательно.

Рисунок 2 Плата матричных ИК-светодиодов

Также сложности в измерении возникли из-за нетривиально организованного питания светодиодов: напряжение на них подается со специальной схемы управления, а не напрямую.

Рисунок 3 Схема питания ИК-светодиодов

Для более подробного изучения, принцип работы данной схемы запрошен у производителя, однако в ближайшем будущем ожидать подробного ответа не стоит.

Опытным путем удалось выяснить, что данная схема, а также сами матричные ИК-светодиоды, очень чувствительны к параметрам питания на входе при уменьшении входного напряжения питания вплоть до 11В, схема управления пытается вытянуть выходное напряжение, увеличивая потребление тока. Однако при дальнейшем уменьшении входного напряжения, показания мультиметра на входе видеокамеры резко становятся равными 5,7В.

В результате проведенных исследований можно сделать вывод о том, что камера PN22-SE-V50IR очень чувствительна к параметрам питания. Рекомендуется тщательно выбирать источники питания, При монтаже следует особое внимание уделить характеристикам кабеля, который при определенных условиях является сильным паразитным сопротивлением и кардинальным образом влияет на напряжение на входе камеры.