Монтаж видеонаблюдения своими руками: проектирование системы и выбор оборудования

Установка видеонаблюдения своими руками вполне реальна — при тщательном подходе к вопросу и наличии достаточного количества времени, чтобы разобраться и аккуратно выполнить. Начать нужно с проектирования будущей системы видеонаблюдения, сделать которое можно даже схематически, используя лишь бумагу и карандаш.

Начать нужно с проектирования будущей системы видеонаблюдения, сделать которое можно даже схематически, используя лишь бумагу и карандаш. Главное — продумать каждый шаг, рассчитать все детали и принять верные решения, действуя по принципу «семь раз отмерь, один раз отрежь».

При проектировании учитываются все, даже незначительные, на первый взгляд, детали:

• ландшафт окружающей местности;
• конструктивные особенности помещения и/или построек;
• освещение объекта (естественное и искусственное);
• температурные условия охраняемого объекта;
• детали, способствующие образованию «слепых зон» и т. п.

Так, прежде всего, нужно получить ответы на главные технические вопросы:

1. Какой стандарт видеонаблюдения будет использоваться?
2. Какое разрешение будет поддерживаться системой видеонаблюдения?
3. Что должны «видеть» камеры?
4. Какой предусматривается тип камер?
5. Как подобрать тип видеорегистратора? Где его разместить?
6. Каков желаемый срок хранения видеоархива?
7. Какие источники питания использовать?

Ознакомившись с информацией ниже, вы сможете найти для себя ответы на эти вопросы.

Стандарты видеонаблюдения: аналоговый, гибридный или IP

Аналоговая система видеонаблюдения построена на сочетании аналоговых видеорегистраторов, мультиплексоров и аналоговых видеокамер. Ввиду того, что данный стандарт видеонаблюдения безнадёжно устарел и используется редко, останавливаться на нём в данной статье не будем.

Схема аналоговой системы видеонаблюдения: 1 — внутреннии аналоговые камеры; 2 — источник бесперебойного питания; 3 — кабель КВК; 4 — уличные аналоговые камеры; 5 — аналоговый видеорегистратор с жёстким диском; 6 — монитор видеонаблюдения

Гибридное видеонаблюдение — комбинация аналоговых камер высокого разрешения и цифровых видеорегистраторов, объединивших в себе возможность поддерживать несколько форматов (аналоговый + AHD, CVI или TVI). В связи с этим, на подобных камерах встречается маркировка «4 in 1». Разрешение их в большинстве равно 1–3 Мп, что равноценно качеству записи видео с разрешением от 720p до 4К.

К преимуществам гибридного типа видеонаблюдения причисляют:

1. Возможность использования кабельных трасс для аналогового видеонаблюдения до 300 м без установки усилителей сигнала.
2. Стоимость в 2–3 раза ниже, чем системы IP-видеонаблюдения.

В последнее время всё чаще предпочтение отдают IP-видеонаблюдению, при котором видеорегистратор получает с IP-камер сразу оцифрованный, без потери качества и готовый к использованию видеоматериал. Систему IP-видеонаблюдения легче монтировать и эксплуатировать. А если на охраняемом объекте уже существует гибридная инфраструктура видеонаблюдения — она успешно доукомплектовывается современными IP-камерами.

Типовая схема IP-видеонаблюдения: 1 — купольные IP-видеокамеры; 2 — источник бесперебойного питания; 3 — кабель UTP; 4 — уличные IP-видеокамеры; 5 — сетевой коммутатор; 6 — роутер; 7 — IP-видеорегистратор с жёстким диском; 8 — оператор; 9 — мобильный клиент; 10 — удалённый пользователь

Если вы впервые сталкиваетесь с монтажом систем видеонаблюдения, есть смысл задуматься об установке именно IP-видеонаблюдения, которое даёт возможность получить высокое разрешение записываемой картинки — вплоть до 4К-качества видео с разрешением 2560 на 1920 точек при помощи 4 и 5 Мп камеры. Кроме того, IP-камеры выгодны с финансовой точки зрения: затраты на обслуживание системы, основанной на цифровом оборудовании, ощутимо ниже, нежели на гибридном или аналоговом.

Монитор для системы видеонаблюдения

Наибольшим спросом пользуются гибридные и IP-системы видеонаблюдения с разрешением камер в 2–3 Мп. Второе место заняло разрешение в 4–5 Мп. Но обратите внимание: даже в том случае, если вы решили использовать и камеру, и видеорегистратор, технически способные предоставить расширение выше 4 Мп, нужно позаботиться о мониторе с высокой детализацией (с поддержкой 4К). В случае приобретения монитора с поддержкой лишь Full HD — вы не отличите отснятый материал камерами в 2, 3, 4 или 5 Мп — картинка попросту визуально будет казаться одинаковой по качеству.

Но если система позволяет установить более высокие параметры — почему бы не воспользоваться этой возможностью? Даже если ваш монитор не поддерживает разрешение 4К, смело можете выставлять максимальное разрешение. В случае возникновения спорной ситуации и необходимости просмотреть видеоархив с более высокой детализацией, достаточно скопировать материал на съёмный носитель (внешний жёсткий диск, флешку) и просмотреть на устройстве с поддержкой разрешения 4К.

Разрешение камер видеонаблюдения

Технические параметры камер будущей системы видеонаблюдения напрямую зависят от того, что именно вы хотите видеть: внутреннее пространство двора, участок около внешнего ограждения или ворот, помещение целиком, входные двери, рабочий стол и т. п.

Итак, какие есть варианты разрешения камер:

• 1 Мп. Недорогие и доступные. Разрешение камер с указанными параметрами — 1280х720 точек. Соотношение сторон — 16:9. Оснащаются фиксированными (монофокальными) и настраиваемыми (вариофокальными) объективами. Фиксированный объектив с фокусным расстоянием 3,6 мм предоставляет угол обзора в 50° по горизонтали, 2,8 мм — до 60°. В вариофокальном объективе (2,8–12 мм) есть возможность изменять угол обзора. Важно: чем уже угол обзора, тем выше детализация объектов, и наоборот. То есть, если задачи, поставленные перед камерами, подразумевают акценты на небольших деталях — отдавайте предпочтение камерам с небольшим углом обзора.
• 1,3 Мп. Детализация практически та же, что и у камер с разрешением в 1 Мп, но больший физический размер матрицы (с разрешением 1280х960 точек) повышает чувствительность камеры в плохих условиях освещения и увеличивает угол обзора и по горизонтали, и по вертикали. Соотношение сторон — 3:4, что сокращает размеры мёртвых зон. Угол обзора с объективом 3,6 мм — 70°, 2,8 — 80°. Может показаться, что существенной разницы между камерами в 1 и 1,3 Мп нет. Но это неверно: существует ощутимая разница в цене — практически в половину.
• 2 Мп. Камеры с разрешением FULL HD (1920х1080). Угол обзора по горизонтали с объективом 3,6 мм — 80°, 2,8 — 90° и выше. Установив камеру с указанными параметрами в угол комнаты, достигается полный обзор помещения. Хотя соотношение сторон составляет 16:9, угол обзора по вертикали в итоге даже меньше, чем у камер с разрешением 1,3 Мп, что не стоит упускать из внимания.
• 3 Мп. Разрешение камеры -2048х1536 точек. Соотношение сторон — 4:3. Угол обзора по вертикали больше, нежели у 2-х мегапиксельных камер. Оптимальный вариант для съёмки под углом сверху-вниз. Подобное расположение позволяет снизить размеры мёртвой зоны равнозначно вблизи и вдалеке от камеры. Оптимальный выбор для помещений с высокими потолками.
• 4 Мп. Разрешение — 2688х1520 точек, соотношение сторон — 4:3. Технические параметры таких устройств захвата видео позволяют рассмотреть мелкие детали даже при интенсивном движении объекта (лица проходящих людей, номерные знаки проезжающих автомобилей и т. д.).
• 5 Мп. Разрешение камеры 2592х1920 точек. Угол обзора и соотношение сторон (4:3) дают возможности, теоретически аналогичные с 4 Мп камерой. Но на практике камера с разрешением в 5 Мп даёт на выходе картинку в 4К с абсолютной детализацией. Единственный «недостаток» — дороговизна подобных камер.

Описанные параметры применимы к любым стандартам видеонаблюдения. Естественно, что с возрастанием разрешения камеры увеличивается и детализация. Но в ценовом соотношении разница более ощутима между камерами с моно- и вариофокальными объективами (первые дешевле практически в 2 раза), благодаря возможности настройки угла обзора. Крайне важно отметить то, что возрастание детализации происходит не в геометрической прогрессии, и не пропорционально. Неправильно считать, что качество съёмки 4 Мп камеры в 2 раза выше, нежели у 2 Мп модели. На самом деле, детализация возрастает несущественно.

Выбор оптимального угла обзора видеокамеры

Если в проекте предусматривается ведение наблюдения за объектами, расположенными на расстоянии 30–40 метров от камеры — достаточно угла обзора последней не более 45°. Для охвата помещения целиком оптимальным считается угол обзора от 90°, но в таком случае получаем ущерб в детализации.

Для выполнения наиболее распространённых задач, не требующих высокого разрешения и внимания к деталям, вполне хватит 1–2 Мп IP-камер. Но если необходимо чётко визуализировать номерной знак автомобиля или даже денежной купюры — цель достигается не увеличением разрешения устройства, а уменьшением его угла обзора (яркий пример — камера с монофокальным объективом с углом обзора в 15–20 градусов). Здесь также есть 2 пути дальнейшего развития событий: в случае, если камера рассчитана на использование исключительно в целях, описанных выше — недорогого монофокального объектива будет достаточно. Но если вам нужно «видеть» дальше, чем 30–40 метров, а картинка при этом должна сохранять чёткость — придётся потратиться на покупку камеры с вариофокальным объективом.

Частота кадров в секунду (FPS)

Помимо разрешения и угла обзора стоит обратить внимание и на частоту кадров в секунду, которую может предоставить камера. Этот показатель варьируется от 8 до 30. Для территорий и помещений, в границах которых не предусмотрено активное перемещение людей или транспорта, достаточно камеры с FPS 8–16. Но если нужно зафиксировать детали динамично движущегося объекта, потребуется устройство с FPS от 24 и выше.

Важно! В некоторых камерах, на которых указано значение FPS 30, а разрешение Full HD, максимальная частота кадров может быть доступна только при минимальном разрешении. Перед покупкой обязательно выясните эти тонкости.

Типы (форм-факторы) видеокамер

По типу внешнего исполнения камеры для видеонаблюдения разделяются на:

1. Купольные.
2. Цилиндрические.
3. Кубические.
4. Корпусные.
5. Панорамные.

Для инсталляции в помещении оптимальный выбор — купольные (dome), корпусные (box) и кубические (cube) камеры. Первый тип устанавливают преимущественно на стене, потолке или по углам. Благодаря тому, что внешний купол закрывает объектив, сложно со стопроцентной вероятностью бегло определить, в какую сторону он направлен. Обратите внимание, что заменить объектив можно во всех типах камер, за исключением кубических.

Для наружного видеонаблюдения используются цилиндрические (булеты) и купольные камеры. Прочный корпус, соответствующий международным классам защиты IP66 и IP67, устойчивость к агрессивным погодным условиям (низкие или высокие температуры, сильные осадки), широкий угол обзора и возможность оснащения инфракрасной подсветкой для съёмки в ночное время (или в условиях абсолютной темноты) — причина популярности данного типа камер.

За какие дополнительные возможности камеры стоит платить?

Некоторые видеокамеры, в частности, для профессионального применения, оснащаются не всегда используемыми, но довольно высокотехнологичными дополнительными функциями. К ним относятся:

1. Инфракрасная подсветка — установленные вокруг объектива диоды, излучающие ИК-спектр лучей. Крайне полезная вещь для съёмки в условиях низкого освещения.
2. Динамический расширенный диапазон или WDR: возможность получить насыщенное и сбалансированное по цветовой гамме изображение.
3. Sens-UP — режим, который в случае возникновения нестандартной ситуации (например, внезапно вышел из строя внешний источник света) позволяет поднять в несколько раз уровень чувствительности камеры.
4. DIS — функция цифровой стабилизации получаемого изображения — пригодится в том случае, если съёмка ведётся в условиях вибрации.
5. PTZ-функция — возможность гибкой дистанционной регулировки положения камеры, панорамирования изображения, увеличения или уменьшения кратности объектива и т. д.
6. Комплектация технологией беспроводной передачи оцифрованного изображения посредством Wi-Fi.

Для бытовых целей вышеперечисленные функции на самом деле могут не понадобиться. Так что рекомендуем перед покупкой ознакомиться со всеми дополнительными опциями камеры, чтобы не переплачивать за те, которые ни разу не будут использованы.

Выбор видеорегистратора для видеонаблюдения

Видеорегистратор — обязательная составляющая системы видеонаблюдения, её электронный «мозг». Устройство предназначено для приёма, преобразования и передачи на монитор отснятого изображения. Кроме того, современные видеорегистраторы оснащаются множеством полезных функций (комплектация жёсткими дисками, возможность передачи медиаданных для хранения на сервер, возможность управления исполнительными охранными устройствами и т. д.).

Стандарт видеорегистратора

Существуют аналоговые (DVR, AHD, TVI, CVI, гибридные HVR — для работы с аналоговыми камерами) и сетевые (NVR) видеорегистраторы для работы с цифровыми IP-камерами. На современном рынке охранных систем встречаются как мультигибридные (поддерживают аналоговые и цифровые камеры), так и цифровые видеорегистраторы, которые оснащены исключительно LAN-разъёмом. Выбирать ту или иную разновидность нужно, исходя из используемых камер.

Аналоговый видеорегистратор

Количество каналов

Стоит учесть и количество устанавливаемых на объекте камер. Оно должно превышать количества каналов самого регистратора. Распространены 4-х, 8-ми, 16-ти, и 32-х канальные регистраторы. Предпочтительней, чтобы количество каналов превышало количество камер. Если вы захотите расширить зону охвата видеонаблюдения, для этого достаточно докупить всего лишь камеру, но не более дорогостоящий регистратор с большим числом каналов.

Сетевой 16-ти канальный IP-видеорегистратор

Дополнительные функции

Если вы решили использовать систему IP-видеонаблюдения, обратите внимание на видеорегистраторы с поддержкой функции POE (Power Of Ethernet). Эта функция позволяет подавать питание к камерам по кабельной линии от блока питания самого видеорегистратора, что избавляет от покупки и установки дополнительных источников энергообеспечения.

Прочие дополнительные функции в виде тревожных входов и выходов, резервных слотов для жёстких дисков и т. п. предназначены для узкоспециализированных задач и повышают стоимость самого видеорегистратора. Задумайтесь, есть ли смысл переплачивать за неиспользуемый функционал устройства.

Выбор жёсткого диска для системы видеонаблюдения

Жёсткий диск — основное хранилище видеоархива. Можно выбрать обычные винчестеры, используемые в ПК, но предпочтительней всё же использовать специально разработанные для систем видеонаблюдения накопители. Цена их лишь на 10–15% выше, чем у обычных. Как показала практика, у них в несколько раз ниже вероятность отказа по истечению более чем двух лет работы, по сравнению с обычными винчестерами.

Но наиболее волнующий и важный с практической точки зрения параметр — это количество и максимальный объём памяти жёстких дисков. Для того чтобы рассчитать это значение, следует учесть:

• тип камер и их количество;
• формат видео;
• скорость записи (значение FPS);
• количество камер;
• ориентировочная интенсивность движения перед камерами;
• предполагаемое время архива (в днях, неделях или месяцах).

Для упрощения расчёта необходимого объёма памяти существует множество удобных онлайн-калькуляторов, в которых предлагается ввести описанные выше данные и получить расчётное значение. Достаточно ввести в поисковой системе браузера фразу «калькулятор CCTV» и выбрать наиболее удобный для вас вариант.

Планирование времени хранения видеоархива: выбор жёстких дисков

Определяясь с этим параметром, помните о прямой зависимости между сроком хранения и количеством жёстких дисков (с их ёмкостью включительно). На физические размеры архива влияют следующие параметры:

1. Разрешение записываемого материала.
2. Частота кадров в секунду (FPS).
3. Режим записи (непрерывная, по расписанию, по детекции движения и т. д.).
4. Используемый кодек.

Если предполагается использование большого числа камер с хранением архива на протяжении месяца или квартала, есть смысл задуматься об установке сервера для хранения отснятого материала. Это высокопроизводительные машины с мощной аппаратной начинкой и внушительным объёмом хранилища (несколько десятков жёстких дисков с общей ёмкостью в 80 ТБ и больше).

Если же наоборот, предполагается использование одной-двух камер наблюдения, приобретение полноценной системы с видеорегистратором, прокладкой кабелей может быть неоправданно финансово. Существует альтернативное решение: покупка IP-камер со слотом под SD-карту памяти. С объёмом последней в 32 ГБ можно непрерывно вести видеонаблюдение в среднем 4–5 дней, затем просто скопировать отснятый материал на жёсткий диск компьютера и дальше использовать камеру в обычном режиме. Единственное, о чём нужно будет позаботиться — о креплении камеры и обеспечении её источником электропитания.

Источники питания для системы видеонаблюдения

Камеры, используемые в системе видеонаблюдения, требуют для работы напряжение в 12 В. Обеспечивают бесперебойным электропитанием систему целиком как электросеть, так и источники бесперебойного питания (ИПБ, или UPS).

Напряжение от источника подаётся непосредственно к камерам и видеорегистратору при помощи блоков питания, которые бывают трёх типов:

1. Помещённый в пластиковый корпус (небольшие размеры, оптимальный вариант для подключения одной или нескольких камер).
2. Помещенный в металлический перфорированный корпус (более мощное и продуктивное устройство, рассчитанное на обеспечение электроэнергией нескольких камер, размещённых вдалеке от непосредственного источника питания).
3. Щитовой блок питания — используется для снабжения электричеством большого количества видеокамер, размещённых по всему охраняемому объекту.

Качественный и надёжный блок питания должен быть укомплектован сетевым фильтром, предназначенным для обеспечения стабильной подачи номинального необходимого для работы напряжения. Кроме того, к нему выдвигаются требования переносить высокие ёмкостные, индуктивные и реактивные нагрузки на линиях с большой протяжностью.

Для стабильной работы системы видеонаблюдения необходимо исключить возможность обесточивания. Последнее чревато не только уязвимостью охраняемого объекта, но и выходом из строя чувствительных компонентов системы (в частности, жёстких дисков видеорегистраторов). Для предотвращения указанных неблагоприятных последствий профессионалы рекомендуют в обязательном порядке устанавливать также резервные источники бесперебойного питания (ИБП, они же UPS, или УПСы).

К базовым техническим характеристикам ИБП относятся:

• выходное напряжение источника питания (В);
• уровень пульсаций выходного напряжения;
• выходной ток (А);
• пределы изменения напряжения питающей сети;
• величина напряжения на АКБ, при котором происходит автоматическое отключение нагрузки;
• максимальная мощность, потребляемая источником от питающей сети;
• ёмкостные показатели встроенной АКБ.

Источник бесперебойного питания

ИБП способны аккумулировать определённое количество энергии, которое используется для поддержания стабильной работы системы в случае непредвиденного отключения основного источника питания. А во время внезапных перепадов напряжения они берут на себя функцию сетевых фильтров. Поскольку каждая система видеонаблюдения уникальна по количеству устройств, потребляющих электроэнергию, подбирать ИБП нужно строго исходя из общего количества потребляемой электроэнергии камер и видеорегистратора.

Важно! Часто видеонаблюдение дополняют охранной GSM-сигнализацией. Если вы планируете её установку, то при покупке ИБП необходимо учесть и её потребление.

В зависимости от типа питания, устройства можно разделить на 2 основные категории: блоки бесперебойного и блоки резервного питания. Первые обеспечивают питание нагрузки ПОСТОЯННО с заданными параметрами (состоят из сетевого источника питания, зарядного устройства для АКБ и собственно батареи), вторые — используются в соответствии со своим названием. Состоит из сетевого зарядного устройства для АКБ, той же батареи и схемы защиты.

Для бесперебойной работы системы видеонаблюдения рекомендуется располагать основным и аварийным источниками электропитания. Обезопасьте видеорегистраторы и камеры надёжными блоками питания с функцией стабилизации выходного напряжения. Для нужд подобных систем разработаны специализированные блоки, рассчитанные на подключение от четырёх до восьми камер.

Потребуется рассчитать также расстояние от источника питания до камер, поскольку при прохождении током по кабелям его сила снижается, что может поставить под сомнение работоспособность оборудования. Специалисты по видеонаблюдению советуют использовать блоки питания с возможностью регулировки напряжения.

Расстановка оборудования

После того как всё оборудования подобрано и есть понимание количества, размещаем его на схеме объекта.

Несколько немаловажных советов:

1. В случае если планируется инсталляция видеонаблюдения внутри помещения, мы рекомендуем размещать камеры таким образом, чтобы они обязательно «видели» лица входящих людей.
2. В целях предотвращения повреждений вандалами компонентов системы видеонаблюдения, наметьте размещение камер так, чтобы их обзор охватывал друг друга.
3. Ни в коем случае не планируйте размещение камер с инфракрасной подсветкой друг напротив друга, иначе они попросту засветят сами себя.

О том, как установить видеонаблюдение, читайте в статье «Монтаж видеонаблюдения своими руками: установка оборудования».

рмнт.ру