Владо Дамьяновски - CCTV. Библия видеонаблюдения. Цифровые и сетевые технологии

Инфракрасные галогенные лампы бывают двух типов: 300 Вт и 500 Вт. Принцип их работы очень прост: галогенная лампа излучает свет (соответствующий по спектру характеристике абсолютно черного тела), который затем проходит через оптический пропускающий фильтр, блокирующий длины волн короче 725 нм (или 830 нм).

Именно поэтому мы говорим «начиная с 715 нм» или «начиная с 830 нм». Инфракрасное излучение не сконцентрировано на одной частоте, это участок непрерывного спектра, начинающийся с номинальной длины волны.

Энергия тех длин волн, которые не прошли фильтр, отражается обратно и аккумулируется внутри инфракрасного осветителя. На инфракрасном осветителе есть теплоприемник, обеспечивающий охлаждение прибора, тем не менее, основная причина короткого времени безотказной работы (1000–2000 часов) галогенной лампы — это избыточный нагрев внутри осветителя.

Рис. 12.18. Поперечное сечение инфракрасного осветителя

Рис. 12.19. Спектральная характеристика инфракрасного пропускающего фильтра

Рис. 12.20. Инфракрасные осветители обычно устанавливаются парами

Так же работают и 830 нм осветители, только в этом случае используются инфракрасные частоты, невидимые для человеческого глаза (как отмечалось ранее, излучение с длиной волны 715 нм видимо для человеческого глаза).

Инфракрасные осветители несут в себе определенную опасность, особенно для инсталляторов и обслуживающего персонала. Дело в том, что зрачок человеческого глаза в темноте остается раскрытым, что может привести к слепоте. Но это может случиться только ночью — когда зрачок раскрыт полностью и человек находится очень близко от осветителя.

ИК-осветители включаются ночью с помощью фотоэлементов.

Лучший способ проверить, работает ли ИК-осветитель, это поднести к нему руку — человеческая кожа очень чувствительна к теплу. Помните, тепло — это и есть инфракрасное излучение.

Инфракрасные осветители подключаются к сети, а фотоэлементы, когда уровень дневного света падает ниже определенного уровня, включают их.

Оба типа рассмотренных нами инфракрасных галогенных осветителей поставляются с различными типами дисперсионных линз, и желательно знать наилучший для заданных условий угол освещаемого сектора. Если инфракрасный пучок сконцентрирован в узком угле, телекамера сможет «видеть» дальше, если используются соответствующие объективы с узким углом обзора (или если вариообъектив установлен на «zoom in»).

Инфракрасный свет галогенных ламп дает наилучшее возможное освещение для черно-белых ПЗС-матриц, но короткий срок службы таких ламп способствовал развитию новых технологий, одна из которых — это твердотельные инфракрасные светодиоды, объединенные в матричную структуру. В этом случае инфракрасное излучение создается специальными инфракрасными светодиодами, которые обладают гораздо большей эффективностью, чем стандартные диоды, и излучают значительное количество света.

Такие инфракрасные осветители могут иметь различную мощность: 7 Вт, 15 Вт, 50 Вт. Они не такие мощные, как галогенные лампы, но их средняя наработка на отказ составляет более 100 000 часов (20–30 лет непрерывной работы в ночной период).

Насколько далеко можно видеть с такими ИК-осветителями, опять же зависит от используемой телекамеры и ее спектральной характеристики. Чтобы лучше представить себе расстояния, рекомендуется провести испытания на месте в ночное время.

Угол освещаемого сектора ограничен углом излучения светодиодов, который обычно составляет 30–40°, если только перед светодиодной матрицей не установлено дополнительной оптики.

Рис. 12.21. Твердотельный инфракрасный излучатель

Инфракрасный лазерный диод — это еще один тип инфракрасного излучателя. Возможно, не такой мощный, как светодиодный, но зато при использовании лазерного источника получается когерентное излучение с точной длиной волны. Типичный лазерный диод излучает свет в очень узком угле, поэтому для рассеяния луча (обычно до 30°) используются небольшие линзы. Лазерные диоды потребляют очень мало энергии. Они концентрируют когерентное излучение в один луч, но срок безотказной работы у них ниже, чем у светодиодных приборов, и обычно составляет порядка 10000 часов (примерно 2–3 года непрерывной работы в ночной период). Главные преимущества лазерного инфракрасного прибора — малое энергопотребление и небольшие размеры.

Нет необходимости упоминать о том, что цветные телекамеры не могут воспринимать инфракрасный свет из-за наличия в них инфракрасного отсекающего фильтра. Однако, некоторые производители телекамер предложили новые идеи: установка ПЗС-матрицы для дневного видеонаблюдения и преобразование этой же матрицы в черно-белую путем удаления инфракрасного отсекающего фильтра для ночного видеонаблюдения.

Другие используют более простые методы, например: можно поместить две матрицы (цветную и черно-белую) в одну телекамеру и разделить свет полупрозрачным зеркалом.

Довольно часто, даже если при инсталляции системы были предприняты все меры предосторожности, могут возникнуть проблемы особой природы: «земляные петли» (паразитное заземление).

«Земляная петля» — это нежелательное явление, вызванное разностью потенциалов между двумя удаленными точками системы. Обычно между телекамерой и видеомонитором, но может быть между телекамерой и видеокоммутатором или между двумя телекамерами, особенно если они подключены последовательно (с целью синхронизации) (Представляется, что причина образования «земляной петли» не столько в наличии внешнего электромагнитного излучения, сколько в том, что при питании телекамеры и видеомонитора от различных источников сетевого напряжения образуются выравнивающие токи от нулевых фаз. Эти токи протекают по экранирующей оплетке коаксиального кабеля, что наиболее заметно проявляется при питании приборов от разных фаз. Прим. ред.). На изображении появляются волнообразные искажения. Небольшие «земляные петли» могут быть вообще незаметными, но более существенные оказывают очень раздражающее воздействие на зрителя.

Если такое все же происходит, то единственный выход — это изолировать гальваническим образом оба конца. Обычно для этого используется изолирующий трансформатор, иногда называемый корректором «земляной петли» или устройством подавления шума.