Цель настоящей публикации – получить компетентное мнение профессионального сообщества относительно оптимальной схемы решения для всепогодной видеокамеры, подключаемой по линии РоЕ, с точки зрения максимальной востребованности. Понятно, что самих решений может быть множество и самых разнообразных. Можно работать под каждое частное решение под заказ. Но серийное производство ориентируется не на конкретного заказчика, а на сегмент, который обязан быть большим, чтобы иметь право таковым называться. Вот и интересует именно мнение сегмента.
Итак, желание пользоваться технологией РоЕ, естественно, не обошло и уличные камеры. Более того, можно полагать, что в появлении стандартов сначала IEEE 802.3 at (PoE+), а потом и IEEE 802.3 bt (PoE++), не последнюю роль сыграли именно всепогодные камеры, поскольку мощности стандарта IEEE 802.3 af (PoE) откровенно маловато для всепогодной камеры – нижний температурный предел составит от силы -400С, да и то при небольшом внутреннем объеме. Но в данном случае мы не будем обсуждать подробно вопрос мощности и напрямую с ним связанный рабочий температурный диапазон, а будем говорить исключительно о схеме реализации.
Под всепогодной камерой будем понимать некий термокожух с размещенной внутри видеокамерой. Поскольку говорим о подключении по РоЕ, понятно, что камера должна быть сетевой. Даже, если сама камера изначально выполнена, как всепогодная – бескорпусная камера размещена в герметичном корпусе с обогреваемым внутренним объемом – рассматривать будем раздельно термокожух и собственно камеру для простоты понимания.
Итак, линия РоЕ через гермоввод входит в термокожух (рис.1)
Совершенно независимо оттого, какая камера установлена внутри термокожуха, линия РоЕ сначала приходит на сплиттер, установленный, если так можно выразиться, исключительно для нужд самого термокожуха. Потому что в самую первую очередь нам необходимо взять питание для системы обогрева той мощности, какая необходима для данной модели при заданном нижнем отрицательном рабочем пределе. И стандарт примененного РоЕ должен позволять передать всю необходимую нам мощность – и на обогрев, и на собственно видеокамеру, и на какое-либо дополнительное оборудование, питающееся от общей линии РоЕ.
С выхода сплиттера имеем две самостоятельные линии – линию Ethernet и линию питания с напряжением U сплиттера, которое зависит от общей мощности, переданной по линии РоЕ. В термокожухах нашей конструкции это напряжение непосредственно подается на систему обогрева. Кроме того, оно подается на DC/DC преобразователь, с выхода которого имеем линию стабилизированного питания с U=12В.
Таким образом, имея на входе термокожуха линию РоЕ, в самом термокожухе в любом случае получаем «в чистом виде» линию Ethernet и самостоятельную линию питания DC 12V, вообще еще не рассматривая саму видеокамеру, в этот термокожух устанавливаемую.
Из чего можно сделать главный вывод – возможность подключения всепогодной видеокамеры в линии РоЕ – это исключительно «миссия» термокожуха, а не собственно видеокамеры, в этот термокожух устанавливаемой. Действительно, никто не мешает нам теперь взять самую обычную IP-видеокамеру и подключить ее к линии Ethernet, выходящей со сплиттера, и подать на нее питание 12В с выхода DC/DC преобразователя.
С точки зрения техники - всё совершенно логично. Но вмешивается человеческий фактор. А именно, реальные заказчики с реальными требованиями, которые были реализованы, и клиент успешно приобрел, то, что захотел. Вот и возникают вопросы относительно логичности таких желаний.
Первое – заказчик захотел установить в термокожух видеокамеру непременно с РоЕ. Мотивы этого нам неизвестны. Честно говоря, не уверен, есть ли на рынке видеокамеры, имеющие единственный порт подключения исключительно РоЕ, и совершенно не имеющие входных клемм раздельной подачи питания?
Напротив, сегодня зачастую одна камера может иметь и возможность подключения по РоЕ, и возможность подачи нескольких вариантов отдельного питания. Но даже, если есть всего один внешний порт подключения РоЕ, и в этом случае при желании можно добраться внутри камеры до платы встроенного DC\DC преобразователя. Возможно, камера была с единственным портом РоЕ, а клиент опасался за потерю гарантии или просто не сумел бы этого сделать. Но суть требования была такова – устанавливаемая внутри термокожуха камера должна подключаться единственным разъемом RJ-45 через порт РоЕ.
Сделать можно все, что угодно. В термокожухе следом за сплиттером установлен инжектор РоЕ, на который с этого сплиттера подается линия Ethernet и линия питания, но уже за вычетом мощности на обогрев и гипотетических потребителей питания с DC/DC преобразователя. Сам преобразователь все-таки оказывается нужным. Во-первых, в конструкции именно этого термокожуха от него запитывается вентилятор. Если этим дело и ограничивается, то мощность этого преобразователя мизерная. Но есть варианты с возможностью обеспечивать питание непосредственно с термокожуха и дополнительных устройств. Например, всевозможных прожекторов подсветки. Тогда мощность уже требуется вполне ощутимая. В общем, DC/DC преобразователь оказывается обязательным элементом.
Если мощности преобразователя хватает и на устанавливаемую камеру, и на все дополнительное оборудование, то схема, представленная на рис.1 представляет собой вариант термокожуха РоЕ т.с. «на все случаи жизни».
Для особо ленивых при установке в термокожух IP-видеокамеры с РоЕ потребуется для подключения камеры воткнуть единственный разъем на выходящей с инжектора линии РоЕ в камеру. Если камера не поддерживает РоЕ, помимо разъема надо с DC/DC преобразователя подключить два провода к клеммам питания.
Вопрос в цене такой универсальности, и кто готов эту цену платить?
Попутно надо заметить, что DC/DC преобразователь и установленный в термокожухе инжектор – вещи одного порядка по цене.
Итак, ранее мы отметили, что внешняя линия РоЕ заканчивается на сплиттере и DC/DC преобразователе, являющихся обязательными элементами схемы именно термокожуха с РоЕ. И далее мы имеем отдельную линию Ethernet и линию питания – можно уже совершенно спокойно подключать самую обычную IP-видеокамеру. Можно установить внутрь камеру с функцией РоЕ. И, если эту функцию задействовать, то удобство подключения единственным разъемом обойдется нам в стоимость инжектора термокожуха + стоимость сплиттера собственно видеокамеры с РоЕ. Поскольку инжектор стоит примерно столько же, сколько и DC/DC преобразователь, а преобразователь остается не востребованным, стоимость инжектора целиком войдет в оплату нашей лени. Более того, надежность системы резко снижается, поскольку в схему добавляется еще два взаимозависимых элемента, без которых можно было бы обойтись вовсе.
Если для установки в термокожух берется IP-видеокамера без функции РоЕ, подключение питания в любом случае придется делать отдельно с DC/DC преобразователя. В этом случае совершенно не задействованным оказывается инжектор термокожуха. То есть его цена целиком становится ничем не оправданной переплатой. Но надежность системы само его присутствие в схеме все равно снижает.
То есть, при данной конкретной конструкции «для ленивых», созданной исключительно под требования заказчиков, в любом случае присутствует объективная переплата за невостребованные функции. Или это плата исключительно за человеческую лень.
Совершенно оправданной представляется следующая принципиальная схема термокожуха (рис.2)
Первое, что, наверное, стоит понять – всякое РоЕ заканчивается в самом термокожухе совершенно безотносительно устанавливаемой в него IP-камеры. А, значит, нет никакого резона боксировать камеру с РоЕ при наличии камеры с раздельными линиями Ethernet и питания при прочих равных – будем иметь исключительно перерасход или оплату собственной лени. Другое дело, если выбора нет, и надо боксировать именно камеру с РоЕ. Тогда будем иметь хотя бы вынужденную (а не по собственной инициативе) переплату за установленный в этой камере сплиттер. Но с учетом нынешней ситуации вполне вероятным представляется желание клиента найти максимально дешевый вариант,
Ну, и сплошь и рядом бывают ситуации, когда выбор габаритов термокожуха обусловлен в самую первую очередь габаритами длиннофокусного объектива, а сама камера выполнена в бескорпусном варианте и фактически представляет собой обвеску объектива. Тогда вариант, представленный на рисунке 1, - это исключительно дополнительные расходы, даже не имеющие оправдания ленью.
Ну, а теперь пора перейти от техники к маркетингу. В том смысле, что расставить приоритеты не только с точки зрения технического решения, но и с точки зрения реальных потребительских предпочтений, чтобы определиться с конкретным модельным рядом. Установить какой-то элемент на схеме - это одно. Совершенно другое – воплотить такое решение. Помимо собственно элемента потребуется в любом случае уже конструкторское решение, какие-то дополнительные крепежные элементы, трудозатраты при сборке. В конечном итоге денежная выгода или перерасход отнюдь не ограничатся собственно стоимостью самого элемента. И ценовая разница разных вариантов может существенно отразиться на спросе в целом. А с другой стороны – «заказчик всегда прав».
Если даже процентов 20 потенциальных потребителей склонны не смотреть на цену ради того, чтобы исключить самостоятельное подключение двух проводов к клеммам камеры, с учетом общей потребности имеет смысл выпускать обе модели в соответствии со схемами и рисунка1, и рисунка 2. Конечно, крайне желательно заранее знать этот процент. Если же этот процент составляет единицы, тогда универсальный вариант имеет смысл рассматривать, как заказную позицию, реализуемую исключительно под конкретного клиента. И сроки, и цена в этом случае будут, конечно, больше, чем при серийном изготовлении, но и опасности неликвидов не будет. А может, заказчик руководствуется еще какими-то моментами, которые мы не учитываем?
Вот мы и решили обратиться к компетентному сообществу за сторонним мнением. Какая схема более предпочтительна именно для вас?
Александр Попов,
технический эксперт компании "Тахион"
Комментарии (15)
SIMPLicity
20.04.2022 19:39Если преобразователь на 12В съедает много мощности, откажитесь от него. Ну, если вы, конечно, всё-таки будете делать моноблоки а не "соберём всё из модулей и засунем в один кожух".
Я за свою 15-летнюю практику монтажа и обслуживания в/камер (правда, их всё-таки не очень много прошло через мои руки) ОЧЕНЬ мало видел, чтобы камеры пересобирали в ходе ремонта.
PS Прикольно, если кто-то научится делать камеры со встроенным коммутатором (с выходным POE-портом) - для охвата протяжённых периметров по цепочке. Идеально - с закольцовыванием и контролем обрыва посередине. Это , типа, моя мечта как проектировщика. Хотя, уже наверное, тут оптику проще тянуть, а вместо ПОЕ фигачить рядом линию 220 с ББП-шками.
PPS Нормальный крепёж. Я не знаю, кто всю эту мутоту придумывает что бы сэкономить копейку, но иногда на морозе (да и летом, и в дождь) камеру хрен повесишь - подключишь. В -15 например, без перчаток/рукавиц долго не проработаешь, а бухим лезть выше трёх метров стрёмно ;) . Шуриком иногда до винтов не доберёшься. И, пожалуйста, страховочный тросик для каждой камеры - на руку или на карабин цеплять на высоте. У меня камеры падали при монтаже (удачно,- в снег,- но...).
TahionSPb Автор
21.04.2022 09:13Скажу честно - я сам сторонник того, что , если система строится с нуля, она должна начинаться с "нулевого цикла", в рамках которого нормальное полноценное питание должно быть разведено по всем потенциально актуальным точкам. А РоЕ стоит рассматривать, как очень ограниченный частный случай, когда иного выхода нет. Лепить РоЕ всюду и везде только потому, что есть готовый порт коммутатора, это обманывать в конечном итоге самого себя и играть на руку рынку.
Насчет крепежа не понял?Или тут еще какая-то картинка присутствует, мне не видимая? Но в целом согласен - крепеж - это очень актуальный момент в выборе термокожуха. Камеры, правда, не ронял, но на 20-метровой высоте, когда очень хотелось иметь все-таки обе руки свободными, мне далеко не сразу удалось засунуть камеру за ремень брюк, чтобы не кидать ее вниз :) Тросик - всегда двумя руками "за". Помню, первые "Speed Dome" от Panasonic имели такой тросик по умолчанию. Ну, так и стоили, как самолет :) Но и тут стоит вопрос угодить массовому потребителю. И те, кому он оказывается не нужен, склонны видеть в таком решении необоснованное удорожание. Сделать страховочный тросик, согласитесь, для нормального монтажника, дело пустяковое. Ладно камеру уронить. А уронить ружье из лодки за борт - вот это уже и проблемы с законом. Ну, так любой веревкой за штатную антабку к лодке и привязываешь. А потом отвязываешь. Так делают все здравые люди. Но иметь такую штатную веревку на ружье постоянно.... С таким ни разу не встречался.
TahionSPb Автор
21.04.2022 13:23Отыскал я эту картинку термокожуха касательно крепежа. Вот именно этот крепеж и предназначен для работы исключительно одной рукой. Другой держимся за лестницу, как и положено по ТБ - постоянно иметь три точки опоры. И даже в -30 лично камеру снимал и ставил. В шарнире на кожухе находится болт, способный перемещаться по радиусу, но не проворачивающийся и не проваливающийся внутрь шарнира. Таким образом, при установке кожуха на кронштейн сначала болт просто втыкается в отверстие кронштейна. И перекашивается (заклинивается) в нем. Длина болта не позволяет ему выскочить из отверстия в пределах люфта. Кожух можно отпустить и лезть этой же рукой в карман за гайкой. Можно с шайбой. Гайку наживляем и снова лезем в карман за торцевым ключом. Подтягивая гайку, выставляем одновременно нужное направление обзора. Гайку окончательно затягиваем. Я для скептиков все это отдельно проделывал, убрав левую руку за спину на все время операции.
igrblkv
21.04.2022 17:18Прикольно, если кто-то научится делать камеры со встроенным коммутатором (с выходным POE-портом)
А в чём смысл сего действа? Ведь каждое устройства в цепочке будет откусывать мощность от общего на всех бюджета...
Или к коммутатору подведёте отдельные 220/12 вольт, а камеры пусть от ПоЕ работают?Можно пояснений?
PS: У Микротика есть хаб пятипортовый с ПоЕ-входом, -выходом и тремя обычными портами, но:
0) зачем?
1) ПоЕ пассивное
2) отдельное питание есть
Понимаю так, что раз пассивное - то можно сколько угодно давать, пока провода плавиться не начнут, но это так себе вариант. С тем-же успехом можно две пары из четырёх выделить под питание и делать колхоз-отвод на штатное питание оборудования - надо только что-бы у всех напряжение питания было одинаковое и кабель с БП выдержали всех...
slog2
20.04.2022 21:37Стороннее мнение такое, что термокожух для камеры это рудимент, пережиток прошлого и смысла в нем нынче нет. Тем более что он дороже некоторых камер.
TahionSPb Автор
21.04.2022 09:30А не интересовались, сколько стоит бокс, например, для подводной съемки? В разы может быть дороже, нежели камера, в него устанавливаемая. Потому что именно он обеспечивает в принципе поставленную задачу. То же и в нашем видеонаблюдении. Собственно камеры нашего рынка никаким техническим шедевром не являются, как камеры. Посмотрите на самые обычные операторские камеры. И цены на них. Они изначально исчисляются в сотнях тысяч. Полноценные телевизионные камеры - это уже миллионы - трехматричные полноформатные камеры. А от наших камер требуются не шедевры киноискусства, а именно надежная устойчивая работа во всем диапазоне возможных внешних условий. И эту надежность обеспечивает именно термокожух. Уверяю Вас, взрывозащищенный плафон (для взрывоопасной среды) просто не сопоставим по цене с лампочкой, в него вворачиваемой.
Насчет "рудимента". Если имеется ввиду изначально всепогодная камера, спроектированная и сделанная, как таковая, то ей, конечно, никакой кожух не требуется. Но тут, скорее, вопрос понятий. Если камера бескорпусная (плата или несколько плат + объектив) - это все равно, считаем, полноценная камера. А ее внешний корпус и вся элементная база, позволяющая камере функционировать в конкретных условиях - это термокожух. И такие решения действительно оказываются намного выигрышней экономически в сравнении с вариантом размещения готовой корпусированной внутренней камер в термокожух с тем внутренним свободным объемом, в который такая камера поместится. Но взять откровенно внутреннюю камеру в "сопливом" корпусочке, с объективом, у которого и линзы прямо под дождь и снег, и настройки все наружу, и все это вывесить где-нибудь на заборе... Такого, если честно, не встречал. Это будет уже какая-то крайняя форма босяцкого нигилизма. :)
Borjomy
23.04.2022 02:39Гнилая идея тянуть питание обогрева через PoE. Особенно когда используются готовые инжекторы и сплиттеры.
Момент номер раз: и инжектор и dc/dc преобразочатель должны иметь запас по мощности, которого здесь впритык. PoE на питание обогрева не рассчитан. И тут классический способ её подсчёта не работает. Проблема в том, что потребление самой камеры зависит от того, насколько динамично меняется изображение в кадре. Сочетание включённого обогрева и появление массивного движущегося объекта способно вызвать срабатывания защиты по перегрузке по току. Особенно это касается готовых изделий PoE->(Eth + Power) . На кодирование изменяющихся кадров затрачивается больше энергии.
Момент номер два: включение/выключение обогрева термостатом при подключении на длинную линию даёт скачки напряжения питания, что приводит не только к сбоям в работе камеры по питанию, а также при передаче кадра, но и потенциально может вывести компоненты системы из строя.
Это практические выводы из реального проекта.
redneko
А так ли нужен термокожух для обогрева? Современные PoE сплиттеры не используют электролитические конденсаторы с жидким электролитом, которые могут сильно терять в ёмкости. Сколько видел - полимерные бочонки и керамика в SMD. Самой матрице -40 вроде тоже не должно быть проблемой. Проблемой могут стать двигатели и механика в PTZ и фокусировке, но тоже решаемо герметичным корпусом, правильной смазкой и пакетиком силикагеля внутри. Может я в чём то неправ, конечно.
aborouhin
Более того скажу, 8 камер без термокожухов (и тоже, кстати, PoE, но неподвижные, так что за PTZ не скажу) висят на улице шестой год. -40 не было, -35 было - полёт нормальный. И совсем страшная вещь - у них даже штекеры RJ45 в соответствующие разъёмы воткнуты не в герметичном корпусе, а просто спрятаны внутрь ножки крепления, чтобы дождь напрямую не заливал (надо было, конечно, в термоусадку хотя бы оформить, но сначала некогда было, а потом "работает - не трогай"). Опять же - полёт нормальный. Единственное, что там сделано хотя бы немного по уму :) - витая пара всё же экранированная и грозозащита со стороны свитча стои́т (тоже не вполне по фен-шую, должна бы стоять с обеих сторон, но тут задача защитить именно свитч).
Даже если эти камеры от столь нечеловеческих условий эксплуатации умрут вот прямо завтра (на что пока нет никаких намёков) - подозреваю, что дешевле будет пару-тройку раз поменять их на новые, чем покупать термокожух. А там моральное устаревание придёт быстрее.
MAXXL
На улице да, я тоже ставил - работали без проблем на Крайнем Севере. А вот на заводе рыбообработки, в морозильной камере, ставить пришлось в термокожухе. Причем он две задачи решал. Первая - собственно подогрев. Так как влажность высокая, перепады температуры были от плюсовых в нерабочем режиме камеры до -40 (а может и ниже, не уточнял) и камера отказывалась работать. Вторая - защита камеры. Чешуя, жир, влага и прочее - даже сам кожух быстро приобрел серо-желтый оттенок, но с ним хоть проще - тряпкой стекло протер, и работаем дальше.
igrblkv
Тут такое дело: работающая камера греет себя сама и ей этого хватает даже в случае непродолжительных отключений.
Но если такую камеру отключить на более длительный период, что-бы она не только остыла, но и подмёрзла - то она может и не включиться уже. Насовсем или пока не отогреется.
TahionSPb Автор
Помимо сплиттера присутствует еще и собственно IP-камера внутри. -40 не критично для камеры? Как-то не встречап камеры на нашем рынке, для которых не критично ниже -10 градусов. Причем, аналоговые камеры по части "минуса" существенно устойчивей, нежели IP. Этой мало того, что обогрев нужен, так еще и функцию препятствования холодному запуску подавай. А то при подаче питания при приличном "минусе" велик риск сразу камеру угробить. Ну, и конечно, объектив с линзами и окошко бокса. Точку росы тоже никуда не деть. С обогревом-то не заставишь монтажника прогревать внутренний объем перед закрытием бокса. Ведь подключают демоны прямо в месте установки, а не выведенным хвостом из заведомо загерметизированного в помещении термокожуха. Да, и хвост, если есть, далеко не всегда выполнен кабелем с наполнителем, а, значит, через гермоввод будет кабель влагу насасывать. Силикагель внутри тоже не вечен. Поэтому, и стекло в большинстве случаев отдельно греть приходится. И вентилятор в больших объемах располагать, чтобы распределять быстро и равномерно тепло по внутреннему объему. А датчик системы препятствования холодному запуску располагать непосредственно на корпусе установленной в термокожух камеры. Это, конечно, если по уму, а не просто сдать систему и бежать. А запотеет стекло, вот и конец всякому видео. Многие почему-то забывают о стекле. Особенно по части "вандалоустойчивости" камер. Я всегда говорю: "Банка с краской найдется:"? Значит, никакой вандалоустойчивости для камеры не существует
Soorin
-40, возможно, критично. Но во многих местах таких жёстких условий не бывает, а при -26 не запотевают и прекрасно работают какие-нибудь уличные EzViz C3C, продолжая годами без сбоев писать своё FullHD на ноунейм-флешку. Что же касается POE - это приятное дополнение (в основном, для тех, у кого есть источник этого POE), " в быту" применяемое редко. IMHO, термокожухи и прочие городушки - от большого бюджета или от неких спецтребований (но зачастую эти-же "спецтребования" к времени хранения записей приводят к камерам в режиме 640х480).
aborouhin
Вот-вот, пока уличная камера FullHD на Яндекс.Маркете сто́ит 5-7 т.р. (на Али, соответственно, ещё дешевле) - она таки расходник, вкладывать в её надёжность больше денег, чем её собственная цена, бессмысленно. Можно держать пару штук в подменном фонде, чтобы при неисправности за полчаса поменять и выкинуть. По крайней мере, для потребителя, у которого нет каких-то сверхкритичных требований (ну там банк, например) и который сам считает деньги, а не тратит чужой бюджет (т.е. частные лица и мелкий бизнес).
А с т.зр. функционала - ну вот работает она в мороз без термокожуха и не запотевает, и всё тут :) Чаще летом после косого дождя в объектив какой-нибудь пыли нанесёт. Ну и пауки, да, но это отдельная беда, которая бюджетно не решается (выносная ИК-подсветка вместо встроенной). А зимой максимум снег, который тут же сваливается или тает (во время самого снегопада так и так не много разглядишь).
TahionSPb Автор
В данном случае речь идет о совершенно конкретном исполнении термокожуха. Если требуется просто защита от внешней среды, то пожалуйста - в оюбом размерном ряду есть варианты без обогрева. Что же касается граничных значений нижнего отрицательного предела для конкретных моделей видеокамер, то беседовал с одним руководителем проектного отдела одной очень солидной проектно-монтажной организации относительно того, что ему нужно от системы. Его ответ был однозначен и лаконичен: "Мне надо, чтобы меня потом не беспокоили!" Поэтому никогда грамотный проектировщик не будет "ходить по лезвию бритвы". Ну, а касательно РоЕ и "приятного дополнения", то еще в 2013 году была опубликована моя статья: http://www.tzmagazine.ru/jpage.php?uid1=1000&uid2=1061&uid3=1083
"Сумма удовольствий равна const" А еще точнее, нулю. Если где-то приятно прибыло, где-то обязательно убыло. И не факт, что "приятно"