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May
14

Elección del cable adecuado para TVCC

Publicado en la categoría Videovigilancia


El cableado de un sistema TVCC de seguridad hasta hace poco tiempo era una cosa simple. Desde el momento en que las cámaras de seguridad  basaban su tecnología en los vídeos comerciales, las redes de los sistemas de video vigilancia han utilizado un cable coaxial con sus componentes adecuados. El cable coaxial es todavía una opción principalmente popular para el cableado de los sistemas TVCC.

Sin embargo, debido a los avances en los sistemas de imágenes de vídeo, en la tecnología de transmisión, compresión de vídeo y los mismos cables, has surgido diseños para elegir entre el tradicional cable coaxial 75Ω RG59 y RG6, Cat 5e/Cat 6 para trenzado o cable de de fibra óptica. Cada uno representa un medio de transmisión válido, cada uno tiene sus ventajas, pero ¿Cuál es el cable correcto para su aplicación?

 

CARACTERISTICAS DEL CABLE

Características del cable

El cable coaxial es la transmisión de vídeo estándar de años. Se compone de un conductor (generalmente cobre) rodeado por un dieléctrico de polietileno. El cable coaxial está protegido con una trenza de metal y / o papel de aluminio para la protección contra interferencias electromagnéticas (EMI).

La tecnología coaxial es un popular y probada. Puesto que casi todas las cámaras de circuito cerrado y los monitores aceptan una conexión coaxial, no es necesaria la conversión. La atenuación baja y la resistencia a las interferencias electromagnéticas, son una excelente opción para distancias de transmisión de hasta 450m (o más con el uso de repetidores). Tanto los entrantes de video y comandos PTZ de salida (Pan, Tilt, Zoom) se pueden transmitir por el mismo cable.

La UTP (Unshielded Twisted Pair) es un recién llegado a la industria del TVCC, es el cable ideal para redes estructuradas, tales como redes de área local (LAN). Un par de hilos de cobre aislados trenzados juntos mejoraran la transmisión de datos. La torsión  reduce la diafonía y ofrece cierta protección contra las interferencias electromagnéticas (aunque por lo general no como un cable coaxial).

El cable UTP requiere la conversión de medios (video balun) para editar el video de 75 ohmios con señal RF para el transporte de cables UTP a 100Ω. No todos los videos balun  permiten pasar comandos PTZ a la cámara. Sin embargo, la UTP ofrece un rendimiento razonable de hasta 300 metros o más, si el balun está alimentado (activo). El cable UTP poco a poco va consiguiendo un papel como el cable ideal para la integración de sistemas de seguridad, donde están todos los videos, monitoreo de alarmas, control de acceso y seguimiento de activos llevadas a cabo en una sola red. El pequeño diámetro del cable UTP,  el peso ligero, el bajo costo y la amplia aceptación en la transmisión de datos hacen que sea un competidor viable para el cable coaxial.

Los cables de fibra óptica llevan los impulsos de luz (señal) en filamentos de vidrio tan delgados como el cabello. El cable de fibra óptica es ligero  con pequeño diámetro, es inmune a la interferencia electromagnética y es muy difícil de interceptar. Una fibra multi-modal puede transportar señales de hasta 2 km, en cambio la fibra mono-modal puede transportar señales en distancias de hasta 100 km. La fibra óptica es adecuada para aplicaciones en exteriores.

Si el costo no es un problema, entonces el cable de fibra óptica es en promedio para el TVCC perfecto, sin embargo, la conversión de señal se requiere en cada lado en forma de convertidores de medios, que son relativamente caros.

La Tabla 1 proporciona una comparación rápida de los tres tipos de cables.

 

tipo de cablediámetro
(mm)
peso
(kg / 300 m)
atenuación
@ 5MHz
(dB / 100m)
eficacia de
blindaje
(dB)
distancia
nominal
(m)
 
Mini Coax 3.7 7 4.33 80 100
 
RG59 Coax 6.15 16 1.93 80 250
 
RG6 Coax 6.9 19 1.57 80 450
 
Cat5e UTP (passive) 5.08 9.5 4.06 40 300
 
Cat5e UTP (active) 5.08 9.5 4.06 40 1000
 
Fibra ottica (multimode) 3.3 x 5.84 6 < 1.67 / 2000

 

Configuración del sistema

TVCC installazione tipica coassiale

Un sistema de circuito cerrado de televisión típico está configurado como se muestra en la figura anterior. Una cámara está conectada a través de un cable coaxial a un controlador PTZ y a un grabador de vídeo digital (DVR). La alimentación se suministra mediante un par de cables conectados al coaxial. La señal de vídeo se termina en el monitor, que puede ser B & W o color. Este ejemplo muestra un sistema coaxial, el convertidor de medios no son necesarios. En general, se necesita un cable para la cámara.

La siguiente figura muestra un sistema UTP que utiliza el video balun en ambos extremos del cable para la conversión de la señal de vídeo de la cámara. Mientras que cuatro pares constituyen un cable UTP Cat5e, sólo dos pares son necesarios para el circuito cerrado de televisión  (un par para la transmisión de la señal y  otro para el control PTZ). Si el balun está activo, la fuente de alimentación de baja tensión es proporcionada por un tercer par de conductores.

 

TVCC installazione tipica UTP

Una ventaja del sistema UTP es que el vídeo de diferentes cámaras se puede dirigir a un centro activo donde puede ser multiplexada y enviada a la sala de control en un único cable multipar UTP. UTP es adecuado para sistemas con una alta densidad de cámaras, donde el espacio es muy importante.

Como el UTP, los sistemas de fibra óptica necesitan de medios convertidores para adaptar la señal RF de video para la transmisión. Dos fibras se requieren (uno para la transmisión y otra para la señal de PTZ). Los convertidores también requieren energía eléctrica, de modo que también en este caso los conductores de cobre pueden ser utilizados. Al igual que con el UTP, las señales ópticas pueden ser multiplexados a través de un concentrador activo.

 

Comparación del rendimiento

Decida qué los medios de comunicación implica tres factores:
•Transmisión a distancia.
•Calidad de la señal.
•El costo de los componentes.

En Commscope han probado diferentes medios para varias distancias y han calificado a su desempeño en una escala de 10 puntos (donde 1 es muy malo y 10 es excelente). Los diferentes medios de comunicación se comparan con una breve conexión directa desde la cámara al DVR y el monitor. Los datos del DVR  fueron tomados del material de vídeo trasmitidos  al DVR bajo prueba cuando lo reproduce directamente en el monitor. Esto produce una calidad de imagen un poco 'más pobre; los artefactos digitales se crean cuando la señal analógica se guarda en un formato digital. La fibra óptica no se ha probado en esta comparación, ya que proporciona un rendimiento igual o mejor a la conexión directa, pero con un costo mucho mayor.

 

 conectividadCalidad B/WCalidad COLORESCalidad DVRPTZ

Un cable coaxial 150 m tiene el papel mucho mejor, la calidad de la señal que va al monitor y DVR.

conexión directa   7.0 7.0 6.5 si
UTP (Cat5e) pasivo 6.0 5.5 4.0 si
Coax RG59 pasivo 7.0 7.0 6.0 si

 

 conectividadCalidad B/WCalidad COLORESCalidad DVRPTZ

Un cable coaxial 300 ofrece un rendimiento aún mejor que el UTP (nótese el mayor grado de UTP activo).

conexión directa   7.0 7.0 6.5 si
UTP (Cat5e) activo 4.0 3.5 3.0 si
UTP (Cat5e) pasivo 4.0 2.0 2.0 no
Coax RG59 pasivo 7.0 6.5 4.5 si

 

 conectividadCalidad B/WCalidad COLORESCalidad DVRPTZ

A1 km cable coaxial cae drásticamente, casi igualando los de UTP activo.

conexión directa   7.0 7.0 6.5 si
UTP (Cat5e) activo 4.0 3.0 2.0 si
UTP (Cat5e) pasivo 1.0 0.5 0.5 no
Coax RG59 pasivo 4.0 2.5 2.0 si

 

 conectividadCalidad B/WCalidad COLORESCalidad DVRPTZ

A 1 y 2 km el sistema se vuelve inutilizable tanto con el coaxial o cable UTP. El rendimiento del cable UTP se puede mejorar con los amplificadores durante el curso, sin embargo, la fibra óptica ofrece el mejor rendimiento en estas distancias o más.

conexión directa   7.0 7.0 6.5 si
UTP (Cat5e) activo 3.0 2.5 1.5 si
UTP (Cat5e) pasivo 1.0 0.0 0.0 no
Coax RG59 pasivo 3.0 2.0 1.0 si

 

Comparación de costos

La distancia juega un papel importante en la comparación de costos. Por ejemplo, el cable coaxial RG59 cuesta más que 4 pares de cable UTP. Sin embargo, este costo puede ser compensado por la electrónica con adicionales necesarios para gestionar un sistema basado en la UTP. En distancias cortas, el factor clave es el coste de la electrónica, a largas distancias, el factor limitante es el coste del cable.

Para distancias más cortas, el sistema coaxial es más barato. Sin embargo, para distancias de 450 a 600 m, el precio de cable coaxial comienza a elevarse y la necesidad de repetidores se convierte en un factor crucial en el cálculo de los costos, y el sistema UTP se convierte en más económico. Un sistema de fibra óptica costaría más que el típico coaxial o que un sistema UTP.

Síntesis

El cable coaxial es una tecnología ampliamente utilizada, que funciona bien y es económico para las distancias de hasta 450m. Debido a que no requiere de electrónica adicional (convertidor de medios), se obtiene un menor número de puntos de conexión que pueden conducir a la pérdida de señal o rotura. También está bien protegido contra las interferencias electromagnéticas. El cable coaxial también tiende a presentar un menor número de artefactos digitales en comparación con el cable UTP.

El cable UTP está emergiendo como un medio válido para TVCC, especialmente con las cámaras IP, donde tiene la exclusiva. Un sistema UTP activo ofrece un rendimiento razonable para distancias hasta de 450 metros y es comparable a la del cable coaxial a una distancia entre 0,5 - 1 km. La gran ventaja de UTP es que funciona bien en el mundo de cableado estructurado. Una red de TVCC en UTP puede ser integrado en una red de datos en el campus utilizando protocolos como Ethernet. Los costos de balun de vídeo se han reducido significativamente en los últimos años. Las desventajas son que la conversión electrónica que se requiere y el cable UTP ofrecen una protección mínima contra EMI. Los cables UTP de categorías superiores ofrecen una mejor resistencia a las interferencias.

Si no fuera por el costo del convertidor de medios, la fibra sería la elección abrumadora para aplicaciones de circuito cerrado de televisión, especialmente para aquellos a largas distancias. La fibra es difícil de tocar y es inmune a EMI y relámpagos. La fibra se ha convertido definitivamente en el medio de elección para aplicaciones externas (vigilancia de carreteras, ciudad).

Para concluir, el cable coaxial es un muy grande para el sistema TVCC - gracias a las nuevas tecnologías como HD-SDI. El progreso continuo de la electrónica a bajo costo  aumentará  el rendimiento del UTP y disminuirá el precio de los sistemas de fibra óptica.

 

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