ИК прожекторы для видеонаблюдения — для чего нужны и как сделать своими руками?

Как известно, ночное время суток считается довольно благоприятным для действий злоумышленников. Именно в таких случаях необходимо, чтобы качественная видеосъемка объекта велась постоянно, независимо от времени суток. Всё что нужно, это наличие безостановочного монитора и техники хорошего качества. В таком случае просто необходима надежная и качественная ИК-подсветка для камеры видеонаблюдения.

Основная характеристика

ИК-прожектор представляет собой специальное устройство, которое работает исключительно в инфракрасном спектре благодаря наличию 1 и более ламп. Данное преимущество делает все темные объекты видимыми для камеры наружного видеонаблюдения. Подсветка является очень важным составляющим, так как видеокамеры наружного наблюдения могут нормально фиксировать изображения только при наличии эффективной работы световых лучей, которые отбиваются от различных предметов, тем самым делая картинку более четкой. Без необходимого освещения предметы на картинке будут размытыми и серыми.

ИК-подсветка состоит из следующих частей:

• Панель, которая имеет в своей структуре светоизлучающие диоды. Данный элемент необходим для обеспечения нормальной работы устройства даже при минимальном освещении или его отсутствии.
• Светофильтр. Специальный фильтр необходим, чтобы демаскировать устройство. Функция светофильтра заключается в полном поглощении видимой составляющей инфракрасного излучения.
• Герметичный корпус. Обычно камеры наружного наблюдения устанавливают вне помещения, вся электронная схема требует защиты от неблагоприятной погоды. Для этого устройство помещают в герметический корпус.
• Драйвер питания. Данное приспособление необходимо для того, чтобы камеру можно было подключить к сети 220 В, так как сам светоизлучающий диод питается малым количеством энергии.

Особенности работы

Нет ничего сложного в работе инфракрасной лампы, которая используется для наружного видеонаблюдения. Часто камеры в ночное время без дополнительного освещения не могут сформировать четкую картину. Бюджетным вариантом является установка инфракрасного прожектора. Благодаря светочувствительному сенсору камеры данное устройство способно четко фиксировать как видимую для камеры площадь, так и имеет возможность перехвата ИК-диапазона. Таким образом, камера получает возможность показать очень четкую картину всей площади, на которой ведется видеосъемка.

ИК-подсветка обладает рядом особенностей, о которых необходимо знать потенциальному покупателю:

• Мощности светодиодов прожектора недостаточно для увеличения диапазона видеонаблюдения.
• Не спешите устанавливать более мощную подсветку, так как этот вариант считается неэкономичным и в результате может привести к незапланированным растратам. Например, после установки более мощного оборудования владельцу придется приобретать блоки питания и усилить линию передачи мощности.

Данные особенности дают возможность обычной камере, в структуру которой входят ИК-светодиоды, фиксировать изображение объектов дальностью лишь 10-20 метров. Уличная камера при таких обстоятельствах не включает в себя формирование изображений дополнительных диапазонов, а может предоставлять обзор лишь ограниченной площади. Что касается внешних источников засветки, то с таким решением дела обстоят гораздо лучше. ИК-прожектор – это огромное количество светодиодов, которые способны эффективно использовать мощность источника питания. С таким приспособлением не придется затрачивать много энергии для освещения большой площади.

Недостатки и преимущества

Как и любое технологическое устройство, ИК-прожектор имеет свои плюсы и минусы в применении. Вот что необходимо знать о преимуществах данного устройства:

• незначительное энергопотребление;
• высокая износостойкость;
• безопасность;
• оптимальный уровень дальности действия.

Инфракрасное освещение также имеет и свои недостатки. Затрагивая этот вопрос, стоит сказать о том, что данный тип освещения несовместим с цветными камерами видеонаблюдения. Также работа уличной камеры непосредственно зависит от погодных условий и зачастую требует регулярной чистки стекла от различных загрязнений, вызванных внешними факторами окружающей среды.

Стоит также подчеркнуть, что в темноте камера может быть заметна из-за того, что светодиоды имеют красный оттенок в ночное время суток. Производители инфракрасных прожекторов не раз указывали на то, что в процессе работы камер прожекторы могут нагреваться, данный показатель является вполне нормальным. Перед использованием владельцу рекомендуется настроить яркость и установить необходимый контраст.

Как сделать своими руками?

Схема по изготовлению ИК-подсветки своими руками довольно проста, она представляет собой четкую линейную структуру, которая параллельно связывает несколько элементов воедино.

• Подключение диодов в определенной последовательности. Количество диодов напрямую связано с напряжением источника питания.
• Использование резисторов, которые также нужно подключать в цепном порядке. Они необходимы для ограничения тока.

Для постепенного увеличения мощности прожектора в обязательном порядке рекомендуется соединить элементарные линейки, состоящие из резистора и диодов. На следующем этапе готовую структуру следует подключить к блоку питания или же к аккумулятору. Такой принцип создания подсветки своими руками позволяет построить схему постоянного питания. Данная подсветка считается надежным вариантом для камеры наружного наблюдения.

Очень часто владельцы таких камер сталкиваются с неисправно передачей изображения, а также с проблемой ответа на запросы. Для начала необходимо выявить причину, в данном случае их может быть несколько:

• перегорание электронной платы управления;
• проблема, вызванная повреждением сетевого кабеля.

После выявления проблемы вы сможете сами осуществить ремонт камеры видеонаблюдения своими руками, аккуратно заменив неисправную деталь.

В видео рассказывается о том, как работает ИК-подсветка для камер видеонаблюдения.

Эксплуатация систем видеонаблюдения подразумевает обеспечение круглосуточного контроля охраняемой территории.

При неправильной комплектации возникает проблема с качеством видео в ночной период. Плохое изображение могут получать камеры, установленные в закрытых помещениях, где выключено освещение или на улице где использование ярких источников освещения видимого диапазона нежелательно (спальные районы).

Существует несколько решений поставленной задачи:

Основные характеристики

Длина ИК лучей. Люди видят свет в диапазоне 40-700 нм (нанометров). Большинство моделей ИК прожекторов генерирует излучение длиной:

• 730-750 нм;
• 800нм;
• 870-880нм;
• 930-950нм.

Читайте так же:  Видеонаблюдение в детском саду: монтаж и эксплуатация

При этом если излучают ИК светодиоды до 880 нм, то видны красные точки работающих ИК диодов. Это может насторожить злоумышленника и раскрыть местонахождение камеры в затемненном помещении. Прожекторы в диапазоне 930-850 нм не видны абсолютно. Но они менее эффективны и имеют меньшую дальность обнаружения при сопоставимой мощности.

Таким образом, для обнаружения нарушителя на среднем расстоянии наиболее подходящий диапазон ИК излучения составляет 870-880 нм. Модели ИК прожекторов с таким рабочим диапазоном самые популярные и универсальные по своему воздействию. На дальних дистанциях лучше воспользоваться устройствами с диапазоном 790-820 нм. Источники ИК освещения, функционирующие на волне 940-950 нм. будут более эффективны на коротких дистанциях. 

Дальность эффективного освещения. Комбинированный параметр, находящийся в прямой зависимости от чувствительности видеокамеры и мощности источника ИК лучей. Данный показатель зависит от количества ИК светодиодов и силы тока, которая приходится на каждый из них. Но увеличение расстояния путем прямого наращивания параметров происходит до критического предела — «области насыщения», после этого увеличение интенсивности ИК излучения становится нецелесообразным.

Угол излучения. Как показывает практика устройство ИК подсветки наиболее эффективно при условии, если его угол излучения, совпадает с углом обзора камеры. в противном случае будет получено изображение светлое посредине кадра и темное по краям.

Читайте так же:  Общие характеристики и краткий обзор MMS камер и сигнализаций

Сила потока излучения — выражается в Ватт на стерадиан:

Таблица сравнения основных эксплуатационных характеристик источников излучения разных типов, используемых в системе видеонаблюдения

Область применения

Применение камер видеонаблюдения с ИК подсветкой зависит от дистанции эффективного освещения зоны контроля. Все ИК источники делят на 3 группы:

• Ближние – 1,5-10м;
• Средние – 25-60м;
• Дальние – 80-350 м

Ближнюю ИК подсветку целесообразно применять в следующих случаях:

• Вызывные панели видеодомофонов;
• Дополнительное освещение электронных видеоглазков;
• Полнофункциональная подсветка для скрытых систем видеонаблюдения;
• В качестве дежурного «темного освещения» в системах круглосуточного видеонаблюдения.

Средние и дальние прожекторы рекомендуется использовать:

• Основной источник освещения для уличных камер видеонаблюдения, контролирующих территорию вокруг жилых домов;
• Подсветка для видеокамер системы безопасности кинотеатров, ночных клубов и других заведений с подобной спецификой освещения;
• Подсветка для контроля регистрационных номеров на трассах.

ИК прожектор своими руками

Самый простой способ сделать ИК подсветку для камеры видеонаблюдения своими руками – это вместо обычных светодиодов впаять в матрицу светодиодного прожектора ИК светодиоды — TSAL5100.

Качественные и надежные ИК прожекторы для камер видеонаблюдения, своими руками создать довольно трудно и экономически нецелесообразно. Приобретение устройств фабричного изготовления вполне доступно как по стоимости, так и по возможностям выбора оптимальных эксплуатационных характеристик.

Система видеонаблюдения современного предприятия не может быть полноценной без мониторинга прилегающей территории. Съемка в ночное время может значительно уменьшить опасность вандализма, число краж и проникновений.

ИК прожекторы для видеонаблюдения гарантируют равномерную засветку территории, позволяют сэкономить средства на покупки камер с мощной подсветкой. Такое устройство для применения в бытовых целях — можно собрать самостоятельно.

Принцип действия ИК прожекторов

Механика работы и идея применения ИК лампы для видеонаблюдения достаточно проста. В ночное время, при низком уровне естественного освещения — камера не может формировать изображения, поскольку элементы сенсора просто не изменяют своих характеристик.

Вариант организации постоянного фона видимого спектра — достаточно дорог. Он потребует применения мощных прожекторов, повлечет за собой расходы на закупку оборудования, включит стоимость постоянного обслуживания в виде замены сгоревших ламп или светодиодных ячеек.

Картинка изображения камеры видеонаблюдения с ИК-подсветкой

Важно!

Не стоит забывать и о расходах на оплату электроэнергии.

Инфракрасная подсветка для видеонаблюдения использует свойства светочувствительного сенсора камеры. Данный элемент способен фиксировать не только волны видимой части спектра, но и захватывать ИК диапазон.

В результате можно получить достаточно четкую и контрастную картину по засвечиваемой площади. Но есть несколько особенностей, которыми характеризуется ИК подсветка для камеры видеонаблюдения.

1. Мощность светодиодов недостаточна для расширения площади наблюдения.
2. Установка более мощной подсветки может повлечь за собой необходимость оборудовать камеру дорогими блоками питания, усиления линий передачи мощности, что повлечет за собой удорожание технического решения.

Из-за перечисленных выше сложностей, среднестатистическая камера, в оснащение которой входят ИК светодиоды для видеонаблюдения — может формировать изображение объектов, отстоящих на 10-20 метров, а также обеспечивать обзор ограниченной площади.

Иначе выглядит ситуация с применением внешних источников засветки. Инфракрасный прожектор представляет собой большое количество светодиодов, оптимально использующих мощность источника питания.

Устройство ИК-прожектора для камеры видеонаблюдения

Такое устройство способно засвечивать большую площадь без значительных трат энергии. При этом инфракрасный прожектор для видеонаблюдения своими руками может строиться на двух базовых механиках:

• с постоянной подачей напряжения на светодиоды. Такое решение отличается потреблением энергии, которое линейно растет в зависимости от числа установленных излучателей. Кроме этого, срок работы полупроводниковых элементов ограничен, необходимо организовывать отвод тепла;
• схемы с импульсным питанием гораздо практичнее. Они несколько сложнее в аппаратной реализации, но легко настраиваются. Установив ИК светодиоды для видеонаблюдения своими руками и отрегулировав схему до получения качественной картинки с камеры — легко добиться снижения потребления энергии, малого выделения тепла. Срок жизни полупроводниковых элементов также значительно возрастает.

При этом общая механика применения самодельного устройства — аналогично той, которую имеет инфракрасная подсветка для камер видеонаблюдения. Отдельно стоящий прожектор обеспечивает равномерную засветку большой площади мониторинга, гарантирует опознавание объектов на значительном расстоянии, предлагает оптимизацию энергопотребления и стоимости системы в целом.

Как сделать ИК подсветку для видеонаблюдения своими руками

Простейшая схема, по которой строится ИК подсветка для камеры видеонаблюдения своими руками, выглядит как линейная структура, где параллельно соединяются:

1. последовательно включенные диоды, число которых подбирается в соответствии с напряжением источника питания;
2. последовательно подключенными резисторами, работающими в роли ограничителя тока, номинал элементов выбирается в соответствии с характеристиками применяемых полупроводниковых светоизлучателей.

Чтобы нарастить мощность прожектора — параллельно соединяют нужное количество элементарных линеек из диодов и резистора. После этого всю структуру подключают к аккумулятору или блоку преобразования напряжения.

Электронная схема ИК-подсветки камеры видеонаблюдения для изготовления своими руками

Данная схема реализует принцип постоянного питания. Такая ИК подсветка для камеры видеонаблюдения надежна, однако при росте мощности возникают проблемы с перегревом заключенной в корпус структуры, а также — удорожается нужный источник напряжения. Гораздо привлекательнее выглядит схема с импульсным управлением диодами.

Схема на интегральном таймере NE555

Схема импульсного питания диодов отличается не только сниженными показателями потребления, а значит и высоким КПД, но и является лучшим решением для питания системы от аккумуляторов.

Такая ИК подсветка для камеры своими руками работает по следующей механике:

• основа схемы — автоматический генератор импульсов, собранный на элементе NE555;
• несущая частота задается при помощи цепочки резисторов, для удобства регулировки один из них — переменный;
• мощность на диоды передается транзисторным ключом;
• для ограничения тока нагрузки в пару с каждым диодом включается резистор.

Настраивать схему очень просто. При подаче питания автогенератор формирует импульсы, мощность которых увеличивается транзисторным ключом.

Электронная схема ИК-прожектора для видеонаблюдения на интегральном таймере Ne555

Вся настройка сводится к изменению сопротивления переменного резистора для подбора такой частоты, чтобы картинка с камеры не мерцала, не мигала.

Преимущества использования ИК прожекторов

Кроме уже упомянутой возможности расширения площади ночной съемки, отдельно стоящие ИК прожектора позволяют:

1. незначительно увеличить потребление существующей системы или оптимизировать показатели разрабатываемой;
2. снизить общие расходы на оборудование;
3. минимизировать вмешательство в существующие сети подвода энергии;
4. обеспечить качественную и равномерную засветку большой площади;
5. улучшить детализацию наблюдаемых объектов на большом расстоянии;
6. увеличить максимальную дальность детектирования движения.

Среднестатистический индивидуум, желающий получить дешевое и надежное решение для ночного видеонаблюдения — может легко воспользоваться парой из самодельного ИК прожектора и недорогой камеры черно-белой съемки.

Заключение

Самодельный ИК прожектор — простое и надежное решение. Как реализующий механику постоянного, так и импульсного питания, он строится на распространенных, недорогих элементах, удобно настраивается и регулируется.

Такое устройство позволит легко решить вопрос ночной съемки для частного пользователя, способно уменьшить затраты ресурсов и времени при организации масштабной структуры видеонаблюдения. Даже при небольших навыках работы с паяльником — собрать ИК прожектор своими руками сможет практически каждый.

Видео: ИК-прожекторы для ночного видеонаблюдения, что это, зачем и как работает

Используемые источники:

• https://stroy-podskazka.ru/sistemy-videonablyudeniya/ik-podsvetka/
• http://ohranivdome.net/videonablyudenie/tipy-sistem-videonablyudeniya/ik-podsvetka-dlya-kamer-videonablyudeniya-klassifikaciya-i-oblast-primeneniya.html
• https://bezopasnostin.ru/videonablyudenie/ik-prozhektory-dlya-videonablyudeniya.html