Опори для відеонагляду: висота, жорсткість, кріплення камер

Як обрати висоту опори під камеру і зону огляду

Висота опори визначає зону огляду камери: що вища точка встановлення, то ширша територія потрапляє в кадр, але деталізація (можливість розпізнати обличчя чи номерний знак) на такій відстані падає. Для розпізнавання облич і номерних знаків камеру, як правило, встановлюють нижче й ближче до об’єкта спостереження, для огляду великої території (парковка, периметр) — вище.

Кут огляду об’єктива та висота встановлення разом визначають розмір зони, що потрапляє в кадр, і мертву зону безпосередньо під опорою. Виліт кронштейна (див. нижче) дозволяє винести камеру вбік від стійки й зменшити цю мертву зону.

Жорсткість і вітер: чому камера «тремтить» на слабкій опорі

Камера, встановлена на надто тонкій чи високій опорі без запасу жорсткості, коливається на вітрі — навіть невелике розхитування стійки на верхній точці, де закріплена камера, дає помітне «тремтіння» картинки, особливо при використанні зуму. Розмір стійки (діаметр і товщину стінки) розраховують з урахуванням вітрового району, маси й парусності камери, кожуха та кронштейна — так само, як для будь-якої іншої сталевої опори (див. Опори відеонагляду).

Що вища опора й що більший виліт кронштейна, то більший момент від вітрового навантаження на основу, тому для високих опор чи великого виносу кронштейна потрібні більший діаметр стійки й міцніший фундамент.

Кронштейни, шафа, кабельний ввід — комплектація

• кронштейн: виносить камеру вбік від осі стійки на потрібну відстань і висоту; форму й виліт підбирають під конкретну модель камери й завдання;
• шафа для обладнання: на опорі чи біля її основи розміщують шафу з комутаційним і живильним обладнанням (за потреби — з підігрівом чи охолодженням);
• кабельний ввід: труба стійки дозволяє прокласти кабель живлення й сигналу всередині, а не по зовнішній поверхні — це захищає кабель від погодних умов і механічних пошкоджень.

Кількість і розташування технологічних отворів для кабелю та кріплення обладнання узгоджують під час проєктування конкретної опори.

Фундамент і закладна

Опору кріплять до фундаменту через фланцеве з’єднання із закладною деталлю з анкерними болтами або встановлюють безпосередньо в ґрунт — спосіб залежить від умов майданчика, висоти опори й типу ґрунту. Загальні принципи проєктування фундаменту ті самі, що й для інших опор: докладніше в статті Фундаменти опор освітлення.

Антивандальний захист

Для опор у місцях із високим ризиком навмисного пошкодження застосовують: розміщення кабельного вводу й з’єднань усередині стійки (без доступу зовні), важкодоступне кріплення нижньої шафи (замок, посилені петлі), достатню висоту нижньої точки кріплення обладнання, щоб ускладнити доступ без спеціальних засобів. Конкретний набір заходів узгоджують під завдання об’єкта.

Що надіслати для підбору опори

Кількість і масу камер, потрібну зону огляду й висоту встановлення, місце розташування (вітровий район), тип майданчика (територія, дорога, залізничний об’єкт) і потребу в шафі для обладнання. Якщо чогось не знаєте — залиште порожнім, ми уточнимо. Дивіться також Опори відеонагляду і зв’язані рішення.

Приклад: зона огляду камери на висоті 4 і 6 м

Припустімо, камеру нахилено на 30° нижче горизонту, а кут огляду по вертикалі — 40° (умовні значення). Крайні промені кадру йдуть під 50° і 10° нижче горизонту, тож ділянка землі в кадрі — від h ÷ tg 50° до h ÷ tg 10°, де h — висота камери над землею, яку для прикладу вважаємо рівною й горизонтальною.

Така оцінка не замінює технічних даних камери: реальні кути залежать від об’єктива, налаштування нахилу й місцевості. Вона лише показує, як висота встановлення зсуває межі кадру.

Розрахунок за tg 50° ≈ 1,1918 і tg 10° ≈ 0,1763; відстані — від проєкції камери на землю. Підйом з 4 до 6 м відсуває дальню межу на 11,3 м, але мертва зона зростає з 3,4 до 5,0 м.

Чутливість кадру до нахилу: що змінює 1° розхитування

Дальню межу кадру з прикладу утворює промінь, що йде лише на 10° нижче горизонту, тобто дуже полого. Тому навіть невеликий нахил камери сильно зсуває точку, в яку цей промінь потрапляє на землю. Нижче — той самий приклад, якщо через розхитування опори камера нахилилася на 1° донизу або на 1° угору; дальня межа тоді відповідає променю 11° або 9°.

Для кута огляду 40° один градус — це близько 1/40 висоти кадру, а при зумі кут огляду вужчий, і той самий градус займає більшу частку кадру. Для частки градуса зсув пропорційно менший, але його теж помітно.

Дальня межа — це h ÷ tg 11° (tg 11° ≈ 0,1944) і h ÷ tg 9° (tg 9° ≈ 0,1584). У метрах нахил на 1° зсуває її приблизно на 2,1–2,6 м на висоті 4 м і на 3,2–3,9 м на висоті 6 м.

Чому висота й виліт збільшують розхитування

Стійку з камерою на вершині можна спрощено уявити як консоль: нижній кінець закріплено у фундаменті, а на верхньому діє сила вітру на обладнання. Для консолі постійного перерізу із силою на вільному кінці прогин вершини зростає пропорційно кубу висоти, а кут повороту вершини — квадрату висоти. Саме кут повороту вершини нахиляє камеру й зсуває кадр.

У таблиці порівняно опори висотою 4, 6 і 8 м, причому опору 4 м узято за одиницю. Переріз і сила на вершині в усіх рядках однакові.

Це порівняння тенденції, а не розрахунок: реальна опора має змінний переріз, вітер діє й на саму стійку, а вітровий тиск у розрахунку зростає з висотою, що лише посилює ефект. Розмір стійки визначає інженер за повним розрахунком.

Що робить опору жорсткішою

Жорсткість — окрема вимога, не те саме, що міцність: опора може бути далекою від руйнування й усе одно гойдатися настільки, що картинка стає непридатною. Ось що справді змінює відхилення вершини:

• більший діаметр стійки — найсильніший важіль: для тонкостінного перерізу жорсткість зростає приблизно пропорційно кубу діаметра, тож на 20 % більший діаметр робить стійку жорсткішою приблизно в 1,7 раза (парусність самої стійки при цьому зростає лише пропорційно діаметру);
• товща стінка підвищує жорсткість лише пропорційно: на 20 % більша товщина — це лише в 1,2 раза, тож за однакового приросту металу діаметр впливає сильніше, ніж стінка;
• нижча точка кріплення й коротший кронштейн зменшують і момент, і кут повороту вершини;
• фундамент теж має значення: піддатливий фундамент або ґрунт нахиляють опору цілком, і камера нахиляється разом із нею (докладніше — Фундаменти опор освітлення).

Камера й світильник на одній опорі

Комбінована опора зручна там, де освітлення вже потрібне: одна стійка й один фундамент замість двох. Але розрахунок тоді виконують для всього комплекту: до маси й парусності камери додають масу й парусність світильника та його кронштейна, а кожен елемент враховують на власній висоті.

Положення камери узгоджують зі світильниками: пряме світло, що потрапляє в об’єктив, може засвітити частину кадру. Висоту опори для світильників добирають за тими самими принципами, що й для звичайної опори освітлення (див. Як вибрати висоту опори освітлення).

Світло на ділянці, що охороняється, також впливає на якість нічної картинки, тому на об’єктах з опорами освітлення варто розглядати обидва завдання разом. Дивіться також опори освітлення.

Чек-лист і типові помилки

• зону огляду перевірено розрахунком: потрібна ділянка не потрапляє в мертву зону під камерою;
• відомі висота кожної камери й виліт кронштейна, а не лише висота опори;
• у масі й парусності враховано камеру, кожух, кронштейн, підсвітку й шафу, а вітровий тиск W0 взято з таблиці W0 для найближчого обласного центру;
• перевірено жорсткість стійки на висоті камери, а не лише міцність;
• помилка: камеру ставлять якомога вище без перевірки деталізації;
• помилка: опору обирають лише за висотою, не вказавши вітровий район і тип майданчика;
• помилка: на опору, розраховану під одну камеру, потім додають камери, радіообладнання чи прожектор без перерахунку.