Принцип работы видеодомофона

Сопряжение домофонов. Часть № 2 Четырехпроводный видеодомофон. Алгоритм работы

Всякая работа требует больше времени, чем вы думаете.
Законы Мерфи

Структурная схема

Самая распространенная структурная схема четырехпроводного видеодомофона приведена на рисунке:

В зависимости от модели видеодомофона к нему можно подключать от одной до нескольких вызывных панелей (обычно не более трех). При нажатии кнопки вызова на вызывной панели на домофоне играет вызывная мелодия и воспроизводится видеоизображение с камеры, установленной в вызывной панели. Нажатие кнопки “Open” на домофоне вызывает замыкание контактов (так называемый “сухой контакт”) управления замком на вызывной панели — срабатывает электромеханический или магнитный замок и дверь открывается. Для переключения между вызывными панелями на домофоне предусмотрена кнопка с названием “Door” или им подобным. Нажатием этой кнопки циклически переключаются вызывные панели. Кроме того, некоторые видеодомофоны предусматривают подключение подчиненных мониторов с возможностью организации связи между ними — функция “Интерфон”.
Для передачи сигналов между Вызывной панелью и Домофоном используется четырехпроводная линия:

  1. Power — питание вызывной панели
  2. Audio — передача голоса и сигналов управления
  3. Video — передача видеоизображения
  4. Ground — общий провод, “земля”

По данным «flashwolf» c конференции “Интерфейсы и протоколы домофонов” на линиях присутствуют следующие напряжения:

Однако, при подключении вызывной панели к видеодомофону Samsung SHT-3005 напряжения на линиях несколько отличаются:

Но общий принцип сохраняется — в исходном состоянии на линии Audio присутствует положительное напряжение, на линии Power напряжение близко к нулю (не зачем питать вызывную панель если нет установленной связи). При установленной связи на линии Power появляется напряжение 12В, необходимое для питания разговорного узла и видеокамеры в вызывной панели.
Теперь попробуем разобраться как генерируется вызывной сигнал и сигнал открытия двери. Для этого необходимо разобраться что из себя представляет вызывная панель и как она работает.

Вызывная панель

Одной из самых популярных вызывных панелей является антивандальная видеопанель AVC-305 компании “Activision Security Systems”:

На ее примере и рассмотрим алгоритм работы вызывной панели совместно с видеодомофоном. В Internet можно найти множество сайтов со схемой этой видеопанели, но, к сожалению, на всех этих сайтах представлен один и тот же вариант данной схемы с одной и той же существенной ошибкой — стабилитрон в цепи распознавания сигнала открытия двери включен в прямом направлении. В таком включении стабилитрон будет работать как обычный диод и контакты открытия замка будут всегда замкнуты. Исправленная версия схемы приведена ниже:


Обратите внимание, что, возможно, в схеме есть еще ошибки в разговорной части, но на взаимодействие с домофоном они не влияют, поэтому анализ разговорной части не проводился.
Итак, что мы видим на приведенной схеме?
Первое, что можно выяснить, это то, что вызывной сигнал формируется путем замыкания линии Audio на общий провод через сопротивление 100 Ом. Схема компенсации “дребезга” контакта для кнопки “Вызов” отсутствует, следовательно компенсация должна осуществляться в самом видеодомофоне.
Следующий важный для нас узел — узел формирования сигнала открытия двери. Этот узел выполнен на транзисторе VT1, резисторах R4, R5, конденсаторе C2, стабилитроне VD9 и реле K1, совместно с защитным диодом VD8. Резистор R5 совместно со стабилитроном VD9 образуют пороговое устройство, напряжение срабатывания которого соответствует напряжению стабилизации стабилитрона. В нашем случае это 10В. Резистор R4 ограничивает базовый ток транзистора VT1, работающего в ключевом режиме. Конденсатор C2 предназначен для фильтрации импульсных помех.
Следует также обратить внимание, что линия Video подтянута к земляной шине через резистор R24 номиналом 1кОм.

Моделирование схемы формирования сигнала открытия двери

Проведем моделирование схемы формирования сигнала открытия двери.


Архив проекта для ISIS можно взять здесь.
Изменяя напряжение резистором RV2, добиваемся “зажигания” светодиода D2. Из моделирования видно, что, как и задумано, светодиод “загорается” при напряжении на входе более 10.6 В, т.к. при напряжении 10В возникает пробой стабилитрона и на его выходе появляется напряжение, которое попадая через резистор R2 на базу транзистора вызывает протекание базового тока и транзистор открывается.
Желающие могут поэкпериментировать и поменять полярность включения стабилитрона на ту, что указывается на схемах вызывной панели в Internet — транзистор будет открыт при напряжении на входе более 1 В.

Особенности видеодомофона Samsung SHT-3005


Как уже отмечалось, видеодомофон Samsung SHT-3005 немного отличается уровнями напряжения на линиях связи. Кроме того у него есть другое существенное отличие — он не подает в линию Audio сигнал открытия замка. Для открытия замка у него присутствует отдельный разъем, на который выведены “сухие” контакты открытия замка. Причем имеется возможность организовать управление двумя замками. Таким образом, при подключении к данному видеодомофону вызывной панели AVC-305 организовать передачу сигнала открытия замка не удастся без доработки домофона, ну или будет необходимо проложить еще два провода специально для открытия замка.

Полпесенки спела — половина дела

Итак, что мы имеем на данный момент? Алгоритмы работы “цифрового” и четырехпроводного домофонов разобраны по полочкам, примерные параметры сигналов определены. Половина работы в деле сопряжения домофонов выполнена. Теперь осталась самая творческая (и самая интересная) часть — разработка схемы сопряжения, ее реализация в “железе”, “полевые” испытания, коррекция алгоритма работы, ну и наконец, торжественное завершение проекта!

Как работает видеодомофон

В статье приводятся самые необходимые пользователю сведения об устройстве и основных принципах работы видеодомофонов

Читайте также:  Вибропитатель принцип работы

Современные домофоны с видеокамерой относятся к разряду электронных систем контроля доступа, которые устанавливаются обычно на входах в офисы и в служебные помещения. Кроме того, такими системами могут быть оборудованы входные двери подъездов и квартир жилых домов, а так же проходы на особо важные охраняемые объекты.

Как устроен и работает видеодомофон

Конструктивно такой видеодомофон представляет собой служебное модульное устройство, в состав которого входят следующие компоненты:

– наружная вызывная панель с кнопкой вызова, видеокамерой и встроенным переговорным устройством;

– внутренняя контрольная панель, оснащённая кнопкой открывания дверей, экраном и ответной частью переговорного устройства.

Помимо этого, видеодомофон должен быть оборудован замком электромеханического или электромагнитного типа, способным открываться не только изнутри, но и снаружи от защищаемого им входа. Для наружного открывания в комплекте любого видеодомофона предусматриваются специальные ключи, находящиеся в личном пользовании хозяев объекта (дома или квартиры).

Отдельные образцы видеодомофонов могут оснащаться несколькими рабочими камерами, которые разносятся обычно на некоторые расстояния и устанавливаются в разных точках охраняемого пространства (загородного участка, например).

В комплект видеодомофона может входить также типовой блок питания на 12 вольт, обеспечивающий подачу необходимых напряжений на все рабочие модули. Для электроснабжения устройства от сети (220 вольт) может использоваться бесперебойный блок питания со встроенным аккумулятором.

Специальный электронный блок памяти служит местом хранения информации обо всех произошедших за определённый промежуток времени контактах и предполагает запись видео и звукового сигнала.

Устройство и принцип работы видеодомофона

Принцип работы видеодомофона

Началом контакта посредством видеодомофона считается момент нажатия кнопки вызова, расположенной на наружной панели устройства, после чего происходит включение системы связи.

Сразу же вслед за нажатием кнопки на объекте раздаётся оповещающий звуковой сигнал и включается монитор, встроенный во внутреннюю панель устройства. Хозяева квартиры (дома) или охранники получают возможность рассмотреть на экране монитора того, кто производит запрос на контакт, и могут пообщаться с этим человеком через переговорное устройство.

Если по результатам контакта принимается решение о допуске постороннего лица на объект – то оператор просто нажимает кнопку дистанционного управления замком дверей (последняя обозначается обычно символическим значком ключа). После открывания двери или возвращении трубки переговорного устройства на место встроенный монитор тут же отключается.

Устройство и схема домофона

Технические средства ограничения проникновения нежелательных лиц на защищаемую территорию все чаще используются для повышения безопасности жилищ и производственных помещений. Среди них домофонные системы, позволяющие дистанционно контролировать посетителей и управлять их доступом, пользуются популярностью, а их конструкции постоянно совершенствуются.

Устройство и схема работы домофона создаются под конкретные запросы потребителей. Они отличаются принципами построения, элементной базой, технологиями монтажа, обслуживания, эксплуатации.

Особенности построения домофонных систем

В работе схем домофонов, осуществляющих контроль и управление доступом людей, используются следующие принципы:

1. создание закрытой территории с обеспечением возможности ограничения прохода посетителей техническими средствами на основе автоматических запирающих устройств;

2. организация точек связи для предоставления информации между входом на защищенный участок и лицом, контролирующим территорию в режиме обычного телефонного разговора или видео общения;

3. возможности управляющему лицу дистанционно по своему усмотрению разблокировать запорное устройство для доступа посетителей;

4. осуществлению упрощенной процедуры прохода доверенных лиц за счет предоставления им специальных ключей или карточек;

5. быстрой автоматической разблокировки системы доступа в случае возникновения пожаров и аварий в зданиях для безопасной экстренной эвакуации людей.

Каждый из этих пяти принципов может создаваться различными техническими способами и иметь разновидности, работать на индивидуальный частный дом или многоэтажное жилое здание. Этими вопросами занимаются производители самостоятельно на свое усмотрение. Государственной стандартизации подобного оборудования пока не существует.

В настоящее время интенсивно эксплуатируются системы домофонов:

зданий старой постройки, работающие на аналоговой или цифровой телефонной базе;

новостроек, предоставляющие обмен информацией по видео средствам.

Устройство домофона здания с телефонным оборудованием

Организация допуска посторонних посетителей

На входе в контролируемую территорию, например, подъезд многоэтажного здания, устанавливается преграда в антивандальном исполнении — металлическая дверь, которая постоянно находится в закрытом на электромагнитный замок положении.

На ее внешней стороне с улицы смонтирован переговорный пункт, посредством которого посетители вызывают владельца квартиры для разговора.

Для этого они набирают на кнопочной панели номер квартиры, куда проходит вызов так же, как на обычном стационарном телефоне. В процессе разговора хозяин жилого помещения может разблокировать работу электромагнитного замка и впустить посетителя в подъезд.

С этой целью у него в квартире установлен стационарный блок с телефонной трубкой, на которой расположена кнопка открытия двери.

Трубка в повседневном состоянии вешается на пластмассовый язычок и закрепляется на стационарном блоке. При этом с внутренней стороны блока расположен микровыключатель, который управляет работой телефонной трубки. Он переводит ее в один из двух режимов:

1. ведения телефонного разговора;

2. ожидания вызова от переговорного устройства.

Современные домофоны позволяют вести переговоры в дуплексном режиме. Устройства, которыми связь велась поочередно в симплексном порядке уже практически изжиты.

Схема построения и работы логики аудиодомофона

За основу работы системы использована миниатюрная телефонная станция, которая может функционировать за счет:

1. аналоговых сигналах, используя типовое оборудование подобных координатно-матричных АТС;

2. пакетов цифрового кодирования на основе применения микропроцессорных технологий.

Монтаж и эксплуатация цифровых домофонов несколько проще, а стоимость их постепенно снижается.

Для подключения абонентов квартир, входной кнопки, вызывного пульта используется обычный двухжильный телефонный провод, который укладывают вместе с магистралями слаботочных цепей здания.

Питание мини АТС осуществляется специальным блоком от стандартной сети электроснабжения здания. Все команды на открытие двери от квартирных трубок, а также кнопки входной двери и вызывного пульта поступают через мини АТС, где обрабатываются и перенаправляются на исполнительную электрическую схему управления замком.

Читайте также:  Акт об окончании пусконаладочных работ пример заполнения

Конструктивные особенности элементов домофонной системы

Вызывной пульт домофона на входной двери

Обычно его выполняют с:

кнопками набора номера квартиры и отмены ошибочного ввода с подсветкой;

информационного табло, указывающего вводимые цифры;

гнезда с контактами для установки электронного ключа постоянными жильцами;

встроенного микрофона и динамика.

Дверь контроля доступа с внутренней стороны

Здесь уже действует зона ограниченного пространства, в которую могут попасть только доверенные посетители. К ней предъявляются меньшие требования по антивандальной защите.

Для выхода из подъезда через закрытую дверь достаточно нажать обычную кнопку, расположенную на оптимальной высоте для взрослых и детей. Она выполнена открытым способом со свободным доступом и светодиодной подсветкой, хорошо видимой даже в полусумраке подъезда.

Провода управления домофоннной системы и электрический кабель питания электромагнитного замка смонтированы скрытно, а открытые участки защищены металлическим рукавом. Мини АТС и другая аппаратура размещены в герметичном закрытом ящике.

Электромагнитный замок

Его конструкцию составляет обмотка катушки, питаемая напряжением от блока питания (обычно 12 вольт) и магнитопрвод имеющий две раздельные контактные площадки:

1. стационарную, закреплённую на дверной раме;

2. подвижную, вмонтированную в створку двери.

При закрытии створки их поверхности плотно соприкасаются, удерживая дверь в запертом положении с усилием, превышающим сотню килограмм. Преодолеть его человеческими руками невозможно.

Через обмотку электромагнита постоянно протекает электрический ток, обеспечивающий притяжение створки в закрытом положении. Снятие напряжения осуществляется от команд мини АТС на определённое время, необходимое для прохождения посетителя. После его окончания напряжение снова подается на обмотку катушки.

В случае возникновения аварий внутри здания электричество отключается автоматическими защитами, и катушка обесточивается. За счет этого организуется свободная эвакуация людей из здания.

Кроме электромагнитного принципа замок на входной двери может работать на основе электромеханической конструкции, представляющей засов, перемещаемый электромагнитом или электрическим двигателем с реверсом.

Конструкция замка двери выбирается исходя из ее веса и требуемых условий эксплуатации.

Механический доводчик двери

Это один из необходимых элементов домофонной системы, работающий автоматически для приведения двери в закрытое положение после прохода через нее посетителя в любую сторону.

Он устанавливается сразу на две части:

1. стену или дверную раму;

2. подвижную створку.

По месту расположения доводчики бывают:

верхними, расположенными над дверью;

скрытыми в раме двери.

Для удобства проноса крупногабаритных и тяжелых предметов через дверь механический доводчик снабжается удобным разъемным механизмом, легко размыкаемым рукой человека.

Ключ домофона

В его основу положена одна из трех технологий:

1. резистивные модели, обладающие точным номиналом сопротивления за счет встроенного в их корпус резистора;

2. программируемые устройства с энергонезависимой памятью, обеспечивающие соединение по однопроводному интерфейсу с конденсатором, осуществляющим питание при подключении;

3. бесконтактные устройства в виде карты либо брелка.

Электрические защиты домофона

Блок питания и силовые цепи домофонной системы необходимо защищать автоматическим выключателем, предотвращающим последствия коротких замыканий и перегрузок в схеме.

Учитывая большую площадь открытых металлических поверхностей и возможность прохождения через них в аварийных ситуациях токов утечек, для предотвращения получения посетителями электротравм рекомендуется применять УЗО в схеме питания дома.

Устройство видеодомофона здания

В домофонные системы, использующие передачу видеоизображений между посетителем и владельцем, заложены те же принципы, что и у оборудования с телефонными станциями. Так же организуется зона ограничения допуска и контролируемый пропускной пункт с дверью.

Отличие заключается в использовании на входе видеокамеры и замене мини АТС более новыми устройствами обмена видео информацией. При этом могут быть созданы различные схемы конфигурации видео сети.

Простая схема видеодомофона

Самый доступный вариант создается при подключении монитора видеодомофона непосредственно к вызывной панели, расположенной около входной двери. Но, при этой системе можно вести только переговоры между посетителем и владельцем. Для удаленного управления замком двери необходимо создавать дополнительную систему.

Чтобы питать аппаратуру требуется подключать напряжение однофазной сети 220 вольт. Связь между монитором и вызывной панелью осуществляются по кабелю слаботочки с жилами витой пары:

+12 вольт питания;

Их подключение выполняется по монтажной схеме в строгой последовательности. Для облегчения монтажа выполняется цифровая или цветовая разметка. Но на оборудовании разных производителей она может отличаться. Поэтому схему каждый раз требуется вызванивать электрическими методами.

Когда вызывная панель относится на значительное удаление от монитора видеодомофона, то сопротивление витой пары начинает влиять на качество передачи сигналов. В таких ситуациях используют специальный комбинированный кабель, осуществляющий одновременную передачу аудио и видео сигналов с обеспечением питания.

Для качественной передачи видеоинформации на удаленные расстояния лучше всего подходит коаксиальный кабель, обладающий волновым сопротивлением в 75 Ом.

Схема подключения видеодомофона с контроллером

Более сложные конфигурации видео сетей можно создавать за счет применения, специально выпускаемых для этих целей контроллеров, которые позволяют работать нескольким или всем абонентам квартир подъезда, а не одному отдельному.

Электронный контроллер обрабатывает информацию, приходящую от вызывной панели, кнопок выхода и владельца квартиры. На основе заложенных алгоритмов выдается команда на разблокировку замка входной двери.

Сюда же в большинстве схем может подключаться дополнительный видеообъектив, улучшающий видимость за счет обзора с благоприятной точки.

При установке видеодомофона внутри подъезда многоэтажного дома для подключения видеомониторов используются разветвители видеосигналов различной конструкции.

Особые возможности

Контроллер видеодомофона может быть снабжен дополнительными функциями. Например, при отсутствии хозяина дома посетителю предоставляется возможность оставить ему сообщение в виде голосового или видео сообщения либо наоборот: при уходе из помещения владелец может предупредить ожидаемого посетителя о выполнении определённых действий.

Отдельные виды контроллеров могут оповещать владельца дополнительным сигналом о каждом вскрытии двери электронными ключами или кнопкой выхода либо иметь другие специфические функции.

Беспроводные домофоны

Схема работы логики подобных устройств построена на приеме и передаче сигналов и команд по радиоканалам без прокладки телефонных и видео проводных каналов.

Читайте также:  Как попасть в МЧС на работу девушке

Основной блок связи у них подключается для питания от электросети, а обмен информации ведется через Wi-Fi на постоянной частоте.

Они требуют более сложного оборудования, сто́ят дороже. К тому же обладают ограниченным радиусом действия, на который оказывают влияние толстые стены, металлические конструкции, экранирующие сигналы, а также посторонние радиопомехи.

Домофон по технологии GSM

Производители наладили выпуск новых моделей, обеспечивающих не только типовые функции обычных домофонов, но и связь от вызывной панели через мобильный телефон владельца квартиры.

Для этого в память устройства заносится номер мобильника. Такая возможность позволяет владельцу при нахождении дома использовать абонентскую трубку домофонной системы, а во время отсутствия — иметь полную информацию о всех посетителях и поддерживать связь с ними для общения.

Устройство домофонной трубки – из чего состоит и как работает?

Наиболее необходимая составляющая при разработке конфигурации защиты своей квартиры, дома – система домофона.

Широкое применение данной системы безопасности приобрело в высотках и частных собственностях.

Устройство домофонной трубки – является основной составляющей системы. Применяя ее можно реализовать содействие дуплексной связи владелец-гость, возможность управлять дистанционно электромеханическим замком основной двери.

В наше время на рынке появилось большое количество различных разновидностей выполнения таких трубок.

Трубка домофона изнутри

Чтобы понять, как работает домофонная трубка, для начала необходимо изучить, какие вообще есть типы и их различия.

По сути трубка – часть домофона, отвечающая за возможность поддерживания связи меж хозяином и человеком, после набора последним номера на расположенной на улице вызывной панели домофона.

По завершению беседы, хозяин имеет возможность разблокировать входную дверь дистанционно, нажав на необходимую клавишу на панели. Помимо данного, с помощью устройства домофонной трубки можно настраивать мелодию вызова (самостоятельно переходить в беззвучный режим ночью) и регулировать громкость.

Разновидности трубок

На рынке представлены пару вариантов: цифровые и координатные аналоговые.

Аналоговая

Чтобы подключить, такую трубку, потребуется матрично-координатный коммутатор (подобные функции у автоматической телефонной станции).

Присутствие такого приспособления решает проблему с обработкой сигнала от наружного блока домофона и перенаправляет его к установленной в доме, квартире домофонной трубке в какую позвонили.

Аналоговая трубка для домофона намного сложнее в установке, потому что надо будет устанавливать еще одну линию проводов от коммутатора ко всем квартирам в подъезде.

Но зато появляется возможность поддержания дуплексной звуковой связи, настраивать громкость беседы и сигнала вызова, на расстоянии выполнять некоторые действия с замком входной двери.

Цифровая

Она необходима для применения в складе улучшенных систем домофона.

В основном используются в высотках, где есть надобность во включении к единому входному блоку домофона пары трубок абонентов без использования огромного количества кабелей.

Главным достоинством такой разновидности трубок считается легкость в установке и подключении, к системе домофона еще одной абонентской точки.

Не считая того, что цифровая домофонная трубка проста в установке, имеется важность принципиального соблюдения всех подключённых джамперов во время работ по установке, смене новой трубки. В случае, совершения оплошности во время подключения, прибор не только неверно будет исполнять свои функции, но еще и будет воздействовать на функциональность общей системы домофона, затрудняя правильное функционирование.

С помощью цифрового прибора, как и аналоговой трубкой можно совершать управление удаленным электромеханическим замком, настраивать громкость сигнала вызова, изменять мелодию вызова, прибавлять/убавлять уровень громкости дуплексной связи.

Схема трубки

Схема трубки домофона достаточно проста, можно сказать даже подобна самой простой схеме трубки стационарного телефонного аппарата.

В составе схемы присутствует динамик, который воспроизводит звуковой сигнал и микрофонный аппарат, для передачи голосовых сообщений. Они находятся в корпусе трубки созданного из пластика.

Не считая звуковой системы в середине корпуса, находится регулятор громкости вызова и звукового сигнала, клавиша, чтобы управлять действиями электромеханического замка.

Трубка располагается на держателе с язычком и платой для коммутации, к какой подсоединяются джампера трубки и линия домофона. Во время включения важно не спутать джампера, потому что это приведет к неправильному функционированию всей системы домофона.

Особенность работы

Работа заключается в следующем:

  • Во время набора номера необходимой квартиры на двери, сигнал вызова попадает на внутренний переговорный прибор, находящийся в жилплощади абонента.
  • Когда вы снимаете трубку и начинаете общаться с вашим гостем, то начинается процесс поддержания дуплексной ассоциации, как и в обычном телефоне.
  • Через назначенную клавишу возможно менять силу сигнала вызова и звуковую громкость передачи.
  • Когда появилась необходимость открытия входной двери, нажмите запрограммированную клавишу дистанционного управления замком на электромагните.
  • Чтобы завершить голосовую трансляцию, просто надавите на язычок трубки, повесьте на держатель трубку.

Когда наступает время выбирать, уделите интерес таким вещам.

Приобретая трубку к домофону желательно принимайте во внимание надлежащие моменты:

  • особенности конструкции – они могут существовать как настенными стационарными, так и беспроводными переносными;
  • из чего сделана – чем лучше будет качество материала, тем больше будет время эксплуатации прибора;
  • тип трубки –цифровая, аналоговая;
  • сборочное качество – довольно значительный момент, определяющий, как долго проработает трубка.

Вывод

Прибор трубки домофона, как и ее установка отличается легкостью. Как и в любом деле, здесь присутствуют уникальные аспекты. В таких аспектах отлично разбираются работники фирм, производящие монтаж и сервисное обслуживание систем домофона.

Во избежание неправильной работы системы домофона, в случае выхода из строя, смене трубки, ничего не трогайте сами, лучше обратитесь за советом к профессионалам своего дела. Они не только помогут с выбором подходящего варианта трубки под определенную модель домофона, но еще и выполнят качественную установку прибора со всеми его настройками или его ремонт.

На видео: Виды домофонных трубок – особенности подключения