apostila guiadoctfv modulo 2

Módulo

2Marcelo Pereira [email protected]

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Guia do CFTVGuia do CFTVProjeto e Instalação

Guia do CFTVRevisão 1.5

Outubro de 2006

Copyright Guia do CFTV 2006-2010

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G u i a d o C i r c u i t o F e c h a d o d e T e l e v i s ã o

Módulo 2 – Projeto e Instalação

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Sumário1.O que é CFTV?............................................................................... 42.Projeto do Sistema de CFTV.......................................................... 53.Recomendações de Cabeamento.................................................. 74.Dimensionamento de Condutores Elétricos....................................95.Alimentação Elétrica, Proteção e Backup..................................... 136.Indução Elétrica, Magnética e Descargas Elétricas......................187.Pára Raios.................................................................................... 248.Aterramento.................................................................................. 259.Iluminação para Sistemas de CFTV............................................. 2710.Lentes para CFTV....................................................................... 3111.Câmeras de CFTV...................................................................... 4112.Sinal Composto de Vídeo........................................................... 4813.Processadores de Vídeo............................................................. 5414.Monitores para CFTV.................................................................. 6215.Gravadores de Imagens............................................................. 6816.Projeto da Sala de controle......................................................... 7317.Caixas de Proteção..................................................................... 7718.Fontes de Alimentação............................................................... 7819.Meios de Transmissão e Cabeamento....................................... 7920.Manutenção Preventiva e Corretiva de CFTV............................ 9521.Tabela de Conectores................................................................. 9622.Exemplos de Campo de Visão.................................................... 97


1. O que é CFTV?

Circuito Fechado de Televisão ou simplesmente CFTV em sua forma abreviada, é oriundo do termo Inglês Closed Circuit TeleVision, referido normalmente como CCTV. É um tipo de sistema derivado do termo Televisão que por sua vez tem origem no latim e significa visão a distância, trata-se de um sistema de televisionamento que distribui sinais provenientes de câmeras localizadas em locais específicos, para um ponto de supervisão pré-determinado local ou remoto. Os sistemas de CFTV normalmente utilizam câmeras de vídeo CCD (para produzir o sinal de vídeo), cabos ou transmissores/receptores sem-fio ou redes (para transmitir o sinal), monitores (para visualizar a imagem de vídeo captada), além de dispositivos para gravação das imagens.

O sistema de CFTV não é aplicado somente com propósitos de segurança e vigilância, também é utilizado em outros campos como laboratórios de pesquisa, em escolas, empresas privadas, na área médica, pesquisa e monitoramento de fauna e flora, monitoramento de relevo, condições climáticas, controle de processos assim como nas linhas de produção de fábricas. Sendo por isso, um campo muito amplo e repleto de particularidades.

Com o aumento gradativo da aplicação dos sistemas de CFTV, a indústria de segurança tem obtido avanços consideráveis, produzindo uma linha completa de equipamentos como time-lapses, multiplexadores, quads, iluminadores infravermelho, Pan/Tilt, etc. Os desenvolvimentos mais recentes incluem câmeras IP, webservers, DVR's, placas de captura ois quais utilizam a Internet para monitoramento remoto, com destaque atualmente para os gravadores digitais que permitem a gravação das imagens facilmente em Discos Rígidos.

Este livro tem por objetivo fornecer as informações e subsidios necessários para um conhecimento técnico básico sobre fatores importantes a serem seguidos nas aplicações práticas referentes ao projeto, desenvolvimento, instalação, supervisão, manutenção e operação de sistemas de CFTV, a tecnologia e sobre os equipamentos utilizados em aplicações de Circuito Fechado de Televisão analógicos e digitais.

Procuramos manter uma didática que permita servir como referência para qualquer um interessado em CFTV, como usuários, integradores, operadores, instaladores e técnicos. Mas de qualquer forma se tiver alguma dúvida, sugestão ou crítica não deixe de entrar em contato e nos fornecer a sua opinião. Seu feed-back é extremamente importante no desenvolvimento de nosso trabalho e melhoria das informações.


2. Projeto do Sistema de CFTV

Necessidades do ClienteO primeiro passo a definir é se o cliente compreende suas necessidades e os requerimentos de

segurança de sua empresa. importante extrair completamente do cliente exatamente o que ele espera do seu sistema de CFTV.

A utilização de uma lista de opções compreensiva fornece uma grande ajuda na avaliações do sistema, equipamento e funcionamento, e poder assegurar a aceitação e autorização de cada passo da definição do sistema.

Será importante também conhecer os outros membros da equipe de gerenciamento a serem envolvidos no processo de tomada de decisão do sistema:

1. Fazer um avaliação do local juntamente com o usuário, questionando a respeito das necessidades do sistema.

2. Checar cada localização de área de supervisão, e certificar-se do ângulo e distância que a câmera deverá visualizar.

3. Avaliar a iluminação necessária e definir a necessidade de iluminação adicional e ou colocação de iluminadores de infra vermelho.

4. Planejar a utilização das imagens.5. Assegurar-se que tanto o usuário tem uma imagem clara de como o sistema irá funcionar e se

ele realmente sabe o propósito da gravação e como as imagens/informações poderão ser utilizadas.

6. Planejar o procedimento de resposta para os eventos possíveis 7. Também é importante estabelecer um orçamento preliminar ao cliente, definir todas as áreas a

serem visualizadas e as ameaças em potencial o local, sugerindo, se for o caso a instalação de sistemas de alarme e controle de acesso onde for necessário.

Inspeção do LocalÉ recomendada uma visita ao local pessoalmente. Nunca confie em plantas e projetos, pois estes podem ter sofrido mudanças drásticas desde sua execução.

O primeiro passo a ser seguido no local é a avaliação das ameaças em potencial:

• a ameaça é uma pessoa ou grupo das pessoas?

• o que esta ameaça podem fazer?

• quais recursos devem ser protegidos da ameaça?

• quais os previsões de recursos a serem perdidos ou danificados pela ameaça?

Secundariamente aos passos anteriores, verifique a realidade do local e identifique os seguintes fatores:

• qual a probabilidade da ameaça acontecer?

• a ameaça ter êxito? - existe alguma risco a vida?

• que dano ou efeitos negativos podem acontecer se a ameaça se tornar realidade?

Outros aspectos vitais incluem:

• o tamanho do local a ser coberto,

• o sistema irá compreender que tipo de construção?

• o local possui um sistema pré-existente?


• o sistema será monitorado?

• será necessário uma sala de controle?

• as informações devem ser registradas?

• quem supervisionará a operação do sistema?

• quem é o responsável pela passagem dos cabos de alimentação para câmeras? Usuário / Instalado

• quem é o responsável pela passagem dos cabos de vídeo para câmeras (Internos e Externos)? Usuário / Instalador

Diagramas de ConfiguraçãoUm diagrama de configuração define em forma de desenhos e fluxogramas a operação do

sistema. O diagrama de configuração final pode ser usado pelos técnicos de instalação como um a guia para seu trabalho.

O Diagrama de configuração poderá ser usado também como referência para a manutenção tanto corretiva como preventiva do sistema.

Durante o projeto de um sistema, inicie pelo principal objetivo. Leve em conta de como as imagens serão utilizadas, quais as respostas necessárias e qual equipamento necessário para cada ponto a ser observado e monitorado.


3. Recomendações de Cabeamento

Siga estas recomendações como base para ter instalações de CFTV com cabeamentos confiáveis:

Regras para a passagem de cabeamentos com qualidade

1. Sempre utilize cabos com capa de boa qualidade. A utilização de cabos com capa muito fina, porosa ou com falhas, a capa reduz a possibilidade da oxidação, ferrugem e abrasão que geram a redução da capacidade de condução elétrica, aumentam a resistência e impedância para o sinal reduzindo o desempenho do cabo e aos poucos vão deteriorando o cabo reduzindo sua vida útil.

2. Utilize fita onde o cabo friccionar. Verifique os pontos de passagem onde a fiação pode friccionar, principalmente os cantos de paredes, furos passantes, bordas, passagem entre paredes ou teto, etc, nestes pontos é recomendável que o cabo seja reforçado para evitar a danificação do cabo.

3. Use tubulação metalizada. Em locais onde os cabos estarão sujeitos a maiores problemas, como áreas com muita movimentação, tracionamento ou sujeito aos efeitos do ambiente, interferência ou indução é recomendada a utilização de tubulação galvanizada, pois uma tubulação metálica tem a capacidade de isolar o cabo interno contra praticamente todas as interferências e induções externas, geradas por outros sistemas ou até mesmo por descargas elétricas. Em locais menos propícios a interferência a utilização de tubulação plástica ou PVC também pode ser uma boa alternativa dado ao seu custo mais acessível e sua maior maleabilidade. A utilização de conduítes tipo corrugado deve ser a última opção, dada a sua fragilidade. Sempre projete a tubulação com um mínimo de 50% de sobra para futuras manutenções e expansões e sempre deixe uma margem de 30% de sobra na tubulação para que não ocorram aquecimentos mútuos dos cabos e possibilidade de fricção interna entre os cabos nas curvas e passagens mais complicadas.

4. Nunca faça passagem de cabos próximas a linhas de transmissão AC. Uma passagem de cabos próxima a linhas AC poderá causar a indução de corrente elétrica e interferência. Esta situação pode gerar vários problemas no funcionamento de seus equipamentos, como faixas passando na imagem, ruído constante, nível de cor incorreto, entre outros tipos de interferência, e em casos mais graves até a queima de equipamentos.

5. Fixe a fiação às estruturas permanentes. Fixe sua fiação às paredes e tetos permanentes. Usar paredes ou tubulações provisórias para fixação do cabeamento pode resultar em cabos rompidos na medida que estas estruturas forem movidas ou removidas.

6. Todas as passagens de cabos devem estar acessíveis e ter possibilidade de manutenção. Muitos problemas com sistemas de CFTV, segurança e incêndio podem ser localizados mais facilmente desta maneira, mantendo um sentido comum as passagens de cabos, facilitando manutenções, expansões e verificações. Procure seguir os caminhos previamente traçados para cabeamentos gerais, evitando assim a criação de caminhos alternativos que podem dificultar manutenções futuras. E lembre-se sempre que as áreas que estão acessíveis durante a construção/instalação podem não ser acessíveis no futuro.

7. Todos os cabeamentos devem ser identificados com etiquetas adesivas ou com talas específicas para identificação, incluindo os condutores de alimentação e aterramento, devendo ser identificados os usos e funções dos cabos. Mantenha uma cópia do diagrama de cabeamento no local para que seja possível identificar o seu esquema de cabeamento. A identificação de cabos já passados é um retrabalho longo e cansativo e pode facilmente ser evitado, deixando-se disponível o diagrama de passagem do cabeamento.

8. Não prenda seu cabeamento às tubulações água corrente, de água aquecida, do sistema de extinção de incêndios ou dos dutos de gás. O calor e a umidade das tubulações quentes podem causar problemas com isolação do seu cabeamento, além disso qualquer manutenção nestes


sistemas pode gerar o rompimento da sua passagem de cabo.9. Evite o esforço mecânico dos cabos. Cabeamentos extremamente esticados, podem reduzir o

desempenho dos cabos, resultando em falhas no sinal de vídeo, aumento na impedância, falhas intermitentes entre outros problemas. Evite fazer dobras (90 graus) ou curvas muito acentuadas nos cabos, pois isto pode enfraquecer a rigidez mecânica dos cabos e causar a fadiga e futuro rompimento dos cabos. Faça sempre as curvas de forma gradativa e suave, principalmente nos cabos coaxiais.

10. Mantenha sempre sobras de cabo para serviço em ambas as extremidades. Isto é essencial. Isso será muito útil, pois qualquer serviço de manutenção necessário em algum ponto da passagem do cabo, precisará movimentar, puxar ou mover o cabo, e qualquer emenda irá reduzir o tamanho do cabo em alguns centímetros. Além disso equipamentos como câmeras, sensores, movimentadores, etc, podem ter sua posição e localização podem ser modificados a qualquer momento. Assim como novos equipamentos podem ser adicionados.

11. Mantenha passagens de cabos de reserva. Em determinadas situações a passagem de cabos de reserva poderá garantir a possibilidade de uma manutenção mais fácil e rápida, além de prover a possibilidade de futuras expansões. Muitas vezes o custo de alguns cabos a mais pode ser diluído no montante da instalação e até mesmo recuperado na primeira manutenção, sem todo o trabalho de passagem do cabo por completo.

12. Proteja suas passagens de cabos com aterramento sempre que possível. O aterramento da tubulação é muitas vezes a única via de escape contra descargas elétricas, interferências e induções, tanto para cabeamentos como circuitos.

13. Utilize sempre conectores e emendas de boa qualidade. Prefira os conectores de crimpar, niquelados ao invés dos conectores de rosca e zincados que tem maior probabilidade de oxidação.

14. Instalar circuitos elétricos individuais para o sistema de CFTV.15. Os cabos de vídeo devem caminhar separados dos cabos de alimentação.16. Durante a instalação coloque a câmera a uma altura que não permita o fácil vandalismo.17. É recomendado usar uma fonte por câmera, para que todo o sistema não seja interrompido

durante uma pane da fonte, isto é, evite usar alimentação centralizada.

Estas indicações com certeza irão auxiliar na execução de instalações e projetos mais confiáveis e reduzirão os problemas decorrentes dos agentes externos ao sistema. Porém a manutenção periódica e preventiva é sempre recomendada e deve ser feita em no máximo a cada 6 meses.


4. Dimensionamento de Condutores ElétricosAssim como o diâmetro de um cano é função da quantidade de água que passa em seu interior,

a bitola de um condutor depende da quantidade de elétrons que por ele circula (corrente elétrica). Além disso, toda vez que circula corrente, o condutor se aquece, devido ao "atrito" dos elétrons em seu interior.

No entanto, há um limite máximo de aquecimento suportado pelo fio ou cabo, acima do qual ele começa a se deteriorar. Nessa condições, os materiais isolantes se derretem, expondo o condutor de cobre, podendo provocar choques e causar incêndios.

Para evitar que os condutores se aqueçam acima do permitido, devem ser instalados disjuntores ou fusíveis nos quadros de luz. Esses dispositivos funcionam como uma espécie de "guarda-costas" dos cabos, desligando automaticamente a instalação sempre que a temperatura nos condutores começar a atingir valores perigosos.

Dessa forma, o valor do disjuntor ou fusível (que é expresso sempre em Ampères – A) deve ser compatível com a bitola do fio, sendo que ambos dependem da corrente elétrica que circula na instalação. Como a corrente é o resultado da potência dividida pela tensão, a tabela abaixo indica a bitola do condutor e o valor do disjuntor em função desses parâmetros.

Tipo de circuito Tensão(volts)

Potência máx.

(watts)Bitola fio

(mm²)

Disjuntor máx.(A)

iluminação 110 1.500 1,5 15tomadas 110 2.000 2,5 20tomadas 220 4.000 2,5 20chuveiros e torneiras elétricas 220 6.000 6 35

ar condicionado 220 3.600 4 25

Outras dicas:• nunca aumentar o valor do disjuntor ou do fusível sem trocar a fiação, uma vez que deve haver

uma correspondência entre eles;• a menor bitola permitida por norma para circuitos de lâmpadas é de 1,5mm² e, para tomadas, de

2,5mm²;• devem ser previstos circuitos separados para iluminação e tomadas;• Utilize sempre um circuito separado para o seu sistema de segurança.

Fonte: Impresso do Instituto Brasileiro do Cobre / Pirelli / Ficap S/A – set/98.

Segurança no dimensionamento de sistemas elétricos

Um sistema de sonorização e iluminação, não é composto somente dos equipamentos, mas também de toda a parte de suporte, como os cabos, proteções elétricas e aterramento. Geralmente é mais lucrativo para as empresas e profissionais, investir em novos equipamentos do que nesses sistemas.

Ao se projetar o cabeamento de equipamentos que será utilizado em um evento, a primeira coisa que o responsável deverá saber, é o quanto de energia será necessária para ligar o equipamento, e se a carga é suportada em que tipo de pontos de energia, será que o local suporta esta carga ou teremos que solicitar um gerador? Qual a tensão disponível? Que tipo de conexões estão disponíveis, é possível adapta-la a forma como conectamos e distribuímos esta energia? A quantidade de cabos suporta a estrutura do evento? Os cabos de sinal não sofrerão interferências?


Estas e outras perguntas serão respondidas neste texto, primeiro, vamos falar sobre o que é um sinal elétrico, e como ele é transmitido no cabo, depois falaremos sobre as proteções disponíveis a nível de instaladores e técnicos, cabeamento e usuários finais.

A ENERGIA ELÉTRICA

Toda a energia produzida tanto nas concessionárias públicas como nas privadas e nos geradores é transmitida para os usuários através de cabos, e chegam a nossos equipamentos. Para podemos utilizar esta em nossos aparelhos, devemos atentar a alguns parâmetros, que indicam a compatibilidade do que está sendo entregue com o que estamos aptos a receber.

Toda especificação elétrica, conta com basicamente 4 medidas que às vezes não são muito claras, são elas a tensão (transmitida em volts), a carga (transmitida em ampères), a freqüência (transmitida em Hertz) e as potências (transmitidas em quilowatt/hora ou simplesmente KVA). A freqüência é exclusiva a sinais de corrente alternada, que é a encontrada nas linhas de transmissão brasileiras, a corrente contínua geralmente é utilizada no Brasil somente em veículos e circuitos eletrônicos, não sendo entregue para utilização, exceto em sistemas especiais.

Bem, a freqüência é a quantidade de vezes que a energia passa a 0 Volts em 1 segundo, geralmente 50 ou 60, aqui no Brasil, a maioria dos circuitos eletrônicos trabalha com essa diferença sem problemas, os equipamentos que são exceção trazem uma chave para conversão. Outra medida que varia é a tensão, que é de forma leiga, a velocidade a que anda a energia, aqui no Brasil, temos algumas condições por padrão, 110V, 220V, 380V, 440V e outras configurações somente sobre regimes especiais.

Dimensionando o sistema

Bom, o cabo que vai conduzir a energia de sua fonte até o seu consumo final, deve ter dimensão suficiente para trabalhar com essa quantidade de energia, dentro dos parâmetros aceitos pelas normas técnicas aplicáveis (NBR, ANSI, ISO). Quanto maior a quantidade de energia, mais grosso deve ser o cabo, para uma mesma tensão, portanto, para facilitar, digamos que o cabo é dimensionado pela corrente que pode carregar.

A corrente é calculada pela seguinte fórmula: I-Corrente V-Tensão P-Potência

I=P/V (Corrente = Tensão dividida pela potência).

Desta podemos fazer as seguintes transformações:

P=V*I e V=P/I

Destes cálculos podemos dimensionar os cabos de acordo com o que eles podem transmitir, seguindo uma tabela, com as faixas máximas de consumo e a bitola do cabo que deve ser utilizada.


Espessura do cabo (mm2)Corrente (Ampères)

Potência (Watts)

PP ou PB (Transmissão) Cabo ou Fio Flexível (Entrada)

PP ou PB (Transmissão)

Cabo ou Fio Flexível (Entrada) 110V 220V 110V 220V

0,5 11 11 1320 2530 1320

0,75 14 14 1680 3220 1680

1 17 17 2040 3910 2040

1,5 22 22 2640 5060 2640

2,5 30 31 3600 6900 3720

4 40 41 4800 9200 4920

6 51 53 6120 11730 6360

10 70 73 8400 16100 8760

16 94 99 11280 21620 11880

25 119 131 14280 27370 15720

35 148 162 17760 34040 19440

50 180 196 21600 41400 23520

70 232 251 27840 53360 30120

95 282 304 33840 64860 36480

120 328 352 39360 75440 42240

150 379 406 45480 87170 48720

185 434 463 52080 99820 55560

240 514 546 61680 118220 65520

300 593 629 71160 136390 75480

400 715 754 85800 164450 90480

500 826 868 99120 189980 104160

630 958 1005 114960 220340 120600

800 1118 1169 134160 257140 140280

1000 1292 1346 155040 297160 161520Fonte: Tabela 33 NBR5410/1997 – Capacidade máxima de condução de corrente, cálculo de potência realizado com base em valores médios de 120Volts e 230Volts

Os dados calculados, levam em conta uma condução máxima com um cabo a 70o de temperatura, em uma linha de transmissão externa, ou seja, sem passar dentro de eletrocalhas, pisos, paredes ou outras que prejudiquem a ventilação, e uma temperatura ambiente de 30o, para trabalhar geralmente, devemos levar em consideração que temos que dar uma margem de segurança de 5%, e levar em consideração a posição dos cabos, se podem ou não ser tocados por pessoas não técnicas, e se devemos aplicar outras das tabelas NBR, por exemplo, para condutores acessíveis a pessoas comuns e outros tipos de instalação, como por exemplo, internas a eletrocalhas ou paredes e pisos.

Para maiores detalhes, consulte a especificação da NBR 5410/1997 que regulamenta a utilização de diversos tipos de cabos e instalações para diversos tipos de ambientes, a fim de dimensionar de forma correta os cabos a serem utilizados pelo sistema.

Equipamentos de Proteção

Podemos dividi-los em 2 tipos, os que protegem os usuários e os que protegem as instalações, pois são equipamentos diferentes devido a forma como atuam, os primeiros, protegem os usuários de descargas elétricas e choques, e os últimos, protegem os cabos em caso de curto-circuito e consumo excessivo, bem como de outros fatores que possam causar acidentes.


No primeiro grupo, está o dispositivo DR (Diferencial Residual) que desliga um determinado circuito se perceber uma mudança mesmo que extremamente pequena, no sinal de referência, ou aterramento. Este equipamento atualmente é obrigatório pela NBR em locais públicos acessíveis a pessoas não técnicas (salões, estádios, locais públicos, etc.) onde exista uma carga de entrada igual ou superior a 80KVA. Atualmente a NBR busca a obrigatoriedade em todos os tipos de estabelecimentos, indiferente de acessibilidade e quantidade de carga disponível.

Por outro lado, temos os fusíveis e os disjuntores termo-magnéticos, os fusíveis, possuem uma sensibilidade menor, onde qualquer elevação do consumo irá queimar seu filamento e desligar o circuito, tornando ideal para ligação de equipamentos e de linhas sensíveis de transmissão. Os disjuntores são menos sensíveis e mais utilizados para proteger o circuito de uma sobrecarga, seja por excesso de consumo ou por um curto circuito.

Fonte: Tabelas NBR 5410/1997 e Manual Elétrico Pirelli Para Fios e Cabos


5. Alimentação Elétrica, Proteção e BackupESTABILIZADOR DE TENSÃO

Para evitar problemas de oscilações de tensão, a proteção mais adequada é o estabilizador de tensão, que tem como função principal estabilizar a rede elétrica, evitando que as oscilações queimem ou abreviem a vida útil dos aparelhos eletrônicos. Além de estabilizar, eles retiram grande parte dos ruídos presentes na rede elétrica e nas linhas telefônicas. Outro fator que melhora sua filtragem é a utilização do fio-terra, que também evita choques elétricos em casos de disfunções na fonte ou em equipamentos nele conectados. O estabilizador é considerado uma intermediária aos usuários que não desejam gastar para obter proteção segura para seu investimento.

FILTRO DE LINHAOutro aparelho que ajuda muito na eliminação das interferências da rede elétrica é o filtro de

linha. Esse aparelho é responsável pela proteção dos equipamentos contra ruídos e distorções harmônicas, melhorar o funcionamento dos aparelhos, aumentar a sua vida útil e evitar a sobrecarga dos componentes eletrônicos. Ele deve ser utilizado em microcomputadores, terminais de vídeo, fax, aparelhos de som e TV, entre outros, é importante lembrar que alguns equipamentos são mais sensíveis às variações da nossa rede elétrica.

NO-BREAKA sugestão ideal para a proteção de equipamentos são os no-breaks, ou UPS (Uninterruptive

Power Supply), como são conhecidos internacionalmente. Os no-breaks são indicados para proteger e manter ligados em computador ou uma rede de computadores, assim como centrais telefônicas, sistemas de telecomunicações e equipamentos que necessitam do fornecimento de energia durante certos períodos de tempo, quando ocorrem falhas na rede de distribuição elétrica. Com eles, os usuários podem salvar e fechar os arquivos em utilização.

Para aplicações mais complexas, como a administração do funcionamento de redes de computadores, existem os no-breaks inteligentes, que alimentam os sistemas e enviam mensagens aos usuários (ocorrências de falhas no fornecimento de energia, o tempo de utilização ainda disponível, etc.), podendo inclusive providenciar o fechamento dos arquivos, desligar o computador e se desligar automaticamente. No restabelecimento da energia comercial, o aparelho se ligará automaticamente e retornará a situação de trabalho que foi interrompida.

Existem dois tipos básicos de no-breaks: on-line e off-line. Ambos mantêm os equipamentos em funcionamento sem interrupção. A diferença está na forma como a energia chega à máquina. No caso do no-break on-line, as baterias ficam carregadas em regime de flutuação, ou seja, a energia necessariamente passa pela bateria para entrar no computador, o tempo de transferências ou tempo de comutação é igual a zero. O no-break assume a energia elétrica imediatamente na hora da queda. Eles são recomendados para aplicações mais críticas, como servidores de rede, sistemas de telecomunicações, equipamentos hospitalares e outros.

Os aparelhos do modo off-line, também conhecidos como short-breaks, possuem tecnologia utilizada mundialmente, e surgiram com o objetivo de diminuir os custos de produção. Nesse caso, as baterias (dos shorts-breaks mais avançados) levam, em média, dois mili-segundos para assumir o controle da energia. Contudo o usuário não perde a sua base de dados, pois o sistema para a interpretar a falta de energia após nove mili-segundos.

De acordo com um levantamento feito com diversos fabricantes nacionais , de cada dez servidores vendidos, três utilizam no-break; nos Estados Unidos, de cada 10, nove usam o equipamento. O aumento da escala de produção e a queda dos custos dos componentes são fatores que legitimam reduções significantes no custo os no-breaks.

COMO DIMENSIONAR A POTÊNCIA DO NO-BREAK?


Some a potência dos equipamentos a alimentar. Utilize o consumo típico mostrado nos manuais dos equipamentos ou consulte o fabricante ou distribuidor.

Não se esqueça de considerar uma margem de segurança para futuras expansões.

INSTALAÇÕES ELÉTRICAS – ISeguem abaixo algumas das principais ações que uma rede de qualidade tem deve Ter e também recomendações que são úteis ao bom funcionamento da rede, de modo a torná-la mais confiável e menos suscetível aos problemas de alimentação elétrica.

Infra-estrutura:• Sempre que possível, a trajetória dos cabos deverá seguir a estrutura lógica das edificações

assim todas as transposições por paredes devem estar protegidas por tubulação;

• Todas a manobras dos dutos deverão ser feitas em ângulos de 90graus;

• A taxa de ocupação dos tubos deve estar na faixa de 30~40% em área;

• Respeite os raios mínimos de curvatura dos cabos;

• não utilizar duto de diâmetro menor que ¾ “ de bitola comercial;

• Instale as tomadas a um mínimo de 30cm de altura com relação ao contrapiso;

• Se possível, aterre a infra-estrutura da rede elétrica no caso desta ser metálica;

• Para casos onde se tenha que desviar o caminho de um duto devido a existência de colunas, por exemplo, não fazê-lo por meio de curvas “S” no duto, mas sim utilizando caixas de passagem ou conduletes do mesmo material da infra-estrutura preferencialmente metálica. Evite ter mais de duas curvas entre duas caixas de passagem.

Cabeamento Elétrico:• Utilize um aterramento de no mínimo 5 ohms;

• No caso de haver variações de tensão superior a 5% da nominal, utilize um estabilizador de fabricante idôneo, que mantenha o esquema de Fase-Neutro-Terra e que seja, preferencialmente, do tipo isolador(transformador), para melhor proteção;

• No caso de necessidade do uso de no-break, certifique-se que além das recomendações do item 2 acima, o mesmo forneça uma forma de onda senoidal e preferencialmente seja do tipo on-line. Verifique se as baterias são do tipo seladas para evitar acúmulo de gases no local.

• Para locais sujeitos a média e alta incidência de raios ou descargas elétricas, utilizar um filtro de linha apropriado (profissional) aumentará a confiabilidade da rede e protegerá e estabilizador e no-break se for o caso;

• Para os circuitos dos equipamentos da rede, procure dividi-los de modo que a carga máxima de cada circuito independente seja de no máximo 2 Kva;

• Identifique e padronize as cores dos cabos de alimentação conforme o uso – Neutro, Fase ou Terra.

• Procure não utilizar tomadas do tipo 2P + T universal mas somente 2P (chato) + T (redondo) para inibir o uso destas para outros aparelhos.

• A tensão Neutro-Terra não deve ultrapassar 1% (um por cento) da tensão nominal da rede – no caso de 127 v, o máximo é de 1,27 v e para 220 v, o máximo de 2,2 v;

• Nunca inverter as posições Neutro e Fase – seguir sempre o esquema acima;

• Nunca misturar tensões na rede – padronize uma tensão, seja 127 v ou 220 v e use-a para todos os equipamentos que compõe a rede como microcomputadores, servidores, hubs, monitores, impressoras, servidores de terminais, modens, etc.


• A terra deve ser único para toda a rede – se houver várias hastes ou vários blocos de aterramento , este devem estar interligados de modo a fornecer um valor único para todos os equipamentos da rede.

• Utilize circuitos de alimentação independentes para os equipamentos da rede e outros equipamentos tais como ventiladores, rádios, máquinas de escrever, de calcular, retro-projetores, etc.

NO-BREAKS/NO-BREAKS INTELIGENTESSão equipamentos destinados a oferecer energia elétrica para equipamentos estritamente

necessários em caso de queda da alimentação da rede elétrica.

A autonomia dos equipamentos depende da capacidade e/ou do número de baterias utilizadas pelo no-break, em rede normal, e no-break cumpre a função de carregar automaticamente as baterias. São suficientes, em média, seis horas para recarregar as baterias.

Características• Filtro de linha com proteção contra surtos• Inversor sincronizado com a rede• Proteção com sobrecarga• Recarga automática das baterias• Alarme sonoro intermitente para queda de rede e fim do tempo de autonomia• Aceita ampla faixa de variação de rede na entrada• Proteção contra descarga total das baterias• Desligamento automático do no-break ao final do tempo de autonomia• Permite ser ligado na ausência de rede elétrica• Comunicação inteligente com micro servidor de rede (opcional)• Regulação de saída +-3%

APLICAÇÕESAlgumas aplicações incluem: Salas de Controle de Segurança, Sistemas de CFTV, Sistema de

Informática – Servidores, Sistemas de Telecomunicações, Serviços de rede, PDV, Automação Bancária, Sistema de emergência, Automação industrial/comercial, PABX, Caixas registradoras, Robótica, Controle de tráfego, Equipamentos hospitalares, Centrais técnicas, Estações de Trabalho

SAIBA COMO USAR FILTRO DE LINHA, ESTABILIZADOR DE TENSÃO OU NOBREAKEm condicionamento de energia, nem sempre o usuário consegue adquirir o equipamentos ideal

para tal necessidade. Por falta de conhecimento suficiente ou de literatura, ou ainda informação adequada, acaba por cair na mão de vendedores inescrupulosos, comprando o equipamento errado para a aplicação desejada. Muitas vezes, a situação é até pior, pois adquire equipamentos de péssima procedência, que fatalmente produzirão efeitos contrários ao proposto.

Este artigo procura dar uma visão geral dos principais problemas que ocorrem com a rede elétrica, orientando o usuário no sentido de melhor informá-lo a respeito do equipamentos mais apropriado para a sua aplicação.

A forma de onda ideal que a concessionária de Energia Elétrica deveria fornecer ao usuário normalmente, não é a encontrada ao se conectar um equipamento na tomada. Na realidade, o que ocorre é que a energia ali presente é impura, cheia de transientes e outros distúrbios que prejudicam consideravelmente o desempenho de equipamentos sensíveis como os de informática.


QUADRO RESUMO DOS DISTÚRBIOS DA REDE ELÉTRICA E A CORREÇÃO EFETUADA POR CADA EQUIPAMENTO:

Distúrbio Filtros de linha

Estabilizadores com filtro incorporado

“ Standy-by” com filtro de linha incorporado

“ line interactive”

“ on line senoidal”

1. Surto de tensão sim Sim sim Sim Sim

2. Ruídos de linha sim Sim sim Sim Sim

3. Distorção harmônica não Não não Parcialmente Sim

4. e 5. Sub e sobretensão de rede não Sim não sim sim

6. Pequenas interrupções (efeito flicker) não Não Parcialmente sim Sim

7. Grandes Interrupções (black-out) não Não sim sim Sim

8. Variação de freqüência não Não não Parcialmente sim

• Filtros de linha devem incorporar um componente conhecido como supressor de transientes. Filtros de má procedência que não tenham este componente em seu circuito elétrico não eliminam este problema.

• É importante também alertar ao usuário que um bom aterramento (uso adequado do terceiro pino) é imprescindível para que todos os distúrbios da rede elétrica descritos neste artigo, tenham os seus efeitos minimizados.

COMO ESCOLHER O NOBREAK CORRETO

• Qual a função dos No-breaks;

• Dimensione a capacidade certa;

• Verifique se existe um Estabilizador e um Filtro de Linha embutidos;

• No-breaks inteligentes são ideais para redes;

• Os mais indicados são os No-breaks Bivolt;

• Maior tempo de autonomia desejável;

• É necessária uma Assistência Técnica na sua cidade.

1. Qual a função dos No-breaks?

A função básica do No-Break é impedir o desligamento do micro ou periférico em caso de queda de energia. Isto vale não só para os casos de black-out total, mas é especialmente importante para proteger os equipamentos contra os efeitos “flicker” (micro desligamentos, que acontecem em frações de segundos e podem causar danos á máquina). Quando a energia se interrompe, o no-break aciona suas baterias e garante causar um tempo de funcionamento extra. Esse tempo é, em geral, da ordem de 15 minutos, um prazo suficiente para que o usuário proceda ao fechamento dos arquivos com segurança.

Existe, contido, alguns no-breaks com baterias externas adicionais que podem atingir até duas ou quatro horas de autonomia. Neste caso, o usuário pode simplesmente fechar o arquivo ou até continuar trabalhando. Outra vantagem deste tipo de No-Break, é a possibilidade de funcionar também, como um pequeno gerador de energia. Ou seja, mesmo sem energia na rede, o usuário pode ligar o seu micro com o apoio deste equipamento.


2. Dimensione a capacidade certaA unidade de medida utilizada para determinar a capacidade dos no-breaks é o Voltampere (VA).

Como os equipamentos, em geral, têm seu consumo medido em Watts, a maioria dos usuários tem dificuldade em dimensionar o no-break adequado para seu micro e periféricos. Para resolver esta dúvida, há uma regra muito simples. Consulte no manual de seu equipamentos o consumo em Watts de cada um deles. Some todos esse valores e acrescente 20% sobre o total para chegar a capacidade do no-break adequada.

3. Verifique se existe um Estabilizador e um Filtro de Linha embutidosQualquer que seja o modelo escolhido, o usuário deve verificar se o equipamento é estabilizado

e filtrado, isto é, se existe um Estabilizador e um Filtro de Linha embutido, ou se é do tipo Line Interactive. Só com o Estabilizador, o micro fica livre de problemas, como oscilações e picos de energia e, só com o Filtro de linha pode eliminar ruídos provenientes de interferências eletromagnéticas e rádio. Com Estabilizador e Filtro de Linha, é garantida ao usuário uma energia pura, estabilizada e isenta de ruídos.

Além da falta de energia, existem outras causas que podem travar o sistema, como pequenas oscilações e distúrbios na corrente elétrica, que podem ser interferências ou ausências, não sendo percebidas, na maioria dos casos. Esses distúrbios elétricos são responsáveis por danos irreparáveis, como parada de processamento, troca de dados, desaparecimento de arquivos e até HD's danificados.

4. No-breaks Inteligentes são ideais para redesOs No Breaks podem ser convencionais (só com dispositivos eletrônicos) ou inteligentes, isto é,

com um processador embutido (chip). Os convencionais resolvem perfeitamente o problema dos usuários de micros isolados, mas para usuários de rede, o ideal é um no-break com processador.

Além de cumprir todas as funções normais de um no-break, os equipamentos microprocessados, trabalhando em conjunto com um software, realizam o fechamento automático de todas as tarefas em andamento no servidor da rede antes do esgotamento total da carga das baterias. Com isto, só ele podem garantir segurança máxima para o chamado processamento compartilhado.

5. Os mais indicados são os No-breaks BivoltOs equipamentos bivolt são os mais indicados, pois , podem trabalhar indistintamente, com

tensões de 110, 127 e 220V. No caso do Brasil isto é muito importante, pois essas diferentes tensões nominais convivem, muitas vezes, num mesmo bairro e até num mesmo prédio.

6. Maior tempo de autonomia desejávelAlguns No-Breaks podem receber a adição de baterias externas. Esta é uma grande vantagem,

pois com isto, o usuário consegue aumentar em até cinco vezes o tempo de autonomia.

7. É necessária uma Assistência Técnica na sua cidadeFinalmente, é interessante o usuário se informar com amigos e revendas, para verificar se,

determinada marca de no-break já foi efetivamente testada no mercado, Seja como for, ele deve procurar equipamentos de fabricantes que possuam rede de assistência técnica em todo o território nacional e em local próximo.

Se o equipamento estiver acoplado a um sistema de proteção adequado, as chances de queima da fonte chegam a cair para zero, o mesmo valendo para os periféricos. na mesma linha de raciocínio, alguns fabricantes de no-breaks e Estabilizadores estimam que os micros desprotegidos têm mais de 60% de chances de queima de componentes e 90% de chance de travamento em caso de chuva forte. Se em épocas de tempo bom os micros já são prejudicados pela má qualidade da rede elétrica, no período de chuva os riscos são ainda maiores.


6. Indução Elétrica, Magnética e Descargas Elétricas

Muitas pessoas perguntam: Meu sistema de CFTV estava funcionando perfeitamente e, certo dia, sem ninguém mexer, queimou. Como isto pode ocorrer ?

As câmeras, multiplexadores, processadores, painéis de alarme, computadores, modems, assim como outros equipamentos eletrônicos estão na lista dos produtos mais suscetíveis a problemas. O motivo disso é simples: eles são conectados a periféricos externos e, portanto, sujeitos a fatores externos.

Primeiro, vamos verificar as definições de alguns fatores externos que podem danificar os equipamentos:

• Quedas curtas de tensão: Esta ocorrência é representada por uma breve queda na tensão de alimentação AC. É causada pela ativação de muitos dispositivos elétricos (motores, compressores, elevadores, etc.) ao mesmo tempo. Uma queda de tensão interrompe o fornecimento de energia por um intervalo de tempo muito curto, o que pode travar o teclado e o processamento do sistema, resultando em perda ou corrupção de dados, ou bloqueio de equipamentos. As quedas curtas de tensão também reduzem a eficiência e a vida útil de equipamentos elétricos e podem queimar os dispositivos mais sensíveis do sistema, ou causando ainda a perda do sincronismo entre os componentes do sistema.

• Interrupção do fornecimento de energia ou Black-out: Perda total do fornecimento de energia. Causado por consumo excessivo da rede de energia elétrica, raios e relâmpagos, acidentes de automóveis, escavadeiras, etc., resultando em perda do trabalho armazenado em RAM ou cache, possível perda dos endereços de arquivos do disco rígido, o que gera perda total dos dados armazenados. Assim como interrupção no funcionamento de câmeras e dispositivos, ou travamento dos mesmos.

• Pico de tensão: Também chamado de sobre-tensão, o pico é o aumento momentâneo e drástico na tensão. Um pico pode penetrar em um equipamento eletrônico através de linhas de corrente alternadas, linhas de comunicação de redes ou telefônicas e danificar ou inutilizar completamente os componentes. É causado tipicamente por queda de um raio nas proximidades, mas também pode ocorrer quando o fornecimento de energia é restabelecido após ter sido interrompido. Isto causa danos irreversíveis aos equipamentos do sistema.

• Surto de tensão: É o aumento breve na tensão, durante uma fração de tempo de pelo menos 1/120 de segundo. É causado por motores elétricos de alta potência, como condicionadores de ar e eletrodomésticos em áreas próximas. Quando esse tipo de equipamento é desligado, uma tensão extra é transmitida através da linha de transmissão. Os computadores e dispositivos eletrônicos são projetados para receber energia dentro de uma determinada faixa de tensão. Qualquer ocorrência fora dos níveis de tensão média esperados causará uma sobrecarga sobre componentes delicados, que podem queimar, ou provocar uma falha prematura do sistema.

• Ruído: os distúrbios causados por ruídos elétricos


interferir com o fluxo que distorce a onda senoidal pura esperada no fornecimento de energia. Podem ser causados por diversos fatores e fenômenos, inclusive raios, chaveamentos de carga, geradores, transmissores de rádio e equipamentos industriais. Podem ser intermitentes ou permanentes. Isto gera problemas e erros em equipamentos, perda de sincronismo e pode ocasionar a queima de componentes do sistema.

Como estes fatores, que afetam a alimentação e não estão diretamente ligados aos equipamentos, podem queimá-los ?

Para explicar esta situação, vamos entrar no conceito de indução. Vamos tomar como exemplo, um condutor (fio) por onde passa uma corrente I . Esta corrente gera um campo magnético em volta do fio, como pode ser visto na figura abaixo:

Se você tiver dois condutores (fios) próximos, onde o campo magnético do primeiro fio alcance o segundo fio, o campo vai gerar uma corrente no segundo fio, mesmo que os equipamentos conectados a este cabo não estejam fisicamente ligados ao primeiro cabo:

Portanto, se temos fios de alimentação perto de cabos de vídeo, ou de comunicação de dados, serão gerados, no mínimo, ruídos no cabo de comunicação. Estes ruídos, ou picos de tensão, são proporcionais à corrente do primeiro cabo, isto é, quanto maior a corrente, maior o campo gerado no segundo cabo e mais provável é a interferência gerada.


Mas meus cabos estão separados e mesmo assim os equipamentos foram danificados. Como isso pode ocorrer ?

Quando temos dois equipamentos interconectados, ao se desligar um deles, este gera um pico de tensão devido aos seus componentes capacitivos e indutivos que compõem o seu circuito. Se este pico for muito alto, pode danificar o equipamento ligado no outro lado do cabo.

Mas minha instalação é aterrada. Isto não protege meus equipamentos ?

Devido aos componentes do solo, temos uma enorme variação de resistência entre os dois aterramentos e pode existir uma variação de tensão entre os dois pontos, e se existe uma variação de tensão e uma resistência entre estes dois pontos, vai existir uma corrente entre eles:

V = R x I

V = Variação de TensãoR = Resistência do TerrenoI = Corrente

O único ponto em que eles estão ligados é o terra do cabo lógico, portanto, vai estar passando uma corrente de um ponto para o terra do seu circuito. Se a variação de tensão for significativa, poderá reverter as correntes internas do seu equipamento, e, é lógico, queimar os componentes. Por isso, não basta os equipamentos estarem aterrados, é preciso que estejam ligados ao terra no mesmo cabo.


E por que tanto se fala em estática ?

A eletricidade estática é um fenômeno bastante comum, Quem nunca tomou choque ao descer de um carro e encostar na sua porta, ou ao mexer com plástico ou isopor e depois encostar em alguma carcaça metálica? Isso ocorre porque os pneus, o plástico e o isopor são materiais isolantes, e o ser humano é condutor (mau condutor, mas é um condutor) e, através do atrito de um corpo isolante em outro, ambos armazenam cargas estáticas (lembre-se daquela experiência de criança, de esfregar uma caneta de plástico em um pano e depois atrair papel picado com a caneta; são as cargas que atraem o

papel). Esta carga acumulada vai descarregar em qualquer ponto ligado a um aterramento que encontrar. Pois um aterramento real possui uma carga negativa em relação a qualquer corpo carregado, possuindo desta forma a capacidade de descarregar qualquer corpo carregado. Este choque dói, não dói? Pois a carga pode chegar até milhares de Volts, que se descarregam de uma vez ao primeiro ponto de contato. Não chega a torrar o ser humano porque a corrente é muito pequena, mas faz um grande estrago em componentes eletrônicos. Portanto, ao segurar uma placa ou componente, faça-o pelas bordas, sem encostar em trilhas ou componentes, e não encoste nos conectores externos do equipamentos ou dos cabos. E assim como os carpetes colocados no chão da maioria das empresas. Muito bonito e prático, porém é uma grande fonte geradora de eletricidade estática.

E por que não posso conectar meus equipamentos ligados?

Como já vimos anteriormente, desligar ou ligar equipamentos gera picos na alimentação, que podem provocar danos ou variações na rede, que trabalham em torno de 110 ou 220 V. Imagine conectar um equipamento a outro ligado, que trabalham com tensões em torno de 15 ou 5 V? Imaginou? Pois é, os picos de tensão e corrente podem queimar seus equipamentos. Um cabo mal conectado também pode gerar picos de tensão e queimar câmeras, computadores, servidores, gravadores, etc.

Que cuidados devo tomar com cabos e conexões ?

Tome cuidado ao conectar os cabos às placas e equipamentos, para não conectá-los a outra placa com conector idêntico, pois muitos cabos não são padronizados de uma empresa para outra, e pode-se conectar sinais que não são compatíveis entre si, queimando módulos e equipamentos.

Outros defeitos são causados pela conexão de terminais por displicência ou imperícia na instalação de um produto. O usuário insere os cabos ou conectores na placa ou equipamento de forma violenta, entortando os pinos do conector e causando curto circuito na placa ou no adaptador externo, queimando a placa. Isso ocorre principalmente com equipamentos informatizados que possuem conectores internos e externos bastante delicados, destinados interconexão de periféricos externos ao equipamento.

Assim como sempre deve-se ter o cuidado de efetuar as conexões com os equipamentos desligados da alimentação elétrica.


Mas eu tenho no-break e estabilizador de tensão, como tudo isso pode acontecer ?

Quando a rede elétrica começa a cair e o no-break faz a comutação, em alguns casos pode ser gerado um pico de tensão, o que causa os problemas anteriormente analisados. Alguns estabilizadores só são eficazes para corrigir variações senoidais da rede, mas não para picos de tensão. Para que esses problemas não ocorram, deve-se usar apenas equipamentos de primeira linha.

Por que ocorrem mais problemas depois de tempestades?

Tempestades são uma grande ameaça especialmente a equipamentos eletrônicos ligados à linhas telefônicas, rede elétrica, linhas de dados, etc. Raios são freqüentes em tempestades, mas também podem ocorrer quando o tempo está muito seco, com o céu limpo. Um raio caindo perto de um cabo pode induzir uma corrente no mesmo, e esta pode danificar o equipamento. O risco existe se as linhas estão acima do solo ou em dutos abaixo do solo. Os raios podem induzir pulsos elétricos de incrível poder destrutivo no espaço de poucos milisegundos. Isto é diretamente relacionado com o maior grau de miniaturização dos componentes e o aumento da distância do comprimento das linhas de comunicação. O aumento da complexibilidade dos circuitos integrados implica que cada um de seus componente seja menor em cada chip, diminuindo assim o limite de tensão que o componente suporta até queimar. Estas situações são mais comuns em locais mais altos, como regiões montanhosas. Assim como em regiões mais chuvosas. Como nosso pais está em uma região tropical, e com uma umidade bastante acentuada na maioria dos lugares a ocorrência de raios, relâmpagos e descargas elétricas é bastante comum.

O equipamentos podem ser atingidos pela carga induzida por descargas elétricas mesmo distantes, transmitidas através de linhas telefônicas, cabos de alimentação, ou cabos de comunicação dos sistemas. Ocasionando desta forma a danificação dos equipamentos mais sensíveis, causadas por transiente de raios, sem que os mesmos sejam percebidos, identificados.

Existe mais alguma forma de perigo para os equipamentos ?

Outros transientes são produzidos pelo homem, como o chaveamento de grandes cargas em subestações próximas, e os pulsos eletromagnéticos de testes nucleares. Todos esses transientes causam danos aos equipamentos conectados.

Os produtos de boa qualidade, em sua maioria, possuem de fábrica dispositivos TVS (Transient Voltage Supressor) como um meio de minimizar efeitos externos. Mas o que são estes circuitos

e dispositivos? São componentes, também chamados de Surge Protection (Protetor contra Surtos), que absorvem grande parte dos ruídos e picos de tensão que vêm pelas linhas de comunicação e alimentação, evitando assim que os componentes sejam danificados. Mas se estes ruídos forem excessivos, provavelmente danificarão o TVS e também o componente.

O aterramento de uma rede elétrica é extremamente importante para equipamentos eletrônicos devido a sua maior sensibilidade a variações bruscas de tensões e picos de corrente. Uma proteção adequada de sobre-tensão está associada a um sistema de aterramento eficaz.

Se sua instalação não possuir uma malha de aterramento, convém providenciá-la , sob pena de submeter os equipamentos a condições anormais de trabalho que podem introduzir erros nos sinais eletrônicos internos, causando a perda de informações ou danificando os componentes sensíveis do sistema.


Em resumo, o que devo fazer para prevenir a queima componentes do sistema ?

Seguem algumas sugestões para a prevenção e proteção dos equipamentos:

1. Nunca conecte os equipamentos ligados. Sempre desligue o microcomputador para conectar as placas, ou desligue o equipamentos para conectar módulos de conexões ou a fonte. Tome cuidado ao encaixar os conectores para não entortar os pinos e parafuse ou fixe os conectores.

2. Nunca substitua equipamentos com as alimentações ligadas, sob o risco de causar danos ao sistema. 3. Na rede elétrica, temos dois fios, um que traz a energia (Fase) e o outro que retorna (Neutro). No Fase,

você toma choque. No Neutro, se não tiver nada ligado na rede, não há choques. O Terra é um fio a parte, que é ligado a uma barra de cobre enterrado na terra (terra mesmo, do seu quintal, jardim ou garagem, mas não em um vaso de samambaia). Sempre que for fazer a instalação e aterramento, chame um especialista.

4. As normas desta instalação estão na ABNT-NB-3 (instalações elétricas de baixa tensão). 5. Os cabos de aterramento devem ser independente de outros equipamentos de potência (ar condicionado,

elevador, etc.), a não ser que a empresa possua um projeto de equalização de aterramento feito por uma empresa especializada.

6. Se a alimentação de equipamentos eletrônicos for diferente da alimentação de condicionadores de ar e de demais eletrodomésticos, elimina-se o problema da geração de ruídos e picos de tensão na alimentação de equipamentos.

7. A rede deve ser de três fios, sendo fase, neutro e terra para redes de 110 Volts ou 220 Volts mono-fásica (a fase possui 220 Volts), ou fase, fase e terra para rede 220 Volts bifásica (110 Volts para cada fase).

8. A tensão entre neutro e o terra não deverá exceder a faixa de 0,3 Volts e 3 Volts (para a malha de aterramento isolada).

Os condutores devem ser contínuos, bem dimensionados e com emendas bem feitas.

A figura ao lado mostra uma vista frontal da tomada, com os receptáculos para os dois pinos chatos e o pino redondo. Observando a tomada de frente, as ligações devem ser feitas conforme indicado pelas letras N = Neutro, F = Fase e T = Terra.

1. Nunca se deve usar: os canos d'água, a estrutura do prédio, o pára-raios, etc., como malha de aterramento.

2. Temos verificados problemas devido a terra flutuante ou variação entre o terra de um equipamento em um local e o terra de outro equipamento localizado em outro lugar a, por exemplo, 50 m de distância. Esta variação pode ocasionar a queima de componentes.

3. Os cabos que interligam os equipamentos possuem limites de comprimento. Verifique as distância para cada tipo de cabos de interligação, conforme as especificações dos fabricantes.

4. Os cabos de comunicação não devem compartilhar o eletroduto com qualquer outro tipo de fiação (elétrica ou telefônica).

Não é recomendada a instalação de equipamentos em ambientes com piso em carpete, para evitar a geração de eletricidade estática. Quando a umidade relativa do ar é baixa, o atrito gerado pelo movimento de pessoas e o manuseio de papéis pode causar o aparecimento de eletricidade estática, o que provoca choque elétrico indesejável quando descarregada em pessoas e, se descarregada em equipamentos de processamento de dados, pode causar erros no processamento ou mesmo a queima de componentes.

Considerações Finais

Problemas ocorridos por falhas de instalações (aterramento, ruídos, picos de tensão, etc.) podem vir a ocorrer novamente, gerando, assim mais despesas e mais dores de cabeça para você. Se o problema tem sido reincidente, sugerimos entrar em contato com um especialista em instalações elétricas para verificar sua instalação. É bom lembrar que essas medidas diminuem a probabilidade de queima de equipamentos por causa de raios, mas não a eliminam.

Fonte: Cyclades – Guia de Aplicação – out/2000.


7. Pára RaiosO Brasil é um dos países que mais recebem raios (cerca de 100 milhões, a cada ano), com a

característica de carregarem cargas elétricas positivas, mais duradouros e com maior intensidade de corrente elétrica, ao contrário do usual.

Segundo a norma NBR 5419, da ABNT, os pára-raios devem ser instalados nos pontos mais altos do telhado, recebendo a descarga elétrica, conduzindo-a à terra (normalmente através de cabos de cobre, protegidos por tubo de PVC) e dissipando sua energia. Para cada cabo, recomenda-se o uso de duas hastes de aterramento.

Os sistemas de proteção mais utilizados no país são o Franklin e a Gaiola de Faraday, embora existam os tipos dissipativo (raramente encontrado por aqui) e o radioativo, proibido devido à radioatividade emitida. Suas principais características são:

Franklin - composto por um captador, montado sobre um mastro metálico, que é ligado a cabos de descida, também metálicos, que conduzem a eletricidade ao solo por meio do aterramento. A área protegida é gerada por um ângulo de 45º formado a partir da ponta do captador até a base do telhado. A cada 20 metros de perímetro da cobertura, é preciso colocar um cabo de descida. Para áreas mais extensas ou casas com torres de caixa d'água, às vezes é necessário usar mais de um captador para que toda a construção esteja protegida. Obedecendo a essa angulação, a chance de que o raio corra através do pára-raios é de 90%.

Gaiola de Faraday - instalado nas extremidades do telhado, consiste em uma malha de fios metálicos com pequenas hastes (com cerca de 50cm de altura), conectadas a cada 8 metros, que recebem as descargas elétricas. Essa malha, que deve ter módulos de, no máximo, 10 x 15m, é conectada aos cabos de descida, que estão ligados às hastes de aterramento. Também é possível usar as ferragens das colunas da construção como descida, o que requer a indicação pelo engenheiro, durante a elaboração do projeto estrutural, do uso de alguns ferros a mais, com bitola apropriada, que serão ligados à malha da Gaiola. O aterramento acontece automaticamente, já que as ferragens estão amarradas no baldrame de fundação.

Dissipativo - o sistema se baseia na não-formação de raios, ou seja, emprega dispositivos metálicos dissipadores, que têm a função de dispersar a corrente elétrica vinda do solo, impedindo que ela se encontre com a faísca formada nas nuvens, choque esse que dá origem ao raio. Mais caro que os outros sistemas, seu uso se restringe a grandes construções, como indústrias e torres de antenas de TV e de rádio.

Os pára-raios protegem exclusivamente a construção. Para a segurança de equipamentos eletro-eletrônicos, são necessários os supressores de surto de tensão, evitando que as descargas elétricas vindas pelos cabos de força e de telefone atinjam e queimem os equipamentos. É possível ter um para cada aparelho, porém, o mais importante é instalar um supressor mais potente no quadro de entrada de força da casa e outro na entrada de telefone. De qualquer forma, isso exigirá o trabalho de empresa especializada, a quem caberá dimensionar a carga necessária e instalar os aparelhos.

Fonte: Revista Arquitetura & Construção – jan/98.


8. AterramentoTodos os nossos equipamentos possuem um fio ou tomada com plug para aterramento, visando

com isso, não só a proteção do equipamento como também a proteção de pessoas envolvidas com o equipamento, sejam elas operadores ou instaladores.

Finalidade

a) Proteger eletricamente usuários e operadores do equipamento de correntes provenientes de descargas atmosféricas e de contatos com fios da rede de energia elétrica.

b) Possibilitar/facilitar a instalação e/ou manutenção de determinados serviços e a realização de testes.

Características Básicas

O aterramento do equipamento consiste basicamente na interligação da haste de aterramento, através de condutores devidamente tubulados.

Condutor de aterramento

• Para diâmetros inferiores a 35 mm para as fases, temos o fio terra de 16 mm. Já para diâmetros iguais ou acima de 35 mim, o fio terra deverá ter seção transversal igual a metade da seção dos cabos de alimentação.

• No trajeto, o condutor deverá ser instalado em eletroduto de PVC ou metálico de 19 mm, a 50 cm de profundidade do solo.

• Em paredes externas, o condutor de aterramento deve ser instalado da seguinte maneira: - a 20 cm da parede. Através de espaçadores de louça fixados a cada 2 metros. - o eletroduto deve estar devidamente fixado a parede. - protegido até 2 metros do piso acabado, com eletroduto de PVC rígido de 19 mrn de diâmetro.

• O condutor deve ser ligado a haste de aterramento por meio de conector apropriado e compatível com o tipo de haste utilizada.

Haste de aterramento

a. Tipos: - cantoneira de aço zincado de 25 mm x 25 mm, espessura de 5 mm e comprimento de 2,5 m. - copperweld, de aço cobreado de diâmetro de 16 mm ( 5/8") e comprimento de 2,5 m.

b. Localização:• as hastes devem ser localizadas o mais próximo pcssível do ponto de terminação do condutor

de aterramento.• o local para cravamento da haste deve ser de preferência úmido e que possa receber águas

pluviais ou irrigação (jardins ).• não deve ser feito aterramento em poços de água, piscinas ou fossas.• as hastes devem estar afastadas de fundações da edificação ( mínimo de 50 cm ) e de sistemas

de aterramento de energia elétrica e de pára-raios ( mínimo de 20 metros ).• no caso de utilização de mais de uma haste, o espaçamento entre elas deve ser igual a 3

metros.•

Ponto de acesso a haste

O alojamento do conector da haste deve ter 60 cm de altura e 30 cm de largura, confeccionado em alvenaria ou concreto e com tampa removível de concreto ou tipo grelha.

Resistência da terra

• O estudo e/ou projeto do sistema de aterramento deve ter por objetivo atingir um valor de resistência de terra menor ou igual a 5 ohms.

• Em nenhuma época do ano a resistência de aterramento deve ser superior a 30 ohms.• A medição da resistência ôhmica da terra é feita pelo Terrômetro.


• Sem o Terrômetro, pode-se utilizar um artifício que nos aproxima aos 10 ohms. Utilize uma furadeira de impacto ( seja precavido ao fazer esse tipo de teste ) ligue o fio fase em um dos polos da tomada da furadeira o outro polo ligue ao fio que foi aterrado. O resultado é que a furadeira realize o trabalho de furar uma parede sem que ela pare ou diminua buscramente a sua velocidade, caso isso ocorra, temos duas alternativas, a primeira, seria a colocação de uma segunda haste em paralelo com a primeira respeitando a distância mínima ou fazendo o tratamento químico do solo.

Tratamento do solo

O tratamento químico do solo tem por objetivo alterar sua constituição química, aumentando o teor de água e sal, e consequentemente, melhorando sua condutividade. O tramento químico deve ser o último recurso, visto que sua durabilidade é indeterminada. O produto mais utilizado para esse tratamento é o Erico-Gel, e os passos para essa técnica são os seguintes:

1. Cavar um buraco de 50 cm de diâmetro, por 50 cm de profundidade ao redor da haste.2. Misturar metade da terra retirada, com Erico – gel.3. Jogar a mistura dentro do buraco.4. Jogar lentamente aproximadamente 25 litros de água na mistura que está dentro do buraco.5. Misturar tudo novamente.6. Tampar o restante do buraco com a terra virgem que sobrou 7. Aguardar por 1 hora, para realizar uma neva medição.

Obs.: Podemos encontrar no mercado outros tipos de produtos para o tratamento químico ( Bentonita, Earthron, etc ), porém o Erico-gel é um dos mais modernos.Suas caracterísitcas principais são: Ph alcalino (não corrosivo), baixa resistividade elétrica, não é tóxico e não é solúvel em água (retém a água no local da haste).

Lembre-se, porém, que o aterramento está normatizado pela ABNT através da NBR 5410.


9. Iluminação para Sistemas de CFTVAté o capítulo anterior analisamos os conceitos fundamentais de física, ótica e colorimetria que

serão utilizados para entendermos corretamente todos os componentes dos sistemas de circuito fechado de televisão. A partir deste capítulo iremos começar a conhecer os equipamentos atuais e suas características de funcionamento e de construção, assim como descreveremos o processo de projeto e instalação.

O espectro eletromagnético A luz visível para o ser humano está assim localizada em uma pequena faixa do espectro

eletromagnético com comprimentos de onda de 400nm a 700nm, sendo que as cores primárias azul, verde e vermelho estão distribuídas nesta faixa de forma que o azul tem o menor comprimento de onda por volta de 400nm, o verde tem comprimento de 500nm e o vermelho por volta de 700nm.

Esta informação é ilustrativa especificamente para lembrar que hoje em dia com o desenvolvimento de novos materiais, temos no mercado lentes que transmitem com ótima eficiência todo o espectro visível (transmite todas as cores) e, outras lentes que são próprias para transmissão do infravermelho, ou para a faixa do ultravioleta, ou para determinado comprimento de onda (monocromáticas). Assim como cada vez mais temos câmeras mais sensíveis e com maior capacidade de captação de imagens mesmo em condições de baixíssima iluminação.

Iluminação em CFTV

Por definição, luz é a forma de energia radiante visível. A luz é indispensável para sensibilizar o sensor CCD e a partir dele transformar as imagens em sinais elétricos. Logo, a qualidade de uma imagem depende do controle da entrada de luz no conjunto Lente/câmera.

O tipo de local a ser monitorado e aplicação determinam o tipo de equipamento a ser utilizado. Para aplicações internas com iluminação garantida e maiores detalhes podem ser utilizadas câmeras coloridas. Já locais externos com períodos de baixa iluminação é essencial o uso de câmeras P&B, pois sua sensibilidade é muito maior. A quantidade de iluminação disponível na cena é medida em LUX (Lúmens) que equivalem ao quantidade de iluminação por metro quadrado. A luz pode ser:

Procure manter sempre uniformidade de iluminação no assunto a ser filmado ou técnicas e equipamentos que possam tratar com estas limitações..

A quantidade de luz é definida por LUX (Lúmens por Metro Quadrado). Um LUX é a luz do volume referente a uma vela a um metro de distância. Abaixo sequem alguns exemplos de iluminação natural expressos em LUX.

Dia Claro: 10.000 LUXDia Escuro: 100 LUX

Entardecer: 10 LUXAnoitecer: 1 LUX

Noite de Lua Cheia: 0,1 LUXNoite com Lua Minguante: 0,01LUX

Uma boa câmera P & B consegue captar imagem em noites de lua cheia. Porém, uma câmera colorida irá precisar de iluminação artificial para captar imagem nas mesmas condições.

Dependo da aplicação e da iluminação da Cena a ser captada pelo sistema de CFTV será necessário


implantar um sistema de iluminação artificial, formado por lâmpadas com iluminação visual ou através de iluminadores de infra-vermelho que geram iluminação para câmeras P&B sem que esta iluminação possa ser percebida pelo olho humano.

Para visualizar corretamente uma imagem, uma câmera requer uma certa quantidade de luz produzida de uma forma natural ou artificial. As câmeras P&B trabalham com qualquer tipo de fonte de luz, porém as câmeras coloridas precisam de iluminação que contenha todas as cores do espectro visível.

Natural - luz do sol, luz refletida da lua

Artificial - luz incandescente, fluorescente, mercúrio, Infravermelho etc. A luz que incide na superfície de uma cena é refletida pelo assunto a ser visualizado. Portanto, observe com cuidado a maneira pela qual a cena está refletindo a luz. Os objetos polidos e brilhantes produzem fortes reflexos, que podem comprometer a qualidade da imagem. As áreas com diferenças de iluminação, isto é, partes com muita reflexão de luz - ou muito claras - e partes com pouca reflexão - ou muito escuras - resultarão em imagens muito contrastadas.

Luz e IluminaçãoSomente a luz natural pode oferecer iluminação absolutamente uniforme, de qualquer forma ela

ainda pode ser afetada pelas nuvens e sombras. Todas as formas de luz artificial sofrem com o fato de que a medida que se aumenta a distância aumenta da fonte de luz maior é a redução da iluminação. Isto é devido a lei do quadrado inverso da iluminação onde a iluminação cai para um quarto de seu valor se a distância é duplicada.

Lei do Quadrado Inverso da IluminaçãoA medida que o fluxo luminoso é distribuído a partir da fonte de luz a área de espalhamento da

iluminação aumenta, porém a iluminação(lux) irá diminuir. Esta relação é expressada pela lei do quadrado inverso da iluminação ilustrada na figura abaixo:

A relação entre a iluminação e seu efeito a determinada distância é dado por:

E = I / D2

Este fator é particularmente importante na consideração da iluminação disponível para uma câmera. Por exemplo uma fonte de luz fornecendo um nível de 30 lux a 20 metros irá fornecer 7,5 lux a 40 Metros e somente 3,3 lux a 60 Metros. O outro efeito disso é que o longo alcance de níveis de luz podem apresentar problemas com lentes tipo íris automática. A não ser que seja configurada corretamente, o plano de fundo irá fazer a íris fechar e perder definição na distância.


O reverso disto é que se a íris for configurada para o nível de luz distante poderão ocorrer vários clarões no plano de fundo da imagem.

A figura acima ilustra os níveis reais de iluminação por uma distância de 100metros, a razão de variação de iluminação no caso de 100 metros para 10 metros é 100:1. Esta figura se refere a iluminações com luz branca uma vez que a iluminação por infra-vermelho não pode ser medida em lux.

O efeito desta lei também afeta a luz de infra-vermelho exatamente da mesma forma. O efeito disto quando utilizando iluminação por infra-vermelho ou unidades PTZ (pan tilt e zoom), podem ser catastróficos. Se for necessário dar aproximar o zoom de objetos distantes a potência da iluminação deve ser suficiente para a distância a ser visualizada. O problema desta situação é que quando o foco estiver em objetos próximos a imagem normalmente será ofuscada pelos clarões causados pela grande potência de iluminação.

Lei do Cosseno da IluminaçãoOutro fator que afeta o nível de iluminação de uma área é se a luz está atingindo a superfície em

um ângulo. Isto é normalmente o que acontece em sistema de CFTV quando um iluminador de infra-vermelho é localizado bem acima do nível do chão. Sem entrar em muitos detalhes referentes a teoria do fenômeno o princípio é mostrado na figura abaixo.

A figura acima mostra o efeito da luz atingindo uma superfície difusa em um ângulo. A área efetiva da superfície é reduzida proporcionalmente para o cosseno da luz incidente. Para evitar uma maior complexidade matemática, isto significa que a luz refletida de um alvo difuso será aproximadamente proporcional ao cosseno do ângulo incidente e do grau de reflexão do objeto ou cena iluminada. Isto acontece somente para objetos refletivos difusos. Ou seja, se uma superfície extremamente refletiva em ângulo for atingida, virtualmente nenhuma energia será refletida de volta junto com a luz incidente para a câmera. Este é o motivo porque um espelho em ângulo normalmente aparece como um objeto preto em uma imagem.


A iluminação máxima está no centro do feixe de luz, e vai caindo na medida que se aproxima das extremidades. Como pode ser visto na figura anterior existe uma maior redução de iluminação na maior distância. A fórmula da lei do cosseno pode ser modificada para aproximar os níveis de iluminação fora do alcance da lâmpada. Por isso é necessário levar em conta ambos os ângulos, o do feixe de iluminação e a também o ângulo que a lâmpada está direcionada. O ângulo total no ponto mais distante será o ângulo da lâmpada a partir da vertical mais a metade do ângulo do feixe.

E = ( I / D2)Cosθ + (½ ângulo do feixe)θ = ângulo da lâmpada

Por exemplo uma lâmpada de 300 watts fornece 20 lux a uma distância de 10 metros, tem um ângulo de feixe de 60o e está montada a 30o em relação ao eixo vertical. O nível de iluminação no ponto mais distante será aproximadamente 10 lux.

Distribuição Uniforme de LuzExiste um tipo de lâmpadas que pegam emprestados os princípios de antenas de radar para

atingir o mesmo nível de iluminação para objetos a distâncias longas ou curtas assim como em em pontos altos ou baixos do ângulo do feixe. Esse sistema de iluminação se chama Derwent System.


10.Lentes para CFTVA principal função de uma lente é

focar uma cena para o sensor CCD de uma câmera. Esta importante função é geralmente pouco avaliada, causando problemas após a instalação do sistema de CFTV. A lente tem o papel de direcionar a luminosidade refletida pelos objetos diretamente para o CCD com dimensões especificas.

TIPOS DE LENTES

Íris FixaÉ o tipo mais simples de lente, tem um orifício para a entrada da luz, predefinido pelo fabricante,

possui apenas o ajuste do foco. Devem ser utilizadas em locais com baixas variações de iluminação e com iluminação branca constante.

Íris ManualA lente com íris manual permite que a lente seja ajustada de forma a ter sua íris direcionando a

quantidade ideal de iluminação para o sensor CCD. Indicada para locais com iluminação especifica, muito intensa ou pouco intensa, é também recomendado o seu uso junto com a função ES (Eletronic Shutter)

Auto-írisSão lentes que são ajustadas automaticamente de acordo com o nível de iluminação do local.

Elas possuem motores e sistemas de verificação que definem quando a íris deve ser aberta ou fechada.Existem dois tipos de lentes auto-íris atualmente disponíveis. As lentes tipo "Vídeo" contem um amplificador interno para comparar o sinal de vídeo proveniente da câmera para ajustar a íris para um nível pré-determinado. As lentes tipo "DC" não contem amplificador e são controladas por um circuito localizado na câmera para ajustar a íris.

DC: As lentes Auto Íris tipo DC são acionadas por um mecanismo galvanométrico.Este tipo de lente deve ser utilizado com câmeras que contenham amplificadores.Contém normalmente um Plugue de 4 pinos padrão, e um filtro direcionador.

Vídeo: As lentes Auto Íris tipo Vídeo possuem as seguintes características: são acionadas por um mecanismo galvanométrico contendo um amplificador, recebendo uma referência do sinal de Vídeo. Possui normalmente um filtro direcionador e um ajuste para o nível e ALC.


VarifocaisAs lentes varifocais são lentes com distância focal ajustável, também conhecidas como lentes com zoom manual pois podem efetuar o zoom através de ajuste no próprio corpo da lente. É uma lente com íris manual ou automática que possui um zoom manual de algumas vezes integrado. Permite projeto e instalação de CFTV sem risco de erros.

Lentes ZoomLentes Zoom geralmente possuem funções zoom/foco/íris motorizados ou zoom/foco motorizado com auto-íris incorporado. Todas as funções motorizadas são efetuadas pelo controlador da lente.

Muitas lentes zoom são disponibilizadas com pré-posições. Lentes com pré-posições utilizam um resistor variável (potenciômetro) para indicar a posição do zoom/foco para o controlador. Esta função permite ao operador acessar diferentes áreas

CONSTRUÇÃO DAS LENTESPara entender a construção das lentes, é importante entender a teoria de luz. A velocidade de

luz quando está percorrendo o ar é aproximadamente 300.000 km por segundo ou 186.000 milhas por segundo. Quando a luz passa do ar para um meio denso em um determinado ângulo, como vidro ou água, sua velocidade é reduzida a um índice de refração específico do meio. A tabela seguinte mostra uma comparação entre os índices de refração para diversos meios.

Meio Índice de Refração Velocidade da LuzAr/Vácuo 1,0 186.000 m/seg. ou 300.000 km/seg.Água 1,33 140.000 m/seg. ou 225.000 km/seg.Vidro 1,5 124.000 m/seg. ou 200.000 km/seg.Diamante 2,42 77.000 m/seg. ou 124.000 km/seg.

Como a propagação da onda é continua, ocorre uma redução na velocidade pela curvatura do feixe de luz, quando este entra em um novo meio. É semelhante ao fenômeno que ocorre com uma bicicleta, mudando de direção quando entra em uma estrada de areia. O mesmo princípio básico é usado na construção de uma lente. As Lentes convexas e côncavas são os tipos básicos de lentes, os quais fazem o feixe de luz convergir e divergir

respectivamente. Estes tipos de básicos de lentes estão utilizados em conjunto e unidos de forma a proporcionar uma grande variedade de lentes.


Aberração Cromática de LuzQuando luz é refratada por vidro ocorre um erro na lente, denominada aberração cromática. O que é aberração cromática? A Luz visível é feita de cores diferentes e cada cor tem uma freqüência diferente. Estas cores serão refletidas diferentemente comparadas uma com outra, quando elas atravessarem uma lente convexa resultando em pontos focais diferentes para cada cor (como mostrado no diagrama), significando que a imagem não será focada corretamente. Para reparar este erro, agrupam-se várias lentes diferentes.

Este processo pode tornar a construção da lente mais complexo e conseqüentemente mais cara. Existem lentes, que não solucionam o erro cromático com precisão e não são compatíveis com câmeras coloridas, uma vez que não proporcionarão um foco preciso para todas as cores da imagem. A mesma razão e lógica também é aplicável para a faixa de freqüência de infravermelho. Por isto, em muitos casos, quando um iluminador de infravermelho é utilizado com uma câmera monocromática, que a imagem não é focalizada corretamente.

Grupos diferentes de vidro em uma lenteMuitas pessoas estão tem a concepção de que uma lente é composta de uma única peça de

vidro. Isto não é a realidade. Além das peças de vidro necessárias para correção da aberração cromática, outras peças adicionais de vidro também são requeridas para:

- Para focalizar a lente em objetos a diferentes distânciasQuando o foco da lente é movido de um objeto para outro em uma distância diferente, ou quando segue um objeto móvel, os elementos de reposição da lente, o ponto focal, por exemplo, mudam e a imagem assim permanecerá sempre focalizada. Este não é um problema para o olho humano, o qual varia as densidades da lente automaticamente. Operação esta que está longe de ser alcançada pelas lentes de CFTV!

- Para alcançar distâncias focais diferentes em uma lente zoomOs componentes de vidro se movem em relação aos outros de forma a alcançar uma magnificação diferente do objeto e resultando em distâncias focais diferentes em uma lente zoom.

Montante C/CSLentes Montante C

A flange traseira de uma lente Montante-C (distância da superfície onde a lente entra em contato com a câmera ao ponto focal do CCD) é 17,526mm(0,69 polegada). Esta é a única diferença entre uma lente com montante C e uma lente com Montante CS. Uma lente com Montante-C, assim como uma lente Montante CS, possui um diâmetro de 1 polegada com 32 TPI (Linhas por polegada).

Lentes Montante CSA flange traseira de uma lente Montante-C é 12,5mm (0,92 polegada). Sendo desta maneira

5mm mais curta que uma lente Montante-C e é necessário um anel espaçador de 5mm (ou, anel-C) quando for utilizar uma lente com Montante C em uma câmera Montante CS. Desta maneira, uma câmera com Montante CS é sempre compatível com lentes Montante C ou CS. Porém, uma câmera com Montante C não é compatível com lentes Montante CS. A maioria das câmeras profissionais utilizam Montante CS e acompanham um anel-C de 5mm para adaptação com lentes Montante C.


Lentes Montante FixoEnquanto as lentes com montante C- ou CS- podem ser modificadas de acordo com a aplicação,

as lentes com Montante Fixo, usualmente encontradas em mini-câmeras, micro-câmeras e board-câmeras não possuem um tamanho de montante padronizado e não podem ser trocadas tão facilmente como as lentes Montantes C e CS.

Aplicações Normais dos MontantesComo aplicação mais comum para as lentes com Montante C temos a fabricação de lentes com

Íris Fixa, e um maior conjunto de lentes internas objetivando um custo mais baixo resultando em um tamanho maior da lente.

Já as lentes com montante CS tem uma aplicação mais generalizada em lentes com Íris Automática ou Ajustável (Manual), que possuem uma construção mais elaborada em termos de materiais e projeto, permitindo facilmente a aplicação do montante tipo CS.

ÂNGULO DE VISÃOÉ o alcance angular que pode ser enfocado pelo tamanho da imagem. Distâncias focais

pequenas proporcionam um ângulo de visão mais largo, e distâncias focais largas proporcionam um ângulo de visão estreito. Muitas vezes referido também como Campo de Visão.

Velocidade ÓticaVelocidade Ótica ou F-stop é a característica que determina a velocidade que uma lente

direciona um sinal luminoso e é definido pelo F-stop (F-number) como F/1.2, f/2.0, etc. Esta velocidade é determinada pela Distância Focal (f) dividida pelo Diâmetro (D) da lente:

F-stop = DF/D

Quanto maior a Distância Focal, se o Diâmetro é o mesmo, maior será o f-number (como f/4 ou f/8) lentes que direcionam menos luz para o sensor da câmera resultam em uma lente mais lenta.


Quanto menor o f-number da lente (como f/1,2 ou f/1,4) uma maior quantidade de luz é transportada para o sensor da câmera. Se a DF for fornecida, com um maior Diâmetro, irá resultar em uma lente com um f-number menor que pode operar com níveis mais baixos de luz.

Para concluir, podemos dizer que quanto menor o f-number, maior a quantidade de luz direcionada para o sensor da câmera e melhor é a qualidade da imagem. O f-number normalmente é marcado no corpo da lente, especialmente no anel de abertura da íris.

Na tabela abaixo, indicamos alguns números f, e sua taxas de transmissão especificas:

Número f 1.4 2.0 2.8 4.0 5.6 8.0 11.0 16.0 22.0 Fechada

Taxa de transmissão 1 1/2 1/4 1/8 1/16 1/32 1/64 1/128 1/256 0

Como podemos ver a diferença em apenas um F-stop pode fazer uma grande diferença na quantidade de luz disponível no sensor de imagem.

Profundidade de CampoA profundidade de campo é a área em

frente e atrás do ponto de foco que aparecerá nitidamente no monitor. Alguns dos fatores que afetam a profundidade de campo são:

– F-stop: Quanto mais largo o F-stop, mais larga será a profundidade de campo. Este é o motivo pelo qual lentes auto-íris possuem uma profundidade de campo mais larga durante o dia (a íris está fechada, o F-stop está mais largo resultando em uma profundidade de campo maior) se comparado com a mesmo campo de visão a noite (a íris está totalmente aberta, com um F-stop menor e conseqüentemente uma profundidade de campo menor).


– Distância Focal: A profundidade de campo é inversamente proporcional a distância focal, ou seja quanto maior a distância focal da lente menor a profundidade de campo. É por este motivo que as lentes com ângulo maior fornecem uma imagem e objetos de fundo mais nítidos.

Filtros de Densidade Neutra (ND)Imagens muito brilhantes tem sua luminância reduzida quando a luz entra na lente passando por filtros ND. Para imagens brilhantes, um F-stop alto se torna necessário. É um processo bastante difícil produzir uma lente que opere com precisão suficiente operando com F-stop alto. A forma mais simples de conseguir isto é bloquear a luz oticamente por meio de filtros de ND, quando uma íris mecânica é usada.

Formatos de LentesExistem no mercado uma série de formatos de lentes (2/3”, 1/2”, 1/3”, 1/4”), e essa quantidade de formatos algumas vezes causa certa confusão. Se, por exemplo, um instalador com um câmera com formato (2/3”) a qual precisa ser substituída e vai utilizar a lente de 1/2” que estava na câmera 1/2”, após feita a substituição a área coberta ficou reduzida. Para ter o mesmo campo de visão será necessário substituir a lente para uma distância focal menor ou adaptada. Mas a operação reversão não é verdadeira, pois uma lente de 1/2” não pode ser utilizada com uma câmera com sensor de formato maior. Abaixo temos uma tabela que indica as proporções e possibilidades de utilização do conjunto câmera/lente.

Câmera/Lente ⅔” ½” ⅓” ¼”

⅔” 100% 75% 50% 38%

½” - 100% 66% 50%

⅓” - - 100% 75%

¼” - - - 100%

ESCOLHENDO A LENTE

A escolha da lente certa para uma determinada aplicação é uma das decisões mais importantes durante o projeto de um sistema de CFTV. A experiência ajuda, mas é importante verificar com o usuário e definir qual o campo visual a ser visto no monitor. O campo de visão é a largura e a altura da cena vista pela lente. Depende da distância focal e distância do objeto.


Qualquer campo de visão possui uma área crítica que é sua área designada. Por exemplo, quando uma câmera está visualizando o portão, o espaço pelo qual o carro está vindo é a área crítica de visão, ou se a pessoa está observando a porta, o espaço ocupado pela uma pessoa caminhando através da porta é a área crítica de visão. Desta forma, toda cena tem uma área de visão crítica. Esta área crítica normalmente é ignorada durante a seleção da lente

para uma determinada aplicação. Após a instalação, não é rara a ocorrência de comentários do usuário, que gostaria de identificar uma pessoa em determinado campo de visão, mas não pode fazê-lo com a lente instalada.

Passo 1Identifique a área da cena, a qual deve ser coberta pela lente e determine a largura ou altura

vertical da cena.Passo 2

Determine a distância da câmera para a cena.

Passo 3Calcule a distância focal da lente. Os seguintes métodos podem ser usados:

1. Fórmula convencional

A distância focal pode ser calculada tanto através da largura, como através da altura da cena, por intermédio das seguintes formulas:

f = c * d / w ouf = v * d / h, ondec = largura do sensor CCDv = altura do sensor CCDd = distância da câmeraw = largura do campo de visãoh = altura do campo de visãof = Distância Focal da lente

2. Círculo Calculador de lentes ou Tabela de LentesMuitos fabricantes de lentes fornecem este gabarito de lentes. Sua utilização é bastante simples

e a distância focal da lente pode ser facilmente calculada a partir da distância de objeto e dimensões da cena. A sua maior limitação é que não fornece nenhuma indicação da área crítica que será vista no monitor.

3. Calculador de Lentes disponível no site do Guia do CFTV.Nosso site de informações sobre CFTV dispõe de uma seção com uma rotina calculadora de

lentes a qual pode ser usada para calcular a distância focal de uma lente para qualquer aplicação. Este calculador pode ainda calcular a porcentagem (%) do tamanho da área critica de visualização no monitor.


Passo 4Conforme mencionado, em qualquer cena existem áreas ou objetos móveis que são críticos. É

importante entender o que é requerida, uma detecção ou identificação positiva. Visão de detecção - A área crítica de visualização deve cobrir 5% da tela do monitorVisão de ação - A área crítica de visualização deve cobrir aproximadamente 10% da tela do

monitorVisão de identificação - A área crítica de visualização deve cobrir aproximadamente 25% da tela

do monitor.A partir destas relações determine as dimensões horizontais e verticais da área crítica de

visualização.Passo 5

Calcule a área útil da cena e também área crítica de visualização multiplicando as dimensões horizontais e verticais. Divida a área crítica de visualização pela área total de visualização para determinar o tamanho da área crítica de visualização no monitor.

Passo 61. Se a proporção da área crítica de visão for à esperada, utilize a distância focal calculada.

2. Se não for, então modifique:

- a distância focal até a proporção correta ser encontrada ou;

- modifique a distância da câmera até a proporção correta ser encontrada.

3. Se ainda assim não for encontrada a lente exata para sua aplicação, então deve ser escolhida

a lente que esteja mais próxima da distância focal requerida.

ExemploUma câmera de ⅓” está visualizando o portão de entrada de uma fábrica. A passagem de um

carro através do portão é a área crítica de visualização.Sensor ⅓”; largura ( c ) = 4,8mm altura (v) = 3.6mmDistância do portão (d) = 25 metrosLargura do portão (w) = 3 metrosDimensão do carro (frontal) = 2 m X 2 m

Distância Focal f = c * d / w = 4,8 * 25/3 = 40 mmAltura da cena h = v * d / f = 3,6 * 25/40 = 2,25 mÁrea da Cena = 3 m X 2,25 m = 4,5 m2

Área Crítica = 2 m X 2 m = 4 m2

Porcentagem(%) do tamanho do carro no monitor = 4 * 25 / 4,5 = 22,2%O carro cobrirá aproximadamente 22% da tela do monitor. Isto permitirá que uma identificação

positiva do carro que está passando pelo portão.


1. LENTES ZOOMGeralmente tem funções motorizadas de zoom/foco/íris ou zoom/foco motorizadas e auto íris

integrado. O controle se encarrega de todas as funções motorizadas. Muitas lentes zoom contam com potenciômetros de pré-posição. As lentes com pré-posições utilizam uma resistência variável (potenciômetro) para indicar ao controle a posição de zoom/foco. Isto permite ao operador ver áreas pré-estabelecidas sem ter que estar ajustando novamente o zoom/foco.

2. PROBLEMAS COM AUTO ÍRISA maioria dos problemas experimentados, são com lentes auto íris. É raro que uma lente esteja

danificada “ao tira-la da caixa” e que para ela não se pode atribuir a falha na operação à um erro do usuário. Se a auto íris não funciona tente o seguinte:

O conector de auto íris está corretamente encaixado?Verifique que o conector da lente esteja encaixado como indica as instruções. Um correto encaixe do cabos no conector é crucial, se estiver incorreto poderá danificar a câmera ou a lente. Uma conexão invertida da alimentação e da terra geralmente fundem um fusível ou um circuito dentro da câmera, assim tenha cuidado.

INSTALAÇÃO DO CONECTOR1. Retire um pouco da capa do cabo e o enrole suavemente para evitar que os fios se rompam.

2. “Estanhe” o cabo com solda e corte para ajustar a longitude do pino do conector.

3. Aplique um pouco de solda ao pino do conector. Isto fará a instalação do cabo mais simples.

4. Coloque um pedaço de tubo termo-retrátil no cabo.

5. Enquanto esquenta o pino, coloque o cabo e retire o soldador. Apóie o cabo até que a solda esfrie.

6. Posicione o termo-retrátil até cobrir a solda e aplique calor que ele se retraia.

A lente recebe tensão apropriada?Com um voltímetro, meça a tensão nos terminais de alimentação e terra do conector de íris da

câmera. A maioria das lentes requerem ao menos 8.5 VDC e um máximo por volta de 15-16 volts. A ausência de tensão poderia indicar um problema na câmera.

A lente foi ajustada corretamente?• Nível de controle principal da íris: Situar o controle em alto abrirá, situa-lo em baixa fechará a

íris. Depois de um ajuste inicial a um nível desejado, a íris manterá esse nível de vídeo desejado, a íris manterá esse nível sobre diferentes condições de iluminação. Não é conveniente fazer o ajuste durante a noite porque assim a íris permanecerá em geral, muito aberto durante o dia.

• ALC: Controle de sensibilidade da íris. Ajusta o tempo de reação da íris às mudanças de luz (rápido - lento). Um ajuste rápido aumentará a sensibilidade e a velocidade de reação, um ajuste lento reduzirá ambas as características. Ajuste o controle a metade, para que a maioria das aplicações. Quando se ajusta o ALC não se percebe nenhuma mudança significativa na imagem.

• Ampliação de cores: Algumas lentes contam com o ajuste de ampliação de cores para reduzir a oscilação em certa câmeras (a íris se fecha e abre rapidamente com luz brilhante). Se houver oscilação ajuste o controle até que a íris fique fixa.


VERIFIQUE AS OPÇÕES DE LENTE NA CÂMERAConsidere que existem câmeras que contam com opção para lentes tipo Vídeo e DC. Algumas

delas requerem que se mova um interruptor para selecionar a saída apropriada para a lente que se está usando. Uma lente tipo Vídeo não funcionará se a câmera se ajusta no tipo DC e vice-versa. Outras câmeras requerem que o conector da íris se encaixe de forma diferente. Veja o catálogo da câmera para obter mais informações a este respeito.

SEPARE OS CABOS NÃO USADOSAssegure-se de separar com fita ou tubo termo-retrátil os cabos não usados do conector da íris.

Algumas lentes tem opções especiais que normalmente não se usam, mas se estes cabos se tocam entre si ou a blindagem, a lente poderá não funcionar.

PROBLEMAS NAS LENTES ZOOMCabeamento

Verifique se o conector de controle está fixado de acordo com o controle usado.

Identifique o código de cores da lente e do controladorA maioria dos controladores e lentes tem descrições comuns para cada função da lente. Se for

requerido fazer uma conexão simples e existe muitos cabos, consulte o fabricante da lente ou do controle, para obter mais informação.

A lente recebe a tensão adequada?Com um voltímetro revise no conector se a lente recebe a tensão apropriada. Alguns fabricantes

oferecem lentes que operam com sistemas de 6 ou 12 volts e poderão não ser compatíveis com seu sistema. Assegure-se que a lente e o controlador estejam desenhados para trabalhar em conjunto.

A lente funciona mas a imagem está desfocada

Não deu certo o procedimento de ajuste do foco da câmera (backfocus)? Uma lente zoom que não se ajusta adequadamente com a câmera não se enfocará em ângulos abertos ou não permanecerá enfocada quando se fizer aproximações (se conhece como perda de lente ou de rastreamento de zoom). Siga o procedimento que abaixo se menciona para ajustar a lente e a câmera:

Procedimento de ajuste de foco1. Abra a íris ao máximo. Se tiver muita luz use filtro.

2. Ajuste o foco para “longe” e o zoom a um ângulo amplo.

3. Ajuste o foco da câmera(backfocus) só para obter uma imagem clara.

4. Faça uma aproximação a um objeto que está à uma distância de pelo menos 5 metros.

5. Ajuste o foco da lente somente para obter uma imagem clara.

6. Repita o anterior até que a lente continue no foco ao modificar o zoom.

As montagens da lente e da câmera são compatíveis?Assegure-se de que as montagens da câmera e da lente são compatíveis. Consulte a seção

anterior que trata sobre verificação de compatibilidade de montagens C/CS. Não utilize mais que um aro adaptador de 5mm quando colocar lentes de montagem C, em câmeras de montagem CS.

Recomendações Para Evitar ProblemasA. Solicite que o fabricante/distribuidor recomende o tipo de lente mais adequado para sua aplicação

particular.

B. Solicite ao fornecedor que instale os conectores de controle e auto íris sempre que possível. O custo


de não ter que instalar um conector você mesmo, não é tão significativo.

C. Antes de começar a instalação familiarize-se com os equipamentos.

D. Teste todos os equipamentos em sua bancada de trabalho antes de proceder a instalação. Se a unidade apresenta um defeito durante a prova, pode solicitar que seja trocado ou reparado antes de ir ao lugar de trabalho.

E. Consulte o Suporte Técnico do fabricante ou distribuidor antes de devolver uma unidade como defeituosa. Ligue para pedir assistência técnica, vários problemas podem ser resolvidos por telefone. Lembre que a maioria das dificuldades com qualquer classe de equipamentos resultam de erros do usuário e não de um dano no equipamento.

F. Leve sempre uma lente de distância focal fixa e íris manual, isto o ajudará a determinar se a câmera está funcionando corretamente e então proceder a solucionar os problemas com a lente. O fato de não ter imagem não significa que a lente está defeituosa.

G. Leve um multímetro, este o ajudará a determinar se todo o equipamento está recebendo a tensão adequada.

Estes procedimentos irão auxiliar a prevenir os erros mais comuns e verificar o funcionamento de seus equipamentos.


11.Câmeras de CFTVAs câmeras são equipamentos destinados a converter níveis de iluminação e cor em sinais

elétricos, seguindo certos padrões. Todas as câmeras possuem elementos (sensores) os quais são atingidos pela luz. Todo o sistema de visualização tem como ponto de inicio a câmera. A câmera cria a imagem através dos níveis de iluminação capturados do ambiente através da lente e do sensor de imagem CCD, essa imagem capturada é então processada e transmitida para o sistema de controle, como um quad, multiplexador ou DVR. Atualmente existem diversos tipos diferentes de câmeras projetados para aplicações e ambientes específicos. Existem micro câmeras para aplicações simples, câmeras profissionais para aplicações de maior segurança ou exigência, câmeras speed-domes para aplicações de grande porte e grande versatilidade, entre outras.

Abaixo indicamos um diagrama em blocos com os principais circuitos de uma câmera de CFTV:

Temos listados abaixo algumas das características mais importantes das câmeras de CFTV:

ResoluçãoA resolução é definida por linhas de resolução. Quanto maior o número de linhas melhor é a

resolução da câmera. Já o número de linhas é definido pelo número de pixels em linhas e colunas do sensor de imagem (CCD ou CMOS)

Existem duas medidas principais de resolução, a resolução horizontal e a resolução vertical:

Resolução horizontal: Isto é o número de linhas verticais. Resolução vertical: Isto é o número de linhas horizontais.

A definição da resolução é medida através de uma imagem de teste que possui um determinado número de linhas de graduação, no ponto onde a graduação deixa de ser vista é o limite de resolução da câmera, é possível definir a resolução também através da técnica de largura de banda.

Sensibilidade/iluminação Mínima de cenaÉ definida em lux e é a indicação do nível de iluminação mínimo necessário para a câmera poder

operar. Quanto mais baixo o valor, melhor a sensibilidade da câmera. Infelizmente esta é uma área que causa muita confusão no mercado. Cada fabricante tem seu próprio método de medir o desempenho da câmera. Algumas das variáveis são:

Vídeo Utilizável: Não padronização para este método.

Velocidade Da Lente: Alguns utilizam lentes com F1,4 enquanto outros usam lentes com F1,2

Níveis de Reflexão: Alguns fabricantes usam 89% e outros usam 75%.

AGC ligado/desligado: Alguns fabricantes ligam o AGC para definição da sensibilidade e outros quando outros mantém o AGC desligado.

O melhor teste realmente deve ser feito na prática comparando duas câmeras sob ambientes similares usando lentes similares, nas mesmas condições.


Para assegurar a formação da imagem no nível do sensor, é importante que os 3 critérios das especificações acima sejam acompanhados. Isto é sempre difícil de conseguir na prática por exemplo, a câmera estar visualizando uma superfície escura onde a reflexão seja de apenas 5%, dessa forma nenhuma imagem será captada porque as especificações da câmera foram medidas para reflexão de 75%. Alguns fabricantes definem como o nível de lux necessário no sensor , enquanto outros definirem a luz requerida na cena. Esta é uma outra fonte da confusão.

Relação Sinal/Ruído (S/N):O ruído de imagem está presente em qualquer sinal de vídeo. Este ruído não pode ser

eliminado, porém pode ser diminuído, através da utilização de um projeto mais elaborado A Relação sinal/ruído indica a razão entre o sinal de vídeo e o ruído. Boas câmeras terão um índice de ruído mais baixo, resultando em uma relação de sinal ruído mais alta. Esta razão é expressa em decibéis (dB) um valor acima de 48db é considerada boa.

Tensão de Trabalho:A maioria das câmeras de CFTV trabalha com uma das seguintes tensões:• 127VAC, ou 24VAC ou ainda 12VDC

• 24VAC é o tipo de alimentação mais utilizado por permitir maiores distâncias de cabeamentos sem perdas, além de permitir a sincronização.

Sensor de Imagem – Dispositivo de captação da imagem da câmera normalmente CCD, porém existem algumas variações conforme o fabricante. Existem no mundo poucos fabricantes dos elementos CCD, por ser uma técnica de fabricação bastante avançada. Sendo estes distribuídos aos fabricantes das câmeras, como SONY, JVC, TOSHIBA.

CCD - (Charged Coupled Device) é o dispositivo responsável pela conversão das imagens visuais em sinais elétricos. Ele é composto por milhares de elementos sensíveis à luz. Desta forma, a imagem formada sobre o CCD é dividida em vários elementos de imagem, chamados de “Pixel”. Cada pixel contém as informações correspondente aquela área de imagem. Assim o CCD funciona como um filme de uma máquina fotográfica, capturando imagem, com a diferença de poder ser lido, apagado e usado novamente. Este ciclo de leitura, sendo repetido rapidamente (60 vezes por segundo) faz com que o sistema atue como uma filmadora. O CCD recebe a luz através da lente e a transporta para a câmera para que ela possa trabalhar.

Formato do CCD - Em CFTV quase totalidade das câmeras utilizam CCD de ⅓” . Existindo algumas variações como câmeras de CCD de ¼” utilizadas em áreas médicas e de pesquisa, mas com o custo bem mais elevado, pois podem fornecer uma qualidade/resolução (detalhes) de uma imagem muito maiores. Os elementos de imagem do CCD estão dispostos numa área cuja proporção entre altura e largura é de 3 para 4. A medida desta área corresponde ao formato do CCD e é tomada na diagonal, em frações de polegada, podendo ser de ⅓” ou¼”.

Resolução – Medida em número de linhas horizontais de TV e corresponde à qualidade de imagem gerada. É a característica que irá definir a qualidade da imagem de uma câmera. Quanto maior o número de linhas melhor a qualidade da imagem gerada. Normalmente está entre 250 a 500 linhas para câmeras coloridas e entre 300 a 500 linhas para câmeras preto e branco.

Linhas de Resolução para Câmeras coloridas em média estão em torno de 330 a 480 linhas, sendo as câmeras Digitais as que fornecem um melhor desempenho.

Iluminação – Também conhecida como Lux da câmera, é o nível de iluminação mínimo para uma imagem aceitável. Tem um valor característico entre 0,01 a 0,5 para câmeras preto e branco e entre 0,7 a 3 Lux para câmeras coloridas. Quanto menor o lux melhor será a imagem em condições de baixa iluminação e mais sensível será a câmera. Esta medida (especificada em lux) é determinada em relação a uma abertura de lente (número F). A utilização de lentes com aberturas diferentes da especificada para uma iluminação mínima, altera a sensibilidade da câmera.

AGC – Controle Automático de Ganho. É uma função efetuada pelo circuito da câmera que atua sobre o sinal de vídeo para mantê-lo em níveis constantes independente das variações ambientais. Este


controle permite um ajuste automático do sinal de vídeo entregue pela câmera, em relação à variação de luminosidade da cena captada.

Velocidade do Obturador - Shutter Speed é a velocidade de leitura dos pixéis (pontos de imagem do sensor CCD). Em muitas câmeras pode ser ajustado de forma a compensar uma variação na iluminação da cena, também chamada íris eletrônica melhora a imagem em câmeras com lentes com íris fixa ou ajustável. Não deve ser habilitada com lentes auto-íris. O controle de velocidade do obturador (Shutter control) permite à câmera captar cenas com movimentos rápidos. Na prática, este recurso atua como uma íris eletrônica, melhorando a definição da imagem de cenas muito iluminadas.

BLC - Back Light Compensation (compensação de luz de fundo), é uma função importante nas câmeras, pois proporciona uma compensação para situações onde uma iluminação intensa no plano de fundo pode obscurecer um objeto ou local que esteja sendo monitorado. Pode ser analógico ou digital, dependendo da câmera, sendo que o último tem uma performance bem mais apurada. Devemos sempre dar preferência a câmeras com esta função. O recurso de compensação de luz de fundo permite a atenuação desta fonte de luz, melhorando a iluminação do objeto a sua frente e portanto a definição da imagem captada.

ATW - Balanço automático do nível de branco, ajusta automaticamente os pontos de imagem em relação aos diferentes pontos de branco da imagem, evitando o brilho excessivo ou reflexão demasiada nos pontos claros da imagem. Este recurso, existente em algumas câmeras coloridas, permite que as cores mostradas na tela do aparelho receptor correspondam exatamente às cores originais da cena que está sendo captada.

Obturador Eletrônico - Obturador Eletrônico ou Electronic Shutter, algumas vezes chamado de íris eletrônica é uma das principais funções de uma câmera CCD, não é realmente um obturador em movimento, trata-se de um engenhoso mecanismo do processamento de sinal. Sob condições de baixa iluminação, o CCD irá efetuar a varredura do sinal com uma velocidade de 60 quadros por segundo. Sob condições de iluminação forte, o processamento de vídeo automaticamente responde aumentando a velocidade na leitura do CCD e compensando imediatamente o excesso de iluminação, resultando em um controle preciso do nível do sinal de vídeo. Mesmo com uma velocidade do obturador de 1/100.000 de segundo, a câmera CCD permanece com uma razão de 60 imagens por segundo, porém cada imagem é obtida a partir de um intervalo muito menor de tempo. Esta função não termina no CCD a imagem é constantemente monitorada e otimizada pelos avanços nos circuitos de processamento de sinal. O resultado final é uma imagem de excelente qualidade, sem interferência, sem ajustes e com uma incrível confiabilidade.

Parâmetros das Câmeras

Câmeras Preto e BrancoDesde a invenção dos sensores CCD, as câmeras P&B tiveram um desenvolvimento muito

rápido, e os preços caíram de forma vertiginosa.

As principais vantagens das câmeras P&B são:

- Possuem uma resolução muito superior a maioria de coloridas proporcionam um melhor imagens de ótima definição.

- Fornecem uma ótima sensibilidade em condições de baixa iluminação.

- Câmeras P&B são extremamente sensíveis ao Infravermelho: O olho humano não pode enxergar através do infravermelho. Porém câmeras CCD podem. Este tipo de equipamento permite a utilização de câmeras P&B na total escuridão.

Câmeras ColoridasAs primeiras câmeras coloridas chegaram para introduzir no mercado novos parâmetros de

qualidade de imagem.


As câmeras coloridas trabalham no princípio básico da utilização centenas de milhares de pixéis sensíveis de três tipos diferentes, um para cada cor. O número de pixéis ativos é muito baixo em comparação com uma câmera P&B, isto quer dizer que a resolução de câmeras color sempre foi mais baixa do que a resolução das câmeras P&B. Atualmente as câmeras tem tido grandes avanços nas linhas digitais e DSP, onde está sendo possível desenvolver câmeras de qualidade excelente e superando a barreira das 500 linhas de resolução.

Resposta a luz de câmeras CCDEsta é uma informação importante, cores e tipos diferentes de luz tem freqüências diferentes de

resposta. Assim como olho humano, o sensor CCD e o monitor têm freqüências de resposta diferentes o que torna todo o processo bastante complicado.

Os sensores CCD's também tem uma sensibilidade à luz diferente do olho humano. Os CCD's são extremamente sensíveis ao Infravermelho. Já os monitores e gravadores tem outro tipo de resposta, assim todo o processo de montagem de um sistema de CFTV se torna um tanto complicado de igualar as características de cada uma das etapas do processo.

O olho humano é sensível a luz verde, enquanto o sensor CCD é muito sensível ao infravermelho que não é visível ao olho humano. O sensor CCD funcionará muito melhor de luz que contenha a uma iluminação por infravermelho.

De qualquer forma os iluminadores de infravermelho podem gerar iluminação para as câmeras, que após a geração da imagem, poderá ser visualizada normalmente na forma de preto e branco no monitor.

Tipos de Câmeras

MicrocâmerasSão pequenas câmeras, de pequeno porte que se caracterizam por ter um custo muito baixo,

mas uma qualidade bastante limitada, são muito utilizadas no mercado brasileiro devido ao seu custo e facilidade de instalação, mas muitas vezes deixam a desejar em desempenho onde a aplicação requer funções mais complexas. Existem modelos coloridos e Preto&Branco, possuem poucas funções integradas e suas especificações são muito simples, sendo suplantadas em termos de qualidade e funcionalidade por qualquer tipo de câmera.

CâmerasSão dispositivos eletrônicos mais avançados, de médio porte que se caracterizam por ter um

recursos e funções mais completas, permitindo a troca de lentes, ajuste de parâmetros e configurações de forma a alcançar o melhor desempenho. Tem tido um crescimento acelerado no mercado brasileiro a necessidade de profissionalização e crescimento do meio, a tendência é que sejam cada vez mais utilizados.


Sensor de Imagem – CCD

O CCD, (Charge Coupled Device ou em português Dispositivo de Carga Acoplada) consiste de centenas de milhares de elementos de imagem individuais (pixéis) em um minúsculo chip de½", ⅓", ou ¼". Cada pixel armazena um pequeno nível de sinal elétrico correspondente a luz incidente sobre ele. Os pixéis são dispostos precisamente sobre uma matriz, com registradores de deslocamento horizontais e verticais transferindo o sinal para o circuito de processamento da câmera. Esta transferência de sinal equivale a sessenta quadros por segundo.

O CCD de ⅓" é o formato de sensor mais amplamente utilizado nos dias de hoje; seu tamanho é de 5,5mm (diagonal), 4,4mm (horizontal) e 3,3mm (vertical). O sensor com formato de ¼", recentemente utilizado em câmeras coloridas, possui 4mm (diagonal), 3,2mm (horizontal) e 2,4mm (vertical).

O Obturador Eletrônico do sensor CCD tem a importante função de compensar a iluminação, obtendo uma imagem com melhor qualidade e confiabilidade.

Área/CCD 1” ⅔” ½” ⅓” ¼”

Horizontal 12.700 mm 8.800 mm 6.600 mm 4.800 mm 3.200 mm

Vertical 9.525 mm 6.600 mm 4.800 mm 3.600 mm 2.400 mm

Diagonal 15.875 mm 10.991 mm 8.000 mm 6.000 mm 4.000 mm

Sensores de Imagem CCD X CMOS

Quando uma câmera é desenvolvida, existem duas principais tecnologias possíveis para o sensor de imagem: o CCD e o CMOS. CCD e CMOS são os componentes críticos que funcionam como o filme digital da câmera. Mostraremos aqui as principais diferenças entre os dois tipos principais de sensores de imagem, procurando fornecer informações úteis para a determinação do tipo mais adequado de câmera.

Tecnologia CCD

Os benefícios da utilização do sensor CCD incluem:

• Melhor sensibilidade: Os CCD's podem produzir imagens de boa qualidade mesmo em condições de baixa iluminação. Principalmente os modelos P&B.

• Melhores cores e imagem mais nítida: Nos últimos anos os sensores CMOS tem reduzido a lacuna tecnológica entre as duas tecnologias. Porém o CCD se mantém superior e será a melhor opção para os próximos anos.


• Nível de qualidade alto e padronizado: Tipicamente o desvio de características entre dois CCD's do mesmo modelo são mínimos.

• Baixo nível de ruído de fundo: Um CCD produz muito menos ruído de fundo do que um sensor CMOS.

Algumas desvantagens da tecnologia CCD incluem:

• Maior custo de produção: O sensor CCD é produzido por um processo diferenciado de maior custo; portanto a unidade tem um preço mais alto em relação aos sensores CMOS.

• Maior custo e complexidade de incorporação: É mais complexa a construção de uma câmera baseada em sensor CCD, assim como são necessários componentes adicionais.

• Quando existe um objeto muito brilhante na cena (ex. uma lâmpada ou luz direta do sol), o CCD pode ser ofuscado causando listras verticais acima e abaixo do objeto. Este fenômeno é chamado “blooming and smear” (florescimento e mancha).

Tecnologia CMOS

A tecnologia CMOS é a tecnologia padrão utilizada na maioria dos chips, circuitos integrados e semi-condutores produzidos no mundo, incluindo chips de memórias, microprocessadores e muitos outros. Isto torna a tecnologia muito mais acessível do que a tecnologia CCD.

Algumas características do CMOS:

• Custo mais baixo graças ao processo padrão de fabricação e de não necessitar de componentes especiais;

• Em ambientes de baixa iluminação, um padrão fixo de ruído aparece. Isto pode ser visto como pequenos pontos ou linhas de ruído na imagem;

• É mais fácil de projetar uma câmera baseada em CMOS do que em CCD. Um sensor CMOS permite que seja produzida uma câmera com menos componentes e com tamanho reduzido;

• Muito utilizados em Web-Cams domésticas, para pequenas aplicações de vídeo-confência e chats, devido ao baixo custo.

Algumas das desvantagens da tecnologia CMOS:

• Baixa sensibilidade de iluminação: Para operar corretamente, o sensor CMOS requer um ambiente bem iluminado;

• Maior relação de ruído do que CCD's; • As tecnologias mais atuais de sensores CMOS, tem fornecido uma qualidade razoavelmente

comparável aos CCD's mais simples. E em comparação aos sensores CMOS anteriormente produzidos produzem uma imagem de boa qualidade com cores mais brilhantes, melhor sensibilidade e maior nitidez na imagem;

• Alguns sensores CMOS utilizados em câmeras IP, possuem ainda a desvantagem da imagem produzida ser escalonada pela redução de linhas e pixels. Isto significa que enquanto uma imagem em tamanho completo (VGA, 640x480) será nítida e boa, pode perder informações quando escalonada para 320x240 ou menos. Para resolver este problema existe um processo chamado interpolação onde os pixels próximos são comparados de forma a gerar um pixel baseado em vários outros proporcionando melhor qualidade na imagem reduzida, existem ainda embarcados neste tipo de câmeras poderosos chips que permitem processos avançados de compactação.

Resultados da Comparação

Nossa recomendação é a utilização de câmeras baseadas em CCD em todas as situações onde qualidade de imagem ou sensibilidade de iluminação forem os principais requisitos. Para aplicações onde o custo ou tamanho sejam críticos, um câmera baseada em CMOS é normalmente a melhor solução.


Na maioria das vezes de acordo com as vantagens e desvantagens acima, encontramos câmeras com muito mais recursos e funções com sensores CCD, onde o conjunto sensor de imagem e circuitos da câmera poderão ser instalados em ambientes muito mais complicados, como locais totalmente externos, com agentes de dificuldade. Enquanto os sensores CMOS serão encontrados em câmeras mais simples como micro-câmeras e mini-câmeras de baixo custo.

Possivelmente nos próximos anos a tecnologia CMOS terá grandes avanços e dentro de algum tempo e estará muito próxima aos CCD's em termos de qualidade de imagem e sensibilidade, de forma que seja possível aplicar sensores CMOS em câmeras profissionais para grandes aplicações.

Resolução

A resolução de sistemas de CFTV normalmente é medida em linhas de TV, no campo. O número de linhas de TV verticais tem um máximo de 350 linhas no sistema NTSC de 525 e não é variável. Porém as linhas de TV horizontais, que é o principal parâmetro de qualidade de uma imagem, varia dependendo da qualidade do conjunto câmera, lente, meio de transmissão e monitor.

Resolução da CâmeraA indústria de Sensores CCD para Câmeras de Vídeo usam pixéis (elementos de imagem) como

seu parâmetro de qualidade. Uma resolução média de uma câmera P&B no sistema EIA é de 510 pixéis horizontais por 492 pixéis verticais e é equivalente a 380 linhas. CCDs com alta resolução possuem 768(H) x 492(V) pixéis e são equivalentes a 570 linhas. A resolução média de câmeras coloridas está na ordem de 330 linhas e câmeras coloridas de alta resolução possuem em torno de 460 linhas.

Resolução do MonitorOs monitores no sistema NTSC possuem 525 linhas de varredura vertical independente de seu

tamanho. Uma resolução horizontal de 700 linhas para monitores P&B representa um valor médio e um monitor com mais de 900 linhas representa um monitor de alta resolução em um sistema EIA. A resolução horizontal de monitores coloridos de média qualidade está por volta de 300 linhas e monitores com mais de 450 linhas são definidos como de alta resolução.

Para ampliar a resolução do sistema, é recomendado escolher um monitor que possua uma melhor resolução do que a da câmera, para evitar a perda de definição nos pontos da imagem.


12.Sinal Composto de VídeoO sinal de vídeo é o sinal elétrico básico que é gerado na câmera e enviado ao monitor ou

dispositivo de controle através de um sistema de transmissão. Em CFTV este sinal é chamado de Sinal de Vídeo Composto. Tendo uma amplitude máxima de 1 volt de pico a pico. Descreveremos os diferentes componentes do sinal composto de vídeo e o propósito de cada um. O sinal composto de vídeo é formado pelas seguintes partes:

• Sinal de Vídeo• Pulsos de sincronismo Horizontal• Pulsos de sincronismo Vertical

Sinal de Vídeo

Quando a luz atinge a superfície do chip CCD, é gerada uma carga no pixels (ponto de imagem), a qual é diretamente proporcional a luz incidente ao pixel no sensor. Mais luz significa uma carga maior.

Esta carga é então lida a partir do chip CCD e é convertida no sinal de vídeo. A metodologia de leitura da carga do sensor depende do tipo de CCD utilizado. Quanto maior a incidência de luz sobre o pixel, maior será a amplitude do sinal de vídeo. No sinal composto, a amplitude máxima do sinal de vídeo é de 0,7 volts. Em outras palavras, o branco ou a parte brilhante de uma imagem terá o nível de sinal da ordem de 0,7 volts, enquanto o preto ou a parte escura terá um sinal de 0 volts.

Sincronismo Vertical

Uma imagem de vídeo é composta de quadros de vídeo. No sistema NTSC são 30 quadros por segundo, enquanto no sistema PAL são 25 quadros por segundo de forma a evitar a flutuação da imagem em CFTV, estes quadros de vídeo são divididos em dois 2 campos: campos pares e ímpares.

Estes campos são separados através da câmera e são então combinados em um novamente na terminação ao monitor. Esta técnica também é chamada de entrelaçamento dos campos.

No final de cada quadro ou campo, um pulso de sincronismo vertical é adicionado.

Este pulso de sincronismo informa aos dispositivos eletrônicos da câmera e outros componentes do CFTV que o campo chegou a o fim e que está pronto para receber o próximo quadro ou campo. A duração do pulso depende do tempo que o dispositivo eletrônico leva para receber o próximo campo. A amplitude deste pulso é de 0.3 volts. Este pulso quando adicionado ao sinal de vídeo, fornece uma amplitude total de 1 volt de pico a pico.


1. Pulso de Sincronismo Horizontal

Um quadro de vídeo é feito de linhas. No sistema NTSC são 525 linhas por quadro, enquanto o sistema PAL possui 625 linhas por quadro. Cada ponto na linha reflete a intensidade do sinal de vídeo.

No final de cada linha, um pulso de sincronismo horizontal é adicionado. Este pulso de sincronismo informa aos dispositivos eletrônicos do sistema de CFTV que a linha chegou ao fim e o sistema está pronto para iniciar a próxima linha. Este pulso também tem uma amplitude de 0,3 volts.

O exposto acima é uma visão geral dos componentes de um sinal composto de vídeo. Seguindo abaixo estão indicadas algumas características e informações adicionais sobre o sinal de vídeo.

Freqüências de Varredura Horizontal e Vertical

A tabela a seguir detalha as diferentes freqüências utilizadas nos sistemas PAL e NTSC

NTSC PALFreqüência de Quadro 30 por seg. 25 por seg.Duração de cada Quadro 1/30 seg. 1/25 seg.No de campos por quadro 2 2Freqüência de Campo 60 por seg. 50 por seg.Duração de cada campo 1/60 seg. 1/50 seg.No de linhas por quadro 525 625No de linhas por campo 262,5 312,5No de linhas por seg. 525 X 30 = 15750 625 X 25 = 15625Duração de cada linha 1/15750 seg. ou 63,5 us 1/15625 Seg. ou 64 us

Apagamento Horizontal e Vertical

O Retraço ou fly-back é o tempo requerido para mover o canhão eletrônico do fim de uma linha para o inicio da linha seguinte ou do fim de um campo para o início do campo seguinte. Nenhuma informação de imagem é varrida durante o retraço e o feixe eletrônico deve ser apagado. Em televisão o apagamento significa "ir para o nível de preto".

O retraço deve ser muito rápido, uma vez que significa tempo perdido em termos de informação de imagem. O tempo necessário para o apagamento horizontal é de aproximadamente 16% de cada linha horizontal. O tempo para o apagamento vertical é aproximadamente 8% do campo vertical.

NTSC PAL

Duração do Campo 1/60 seg. 1/50 seg.

Apagamento Vertical 1/60 * .08 = 1333 us 1/50* .08 = 1600 us

Perda de Linhas no apagamento vertical 333/63.5 = 21 linhas 1600/64 = 25 linhas

Duração da Linha 63,5 us 64 us

Apagamento Horizontal 63,5 * .16=10,2 us 64 * .16=10,25 us

Tempo Visível de retraço 53,3 us 53,75 us


Sincronização Horizontal e Vertical

O pulso de apagamento coloca o sinal de vídeo no nível de preto, o pulso de sincronismo inicia a varredura do retraço atual. Cada pulso de sincronismo horizontal é inserido no sinal de vídeo juntamente com o pulso de apagamento horizontal e cada pulso de sincronismo vertical é inserido no sinal de vídeo juntamente com o pulso de apagamento vertical. As tabela seguinte contém a freqüência de cada pulso de sincronismo.

Freqüência NTSC PALVertical 60 Hz 50 HzHorizontal 15750 Hz 15625 Hz

O Sinal de Cor

Um sinal de vídeo colorido é o mesmo que o sinal monocromático exceto que a informação de cor da cena também é incluída, informação esta que é transmitida separadamente. Os dois sinais seguintes são transmitidos separadamente:

1. Sinal de Luminância: conhecido como sinal Y, contém as variações nas informações de imagem como um sinal de vídeo monocromático e é usado para reproduzir a imagem em preto e branco.

2. Sinal de Crominância: Conhecido como sinal C, contém a informação de cor. É transmitido como uma modulação em uma sub portadora. A freqüência da sub portadora é 3.58 MHz para o sistema NTSC e 4.43 MHz para o sistema PAL.

No receptor colorido, o sinal de crominância é recuperado e combinado com o sinal de luminância para formar a imagem colorida. Em um receptor monocromático, o sinal de crominância não é utilizado e a imagem é reproduzida em preto e branco.

Construção do Sinal Composto de Vídeo

O vídeo composto é formado das seguintes partes:- O sinal da saída da câmera correspondente a variações de luz da cena- Os pulsos para sincronizar a varredura- Os pulsos de apagamento para tornar o retraço invisível- Para sinais coloridos, o sinal de crominância e o pulso de sincronismo de cor adicionados.

Vídeo Composto - Vídeo Componentes - S-Vídeo - RGB são nomes e siglas dados a processos em que fontes geradoras de vídeo (imagem) enviam os sinais aos equipamento receptor; TV ou monitor de vídeo. Todos os processos necessitam de meios de transmissão como cabos ou sistemas sem fio para a conexão.

A qualidade da imagem na dispositivo de reprodução, depende das perdas que ocorrem naturalmente durante o processos de composição e transmissão, sendo proporcional ao número de transformações pelas quais a imagem passa até chegar ao equipamento de destino. Algumas são inevitáveis, como a decomposição da imagem em seus componentes primários, ou seja, nas cores vermelho(R), verde(G) e azul(B), outras podem ser evitadas, dependendo da formas como são feitas as conexões entre a câmera e o monitor. O Cinescópio ou display LCD do monitor necessita receber estes três sinais distintos para poder mostrar uma imagem a cores. A intensidade e a interação destas 3 informações é que forma todo o espectro de cores e as variações do brilho da imagem.

O método usado para enviar estes sinais, varia de acordo com a necessidade de uma imagem final de boa qualidade e sem perdas desde a câmera até o monitor.

A forma mais usada para esta conexão é o Vídeo Composto. Foi desenvolvido tendo como objetivo, a


compatibilidade entre o sistema de televisão P & B e em cores. Este processo sofre grande deterioração, devido ao grande número de transformações durante os processos de composição do sinal na fonte da imagem, e no processo de decomposição no receptor-monitor. Segue uma uma descrição simplificada deste processo, que é o mais complexo:

Como a imagem em preto e branco (conhecida como sinal de luminância ou Y) é a composição das cores primárias R, G e B, poderíamos transmitir esta imagem (luminância ou Y) e mais os sinais referentes às cores R e B. O verde(G) é obtido, subtraindo as cores vermelho e azul, do sinal de luminância (imagem em preto e branco). Verde=(vermelho+azul) - luminância ou G=(R+B)-Y. Este método é usado por diversos processos de conexão, além do vídeo composto.

Estes 3 sinais devem ser transmitidos usando apenas um meio e o elemento comum (cabo coaxial ou sinal de rádio). Para tal, as informações de cores vermelho e azul sofrem uma transformação, modulando um sinal portador chamado de sub-portadora de cor (este sinal tem freqüência diferente para diferentes padrões de transmissão. Para o PAL-M é 3,575611 MHz e para NTSC-M é 3,579545 MHz). A resultante chamamos de crominância. Após esta transformação, a crominância é somada ao sinal de luminância, recebendo o nome de vídeo composto. O receptor-monitor terá de separar o sinal de crominância e sinal de luminância, fazer os devidos tratamentos, e separar do sinal de crominância as componentes de cores vermelho e do azul, e "fabricar" o verde, antes de inserir os sinais nos devidos terminais do TRC (cinescópio). Complicado? Ainda faltam os sinais de sincronismo vertical (sinc. V) e horizontal (sinc. H) e de cores (Burst) que são transmitidos em conjunto ao sinal do vídeo composto, mas para não entrar em um aprofundamento demasiado não serão analisados.

Em sistemas de CFTV temos padronizado a utilização de equipamentos compatíveis com o sistema NTSC, pois a maioria dos sistemas de câmeras, monitores e processadores de vídeo são importados operando no sistema americano NTSC. No Brasil o sistema de transmissão de TV aberta é o PAL-M.


As outras formas: Que tal enviarmos os sinais de luminância (Y) por um condutor até o monitor e o sinal de crominância (C) por um outro condutor. Com isto, não haveria necessidade do processo da adição na fonte e da separação no monitor. Haveria uma desvantagem pela utilização de um cabo (fio) extra, mas compensaria, devido a menor número de transformações a serem sofridas pelo sinal. O monitor necessita apenas separar as componentes do vermelho e azul do sinal de crominância e "reconstituir "o verde. Este é o processo conhecido como S-VIDEO ou Y-C (Y de luminância e C de crominância).

Se enviarmos ao monitor o sinal de luminância, o sinal do vermelho e o sinal de azul, cada um por um conector diferente, teremos menores perdas, porque o monitor terá apenas de processar o verde. Usaremos três fios para a conexão, mas as perdas serão bem pequenas. Este processo é chamado de Vídeo Componentes, por enviar ao monitor os componentes de vídeo: Luminância (Y), Red (CR), Blue(CB). Muito usado atualmente nos DVD-players e sistemas de alta resolução

O método que menos processa o sinal de imagem para ser transmitido, é o RGB (Red, Green, Blue); tanto que a maioria dos computadores o usam para a conexão do vídeo ao monitor. Neste processo, os sinais de vermelho (R), verde (G) e azul (B) são transmitidos ao monitor através de cabos independentes, sem sofrerem transformações ou modulações, daí a ausência de interferências e perda de resolução. Há um terceiro sinal a ser enviado ao monitor, o nosso velho conhecido sinal de luminância, que para o processo RGB, é responsável pela intensidade do sinal, ou seja, pelo 'brilho' da imagem. Uma desvantagem é a quantidade de fios para transmitir todos os sinais. Os mais simples usam 4 fios e um comum(terra). Outro processo usa 6 fios e um comum, sendo os dois fios excedentes responsáveis pela conexão dos pulsos de sincronismo vertical e horizontal ao monitor. Devemos estar alertas ao processo de varredura; o processo RGB utiliza diversos padrões de imagem (CGA-VGA-


SVGA-ETC). Somente o CGA pode ser comparado ao processo usado em televisores, por usar as mesmas freqüências de varredura e o mesmo numero de quadros por segundo (a televisão tem uma pequena vantagem devido ao processo de varredura entrelaçada).

Resumindo, devemos ter em mente que quanto menores forem as transformações, menores serão as perdas. É preferível procurar os aparelho que já tenham as saídas e entradas apropriadas e que forneçam a qualidade desejada. Como as telas grandes 29 ou maiores nos mostram mais detalhes, devemos escolher um bom processo para a conexão do sinal de vídeo; de preferência, um S-Vídeo ou Vídeo componentes. Para telas menores de 20", o vídeo composto trabalha muito bem. Para sistemas normais o sinal composto de vídeo é o mais utilizado, já sistemas de alta resolução com câmeras digitais e processadores de alta resolução devem utilizar o sistema S-Vídeo para manter a reprodução com o número de linhas compatível com a qualidade requerida.


13.Processadores de VídeoSeqüenciais

O Seqüencial de Vídeo é dispositivo destinado a combinar o sinal de múltiplas câmeras e mostrar suas imagens uma de cada vez na tela de um monitor, manualmente ou automaticamente. Quando está operando no modo de seqüenciamento automático, é possível programar o tempo de exibição para as câmeras, normalmente de 1 a 30 ou 60 segundos. Alguns seqüenciais digitais permitem ainda que seja programado um tempo individual para cada câmera, definindo assim um maior tempo para as imagens mais importantes. Os seqüênciais de fabricação nacional normalmente utilizam conectores tipo F para as entradas de vídeo, enquanto os seqüenciais importados utilizam conectores BNC. A maioria dos seqüenciais de vídeo possuem de 4 a 16 entradas de câmeras, existindo ainda modelos que controlam também o sinal de áudio. Os seqüenciais de vídeo operam tanto com câmeras P&B como câmeras coloridas e podem ser conectados em monitores de CFTV e time-lapse no modo ponte.

As câmeras ficam sendo trocadas automaticamente em tempos regulares de acordo com um ajuste fixo para todas as câmeras, ou individual para cada câmera (seqüenciais digitais). É possível ainda fazer a configuração manual e deixar uma câmera fixa no monitor. Alguns modelos possuem controle remoto para chaveamento da câmera a ser mostrada e parada na câmera desejada.

ControlesNormalmente os seqüenciais possuem um controle para velocidade (potenciometro)

que determina o tempo de visualização de cada câmera (Dwell Time). Possuem também chaves para configuração da operação manual (fixo em uma câmera) ou automática (trocando entre as câmeras). Alguns modelos digitais possuem uma programação individual de tempo para cada câmera

Existem alguns modelos que possuem o mesmo número de canais de vídeo e de áudio de forma a poder sincronizar a visualização e escuta dos locais, e a gravação.

Os seqüenciais devem ser conectados entre o monitor e o time-lapse para que possa gravar e reproduzir adequadamente as imagens.

Abaixo inseridos o diagrama básico de conexões:


O grande problema dos seqüenciais é a sua baixa capacidade de proteção, pois enquanto uma câmera é mostrada no monitor, as demais são ignoradas pelo operador ou por quem está visualizando, assim como não são gravadas. Essas imagens são inevitavelmente perdidas, e não há como recupera-las.

Por exemplo se tivermos um seqüencial de 10 câmeras configurado para permanecer por 3 segundos em cada câmera (Dwell = 3 segundos), quando mostrar a câmera 1 pela primeira vez, ele levará 27 segundos para mostrar esta câmera novamente, criando um lapso enorme na visualização e/ou gravação, e assim sucessivamente para todas as câmeras do sistema, o que com certeza não será admissível para grande parte dos sistemas de CFTV e segurança.


QuadO Quad (Quad Splitter) é um dispositivo eletrônico que combina as imagens de até 4 câmeras e

as mostra em um monitor divido em quatro quadros ao mesmo tempo. Normalmente, possui também um circuito que permite o sequenciamento das imagens como um seqüencial o qual pode mostrar as imagens uma de cada vez. Alguns possuem Conectores BNC para as entradas de vídeo outros Conectores RCA ou F.

Normalmente os que possuem conectores BNC possuem uma melhor qualidade de conexão por apresentarem menor incidência de mau contato. Existem ainda, adaptadores para estes conectores, ou seja de BNC para F, de RCA para BNC, etc. Um Quad pode ser P&B ou colorido de acordo com as câmeras utilizadas. O Quad pode ser conectado a um monitor de CFTV e time-lapse.

Alguns mais completos Quads possuem imagem em tempo real, ou seja não existe retardo na visualização das imagens. Os modelos de menor custo possuem um retardo inerente a digitalização da imagem, mas nada que comprometa a visualização da imagem. Alguns fornecem a função freeze (congelamento), que permite que uma determinada cena seja congelada para visualização detalhada.

Existem ainda modelos que permitem a função Zoom, ou seja ampliação através da duplicação dos pontos de um quadro digitalizado, permitindo a visualização em tela cheia de um quadrante, previamente gravado.

A maioria dos quads, possui integrada a função de seqüencial, podendo fazer tudo o que um seqüencial pode fazer além de poder mostrar todas as imagens na tela. Possuem, portanto, a configuração de tempo de visualização por câmera no modo seqüencial (Dwell Time), podendo ainda


durante o chaveamento (sequenciamento) mostrar as imagens em quad.

Alguns modelos possuem outros refinamentos como entradas e saídas de alarme para colocar determinada câmera com um sensor acoplado em tela cheia no monitor ou na gravação.

Outros possuem também as mensagens de texto para as câmeras, ajudando na identificação da área onde a câmera está instalada.

A grande desvantagem dos quads é a perda na resolução pois como as imagens são compactadas, tem seu tamanho diminuido pela redução do número de pixels de imagem. Esses pontos uma vez retirados não podem ser recuperados. A compressão normal é 1:4, ou seja uma imagem é dividida por 4 de forma posicionar 4 imagens na mesma tela. Para sistemas simples pode ser uma alternativa melhor que o seqüencial, pois mostra todas as imagens ao mesmo tempo. Mas para aplicações de gravação com time-lapses, temos uma perda excessivamente grande de resolução pois temos a redução na digitalização e depois no processo de gravação, resultando em uma imagem pobre em detalhes.

Existem ainda os Duo-quads que são quads com capacidade de processamento dupla, ou seja consegue controlar até 8 câmeras no mesmo equipamento. A diferença no funcionamento é que os Duo-Quads irão fazer o sequenciamento de duas janelas de 8 câmeras, aumentando a quantidade de áreas supervisionadas, porém caindo também na mesma limitação dos seqüenciais, onde as imagens que não são mostradas no monitor são perdidas.

Já estão sendo desenvolvidos no mercado nacional Quads com 4 páginas, ou seja para 16 câmeras, mas este tipo de equipamento nada mais é que um equipamento que junta as características e limitações de um seqüencial de 4 canais e de um quad. Sendo sua aplicação não recomendada dado o grande lapso de tempo na supervisão das imagens.

Alguns instaladores utilizam também os duplicadores de Quad que nada mais são do que seqüenciais com várias entradas que chaveiam as entradas de um quad normal simulando a operação de um Duo Quad, porém são equipamentos de baixa qualidade e resposta muito deficitária, não sendo recomendada a sua utilização.


MultiplexadoresDurante os últimos anos os multiplexadores foram a melhor e mais avançada alternativa de

gravação, permitindo que câmeras, usualmente em conjuntos de 10 a 16 canais fossem gravadas simultaneamente em um mesmo time-lapse. Graças a seu princípio de funcionamento os multiplexadores tem uma operação bastante superior aos quads e seqüenciais, pois além de gravar imagens de todas as câmeras em intervalos menores, possuem ainda a capacidade de mostrar as imagens em multiscreen, ou seja várias câmeras ao mesmo tempo no monitor, permitindo ao operador um controle de um maior número de câmeras.

Significando que menos informações serão perdidas em virtude da gravação das imagens, normalmente na forma seqüencial em alta velocidade.

As funções destes equipamentos não param por somente nisto, pois sua operação em sua forma mais avançada, permite acabar com problemas encontrados nos seqüenciais e quads.

Operação dos MultiplexadoresUm único campo ou quadro de cada câmera é digitalizado e uma 'marca' é inserida na área do

pulso de sincronismo para identificar a qual câmera pertence a imagem. Este processo é repetido para cada câmera em uma seqüência contínua. Este fluxo de sinais de vídeo, através do sequenciamento muito rápido de cada uma das câmeras, é gravado em um VCR time lapse. A temporização de cada saída de câmera pode ser igualado ao tempo do VCR time lapse para uma gravação estendida.

A gravação é reproduzida somente através do multiplexador em seu modo de decodificação. Quando a câmera 1 é selecionada para reprodução, o multiplexador procura nas imagens gravadas a 'marca' identificando a câmera 1. Armazenando esta imagem em seu buffer de quadros e procura a próxima imagem da câmera 1.

Desta forma o multiplexador atualiza o buffer de quadros com as informações mais recentes. Esta seqüência é repetida até o final da fita ser alcançado ou até outra câmera ser selecionada para reprodução.

Duas destas unidades podem operar lado a lado, uma codificando e a outra decodificando. Permitindo assim que 16 imagens sejam transmitidas através de único cabo coaxial, um ponto importante a ser lembrado em instalações de grande porte com cabeamento já disponível, onde a instalação de cabos adicionais é impossibilitada.

Multiplexadores multi-gravação, Multi-screenEstes dispositivos oferecem uma maior extensão de facilidades de visualização em telas

múltiplas do que qualquer outro dispositivo através da adição de 12 caracteres de identificação assim como número da câmera mais data e hora. Outras funções incluem duas saídas para monitores auxiliares para visualização e reprodução de câmeras específicas ou seqÜenciamento, além de funções de detecção de movimento, controle de sensores externos e funções eletrônicas de PTZ. As funções de Multi-screen estão disponíveis também para a reprodução das imagens gravadas, permitindo a revisão de até todas as 16 câmeras gravadas na fita.

Multiplexador SimplexPermitem a visualização das imagens de uma câmera em Tempo Real ao mesmo tempo que


grava as imagens de todas as câmeras em um Time Lapse. Permitem ainda a reprodução de qualquer câmera ou todas as câmeras para uma análise mais detalhada. As imagens podem ser exibidas em uma variedade de formatos de multi-tela enquanto grava as imagens. No formato de visualização de multi-telas não será em "tempo real", tanto na reprodução de imagens gravadas como de imagens diretas de câmeras. Todas as imagens gravadas a partir de um multiplexador, deverão também ser reproduzidas pelo multiplexador. Todos os multiplexadores possuem saídas para dois monitores, sendo um principal que permite a visualização no formato multi-telas digitalizado, e outro para visualização/sequenciamento de câmeras específicas ou da imagem proveniente do Time-Lapse. A maioria dos modelos de multiplexadores possuem refinamentos como acionamento das câmeras/monitor/Time-Lapse a partir de um sinal de alarme, Controle Remoto, títulos nas câmeras, detecção digital de movimento, integração para otimização da gravação com time-lapses, entre diversas outras funções específicas.

Multiplexador DuplexPermitem a gravação das imagens multiplexadas em um Time-Lapse ao mesmo tempo que

processa e reproduz imagens previamente gravadas a partir de um segundo Time-Lapse. Permitem ainda a reprodução de qualquer câmera ou todas as câmeras para uma análise mais detalhada. As imagens podem ser exibidas em uma variedade de formatos de multi-tela enquanto grava as imagens.

No formato de visualização de multi-telas não será em "tempo real", tanto na reprodução de imagens gravadas como de imagens diretas de câmeras. Todas as imagens gravadas a partir de um multiplexador, deverão também ser reproduzidas pelo multiplexador. Todos os multiplexadores possuem saídas para dois monitores, sendo um principal que permite a visualização no formato multi-telas digitalizado, e outro para visualização/sequenciamento de câmeras específicas ou da imagem proveniente do Time-Lapse.

A maioria dos modelos de multiplexadores possuem refinamentos como acionamento das câmeras/monitor/Time-Lapse a partir de um sinal de alarme, Controle Remoto, títulos nas câmeras, detecção digital de movimento, integração para otimização da gravação com time-lapses, entre diversas outras funções específicas.


Atualmente os gravadores digitais já suplantam todas as características dos multiplexadores, até porque são dispositivos desenvolvidos sobre a tecnologia base dos multiplexadores. Porém aos poucos a utilização dos multiplexadores vai sendo reduzida com a entrada cada vez maior dos gravadores digitais no mercado.


Matriz de VídeoUma Matriz conecta todas as entradas de câmera e saídas de monitores em uma matriz,

permitindo a qualquer câmera ser mostrada e seqüenciada em qualquer um dos monitores. Isto é muito usual quando a instalação envolve um número elevado de câmeras e monitores.

O termo matriz é normalmente utilizado para incluir entradas de alarme e controle de telemetria no mesmo equipamento, assim como os sinais de vídeo. Porém o controle de telemetria em uma matriz é sempre controlado separadamente através de um par trançado e não pelo cabo coaxial. Isto é devido cabo de controle de telemetria necessitar de acesso direto ao cabo coaxial, sem a interrupção dos circuitos eletrônicos necessários a matriz.

Sistemas PequenosUnidades Matriz tipicamente conectam até 32 câmeras em quatro monitores, nos quais todas as

entradas de vídeo e saídas estão permanentemente conectadas. Opções atrativas como texto de identificação, numeração, geração de data e hora e códigos de controle de telemetria, são incluídos como um padrão.

Receptores de telemetria, interface de entrada de alarme e teclados de controle podem ser facilmente adicionados a estas unidades, proporcionando a construção de sistemas de CFTV sofisticados, facilmente instalados, e de médio-tamanho.

Sistemas de Grande PorteQualquer número de monitores, câmeras ou pontos de controle podem ser como um sistema

modular, podem ser providas funções e capacidades para sistemas de diversos tamanhos e opções, tipicamente até 64 monitores e 512 câmeras, controladas de até 40 locais diferentes.

Possuem ainda integração completa com sistemas de speed-domes, pan-tilts, zoom e panoramizadores, fornecendo total controle a posicionamentos, prestes e demais configurações

Sistemas de grande porte possuem normalmente funções de alarme muito mais flexíveis, e permitem restrições ao acesso das câmeras e monitores de qualquer um dos pontos de controle individuais.

Os parâmetros para projetos com matrizes são:

• número de pontos de teclados e diferenciação entre os pontos; • central de controle é montada em um rack ou mesa; • número e tamanho dos monitores; • seqüência e número de câmeras em cada monitor; • tempo de exibição e seqüência das câmeras.


14.Monitores para CFTV

Monitor P&B ou Monitor ColoridoAté bem pouco tempo atrás a utilização de

televisores comerciais como monitores de CFTV era quase um padrão no mercado brasileiro, porém aos poucos com uma melhor qualificação dos instaladores e necessidade de melhor qualidade por parte dos usuários tem levado o mercado a utilizar com mais freqüência soluções profissionais para CFTV incluindo monitores especializados.

No passado era comum, também, a utilização de monitores P&B de 9 a 12 polegadas (diagonal), estes eram amplamente utilizados na área de segurança. Mas nos dias de hoje, dependendo da aplicação são utilizados monitores coloridos de 14 polegadas ou ainda monitores de 17 polegadas para aplicações P&B. Como os monitores coloridos precisam de 3 diferentes pontos de cores para produzir um ponto de informação no monitor, normalmente acarreta em uma menor resolução que monitores P&B. Passaremos agora a analisar os monitores com mais detalhes.

Principio de Funcionamento dos Monitores de Tubo de Raios Catódicos

Elétrons carregados emitidos pelo catodo de um canhão eletrônico e acelerados enquanto passam pelo canhão eletrônico. Os elétrons são então defletidos quando passam através do campo magnético da bobina refletora (Yoke) efetuando a varredura na tela. Neste momento, o feixe eletrônico se choca com as substâncias fluorescentes que revestem a tela para irradiar o fósforo. Em outras palavras, a energia cinética dos elétrons e transformada em energia luminosa para ser visível aos olhos humanos.

Componentes FunçãoCanhão Eletrônico Polarizar e emitir um feixe de elétrons.Bobina Defletora (Yoke) Defletora e direcionar o feixe eletrônico.Funil de Vidro Corpo de Vidro do TRC (Pescoço)Banda Acessório para fixação da TV/Monitor Painel de Vidro Vidro FrontalMascara de Sombra Guia o feixe eletrônico para serem posicionados corretamente no painelFósforo Gera incontáveis cores com as três cores primárias: vermelho, verde e azul


Os monitores de vídeo com tecnologia de tubo de raios catódicos podem se dividir em dois grupos principais: os CPT's e os CDT's. Os CPT's ou tubos de imagem coloridos são amplamente utilizados em TV's convencionais, por terem uma relação custo beneficio muito melhor, apesar de apresentarem uma resolução apenas média. Já os monitores de vídeo com tecnologia CDT, denominados tubos de display coloridos, apresentam uma resolução maior que a dos CPTs, além de permitirem maiores taxas de atualização e apresentarem menor índice de saturação do fósforo aplicado com imagens estáticas.

Seleção de Monitores para CFTV

Monitores para sistemas de Segurança são desenvolvidos especialmente para o uso em sistemas de CFTV e possuem uma vida útil muito maior do que um televisor convencional, superando uma operação normal por muito mais tempo. Os monitores são designados para trabalhar com sistemas de circuito fechado de TV industriais e ter uma duração e desempenho muito maior que os televisores convencionais, desde que sejam instalados e mantidos corretamente.

Existem três fatores que afetam a vida útil de um monitor: poeira,calo,; brilho e contraste mantidos em suas posições mínimas.

Monitores são disponibilizados em uma série de tamanhos e existem dois fatores a serem considerados na escolha do tamanho correto para sua aplicação:

• A distância entre o monitor e o observador tem um efeito direto na claridade da imagem, e quanto mais perto o operador estiver do monitor, menor deverá ser o tamanho da tela. Por conseqüência, para um monitor de 9", uma distância de 1,2 a 1,5 metros entre o observador e o monitor é o ideal. Para um monitor de 12", a distância ideal estará definida entre 1,2 a 2,4 metros.

• Qual a resolução necessária? Um monitor com 700 linhas de resolução irá reproduzir uma imagem com resolução proporcional ao número de linhas transmitido a ele. Isto significa que especificamente este monitor irá produzir somente 700 linhas, mesmo quando uma câmera com 1000-linhas de resolução for utilizada, assim como um monitor de 700 linhas não irá melhorar a imagem produzida em uma câmera de 300-linhas. Na realidade, a câmera irá enviar as 300 linhas, causando uma leve degradação da imagem. Para conseguir a melhor qualidade possível de imagem, evite misturar resoluções. O número de monitores necessários também deverá ser considerado. Um sistema ideal deve possuir somente um monitor a ser visualizado por vez. De qualquer forma, na prática temos o contrário, mas é altamente recomendado que o número máximo de monitores para um operador não exceda quatro.

• Em estudo efetuado em diversos salas de controle verificou-se que a escolha de um monitor colorido pode duplicar o tempo que um operador efetivamente assiste ao monitor.

Atributos de ReconhecimentoA) Detecção – Detecta alterações no campo de visão. Alvo humano sobre 9% da altura da imagem.

B) Classificação – É um homem ou um animal? Alvo humano sobre 17% da altura da imagem.


C) Avaliação - Homem/Mulher;cabelo longo/curto. Alvo Humano sobre 26% da altura da imagem.

D) Reconhecimento- É ele com certeza! FACE do alvo sobre 22% da altura da imagem.

Interferência

Grande parte do funcionamento dos monitores CRT atuais é baseado em magnetismo. Entretanto, os monitores não são blindados. Caso você coloque os dois monitores lado a lado, em muitos casos surgirão pequenas interferências, geralmente na forma de uma linha horizontal subindo ou descendo constantemente.

Outro tipo de interferência que pode ocorrer é a distorção de um ou mesmo dos dois monitores devido o sistema de deflexão induzir magnetismo no campo do monitor adjacente, isto é percebido pelo achatamento lateral ou redução no tamanha da imagem em tela. Para estas interferências, basta usar a mesma taxa de atualização em ambos os monitores, 75 Hz no primeiro e 75 Hz no segundo por exemplo (para monitores de computadores), ou então tentar trabalhar com os dois um pouco mais afastados (Para TV's ou monitores de CFTV).

Em geral este problema é quase imperceptível, mas caso chegue a gerar incomodo visual, deve ser revisadas as dicas anteriores não tenham resolvido, você também pode tentar colocar alguma coisa de metal entre os monitores (deixar a porta do armário aberta entre os dois, por exemplo). A barreira de metal oferecerá uma blindagem melhor caso esteja aterrada. Caso os monitores estejam montados em uma bancada ou gabinete específico, é possível colocar chapas metálicas como divisórias, sempre lembrando de aterra-las para aumentar a isolação eletromagnética.

Como comentamos anteriormente, o uso de monitores de CFTV profissionais evitam este tipo de interferência uma vez que os mesmos possuem um gabinete construído com material metálico, além disso os chassis (carcaça metálica) são aterrados, proporcionando uma ótima isolação contra interferências eletromagnéticas.

Recomendações para um desempenho máximo dos Monitores de Vídeo

Os Monitores de Vídeo são projetados para oferecer uma operação por um largo período fornecendo ainda alguns ajustes acessíveis externamente. Estes controles normalmente incluem sincronismo vertical e horizontal, linearidade vertical altura, e mais importante ainda, brilho e contraste.

A chave para alcançar a vida útil máxima do do TRC (cinescópio ou tubo de imagem) é o ajuste correto do brilho e do contraste do monitor. A operação do TRC com níveis excessivos de brilho e contraste pode encurtar a vida útil do tubo e ocasionar uma falha prematura.

Para prevenir esta situação de operação acima, das condições requeridas para uma visualização normal do monitor de vídeo, um procedimento simples pode ser usado. Após o término da instalação do


monitor de vídeo, ajuste a iluminação do local para o nível normal de operação, que será utilizado após a instalação. Coloque os ajustes de brilho e contraste na posição mínima. Em seguida, gire o controle de brilho até um pequeno brilho esmaecido ser visto na área da tela do monitor. Permita que seus olhos se acostumem com este brilho esmaecido.

Normalmente alguns minutos são necessários. Ajuste o controle do brilho de volta até o brilho desaparecer da tela do monitor, e então faça o brilho aparecer novamente em seu nível mais baixo possível. Nesta etapa o brilho já está ajustado, e então o contraste deve ser ajustado. Aumente a intensidade do ajuste do controle de contraste até a imagem de vídeo poder ser vista na tela. Ajuste o controle de contraste até o nível obtido fornecer uma visualização confortável da imagem na tela do monitor. Não configure o contraste para um nível que possa borrar a imagem. Se acontecer, as partes brancas da imagem irão ser apresentadas de forma borrada na tela do monitor.

Um ajuste correto dos controles do monitor de vídeo estenderá a vida útil do TRC. Tenha cuidados com o monitor; pois este é um dos componentes mais importantes do sistema.

Sistema de CFTV X Sistema de Observação

Um Monitor Único é normalmente um monitor para uso profissional com uma única entrada de vídeo tipo BNC. Quads, seqüenciais ou multiplexadores podem ser conectados em um monitor para combinar múltiplas câmeras.

Um sistema de observação normalmente é formado por um monitor Quad ou Seqüencial que possui internamente um circuito o processador e normalmente possui 4 entradas DIN para os sinais de vídeo de até 4 câmeras. Outros possuem internamente um seqüencial de vídeo para até 4 câmeras que utilizam normalmente conectores DIN para as entradas de vídeo.

Os monitores Quad ou de 4 Canais normalmente são vendidos em kits de observação compostos por equipamentos simples pré-montados para uma instalação mais simplificada e uma aplicação de menor segurança. Normalmente não são compatíveis com equipamentos de outros fabricantes, sendo altamente limitados e praticamente sem possibilidade de expansão.

MONITORES X TVS

Uma análise primário do custo x benefício de um monitor em relação a uma TV, podem nos levar a uma conclusão enganosa a respeito do melhor tipo de equipamento para visualização em um sistema de CFTV profissional.

Resolução

O primeiro fato a ser analisado é a resolução da imagem. A resoluções em, monitores de CFTV estão normalmente acima de 400 linhas para os monitores coloridos e de 800 para os preto a branco.

Já os televisores tem em média 300 linhas, fornecendo uma grande diferença de qualidade de imagem em determinadas situações.

Durabilidade e Ciclo de OperaçãoAo contrário dos televisores que são projetados e fabricados para uma utilização diária de

aproximadamente 3 a 4 horas. Os monitores de CFTV são projetados para uma operação contínua de 24 horas por dia.

Outro ponto importante é o tipo de tratamento do fósforo e tecnologia de produção utilizado em monitores evita que uma imagem praticamente constante “ queime” o fósforo (marque a tela) com uma imagem sem alterações exibida por muito tempo, onde verificamos que a imagem de fundo fica “memorizada” na tela do televisor, ficando muitas vezes visível mesmo com o equipamento desligado.

Em televisores uma imagem constante pode marcar a tela em alguns meses de uso, o mesmo


não acontecendo em monitores de CFTV, que podem funcionar ligados ininterruptamente por vários anos sem ter o risco de apresentar a queima e marcação do fósforo.

Robustez e ProteçãoEnquanto os televisores possuem um gabinete de plástico ou derivado, a maioria dos monitores

(os de boa qualidade) possuem gabinete metálico, fornecendo uma maior resistência mecânica além de fornecer uma proteção para todos os seus componentes internos contra interferências eletromagnéticas, eletrostática e por RF.

Outro ponto bastante importante é que praticamente todos os monitores possuem um terminal de aterramento elétrico, o qual fornece uma maior proteção ao equipamento quanto a descargas elétricas, induções e interferências. Para o usuário o aterramento reduz o risco de choque elétrico. Praticamente nenhum fabricante de televisores produz equipamentos com terminal de aterramento.

Saídas, entradas e impedânciaOs monitores fornecem ainda uma entrada de vídeo e uma saída, permitindo a ligação de

monitores escravos, e/ou outros equipamentos.

Possuem também uma chave ou ajuste de impedância que deve ser colocada em 75 Ω quando o monitor for a terminação do sinal (último equipamento conectado ao cabo de vídeo). Ou para a posição Hi-Z (alta impedância) quando o sinal de vídeo conectado ao monitor tiver também de ser aplicado a outro equipamento (monitor escravo, ou sinal derivado).

Neste caso o circuito do monitor fornece uma amplificação para o sinal capaz de alimentá-lo a outros equipamentos sem perda do sinal.

Ajustes, Controles e OpçõesAlguns controles, de ajustes encontrados nos monitores, nem sempre presentes nos TVS:

Brilho - Ajusta o brilho da imagem.

Contraste - Ajusta a diferença entre os pontos claros e escuros da imagem:

Sinc

Vertical Hold

Os monitores coloridos possuem ainda:

- Ajuste de cor: Intensidade da cor.

- Ajuste de saturação: Pigmentação das cores

Outros fatores importantes

Os monitores devem ser dimensionados juntamente com os demais componentes do sistema de forma a operarem no mesmo sistema de cor. Ou seja deve ser definido se o monitor vai operar no sistema de cor NTSC ou PAL. Para não haver o risco de perda do sincronismo da cor prefira sempre a utilização e compra de monitores com sistema NTSC por ser este de utilização mais ampla e comum em todo o mercado de CFTV. * (Normalmente) Existem outros sistemas como SECAM, S-VHS porém com utilização mais restrita.

Como exemplo prático nunca devemos instalar câmeras padrão PAL com monitores NTSC e vice versa. Hoje em dia a maioria dos monitores tem a capacidade de operar em ambos os sistemas, possuindo internamente um circuito de detecção automática do sistema de vídeo.

A utilização de TV's ao invés de monitores, ainda que não seja recomendada pode ser feita desde que o usuário final tenha plena consciência e seja avisado das possíveis conseqüências, se


tornando uma alternativa de baixo custo a ser definida pelo cliente. Porém tenha sempre em mente que a vida útil mais curta, manutenção mais freqüente, menor resistência do equipamento podem fazer uma grande diferença em um prazo médio ou longo.

Características Principais dos Monitores

Monitores Coloridos P&BSistema do sinal de vídeo EIA – 525 Linhas – 60 campos

CCIR 625 linhas – 50 camposEIA – 525 Linhas – 60 campos CCIR 625 Linhas – 50 campos

Sistema de cor NTSC/PAL/SECAM/NTSC4.43Tamanhos Comerciais Tubos

de imagem (Diagonal) 9”, 14”, 17”, 20” e 29” 5”, 9”, 12”, 17”, 20”,

Resolução Horizontal Entre 400 e 500 linhas Entre 750 e 850 linhasFreqüência de resposta 6,0 MHz 6,0 MHz


15.Gravadores de Imagens

Time-Lapses

Os Time-Lapses são equipamentos baseados em videocassete que permitem uma gravação de períodos muito maiores através do controle do número de quadros gravados por segundo (FPS) podendo gravar de 6 a 960 horas continuamente em uma fita T-120 VHS normal, no modo Time-lapse. Por exemplo, se for programado para gravar uma imagem a cada 0,4 segundos o gravador irá gravar por 48 horas em uma fita T-120 VHS. Este modo de gravação irá reproduzir 2 imagens a cada segundo. Áudio pode ser gravado somente até o modo de 18 horas com uma fita VHS T-120 ou até 24 horas com uma fita VHS T-160. É possível também fazer programações para gravações agendadas diariamente ou semanalmente. Normalmente é disponibilizada a função de auto repetição da gravação, quando a fita termina é automaticamente retrocedida até o início e a a gravação é reiniciada.

Os Time-Lapses também disponibilizam entradas e saídas para interfaces e funções especiais, como conexão de detectores de movimento, conexão de gravadores em cascata, aviso de final de fita e sincronismo controlado por multiplexadores. Quando um detector de movimento está conectado ao gravador, a gravação será ativada por um período de tempo pré-determinado a partir do acionamento do detector.

A grande limitação do uso de time-lapses é a baixa qualidade e resolução das imagens produzidas, baixo número de frames gravados, a degradação das fitas, além dos possíveis problemas mecânicos a que o equipamento está sujeito, de qualquer forma é uma opção útil para muitas aplicações, mas sempre lembrando que quanto maior o período de gravação maior é o intervalo entre cada imagem gravada.

Tempo de Gravação (Horas)

Intervalo entre Imagens

Campos por Segundo (Fields)

Quadros por Seg. (Frames) Áudio Tipo Grav.

2 16,66 mseg 60 30 Sim Contínua

4 33,33 mseg 30 15 Sim Contínua

6 50 mseg 20 10 Sim Contínua

12 0,10 Seg 8,33 4,17 Alguns Alguns

24 0,20 Seg 5 2,5 X T.L.

48 0,40 Seg 2,5 1,25 X T.L.

72 0,60 Seg 1,66 0,83 X T.L.

96 0,80 Seg 1,25 0,63 X T.L.

120 1,00 Seg 1 0,5 X T.L.

168 1,4 Seg 0,71 0,36 X T.L.

240 2,0 Seg 0,5 0,25 X T.L.

360 3,0 Seg 0,33 0,17 X T.L.


Tempo de Gravação (Horas)

Intervalo entre Imagens

Campos por Segundo (Fields)

Quadros por Seg. (Frames) Áudio Tipo Grav.

480 4,0 Seg 0,25 0,13 X T.L.

720 6,0 Seg 0,17 0,08 X T.L.

960 8,0 Seg 0,13 0,06 X T.L.

EXEMPLO: Com um Gravador Time-Lapse no modo de gravação 24 Horas, cada atualização da imagem da câmera levará 0,2 segundos após a câmera anterior no sistema. Quando todas as 16 câmeras forem gravadas, o tempo entre a atualização da imagem de uma câmera individual será igual a 3,2 segundos (16 X 0,2).

Resolução

A resolução das imagens gravadas em um time-lapse sempre tem perda de muitas linhas em relação a imagem original, uma vez que os time-lapses convencionais possuem uma resolução em torno de 250 linhas, e qualquer câmera do mercado tem no mínimo 330 linhas de resolução. Com esta informação temos condições de saber que uma imagem gravada nunca terá a mesma resolução da imagem ao vivo da câmera, ainda mais se utilizado em conjunto com equipamentos com digitalização por compactação de imagens como os quads, ou duo-quads. Existem ainda os time-lapses super-VHS (S-VHS) que possuem uma resolução de 350 linhas, e são uma melhor alternativa em nível de resolução porém tem um preço elevadíssimo que normalmente torna a sua utilização proibitiva.

Reprodução

A reprodução de imagens gravadas em time-lapses deverá necessariamente ser feita em um time-lapse, caso contrário as imagens serão apresentadas em alta velocidade no monitor e não será possível fazer o acompanhamento das imagens gravadas corretamente. Os time-lapses por terem mais ferramentas de controle de reprodução e opções de velocidade permitem um acompanhamento da reprodução muito mais efetivo. Pulso de Sincronismo Multiplexador e Time-Lapse

As operações de Vídeo requerem que a câmera produza e o monitor mostre a imagem na mesma razão. Esta razão para o padrão NTSC (formato Americano, normalmente utilizado em CFTV) é um fator de 60 vezes por segundo. Cada uma das imagens ou "campos" são entrelaçados com o campo adjacente para produzir um "quadro" de vídeo. Formando então os 30 quadros de vídeo que são mostrados e vistos na tela do monitor em uma razão de 30 imagens por segundo. Uma imagem completa é conseguida a partir destes 30 "quadros" de vídeo. O conjunto câmera e monitor produzirá e e reproduzirá as imagens nesta mesma razão. Quando um VCR é utilizado, ele também deve operar nesta mesma razão para produzir uma imagem na mesma fidelidade do sistema.

Para uma gravação verdadeiramente em Tempo-Real (2-horas) o VCR (videocassete) deverá gravar cada um destes 60 campos, e reproduzir cada um dos campos de vídeo para produzir os quadros completos da imagem, ou combinar os dois campos para reproduzir um quadro em um gravador tipo "frame" (Quadros). No modo de gravação de 6-horas, esta taxa de atualização é obtida através da redução da velocidade da fita, a qual continua a gravar todos os 60 campos. A taxa de gravação, ou atualização é a relação entre o número de campos ou quadros em 1 segundo, ou seja: 1/60= 0,017 seg. de retardo entre as atualizações OU 1/30-0,03 seg. de retardo entre as atualizações para um gravador tipo Quadro. A maioria dos VCRs de hoje em dia é do tipo gravação por quadros, onde é gravado e reproduzido cada campo.

Para a gravação tipo "time-lapse" as imagens são produzidas continuamente pela câmera, porém o VCR não fará a gravação/reprodução contínua, mas sim irá gravar, esperar, gravar e esperar.


Esta operação origina uma imagem sem o movimento contínuo na reprodução. Um time-lapse de 24 horas, por exemplo, tipicamente efetua a gravação em uma taxa 5 campos por segundo. Neste tipo de gravação o retardo entre de atualização será de 1/5= 0,2segundos entre as imagens.

Um gravador "pseudo real-time" irá estender a operação lenta de rotação da fita de uma gravação em 6-horas em tempo real, juntamente com a utilização de fitas de tempo estendido (T160-T180) e fornecem gravações de 24 horas em "tempo-real". Para alcançar esta forma de operação o gravador não irá gravar todos os 60 campos, mas sim a uma taxa de 20 campos por segundo. A tempo de atualização por imagem é de:1/20= .05 segundos.

Quando for acoplado um VCR a um multiplexador, para conseguir o correto alinhamento do sinal de vídeo da câmera com a velocidade correta de gravação do VCR a operação entre eles deve ser sincronizada. Quando o VCR estiver pronto para gravar, o multiplexador irá emitir uma nova imagem de vídeo para ser gravada, passando da câmera um até completar todas as câmeras do sistema, retornando a câmera um novamente, em uma operação contínua. A taxa de atualização individual por câmera depende da velocidade de codificação e do número total de câmeras no sistema. Por exemplo, se 16 câmeras devem ser gravadas com um sistema utilizando multiplexador/VCR, a taxa de atualização esperada deverá ser a seguinte:

• Para modo 2 horas (1/60) x 16= 0,27 segundos entre atualização individual da câmera



Tipicamente as melhores velocidades de atualização podem ser obtidas utilizando o sistema de operação VEXT do VCR e do multiplexador, quando disponível. O sistema VEXT permite que o VCR controlar a taxa de chaveamento do multiplexador. Os valores listados acima são típicos, e podem variar de acordo com os fabricantes de VCR, assim as velocidades de gravação utilizadas, porém estes dados podem ser seguidos como orientação para determinar a taxa de atualização aproximada.

Cabeças de Vídeo O desempenho contínuo das cabeças de vídeo pode ser afetado por:

1. Marca ou tipo de fita utilizada.

2. Número de passagens de cada fita.

3. Poeira do ambiente e acumulada na área de operação do VCR.

4. A integridade mecânica do transporte (Manutenção Periódica: Inspeção e manutenção do Time-Lapse)

Para obter uma maior confiabilidade, a incorporação de um Programa de Manutenção Preventiva torna-se necessário para manter o gravador em sua melhor condição de operação. A maioria dos sistemas envolve aplicações que utilizam os gravadores 24 horas por dia, 7 dias por semana. Com o uso constante, a escolha da fita e a freqüência do uso de cada fita torna-se altamente importante. Uma inspeção do Time-Lapse a cada 4.000 horas e uma agenda Manutenção Periódica Profissional a cada 8.000 ou 10.000 horas devem ser feitas para assegurar a integridade do seu sistema de segurança e de suas gravações.

VideocasseteA utilização de Videocassetes domésticos não é recomendada, pois não foram projetados para

uma gravação durante um longo período, assim como não são resistentes o bastante para operar continuamente em aplicações de segurança, além de possuírem a limitação de gravação máxima de 6 horas.

Fitas VHS para Aplicações em Time-Lapse

Fitas Recomendadas


Algumas marcas ou tipos de fitas de vídeo podem prejudicar as cabeças de vídeo, podendo ocasionar um desgaste prematuro das cabeças de vídeo.

Fitas tipo "NORMAL", "PADRÃO" ou "PADRÃO ALTO" são normalmente preferidas a fitas tipo "ALTO GRAU". A determinação do tipo de fita correto pode ser confusa. Se a dúvida ocorrer, escolha a fita de menor preço de alguma marca ou fabricante de qualidade reconhecida. Fitas de Alto Grau podem não ser aplicáveis para aplicações no modo time-lapse devido ao a capa de óxido na fita ser muito leve.

Uma vez que este revestimento leve quebrar, as partes internas da fita (mais abrasivas) entram em contato com as cabeças de vídeo, causando um desgaste mais rápido e a obstrução das cabeças. Se uma determinada marca de fitas for utilizada com sucesso por um longo período de tempo, não é necessária a troca para outra marca de fitas. De qualquer forma, com a proliferação das marcas de fitas, deve ser tomado cuidado na utilização de fitas de marcas desconhecidas.

Utilização das Fitas O número de passagens da fita é importante. Quando a fita é gravada uma vez do início ao fim,

uma passagem ocorreu. Trinta passagens é o número de utilizações recomendadas para velocidades de gravação entre duas e quarenta e oito horas. De dez a vinte passagens é o número recomendado para velocidades de gravação acima de quarenta e oito horas. Se a gravação for feita no Modo Pause então o número de passagens recomendado passa a ser dois.

VCR - Rotina de ManutençãoPara manter um bom desempenho na gravação e reprodução dos VCR's, quando utilizados em

operação constante, a seguinte agenda de manutenção periódica é recomendada:

• Quando o Time-Lapse operar em ambientes normais (livres de fumaça e poeira), as cabeças de vídeo e áudio devem ser limpas por um profissional a cada cinco ou seis meses.

• Quando o Time-Lapse operar em ambientes extremamente sujos (carregados de fumaça, poeira ou outras partículas), as cabeças de vídeo e áudio devem ser limpas por um profissional a cada três meses.

Limpeza de CabeçotesFitas para limpeza das cabeças devem ser usadas somente quando realmente necessárias, ou

quando a imagem reproduzida estiver enevoada. O sistema de limpeza das cabeças da 3M é normalmente o mais recomendado pois utiliza uma técnica de limpeza seca e fornece um confirmação visual da melhoria. A utilização de fitas de limpeza das cabeças como uma ferramenta de manutenção preventiva irá levar a cabeça de vídeo a um desgaste acelerado da cabeça de vídeo, portanto a utilização das fitas de limpeza somente é recomendada quando a imagem se tornar realmente degradada.

A limpeza profissional das cabeças de vídeo somente deve ser conduzida por um técnico experiente e treinado. As cabeças de Vídeo podem ser facilmente danificadas e normalmente são de substituição bastante cara. A limpeza periódica por um técnico treinado, como parte de uma agenda periódica de manutenção, pode prolongar a qualidade e desempenho dos equipamentos.

Caso seja necessário siga os procedimentos abaixo para a limpeza dos cabeçotes.

Ferramentas Necessárias Para a Limpeza: kit de Limpeza de Cabeçote (inclui um bastão de algodão e fluido de limpeza) disponível em lojas de equipamentos e componentes eletrônicos.

Procedimentos: Cubra o bastão de algodão com o fluido de limpeza, até o ponto indicado no bastão. Encoste o bastão de algodão suavemente no cabeçote e gire o cilindro para a direita bem devagar (rotação do cilindro) até o cabeçote estar limpo. NÃO mova a haste verticalmente (para cima e para baixo). Certifique-se que somente a cobertura de algodão do bastão entra em contato com a cabeça; pois de outra forma, o cabeçote pode ser danificado.


Após isto seque completamente o cabeçote, e teste o VCR com uma fita de boa qualidade. Se qualquer resíduo do fluido de limpeza permanecer na cabeça a fita poderá ser danificada quando entrar em contato com a superfície do cabeçote, portanto certifique-se de verificar se o cilindro está completamente seco.

Aumentando a Vida Útil do Time-Lapse

Os Gravadores Time Lapse são projetados para suportar os requerimentos da árdua operação de vigilância em 24 horas. Para que a qualidade do desempenho dos gravadores continue com o passar do tempo, as algumas orientações e recomendações devem ser seguidas:

1. Os Time-Lapses não devem ser usados como "um suporte" para o monitor ou equipamento similar.

2. Não instale o VCR em um local onde exista um campo magnético forte (normalmente gerado por transformadores ou campos magnéticos).

3. Evite locais com poeira em demasia.

4. Para múltiplas unidades de VCRs em um mesmo local, é altamente recomendado que eles sejam montados dentro de racks ou estantes. Muitas vezes é necessário projetar sob encomenda conforme as especificações referentes ao local. Os Racks devem permitir uma ventilação adequada para os equipamentos.

5. As recomendações do fabricante referentes a agenda e procedimentos de manutenção, devem ser respeitadas.

Seguindo-se as recomendações acima, os Time-lapses devem desempenhar uma operação de qualidade por um longo tempo.


16.Projeto da Sala de controle

Todo o sistema de CFTV possui um ponto de controle, seja ele um gabinete onde estão localizados os equipamentos de CFTV ou mesmo uma sala de controle com operadores 24 horas. A sala de controle é o cérebro de qualquer sistema de CFTV, lá estarão localizados o controle humano (operadores) e controle geral de hardware (equipamentos). Infelizmente, o projeto de salas de controle não é um item levado em conta no projeto de sistemas de CFTV, sendo muitas vezes esquecido ou ignorado. Sendo um dos últimos itens a ser verificado.

A sala de controle é o lugar onde é feita a interface homem x máquina e portanto deve ter um projeto que além de buscar a acomodação e utilização mais adequada dos equipamentos deve também prever o conforto, facilidade e aproveitamento. Uma vez que os operadores irão permanecer por longos períodos na sala de controle, é extremamente importante que fatores ergonômicos, de iluminação, claridade, circulação de ar sejam levados em conta. Freqüentemente o investimento na mão de obra da sala de controle é até mesmo maior que o investimento no sistema de CFTV, sendo isso outro fator importante no planejamento, projeto e execução de uma sala de controle adequada as necessidades de segurança do local.

Projetando a Sala de Controle

Abaixo listamos alguns fatores que devem ser considerados no projeto de uma sala de controle:

TemperaturaUma temperatura alta nas salas de controle pode gerar um desconforto para os operadores,

reduzindo a sua concentração. Além disso podem causar um maior aquecimento dos equipamentos, que por sua vez aquecem mais o ambiente, podendo chegar a pontos de temperatura crítica, com travamentos de equipamentos (computadores) e até mesmo a queima de componentes mais frágeis. O aquecimento constante de equipamentos leva a fadiga e redução na vida útil. A temperatura correta deve ser mantida na sala de controle, É recomendada uma temperatura de 22o célsius, que é agradável para os operadores e ideal para a operação dos equipamentos.

Tamanho da SalaO tamanho da sala de controle deve proporcionar conforto e mobilidade de modo que os

operadores não se sintam apertados. Deve ser levada em conta a possibilidade de expansão futura tanto para equipamentos adicionais como para o aumento do número de operadores, mantendo as mesmas características originais.

Visualização ExternaA possibilidade de visualizar uma área externa, preferencialmente com vegetação, como um

parque, jardim ou gramado, sem sombra de dúvida reduz o stress e melhora a concentração dos operadores. O ideal é que a sala controle possua uma janela com visualização para o mundo de exterior. Em salas de controle de alta segurança isto não será recomendado. Nesses casos pode-se utilizar no projeto plantas, folhagens ou outros elementos interiores que ajudarão a melhorar o desempenho dos operadores.

RuídoAssegure-se de que o ruído de ambiente seja mantido no mínimo. O silêncio total também não é

recomendado, pois pode causar a sonolência dos operadores. Uma música suave em volume baixo é uma boa recomendação, para manter os operadores mais atentos.

IluminaçãoUma sala de trabalho normal tem uma iluminação recomendada por volta de 400 lux. Contudo

uma sala de controle para CFTV estes níveis de iluminação devem ser bem mais baixos. O máximo recomendado é de 300 lux. Certifique-se que toda a iluminação é indireta, seja ela natural ou artificial. A


iluminação direta por traz do operador pode causar o ofuscamento e a reflexão, causando dificuldades e desconforto ao operador ao visualizar a imagem no monitor. A utilização de lâmpadas fluorescentes também é mais indicada, pelo tipo de luz incidente (Luz branca) além do menor aquecimento causado ao ambiente, apesar de ter um nível de ruído superior as incandescentes.

Projeto do RackO projeto da sala de controle, deve passar pelo desenvolvimento de um rack funcional, bem

distribuído e ergonomicamente eficiente, que proporcione ao operador uma facilidade de acesso aos equipamentos, rapidez na verificação de qualquer tipo de evento ou situação, além do conforto nas atividades diárias. Alguns aspectos importantes do projeto devem ser levados em conta:

Tamanho do Rack

Uma visualização ideal, que proporcione conforto e visibilidade para os operadores deve possuir ângulos de 45o horizontal de 30o vertical. Ângulos maiores podem ser visualizados mas isso envolve a movimentação do globo ocular ou do pescoço. Este movimento adicional poderá causar cansaço e stress excessivo. Devemos então concentrar o projeto de forma a colocar todas as visualizações dos monitores dentro deste campo de visão.

A seguinte fórmula pode ajudar na definição da área:

L = 2 D * tan 22,5 = 0,82 DL = 2 D * tan 15 =0,54 D

L= Largura de visãoD= Distância do operador ao monitorA = Altura de visão

Vamos ver quais os resultados com o operador posicionado a 1,5 metros do monitor;

L = 1,2mA = 0,8 m


Vamos verificar quantos monitores podemos colocar no retângulo de 1,2m X 0,8m.

O tamanho típico de um monitor de 9” é 8,7” X 9,4”. Normalmente podemos colocar 12 monitores neste quadrado. É importante verificar que se estivermos usando um processador de vídeo o tamanho do monitor deve ser aumentado, caso contrário a resolução de cada câmera será prejudicada.

Posicionamento dos MonitoresQuanto menor o número de monitores para visualizar, melhor a atenção do operador aos

detalhes. Para uma maior facilidade de observação, o ideal é sempre dispor os monitores numa formação equilibrada de 3 X 3 ou 4 X 4. É mais conveniente para o operador se as filas superiores de monitores são inclinadas para baixo e a fila mais baixa é inclinada para cima. Para um rack de grande porte um projeto semi-circular é mais conveniente.

A ventilação na RackUm das maiores causas de falhas nos monitores é o calor gerado pelos monitores e falta de

dissipação quando colocado em uma prateleira fechada. O projeto deve prever uma ventilação adequada, tanto em termos de circulação de ar, pela inserção de dutos de ar ou espaçamentos, ou até mesmo pela colocação de coolers em pontos estratégicos.

Entrada do cabeamento no RackApós todos os equipamentos estarem dispostos corretamente no rack. Existe uma tendência

natural dos operadores em empurrar os monitores para trás, e muitas vezes este movimento acaba dobrando o cabo coaxial. Causando problemas na chegada dos sinais de vídeo. Pode ocorrer a alteração da impedância do cabo, e até mesmo a quebra dos cabos de vídeo, assim como se a dobra for muito próxima ao conector BNC, poderá ocorrer uma queda gradual na qualidade imagem do monitor.

Evite Empilhamento de Equipamentos no RackO rack da sala de controle normalmente concentra uma série de equipamentos além dos

equipamentos de CFTV. Durante o projeto é importante que seja feita uma lista completa dos equipamentos realmente necessários. Estes devem ser posicionados de forma que sejam acessados facilmente quando necessário e que não atrapalhem o desempenho dos demais equipamentos. Evite a adoção de diversos sistemas concorrentes, como teclados de controle e mesas, procure utilizar sistemas que permitam a integração e interface a outros dispositivos. Isto irá ajudar na melhor organização do sistema de controle e treinamento dos operadores. Há uma tendência no mercado de CFTV no sentido de proporcionar a integração dos sistemas, permitindo assim que um único teclado controle vários equipamentos.

Resolução do OperadorA distância que em que o operador deve sentar-se da rack dependerá da capacidade de

resolução requerida. Quanto mais longe o operador estiver dos monitores, menor será sua capacidade de identificar pequenos movimentos e objetos na tela. Alguns estudos comprovam que a capacidade de resolução com um monitor de 12” é reduzida de 600 linhas a 30cm para apenas 125 linhas a 2 metros. A escolha da distância correta de visualização é muito importante na definição da capacidade de visualização do operador.


17.Caixas de ProteçãoAs caixas de proteção para câmeras, normalmente são aplicadas em áreas externas ou áreas

onde existe o risco de danificação ou sabotagem das câmeras. São disponibilizadas em três tamanhos básicos que se aplicam para a maioria dos sistemas de CFTV do mercado:

Tamanho Pequeno:Normalmente aplicadas para micro-câmeras ou mini-câmeras em áreas semi-abertas. Possuem

dimensões médias de 80(Larg.) x 70(Alt.) x 260(Prof.) mm.

Tamanho Médio:Normalmente aplicadas para câmeras ou mini-câmeras em áreas externas ou semi-abertas, que

utilizem lentes com íris fixa, manual ou automática. Possuem dimensões médias de 103(Larg.) x 98(Alt.) x 370(Prof.) mm

Tamanho Grande:Normalmente aplicadas com câmeras que utilizam lentes Zoom motorizado ou manual, ou ainda

quando são utilizados conversores de fibra ótica, ou amplificadores de vídeo junto da câmera. Utilizadas em áreas externas. Possuem dimensões médias de 142(Larg.) x 115(Alt.) x 392(Prof.) mm

AplicaçõesCâmeras Profissionais devem ser montadas nas caixas médias ou grandes e câmeras com Web

Server devem ser montadas nas caixas de proteção grandes. Alguns fabricantes disponibilizam a colocação de sistema de aquecimento e ventilação dentro das caixas de proteção. Logicamente acarretando uma redução no espaço útil interno da câmera, sendo necessária ainda alimentação destes dispositivos. Existem ainda algumas aplicações especiais onde são colocados limpadores de vidro e jatos de água para limpeza do visor da caixa de proteção.

Outro ponto muito importante que irá variar de acordo com a caixa de proteção utilizada é o braço de suporte da caixa de proteção. Devem ser levados em conta fatores como peso, distância, mobilidade, carga, etc.

Existem ainda Caixas de proteção especiais como Domes, altamente difundidas hoje em dia, para aplicações internas e externas. As domes formam uma proteção em forma de que a câmera fique menos aparente tendo como superfície aparente apenas o domo em forma de meia esfera, com cor transparente, escura, espelhada ou fumê, apresentando boa visualização para a câmera mas dificultando a visualização interna da câmera como seu posicionamento ou movimentação. São amplamente aplicadas nas speed-domes.

Outros fabricantes disponibilizam caixas especiais para elevadores, teto, cantos, além de proteção contra disparo de projeteis explosões, etc, com um custo bastante alto, normalmente impraticável para aplicações convencionais.


18.Fontes de AlimentaçãoExistem dois tipos básicos utilizados para alimentação de câmeras para CFTV:

12VDC A maioria das micro-câmeras, mini-câmeras,board-câmeras e aproximadamente um terço das

câmeras profissionais trabalham com 12VDC, com um consumo de 100mA a 200mA para câmeras P&B e 150mA a 300mA para as coloridas. Estas câmeras normalmente possuem conectores para conexão de fontes de alimentação DC. É importante ter em mente que neste sistema de alimentação as conexões são polarizadas, por isso certifique-se de que as conexões sejam feitas de forma correta, ou seja, positivo da fonte no termina,l positivo da câmera e negativo da fonte conectado ao terminal negativo da câmera. A alimentação de 12VDC pode ser fornecida por fontes de alimentação conectadas a rede elétrica ou baterias. A alimentação de 12VDC não deve ser passada por grandes distâncias, pois pode ocorrer uma grande perda no cabo, gerando aquecimento e alimentação inadequada para a câmera.

24VAC Por volta de dois terços das câmeras profissionais trabalham com 24VAC, tendo um consumo de

20VA a 40VA. As câmeras possuem a conexão da alimentação aparafusada e não é necessário verificar a polaridade da conexão. Esta alimentação é conectada a rede elétrica e o cabo não deve acompanhar o cabo de vídeo por grandes distâncias. Diferentemente da alimentação de 12VDC, a alimentação AC de 24V pode ser transmitida a distâncias de até 150 metros podendo alimentar normalmente câmeras externas, ou câmeras que não possuem nenhum ponto de alimentação próximo, sem grandes perdas no cabeamento.

Para sistemas que utilizam seqüenciais ou matrizes é importante utilizar câmeras profissionais com alimentação AC24V e configurar o sincronismo para Line-Lock, ou seja todas as câmeras serão sincronizadas utilizando como base de referência a rede elétrica (60Hz no Brasil), para evitar o "pulo" da imagem na troca de uma câmera para outra no monitor.

Existem ainda câmeras que aceitam os dois tipos de alimentação DC12V ou AC24V, estas câmeras normalmente de melhor qualidade não requerem polaridade específica da fonte DC.


19.Meios de Transmissão e CabeamentoOs principais tipos de cabeamento e meios de transmissão utilizados em CFTV são os

seguintes:

Cabo Coaxial Escolhendo o Cabo Coaxial Correto para Sua Aplicação de CFTV

Um sistema de CFTV é constituído por diversos componentes e cada um tem sua importância na obtenção de uma imagem de vídeo de qualidade. Muitos projetistas especificam muito criteriosamente todos os itens de hardware e software do sistema, porém os meios de transmissão normalmente só especificam alguns dados gerais.

A escolha do meio de transmissão mais adequado para o sistema de CFTV é um dos aspectos mais importantes no projeto de um sistema de qualidade e na maioria das vezes este é o item menos entendido e levado em conta. Não adianta possuir os melhores sistemas câmeras com as lentes de maior qualidade ligadas a um poderoso processador de vídeo, se o meio de transmissão não for adequado, todo o sistema apresentará imagens de baixa qualidade. A maioria dos problemas comuns de baixa qualidade de imagem pode ser evitado através da seleção do meio de transmissão mais adequado e seguindo os procedimentos e técnicas de instalação corretos.

Tipos de Cabos Coaxiais

O sinal de vídeo de CFTV é normalmente transmitido utilizando-se cabos coaxiais. Os cabos coaxiais foram concebidos para transmitir a banda de freqüência completa do sinal de vídeo, com um mínimo de atenuação ou distorção, tornando este tipo de cabo uma ótima opção para CFTV. De qualquer forma existem diversos tipos de cabos coaxiais, e a escolha de um cabo coaxial inadequado pode degradar a transmissão do sinal e muitas vezes até permitir que interferências Eletromagnéticas ou Rádio-Freqüências (EMI/RFI) sejam introduzidas no sinal causando altos níveis de ruído. Estes fatores podem acarretar em uma imagem com baixa qualidade.

Existem vários tipos de construções para cabos coaxiais. A compreensão de seus diversos parâmetros e a seleção do cabo adequado para sistemas de CFTV irá eliminar a maioria dos problemas que possam vir a ocorrer em uma transmissão de sinal de vídeo. O sinal de vídeo é a compressão de dois componentes de sinal, um de baixa freqüência (informações de pulso de sincronismo horizontal e vertical), e de alta freqüência (Sinal de vídeo). Para transmitir este espectro completo de freqüências com um mínimo de distorção e atenuação, é importante escolher um tipo de cabo coaxial que possua parâmetros compatíveis com as especificações da transmissão do sinal de vídeo em sistemas de CFTV.


Bitola Material Resistência

20 AWG20 AWG

CobreAço Coberto por Cobre

10Ω D.C.R.40Ω D.C.R.

Os parâmetros a considerar são características mecânicas como o material do núcleo condutor, material dielétrica, tipo e material da malha além da capa e isolação. As características elétricas como resistência, capacitância, impedância e atenuação são extremamente críticas para uma operação correta.

Abaixo daremos uma descrição de cada um destes componentes:

Núcleo Condutor

O núcleo Condutor ou Condutor Central mais recomendado para as aplicações de CFTV é de cobre nu, fornecendo um ótimo desempenho na transmissão de sinal. Devido ao fato do sinal de vídeo de CFTV ser um sinal de vídeo banda-base (sem modulação) e com componentes com freqüências relativamente baixas em comparação com o sinal de vídeo de TV a cabo, a resistência baixa a sinais D.C, que o cobre fornece irão melhorar muito a transmissão do sinal de vídeo.

Os cabos coaxiais também podem ser construídos a partir de um condutor central de aço coberto por uma camada de cobre. O núcleo de aço coberto por cobre fornece uma maior distância de transmissão de sinal, enquanto a cobertura de cobre fornece o caminho para o sinal de RF. Esta técnica de construção é usada devido ao fato de que quanto mais alta a freqüência de um sinal eletrônico transmitido, mais próximo da superfície exterior do condutor será o caminho percorrido pelo sinal. Este fenômeno é chamado “efeito skin” (efeito de pele).

Um condutor de aço com cobertura de cobre tem uma resistência D.C. muito mais alta que o cobre puro tem uma atenuação bastante superior aos componentes de baixa freqüência do sinal de vídeo de CFTV. De qualquer maneira mesmo tendo um custo mais baixo do que o cabo com cobre puro o não é adequado ao sinal de vídeo banda-base e portanto não é recomendado para a utilização em sistemas de CFTV (Veja a Tabela). Este tipo de cabo normalmente é o ideal para aplicações de TV a cabo onde o sinal é modulado em alta freqüências (referente aos canais específicos) e outras aplicações de RF devido as características de transmissão do “efeito pele” para freqüências altas.

O gráfico de atenuação mostra claramente a diferença entre os cabos coaxiais de cobre puro e aço coberto por cobre. Verifique as diferenças especialmente a faixa de baixas freqüências onde as informações dos pulsos de sincronismo são transmitidas.


Verificamos as grandes diferenças de atenuação entre os dois materiais. Se o cabo escolhido for o de aço com capa de cobre, ocorrerá uma atenuação nas baixas freqüências e os pulsos de sincronismo poderão sofrer perdas significativas, possivelmente ocasionando distorções no sinal de vídeo. Outra regra que deve ser usada na seleção do tipo de construção do núcleo condutor do cabo coaxial é se o tipo de aplicação é para uma câmera fixa ou para um câmera com movimentador pan-tilt. Se o cabo for utilizado para uma câmera de CFTV que ficará com um posicionamento fixo, então um condutor

rígido é aceitável. Entretanto, se o cabo for utilizado para o sinal de uma câmera em aplicação com pan-tilt, então a melhor escolha é a utilização de um condutor padrão flexível, pois um condutor rígido irá romper devido a constante movimentação e pressão sobre o cabo no mesmo ponto.

Material Dielétrico

O material dielétrico de um cabo coaxial é outro ponto que também deve ser considerado com muito cuidado. O material dielétrico e sua composição são pontos críticos de resposta e desempenho dos cabos coaxiais, uma vez que são responsáveis pelas características elétricas como capacitância, velocidade de propagação, impedância e atenuação do cabo. Estes parâmetros irão determinar a intensidade do sinal e distância de transmissão. É recomendada a escolha de dielétricos com propriedades elétricas excelentes como o polietileno ou FEP. Estes materiais irão fornecer uma capacitância mais baixa e uma maior velocidade de propagação. Isto irá resultar em um cabo com características de perdas baixas e atenuação reduzida do sinal. Para melhorar as características elétricas ainda mais é recomendada a utilização de materiais com composição espumada ou celular são recomendados (veja o gráfico) “””foamed””” ou celular.

Comparação Características Elétricas Dielétrico

Dielétrico Capacitância Nominal

Velocidade de Propagação

Impedância Nominal

Atenuação Nominal

MHz Db/30 m

Polietileno Rígido 66pf/metro 66% 75Ω 50MHz100MHz

2,9Ω3,3Ω

Polietileno Rígido 54pf/metro 78% 75Ω 50MHz100MHz

2,0Ω3,8Ω

Malha Trançada

A blindagem ou malha trançada é a ideal para aplicações de CFTV e tem dois propósitos principais. O primeiro é fornecer uma baixa resistência a sinais D.C. tara o terra e o segundo é fornecer uma blindagem metálica contra interferências externas evitando a distorção do sinal de vídeo. A malha trançada deve ser construída com cobre nu para oferecer um caminho de retorno fácil para D.C.R. (tensão DC reversa). Devendo possuir uma malha com 95% de cobertura ou superior de forma a oferecer uma blindagem adequada contra interferências elétricas externas.

Se as características estiverem abaixo disto, normalmente o cabo coaxial não é o ideal para CFTV. Para melhorar a blindagem para a faixa de RFI (rádio-freqüência induzida), a colocação de uma


folha de alumínio recobrindo o dielétrico é aceitável desde que uma porcentagem alta de malha seja usada para manter o caminho de retorno para D.C.R.

Um cabo com a combinação de blindagem com folha de alumínio recobrindo o dielétrico com uma malha de baixa cobertura (veja a figura anterior) usado normalmente para TV a cabo não é aceitável para CFTV, pois a blindagem de alumínio possui uma resistência do caminho de retorno D.C. muito alta, e a pequena quantidade de malha destes tipos de cabos fornece somente uma baixa porcentagem de cobertura, não oferecendo o tipo de blindagem necessário para a transmissão confiável de um sinal de CFTV.

Capa

A escolha do tipo de capa é normalmente determinada pelo tipo de ambiente onde o cabo será instalado. A capa do cabo tem duas funções principais, a primeira é oferecer a proteção contra os elementos aos quais o cabo pode estar sujeito e a segunda é oferecer uma terminação sólida e resistente. O PVC é uma boa escolha para a maioria das aplicações localizadas em ambientes internos.

Polietileno é recomendado para aplicações externas onde o cabo possa estar sujeito a elementos de alto grau de umidade, luz do sol, etc, e uma resistência superior é requerida. Nunca instale cabos com classificação interna em caminhos aéreos, diretamente enterrados ou em tubulações subterrâneas. Um cabo com classificação interna não foi projetado para ser instalado nestes ambientes rigorosos e as suas características elétricas e mecânicas irão se degradar em um curto espaço de tempo e precisarão ser substituídos.

Parâmetros dos Cabos Coaxiais

Os parâmetros dos cabos coaxiais variam dependendo do tipo de construção do cabo. Todos os cabos coaxiais possuem uma impedância característica. A impedância para os equipamentos de CFTV é de 75 ohms, e desta forma para ter um mínimo de perdas, é importante escolher um cabo que também possua uma impedância de 75 ohms. Se um cabo coaxial de outra impedância for utilizado (50 ohms ou 93 ohms por exemplo), ocorrerá a perda de sinal e a reflexão resultando em um sinal com pequena distância de transmissão e baixa qualidade de imagem.

Cabos coaxiais são disponibilizados em diferentes tipos de RG. RG significa Radio Guide e é um termo utilizado no envio de sinais de Rádio Freqüência (RF) através de cabos coaxiais. Além disso os cabos coaxiais de 75 ohms são fabricados com diversos tamanhos sendo os mais comuns o RG59, o RG6 e o RG11.

O cabo coaxial RG59 é o mais utilizado por ter menor bitola e ser mais maleável, sendo praticamente um padrão para instalações de pequenas e médias distâncias. O cabo RG11 tem um diâmetro muito maior e um grau de maleabilidade bem menor que o RG59. Já o cabo RG6 está situado entre os dois tipos anteriores em ambas as características. A diferença entre os tipos de cabo RG não está limita somente ao tamanho, mas também as características de atenuação e ainda de distância de transmissão. Tipicamente as limitações de transmissão por cabos coaxiais serão as seguintes:

• O cabo RG59 tem o maior grau de atenuação dos três tipos e pode alcançar distâncias máximas entre 230 e 300 metros.


• O cabo RG6 tem um grau de atenuação menor que o RG59 e pode alcançar distâncias máximas entre 300 e 450 metros.

• O cabo RG11 tem as características de atenuação mais baixas entre os três tipos e pode alcançar distâncias máximas entre 450 e 600 metros.

Estas distâncias são baseadas em cabos com características enquadradas dentro de todas as recomendações anteriores. Caso seja necessária a transmissão de sinais por distâncias superiores a 600 metros, será necessária a instalação de amplificadores de vídeo, ou outro tipo de meio de transmissão como par trançado, ou fibra ótica.

Considerações na instalação

Ambientes internos são o tipo de instalação mais comum para os cabos coaxiais. Seguem algumas pequenas dicas que podem auxiliar muito na instalação de cabos coaxiais:

1. Procure sempre seguir as normas e indicações dos fabricantes para um melhor desempenho dos cabos.

2. Distribua a tensão de esticamento igualmente pelo cabo, evitando puxões excessivos e nunca deixe o cabo esticado. Não exceda o ângulo mínimo de curva, evitando dobrar o cabo. Se a tensão de esticamento ou o ângulo mínimo de dobra foram excedidos o cabo poderá sofrer danos mecânicos e elétricos permanentes.

3. O ângulo de dobra mínimo permitido deve ter um raio de 10cm para evitar danificações ao cabo coaxial. Dobras agudas afetam a impedância do cabo causando a reflexão e distorção da imagem. Isto é muito freqüente quando todos os cabos são levados para um rack para a conexão com os processadores de vídeo.

4. Quando estiver passando cabos por tubulações, sempre faça a limpeza e desobstrução total da tubulação e use lubrificantes específicos para passagem de cabos quando fizer a passagem por tubulações extensas.

5. Utilize os conectores adequados para o tipo de cabo utilizado, existem conectores específicos para cabos RG59, RG11 e RG6, e a utilização de um conector de um tipo em um cabo de outro tipo, poderá gerar problemas de compatibilidade.

6. Utilize as ferramentas específicas para o tipo de cabo utilizado, prefira as ferramentas que trabalhem os três tipos de cabos e conectores, como alicates de crimpar BNC, que são compatíveis com RG58, RG59, RG6, RG11 e F.

7. Utilize um desencapador (descascador) compatível com o tipo de cabo coaxial utilizado, este tipo de ferramenta é muito útil, pois já deixa o cabo preparado para receber o conector BNC, com as dimensões específicas.

8. Conduza as passagens paralelas de cabos coaxiais a um mínimo de 30cm de cabos elétricos, e quando tiver o cruzamento entre eles faça sempre a um ângulo de 90o.

9. Use cabos coaxiais com núcleo rígido, não flexível. O núcleo rígido e a malha devem ser preferencialmente de cobre nu.

10. Evite a proximidade com cabos de alta tensão. Uma boa regra a seguir é: para cada 100


volts manter uma separação de 30cm entre o cabo de vídeo e cabo de alimentação.

11. Durante o processo de cabeamento, evite a passagem por locais ou áreas com grande concentração de equipamentos elétricos e eletrônicos, como salas de alimentação ou de transmissão, etc., onde a presença de EMI e RFI pode ser fortes, as quais podem gerar os mais diversos tipos de interferência na imagem de vídeo. Os cabos coaxiais são bastante suscetíveis a estes tipos de interferências (EMI e RFI).

12. Cada conexão extra no cabo pode deteriorar a qualidade do sinal de vídeo. Caso seja inevitável, certifique-se de que a isolação seja bem feita; caso a isolação não seja bem feita, com o tempo, podem haver a ocorrência de correntes de fuga causando interferências na imagem e loops de terra. Posteriormente pode ser difícil ou complicado de resolver tais problemas.

13. Conectores BNC mau feitos são muitas vezes os causadores da baixa qualidade de imagens de vídeo. A substituição dos conectores BNC deve ser agendada a cada dois anos e deve ser parte do programa de manutenção preventiva do sistema.

14. Utilize tubulações metálicas para aplicações de alta segurança.

15. Utilize cabos externos de alta isolação para aplicações externas, pois eles fornecem maior proteção e durabilidade contra os agentes da natureza e degradantes do ambiente

Instalações externas requerem técnicas especiais na colocação dos cabos que desta forma irão resistir a ambientes rigorosos. Quando utilizar o cabo em aplicações aéreas, utilize um cabo de aço como guia e fixe o cabo coaxial ao guia. Isto irá ajudar a suportar o cabo e reduzir a tensão mecânica sobre o cabo em condições de vento, neve ou tempestades. Quando estiver enterrando diretamente o cabo , passe o cabo sem estica-lo, desta forma o cabo não sofrerá pressão desnecessária quando a terra for colocada para cobrir o cabeamento. Quando o cabo for enterrado em solo rochoso, após a colocação preencha o vão cavado com areia. Passe o cabo e então coloque placas de madeira tratada ou metal inoxidante sobre o cabo. Isto irá evitar a danificação do cabo por pedras que soltarem do solo.

Em áreas com clima extremamente baixo, enterre o cabo abaixo da linha de congelamento.

Técnicas de TerminaçãoO método de solda oferece inúmeras vantagens para a colocação de conectores. Este tipo de

conector pode ser usado com cabos rígidos ou convencionais, fornecendo uma ótima conexão elétrica e mecânica. A desvantagem é que leva um tempo muito maior de preparação do conector do que outros métodos e ainda existe a possibilidade da ocorrência de “soldas frias” em junções caso o conector não seja soldado corretamente ao cabo.

O método de crimpagem é provavelmente o método mais popular de colocação de conector BNC em cabos coaxiais, assim como o conector de solda o conector de crimpar também pode ser utilizado em cabos rígidos ou flexíveis fornecendo uma boa conexão elétrica e metálica. Este método é o mais utilizado pois não há a necessidade de solda, que dificulta a operação de colocação do conector em locais altos, ou externos com temperaturas baixas e vento, reduzindo desta forma o tempo de colocação do conector. Alguns pontos importantes a serem lembrados na crimpagem de conectores BNC é a utilização do tamanho correto dos conectores para o cabo coaxial utilizado. Uma conexão firme é importante na crimpagem do conector. E sempre utilize a ferramenta correta, que é o alicate de crimpar, nunca use alicates convencionais para para fazer o esmagamento do conector sobre o cabo, os alicates não foram projetados para colocar a pressão correta sobre o anel de crimpagem. A utilização inadequada de alicates somente irá esmagar o cabo e pode reduzir as propriedades elétricas do cabo.

O conector de rosca é o mais rápido método de conexão de cabos coaxiais, muitos instaladores optam por utilizar um conector tipo F de rosca e conectar um adaptador F para BNC, de qualquer modo este tipo de conector tem algumas desvantagens. Quando um conector F é colocado em um cabo coaxial, o condutor central é utilizado como pino de conexão direta, desta forma quando ocorrem algumas conexões já existe o desgaste do condutor central podendo causar a sua quebra ou danificação. Além disso se o adaptador não tiver uma pressão adequada sobre o condutor central poderá haver o mau contato entre o condutor central e o adaptador. Em aplicações de pan-tilts e


panoramizadores o movimento constante do cabo pode fazer o conector se movimentar e reduzir a rigidez mecânica e conseqüentemente elétrica da conexão, desta forma este tipo de conector não é recomendado para esta aplicação. Uma vez que este conector não possui nenhum tipo de conexão elétrica e mecânica por solda ou crimpagem, acaba se tornando menos confiável que os outros métodos.

Outras Observações Importantes:• Procure utilizar cabos com certificação do INMETRO, pois cabos e fabricantes aprovados por

este órgão passaram por uma série de testes e verificações que irão garantir um nível mínimo de qualidade aceitável.

• Evite adquirir cabos de fabricantes desconhecidos, pois muitas vezes o processo de fabricação e o controle de qualidade destes fabricantes ainda não atingiram uma qualidade suficiente para uma utilização em sistemas de segurança, muitas vezes a utilização de cabos de baixa qualidade ocasionam baixa qualidade nas imagens recebidas nos processadores de vídeo.

• Certifique-se que o fornecedor irá cumprir a garantia, irá fornecer um produto realmente de qualidade e suporte a problemas na instalação.

• Certifique-se que seu instalador está seguindo as recomendações de instalação para os cabos utilizados.

• Tenha muito cuidado com cabos com preços muito baixos, principalmente cabos importados ou de fornecedores desconhecidos, pois muitas vezes cabos inadequados são mascarados em uma boa caixa ou embalagem para uma venda imediata, porém não fornecem uma qualidade mínima para instalações confiáveis e posteriormente não é dado o suporte necessário.


Instruções de Montagem Conector BNC Crimpar

O conector BNC tipo crimpar permite uma instalação fácil e rápida enquanto mantém uma boa conexão mecânica e elétrica quase igual ao conector tipo solda. Alguns dos pontos chaves a serem lembrados são os seguintes:

• Certificar-se que o tamanho do conector é adequado ao cabo que está sendo utilizado. • Certificar-se de que todos os cortes e desencapagens estão limpas. • Utilize desencapador (descascador) adequado, evite desencapar muito o cabo.• Utilize a ferramenta de crimpagem adequada, nunca improvise com alicates, nem outros objetos,

que podem acabar por danificar o conector


Montagem de BNC: Certo X ErradoErrado Certo

ConclusãoO projeto de sistemas de CFTV de qualidade requer além de bons equipamentos, conhecimento, técnicas de instalação e acima de tudo prática. Lembre-se sempre que o meio de transmissão é o caminho que levará o sinal e vídeo das câmeras até o seu cliente. Por isso a especificação do cabo coaxial mais adequado é um componente chave para a obtenção de um projeto de qualidade. Não instale cabos que não possuam as características mínimas necessárias para sistemas de CFTV. Siga sempre os parâmetros recomendados e com certeza você terá muito sucesso em seus sistemas de CFTV.

Fibras-ÓticasO Cabo de Fibra-Ótica não é afetado por interferências elétricas e não sofre nenhum problema

com o contato com alta tensão. Pode transmitir sinais de vídeo com eficiência extremamente alta e pode transmitir os sinais por vários quilômetros. Outra vantagem é a largura de banda abundante que permite que vários sinais de vídeo possam ser transmitidos em uma única fibra ótica, além da possibilidade de transmissão simultânea de sinais de telemetria e rede, sinais de controle de movimentadores como pan-tilts e panoramizadores, idealizado para aplicações de redes de speed-domes e sistemas integrados.

Um sistema de transmissão por fibra ótica é o mais indicado em aplicações de planta industrial ou áreas de risco a interferência e ruído, dada as suas capacidades físicas de imunidade. São


disponibilizados ainda equipamentos com dupla via de transmissão ou seja pode-se transmitir o sinal de um lado para outro do meio de transmissão. O problema do cabo de fibra ótica é seu custo e a maior dificuldade de instalação.

Com certeza as fibra óticas são o melhor meio de transmissão existente atualmente, porém seu emprego continua sendo um grande mistério para muita gente. Pelas dúvidas em seu modo de funcionamento, custo envolvido, manutenção. A partir de agora iremos analisar características de funcionamento, construção e alguns dos pontos básicos de funcionamento das fibras como meio de transmissão para sinais de vídeo e dados para CFTV.

O QUE SÃO FIBRAS ÓTICAS?De uma maneira bem simplificada, podemos dizer que a fibra

ótica é uma tecnologia onde um sinal como vídeo, dados ou voz, é modulado em uma irradiador de luz e enviado através de um tubo de vidro por longas distâncias, com atenuação e perda muito pequenas.

Recapitulando um pouco sobre o capítulo sobre princípios de ótica, podemos lembrar que o princípio das fibras óticas é simples e fácil de entender, através do exemplo do efeito do "canudo quebrado" em um copo d’água.

Quando a luz passa do ar para um meio denso, como vidro por exemplo, a luz reduz sua velocidade por um fator igual ao índice ótico do material e esta redução resulta na curvatura na irradiação da luz. Este fenômeno é visto regularmente em nosso dia a dia. A beleza das cores de um diamante ocorrem devido a mesma razão.

Verificamos no capítulo de Princípios de Ótica os fenômenos de refração e reflexão. E verificamos também que em certo ângulo não há mais refração, este ângulo é chamado de Reflexão Total. A Fibra Ótica usa este princípio básico para a transmissão. O núcleo do cabo de fibra ótica, o qual é feito de um vidro com um índice de refração maior do que o índice da capa, a qual reveste o núcleo. Então quando a luz é lançada no núcleo da fibra no ângulo correto, ela será refletida de volta para a superfície e continuará sendo refletida a frente durante todo o seu trajeto. Em outras palavras a luz não pode "escapar" do cabo de fibra ótica.

É relativamente fácil de modular qualquer sinal, seja ele vídeo, áudio ou dados, em uma feixe de luz e transmiti-lo através de um cabo, onde o mesmo não pode escapar e tem de trafegar em direção a frente. Em outras palavras, este feixe de luz carrega o sinal modulado através do núcleo de vidro do cabo de fibra ótica.

COMPONENTES DE UM SISTEMA DE FIBRAS ÓTICASO uso das fibras óticas é extensivo, porém os componentes usados na montagem do sistema

são muito similares. Eles são:

1. Modulador de Entrada: Modula o sinal de entrada para um feixe de luz2. Dispositivo Emissor de Luz: Gera a luz para a modulação, a qual está em dentro da faixa de


freqüência de infravermelho. Quanto mais alta a freqüência, maior será a largura de banda do sinal.

3. Cabo de Fibra Ótica: Existem diversos tipos de cabos, os quais estão disponíveis para cobrir diferentes tipos de aplicações.

4. Elemento Receptor de Luz: Recebe o sinal de luz na outra extremidade do cabo.5. Demodulador de saída: Separa o sinal útil a partir do feixe de luz recebido.

Todos os sistemas de fibras óticas utilizam os componentes expostos acima. As especificações de cada componente irão variar dependendo do uso e da aplicação. Por exemplo um LED (Diodo Emissor de Luz) será adequado para sistemas de CFTV como fonte de luz, porém um LD (Diode Laser) é tem um desempenho bastante superior quando larguras de banda altas são requeridas.

TIPOS DE CABOS DE FIBRA ÓTICAExistem 3 tipos diferentes de cabos de fibra ótica disponíveis. São os seguintes:

1. Índice de Passo.Este cabo tem um índice distinto de refração para o núcleo e o revestimento. É o tipo mais

barato de cabo e causa grande deformação ao sinal, devido aos diversos caminhos possíveis do feixe de luz. É também chamado de fibra por distorção modal.

2. Índice Graduado ou Fibra MultimodoEm ordem igualar as distâncias dos caminhos e melhorar resposta dos pulsos, foi desenvolvido

o cabo Multimodo. O índice de refração do núcleo é variado em um modo suavizado. Isto significa que o ângulo de reflexão pode variar, ajudando a equalizar as distâncias de percurso do feixe de luz e reduzir a distorção.

3. Modo Simples ou Monomodo:

Este tipo de fibra possui a melhor resposta de pulso, pois o diâmetro do núcleo é extremamente estreito, onde o feixe de luz é transmitido quase que diretamente, com uma reflexão mínima. Obviamente este tipo de cabo é o mais caro.


VANTAGENS DAS FIBRAS ÓTICASA transmissão de sinais por Fibras Óticas oferece muitas vantagens sobre as conexões por

cabos metálicos existentes. Algumas destas vantagens são:

Grande Largura de BandaAs fibras óticas oferecem larguras de banda muito largas comparadas com as conseguidas

sobre cabos metálicos. A largura de banda de um cabo de fibra ótica está entre 100Mhz e 1000 MHz comparado com os cabos metálicos, os quais tem limites entre 3 e 20 MHz. Esta largura de banda permite muitas aplicações e usos das fibras óticas. Por exemplo um sinal de vídeo tem uma largura de banda de 5 MHz. É possível então transmitir de 20 a 200 sinais de vídeo em um único cabo de fibra ótica. Esta aplicação torna-se impossível com a utilização de cabos metálicos. Na realidade utilizando técnicas de compressão digital é possível modular até 500 - 1000 sinais de vídeo em uma única fibra.

Imunidade a InterferênciasDiferentemente dos cabos coaxiais, os quais utilizam correntes elétricas, as fibras óticas utilizam

luz, tornando o sistema imune a qualquer tipo de interferência

• Sem Interferência Eletromagnética (EMI) – Uma vez que a luz é o meio de transmissão, as fibras óticas não são atingidas por Interferência Eletromagnética (EMI). EMI é a maior fonte de problemas com cabos coaxiais. Imagens Duplas, linhas móveis, bandas horizontais e imagem nevada em uma imagem de vídeo são devido a EMI. Todos estes problemas são eliminados através do uso das fibras óticas.

• Sem loop de corrente – Loop ou enlace de corrente de terra é causado quando duas terminações de cabos não estão aterrados ao mesmo potencial. Esta diferença de potência causa a circulação de uma corrente, a qual é usualmente vista em forma de linhas se movendo na imagem de vídeo. Como as Fibras Óticas não utilizam eletricidade, a ocorrência de laços de corrente de terra torna-se impossível.

• Sem interferência de potência – Nenhuma tensão interfere no feixe de luz. Por isso torna-se irrelevante se a fibra ótica passa próxima de cabeamentos de 240VAC ou 10000 VAC, ou próximo a um transmissor de rádio de alta potência.

• Imunidade a descargas elétricas – Desde que o descarga elétrica (Raio) caia a mais de um centímetro de distância do cabo de fibra ótica ele não poderá induzir nenhuma tensão no cabo.

• Os cabos de fibra ótica são muito pequenos e leves. Torna-se então mais fácil a colocação de cabos de fibras óticas, ao invés de cabos metálicos que podem ser pesados e volumosos.

Segurança das informaçõesÉ impossível grampear um cabo de fibra ótica sem interceptar o sinal fisicamente, situação a

qual será detectada automaticamente na terminação receptora.

DESVANTAGENS DAS FIBRAS ÓTICASCusto do cabo de fibra ótica.

A fibra ótica ainda tem um custo muito alto em comparação a cabos metálicos, porém os preços estão caindo rapidamente. Esta desvantagem pode se tornar uma vantagem pelo uso de cabeamento e


métodos de instalação mais modernos. Nos cabos coaxiais, um cabo único tem de ser passado de cada câmera até a sala de controle. As fibras óticas possuem uma grande largura de banda, possibilitando a multiplexação de diversos sinais de vídeo em um único cabo de fibra ótica e reduzindo assim os custos de cabeamento e instalação. Por exemplo no método de conexão em Anel, um único cabo de fibra ótica passa por todo o local e as câmeras são conectadas a este cabo e os sinais de vídeo são multiplexados em diferentes freqüências.

TerminaisOs terminais dos cabos de fibra ótica são complexos e requerem a utilização de ferramentas

especiais, melhor precisão na sua produção ocasionando um maior tempo dispensado e conseqüentemente um custo mais alto. Os cabos de fibra ótica tem um diâmetro muito pequeno e requerem ferramentas especializadas para alinhar corretamente os cabos e então junta-los. O núcleo de vidro da fibra ótica deve ser fixado primeiramente de forma a assegurar o correto alinhamento para uma terminação lisa e uniforme. Isto parece complexo, porém existem muitas ferramentas disponíveis para assegurar que a terminação do cabo de fibra ótica pode ser conseguido de uma maneira mais rápida e prática.

Curvatura do CaboO núcleo central do cabo de fibra ótica é feito de vidro. Uma precaução extra é requerida durante

a passagem dos cabos. O estiramento do cabo deve ser evitado, uma vez que o núcleo de vidro pode ser rompido. Outro grande problema é a dobra do cabo. Curvaturas muito acentuadas podem romper o cabo, assim como o feixe de luz pode desviar de seu caminho através no vidro e ‘escapar” do núcleo. A maioria dos fabricantes fornecem o ângulo máximo de curvatura permitido.

Não há como negar que as vantagens sobrepõe-se definitivamente sobre as desvantagens, pois são conseguidos maiores benefícios no uso de fibras óticas para determinadas aplicações. Por isso a cada dia cresce mais a utilização das fibras óticas em aplicações práticas, normalmente em sistemas de médio e grande porte.

Par Trançado Os cabos trançados, que são amplamente utilizados em sistemas de redes, possuem uma ótima

qualidade de transmissão para de dados. Permite a transmissão do sinal de vídeo por entre 300 metros a 2 quilômetro. A desvantagem é a necessidade de utilização de conversores na saída da câmera e na entrada do monitor ou processador de vídeo. Tornam-se bastante vantajoso para locais com cabeamento estruturado disponível. O custo dos conversores ainda é uma das desvantagens se comparado aos cabos coaxiais, mas é uma alternativa bastante viável para determinadas aplicações.

Outra vantagem característica é capacidade de distâncias superiores aos cabos coaxiais, podendo chegar até 2 quilômetros dependendo do equipamento utilizado. Os conversores podem ser passivos (sem alimentação) ou ativos (com alimentação). Sendo que os ativos proporcionam distâncias de sinal bastante superiores aos passivos.

Os cabos de par trançado foram inicialmente criados para redes de computadores, devido as limitações dos cabos coaxiais, o Comitê de normalização Internacional IEEE formado pelas empresas americanas Electrical Industrial American EIA, e as Telecomunications Industrial American TIA, se uniram no intuito de pesquisar e produzir um meio de comunicação eficiente e seguro para as Redes de computadores. Desenvolvendo o Standard 10 BASE T em 1988.

Surgiu assim, na Bell Laboratories o cabo UTP sem blindagem (Unshilded Twisted Par), ou seja, o par trançado sem blindagem.


A teoria é que, um par de fios trançados cria uma espira virtual com capacitância e indutância, suficientes para ir cancelando o ruído externo através de suas múltiplas

espiras, ou seja, o campo magnético formado pela espira X, é reverso da espira Y, e assim por diante.

Se num dado momento o cabo sofrer uma interferência, esta será anulada na inversão dos pólos das espiras.

O ruído é cancelado pela mudança de polaridade do sinal através das múltiplas espiras. Este fenômeno foi descoberto pela Bell Company, que é a atual AT&T ou Lucent Technology. Atualmente os cabos UTPs são fabricados com 4 (quatro) pares, ou seja, 4 (quatro) fios trançados num só cabo. Podendo desta forma em CFTV transmitir 4 sinais de vídeo em um único cabo, reduzindo assim o custo da transmissão do sinal. Existem alguns fabricantes que produzem cabos com 25 pares.


Alguns fabricantes disponibilizam bobinas de até 1000 metros para este tipo de aplicação em CFTV. Verifique informações sobre os cabos categoria 5E.


Transmissão Sem Fio

Sem Fio ou Wireless são outra alternativa para a transmissão de sinais de vídeo, tendo um bom desempenho geral em termos de transmissão de sinal, é como principal vantagem a não necessidade de conexão física e passagem de cabos pelo local a ser monitorado. Mas também possui certas desvantagens básicas que reduzem sua aplicação prática, como o alto custo, os problemas de interferência, ruídos e instabilidade no sinal. Existem no mercado equipamentos de CFTV com o sistema sem fio integrado, porém são sistemas de pequeno porte e normalmente muito simples. Para aplicações profissionais o ideal é consultar empresas especializadas em transmissão de sinais por equipamentos sem fio, pois é uma área bastante complexa e é requerida uma experiência muito grande para solução de situações adversas além de um conhecimento pleno dos equipamentos. Outros fatores que influem nos sistemas sem fio são a topologia do local, o tipo de construção, outros sistemas residentes, áreas de sombra, necessidade de retransmissores, etc.

Quando existe dificuldade de passar o cabeamento para a transmissão do sinal de vídeo da câmera para o monitor, uma das alternativas a serem consideradas é a transmissão sem fio. Porém, os sinais sem fio também podem sofrer uma série de atenuações ou interferências, pois todo o sinal de radiofreqüência é atenuado ou bloqueado por paredes ou estruturas de metal pesado, linhas de transmissão de alta tensão, equipamentos de microondas e outros.

Atualmente, os sistemas sem fio mais comercializados são:

a) Freqüência de 900MHz com uma alcance de transmissão de 100 metros,

b) Freqüência de 2.4Ghz com uma alcance de transmissão de 100 metros, e

c) Freqüência de 2.4Ghz com uma alcance de transmissão de 250 metros.

Existem ainda sistemas com freqüência de 5.8 Ghz com um alcance de 7 milhas algumas vezes comercializado, porém não são muito utilizados devido ao alto custo empregado.

No Brasil os sistemas de transmissão sem fio são controlados pela ANATEL. Todos os equipamentos de transmissão sem fio devem ser aprovados pela Anatel ou órgão competente. Caso um equipamento sem fio não possua esta aprovação seu uso é indevido, e sujeito a sinalizações. Cada equipamento terá um banda de freqüência determinada pela Anatel para que não exista a interferência nem a poluição do espectro de freqüências.

A maioria dos equipamentos sem fio utilizados para a transmissão de imagens de vídeo possui 4 canais; e não é possível a utilização de mais de 4 transmissores em uma mesma área devido ao conflito gerado entre a sobreposição entre os canais. Porém é possível instalar receptores adicionais.

Alguns transmissores possuem uma câmera integrada. Outros devem ser conectados a câmeras externas (ou qualquer outra fonte de vídeo) para transmitir o sinais de vídeo (e áudio). Os receptores sem fio de 4 canais muitas vezes possuem um seqüencial manual ou automático e podem ser conectados ao monitor de CFTV, Time-Lapse ou TV através de conectores RCA.

Existem ainda algumas outras alternativas, como transmissão via rádio, sinal multiplexado via rede elétrica, entre outros.

ConclusõesPara aplicações de pequeno e médio porte o cabeamento coaxial, na maioria das vezes, é a

opção com melhor relação de custo e benefício. Já para sistemas de grande porte a fibra ótica tem se tornado a melhor opção dadas as suas qualidades em relação aos demais sistemas de transmissão de sinais, porém cada caso deve ser estudado criteriosamente e sempre deve ser levada em conta as sugestões de seu fornecedor de equipamentos. É sempre bom lembrar que qualidade e confiabilidade normalmente determinam um preço maior, e que muitas vezes a economia no cabeamento no projeto pode resultar no prejuízo da manutenção futura constante e insatisfação do cliente.


20.Manutenção Preventiva e Corretiva de CFTVUm programa de manutenção bem estruturado pode gerar renda, reduzir a manutenção

corretiva, e o mais importante, manter os clientes leais e satisfeitos gerando confiança no padrão do serviço que esperam de sua empresa. Jamais deve ocorrer a surpresa de descobrir que o sistema de CFTV não estava operando, quando ocorre algum evento importante. Toda a credibilidade e confiabilidade do equipamento são perdidas e o custo de recuperação de confiança do cliente será bastante grande.

Por este motivo a manutenção dos sistemas de CFTV deve ser uma das principais preocupações do instalador e do usuário.

Manutenção CorretivaA manutenção corretiva deve ter uma respostas rápida e solução completa, pois é a segurança

do cliente que está em jogo. Por isso deve ser dada como prioridade sobre a manutenção preventiva. O cliente pode ajudar neste sentido informando o tipo de problema apresentado, para que o técnico de manutenção possa ser enviado levando equipamentos, acessórios e ferramentas adequadas.

Manutenção PreventivaEmbora a maioria dos sistemas iniciarem fornecendo resultados excelentes, a qualidade da

imagem pode decair radicalmente alguns meses depois. Isto não deve ser uma regra. Um modesto programa de manutenção preventiva pode assegurar que o sistema continuará a fornecer a mesma qualidade e desempenho do dia em que foi instalado. Deve-ser ter um agendamento prévio das visitas que serão feitas entre 3 e 6 meses de acordo com o tipo de cliente, onde serão feitos testes completos de funcionamento, gravação, reprodução e resposta. Devem ser trocados conectores em mau estado, os equipamentos devem ser limpos e lubrificados, deve ser retirada qualquer sujeira ou poeira acumulada, deve-se verificar a existência de mau contato no cabeamento e conectores, deve-se verificar se os operadores estão aptos a trabalhar com os equipamentos. Deve ser preenchida uma planilha e assinada pelo técnico e pelo responsável pelo local.

A Aproximação CorretaOs sistemas de CFTV são vistos como "equipamentos livres de manutenção", e possivelmente

por não existirem partes móveis. Mas na prática isto está bem longe da verdade. De qualquer forma existem diversos procedimentos que podem ser feitos para manter um sistema de CFTV na sua melhor condição. Um lista de itens a serem analisados pode fornecer uma idéia do tempo a ser gasto no local. Podendo ainda servir como um documento de verificação para o cliente. Além disso deve ser elaborada uma agenda de manutenção periódica e a mesma deve ser seguida a risca.

Avaliação do ContratoExistem alguns custos que normalmente não são levados em conta na elaboração de contratos

de manutenção. Algumas situações a serem levadas em consideração:• É necessário algum tipo de resposta especial aos eventos monitorados?• O cliente requer um back-up 24 horas das imagens?• O local requer uma supervisão da operação?• A sala de controle possui um sistema de controle de acesso para garantir que somente pessoas

autorizadas acessem o local?• O local requer dispositivos/procedimentos especiais de segurança (ex. plataformas eletroquímicas)?• Serão disponibilizadas peças de reposição de prontidão (Equipamentos de Back-up)?• O local esta sujeito a sujeira, agentes da natureza, ou elementos alheios ao funcionamento normal dos

equipamentos que possam desgastar qualquer parte eletrônica ou mecânica do sistema?• Serão necessários componentes extras de manutenção para dispositivos como time-lapses, DVR's,

movimentadores, ou outros equipamentos?• O contrato irá cobrir todos os itens? (ex. Quantas visitas de manutenção serão cobertas? Qual o

período de implantação do sistema?)• Existe alguma cláusula excluindo danos provocados por descargas elétricas ou agentes da natureza?• Existe a perda de garantia por mau uso? Os prazos estão bem definidos?


21.Tabela de ConectoresConectores Axiais e Twinaxiais

Conectores Tipo Vídeo

Pinagens Modulares

Conectores Tipo DB

Conectores Para Fibra Ótica

Conectores Tipo ST e SC


22.Exemplos de Campo de Visão

Distância da câmera para o veículo e de 14 metros.

3,8 mm

Área da Imagem 12,5m Larg. x 8,8m Alt.

6 mm


8mm


15mm


55mm



apostila guiadoctfv modulo 2

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