Kablolama
CCTV Sistemlerinde Kullanılan Kablo Çeşitleri
1. Koaksiyel Kablo
Analog ses ve görüntü sinyalleri radyo frekansı (RF) ile iletilirler ve bu iletim için kullanılan en yaygın kablo türü koaksiyel kablolardır.
Koaksiyel kablolar içten dışa doğru “merkez iletken, yalıtkan kılıf, iletken saç örgü, koruyucu kılıf” olmak üzere 4 kısımdan oluşur. (Şekil 1).
Kablonun kalitesini bu dört kısımda kullanılan malzemenin kalitesi belirler; bu kısımların işlevlerini ve ham maddelerinde dikkat edilecek kısımları bilirsek sağlıklı ve doğru bir koaksiyel kablo seçimi yapabiliriz.
Merkez İletken
Koaksiyel kablonun diğer katmanları güvenlik, iletime yardım gibi görevler üstlenirken bu kısım temel iletimin yapıldığı kısımdır; bu sebeple görüntü ve ses iletiminde büyük önem teşgil eder.
Koaksiyel kablo kullanımında merkez iletken olarak kullanılan malzemeleri tablo üzerinde özetleyelim:
CCTV sinyallerinin iletiminde koaksiyel kablonun merkez iletken kısmı için tercih edilen malzeme bakırdır.
Bakırın DC direnci düşük olduğu için nispeten düşük frekanslı sinyaller olan CCTV video sinyallerine iyi uyum sağlayacaktır.
Saf bakırın yanı sıra bakır kaplı – çelik merkezli kablolar da tercih edilebilmekte.
Böylece kablo çelik merkez sayesinde ekstra dayanıklılık kazanmış olur; RF sinyallerinin büyük bir kısmı yol olarak bakır kılıfı seçeceğinden bu kablolarda yüzeyde iletilen sinyal sayısı ile kablo içinde iletilen arasında büyük fark olan ‘yüzey etkisi’ görülür.
Bu kablolarda çelik merkez DC direncini yükselttiğinden düşük frekanslı CCTV video sinyallerinde zayıflamaya yol açmakta, böylece video sinyalinde bozulmalara sebep olmaktadır, bu nedenle çelik merkez yerine saf bakır iletken tercih edilmelidir.
Merkez iletkenin malzemesinin yanında verilmesi gereken bir diğer karar da tek damarlı mı çok damarlı mı olacağıdır.
Tek damarlı bakır iletken tek parça kalın bir tel iken çok damarlı dediğimiz çeşidi çok fazla ince telden oluşur.
İletim olarak aralarında çok küçük detaysal farklar bulunur; kıyaslamalarının asıl temeli dayanıklılığa dayanır.
Tek damarlıların kıvrılıp bükülmelere karşı daha dayanıklı olduğu, bu nedenle hareketli kameralarda ve yüzeyden geçecek kablolamalarda kullanılmaması önerilir; çok damarlılarsa çok fazla ince telden oluştuklarından kırılma ihtimalleri çok düşüktür.
Yalıtkan Kılıf
Yalıtkan kılıf koaksiyel kablonun yayılma hızını, empedansını ve sinyal zayıflamasını — bir başka deyişle sinyal gücünü ve sinyal iletebileceği maksimum mesafeyi — etkilediği için sinyal iletiminde merkez iletimden sonraki en etkili kısımdır diyebiliriz.
Polietilen, mükemmel bir yalıtkandır ve oldukça düşük maliyetlidir.
Bu nedenle yalıtkan kılıf için en çok tercih edilen malzemedir.
En az sinyal kaybı ve en uzun iletim mesafesi için en doğru yalıtkan seçimi köpük polietilendir.
Daha önce de belirttiğimiz gibi yalıtkan kısımda en çok dikkat edilmesi gereken kapasitansa, yayılma hızına, empedansa ve sinyal iletimine etkisidir.
En iyi tercihler olarak belirttiğimiz katı polietilen ve köpük polietilen bu kıstaslar altında değerlendirilirse:
İletken Saç Örgü
Bu kısmın iki işlevi vardır:
Düşük dirençli topraklama
Merkez iletkeni sinyalde bozulmalara sebep olabilecek dış etkenlerden koruma
Daha önce de bahsettiğimiz gibi, düşük DC direnç için tercih edilebilecek en doğru malzeme bakırdır.
Sinyalde bozulmalara sebep olabilecek dış etkilere karşı koruma için de saç örgü %95 ya da daha yoğun kaplama sıklığında olmalıdır.
Koruyucu Kılıf
Koaksiyel kablonun bu kısmı tamamen koruyucu işlevdedir ve sinyal iletimi üzerinde doğrudan etkisi yoktur.
Koruyucu kılıf, kablonun kullanılacağı kısma göre seçilir:
İç Ortam İçin
Dâhili ortamlarda fiziksel darbe riski daha az olacağından koruyucu kılıf nispeten daha az dayanıklı ve daha az maliyetli malzemelerden yapılabilir.
PVC bu kriterlerde en iyi seçim olarak bilinir.
Dış Ortam İçin
Harici ortamda güneş ışığı, toprak, taş, rüzgâr gibi fiziksel bozukluklara sebebiyet verecek doğal durumlara karşı iyi bir koruma için yalıtkan kısımda da kullanılan polietilen malzeme kullanılabilir.
Dayanıklılığı ve düşük maliyeti, polietileni koruyucu kılıf için uygun bir malzeme yapmaktadır.
2. Fiber Optik Kablo
Fiber optik kablo, içinde ışığın yönlendirilebildiği plastik veya cam fiberlerden oluşmuş CCTV sistemlerinde kullanılan bir başka kablo çeşididir (Bkz. Şekil 3).
Ses ve görüntü iletimi koaksiyel kablodan da UTP kablodan da kaliteli olsa da maliyeti yüksek olduğu için çok sık tercih edilmez; fakat koaksiyel kablonun yetersiz olduğu uzun mesafelerde tek alternatiftir.
Fiber optik kablolar ince, hafif, EMI’den etkilenmeyen, maliyetli bir kablolardır.
Çok modlu fiberler CCTV sinyallerini 2 km’ye kadar taşıyabilirler.
Basit sistemlerde maliyetli olmasının yanı sıra fazla sayıda kameradan ve DVR’dan oluşan sistemlerde fiber optik kablo her açıdan daha uygundur:
Tek kablo üzerinden çok fazla bağlantı yapabildiği için kablo maliyetini düşürür (Ekonomik)
Daha önce de bahsettiğimiz gibi daha kalitelidir (Nitelik)
Daha az kablo olacağı için işçilikten tasarruf sağlar
3. Ekransız Bükümlü (UTP – Unshielded Twisted Pair)
UTP CCTV endüstrisinde koaksiyel kablo gibi uzun geçmişi olan bir kablo çeşidi olmadığından kullanımı çok yaygın değildir.
Birbirini saran iki bakır kablodan oluşan UTP (Bkz. Şekil 4) böylece radyo dalgası iletim performansını artırır, EMI’ye karşı koruma sağlar (koaksiyel kablonun sağladığı kadar olmasa da). Genel kullanım amacı ethernet bağlantılarıdır. CCTV sektörüne daha sonra giriş yapmıştır.
UTP kabloda her bir bükümlü kısım bir yalıtım malzemesi ile kaplanmıştır ve kablolar ikişerli gruplar halinde sarılmışlardır.
Böylece çıplak kabloda oluşması beklenen elektromanyetik alan sınırlandırılmış ve kabloların diğer kablolar üzerindeki negatif etkisi sınırlandırılmıştır.
Böylece UTP, ekransız bir kablo çeşidi olmasına rağmen bu kablolarda görüntüde ve seste manyetik etkilerden kaynaklı oluşabilecek sorunlar minimuma indirilmiştir.
PTZ kameraları uzaktan kontrol etmek için kullanılan klavyenin bağlantısı için UTP kablolar kullanılır.
UTP’nin en önemli kullanım amaçlarından biri PTZ kontrolüdür.
RS232 kablo ile 15 metreye kadar, RS422 ve RS485 kablolar ile ise 1200 metreye kadar PTZ kontrolü yapılabilir.
PTZ kamera kontrolü için seri bağlı bulunan kabloların kandillerine ait ID numaraları bulunur; PTZ kamera üzerinden ID belirleyerek kontrolü yapmak istediğiniz kamerayı ve klavyeyi belirleyebilirsiniz.
UTP kabloları kullanabilmek için ekstra malzeme olarak balunlara ihtiyaç duyulmaktadır; böylece 75Ω video radyo dalgası sinyalleri 100Ω UTP’ye çevrilir.
Balunlar, UTP üzerinden 300 metreye kadar olan uzun mesafelerde iletime (eğer balunlar aktifse daha fazlasına) olanak sunar.
En önemli avantajlarını şu şekilde maddeleyebiliriz:
İnce ve esnek olduğundan duvarlar arasından geçişi oldukça kolaydır;
Birden fazla hat aynı kablo sistemi üzerinden çalıştırılabilir
Maliyeti düşüktür.
UTP kablo, video, alarm görüntüleme, uzaktan kontrol gibi bütün kısımların tek ağa bağlı olduğu entegre güvenlik sistemlerinde kablolama için iyi bir alternatif olarak sunulabilir.
İnceliği, hafifliği, düşük maliyeti ve data iletiminde geniş kabul görmüş bir kablo çeşidi olması sebebiyle koaksiyel kabloya rakip olabilir.
Fakat düşük mesafelerde daha kaliteli ses ve görüntü iletimi sağlaması, daha uzun bir geçmişi olması, dolayısıyla daha bilinir olması nedeniyle günümüzde koaksiyel kablo, CCTV sektöründe daha fazla tercih edilmektedir.
Daha önce de bahsettiğimiz gibi; fiber optik kablo gerek kalitesi gerekse fiyatıyla koaksiyel ve UTP kablo arasından sıyrılıyor.
Fakat fiber optik yalnızca uzun mesafelerde kullanıldığı, çok kaliteli olsa da maliyeti çok yüksek olduğu için kısa mesafelerde çok tercih edilmediği için koaksiyel ve UTP kablo arasında daha net bir karşılaştırma yapmamız yerinde bir karar olacaktır.
Aşağıdaki bağlantı şekillerinde de görüldüğü üzere (Bkz. Şekil 5) UTP kablo balunlara ihtiyaç duyar.
Bu ekstra giderler sebebiyle belirli bir mesafeye kadar (yaklaşık 600 m) daha maliyetli bir tercih olacaktır.
Koaksiyel kablo ile yarışmasındaki ana etkenlerden biri maliyet düşüklüğü olduğundan 600 m’den daha uzun mesafelerde tercih edilmekte.
Genel bir özet yapacak olursak;
Yaklaşık 600 metreye kadar koaksiyel kullanımı maliyet ve kaliteyi harmanlamak açısından en doğru karar olarak görünmekte. Fiber optikten çok daha az maliyetli ve UTP’den de daha kaliteli olması sebebiyle bu mesafe aralığında ilk tercih genel olarak koaksiyel kablodur.
600–900 m. arası uzaklıklarda UTP kablo kullanımı doğru karar olarak görünmekte. Zira bu uzaklık aralığında UTP, koaksiyelden daha uygun ve çok yakın değerlerde olsalar da küçük bir farkla daha kaliteli veri aktarımı sağlamaktadır.
900 m.’den uzun kablolamalarda fiber optik kablo tek tercih gibi görünmekte. Ne koaksiyel kablo ne de UTP kablo 900 m. den uzun kablolamalarda sağlıklı bir sonuç verebilmekte.
Belki ekstra maliyetleri çok artırarak belirli bir kaliteye kadar görüntü alınabilir fakat alternatif olarak fiber optik kablo gibi çok yüksek kaliteli görüntü-ses iletimi sağlayan bir kablo varken bu ihtimali kıyaslamaya açık görünmemekte.
Mesafenin yanında kaç kamera ve DVR kullandığınız da kablo seçimini etkilemekte; fiber optik kablo birden çok kameradan tek kablo ile sinyal taşıyabildiği için yaklaşık 15 ve daha fazla kameralı sistemlerde yüksek kalite ve düşük maliyet sunar; bu nedenle ilk tercih olmalıdır.
KONNEKTÖRLER
Kablolamada bir diğer önemli etken de konnektörlerdir.
Kablo bağlantılarını sağlamak için kullanılırlar; bu nedenle sağlam ve güvenli bir kablolama için konnektör seçimini ve montajını da iyi yapmak gerekir.
CCTV’de en sık kullanılan konnektör çeşidi BNC konnektördür.
BNC Konnektör
BNC konnektörün açılımı:
“Bayonet Neill-Concelman connector”
Adını bu konnektörün mucitleri olan Paul Neill ve Carl Concelman‘dan alır.
Bayonet, tırnaklı, iç içe geçmeli gibi bir anlama gelmektedir.
Günümüzde kullanımı en yaygın olan konnektör çeşididir.
Kolay kullanımı ve yüksek performansı nedeniyle CCTV kamera sistemleri, ses jeneratörleri, güç ölçüm cihazları vs. ekranlı kablolama sistemlerinin tamamında kullanılabilir.
BNC Konnektör Özellikleri ve Avantajları
Kilitlenebilir olduğu için kablolar çekmeye maruz kalsa da bu bağlantı kolay kolay kopmaz.
Sabit empedanslıdır; yani empedans konnektörün her yerinde aynıdır.
Bu da görüntüde ve seste empedans farklılıkları nedeniyle oluşabilecek sorunları minimuma indirir.CCTV sistemlerinde kullanılan çeşidi 75 ohm olmalıdır.
Paslanmaya karşı dayanıklı olmalıdır.
BNC konnektör bağlantısını yaparken canlı ve cansız sinyal uçlarının birbirine değmediğinden emin olunuz.
Bu, kısa devre görüntüsünde kısa ve uzun vadede sorunlara sebep olacaktır.
Şekilsel ve İşlevsel Olarak Bazı BNC Türleri
T BNC:
İletimi ikiye böler; CCTV’de kameranın görüntüsünü ikiye bölmek için kullanılır.
Orta kısımda iletimi alan bir erkek uç ve yanlarda bölünmüş iletileri veren iki dişi uçtan oluşur.
Pasif bölme yaptığı için sinyalde zayıflamalara sebep olması yüksek ihtimaldir;
bu nedenle uzun mesafelerde kullanımı uygun değildir.
RCA Konnektör
Koaksiyel kabloları bağlamak için kullanılan konnektör çeşitlerinin bir diğeri de RCA konnektördür.
İlk kez gramofonların hoparlörlere bağlanmasında kullanıldığı için, gramafon anlamına gelen “phono (fono)” olarak da bilinir.
İsmi, Radio Corporation of America‘nın kısaltmasıdır.
RCA konnektör:
Ortada bir erkek uç ve çevresinde bir halkadan oluşur.
Renk kodlarıyla birbirinden ayrılırlar.
En önemli dezavantajı, her bir sinyal için ayrı bir kabloya ihtiyaç duyulmasıdır.
