“INTERCONEXIÓN DE CAMARAS DE VIDEO VIGILANCIA, CON FIBRA ÓPTICA, PARA 3 PUNTOS ESPECÍFICOS DE LA CIUDAD DE CHICLAYO”
Se requiere diseñar un enlace de transmisión de video vigilancia en el centro de Chiclayo por fibra óptica, para tres puntos específicos de la ciudad. Tenemos los siguientes datos:
Central de Monitoreo: Plazuela de Chiclayo
Puntos Específicos:
Distancia desde la Centra de Monitoreo:
1. Arica 2. Bolognesi - Sáenz Peña 3. Augusto Beleguia - Balta
1.0Km 1.3Km 1.6Km
Del programa Google Earth, hemos obtenido las distancias precisas del recorrido de la fibra óptica para nuestro diseño, además hemos podido realizar diferentes rutas para llegar a los puntos específicos, pero ya que existen canales de telefónica, hemos decidido utilizarlas, para de esta manera ahorrarnos tiempo y dinero en el proyecto, ya que de esta manera no tendremos que abrir las pistas.
Punto Arica Bolognesi Sáenz peña Augusto Beleguia - Balta
Empalmes 5 1 1
Panel de Conexión 2 2 2
Las fotos satelitales obtenidas del programa Google Earth se muestran posteriormente, así mismo los diferentes cálculos y demás equipo en el proyecto, y su justificación por que los hemos utilizado.
Tenemos los datos característicos de las cámaras de video vigilancia que utilizaremos, escogidas por los diferentes requerimientos del proyecto. Las características de la cámara STARLIGH, se describen detalladamente en la siguiente página.
Tipo de cámara para la instalación del sistema de vigilancia:
Cámara Color STARLIGH
Características:
Modelo: CCD: Resolución: Resolución horizontal Iluminación mínima Relación señal/ruido Sistema de sincronización Distancia infrarrojo Encendido IR Sistema de barrido Salida de video Alimentación Lente Peso Dimensiones Temperatura de operación Precio
STDI-3720CSVF 1/3 SONY 1.3MP CCD sensor 1280x960 960p 0.001lux/f1.2 +50dB interna, negativa sync 30 metros control automático por fotodiodo 40 imágenes / seg AHD/CVBS DC 12V (+/- 10%)/700mA lente vanfocal manual 2.6-12mm 800g 131x93 -10 a + 50°C RH95% MAX $/. 155
Este modelo de cámara se utilizará en los tres puntos de vigilancia anteriormente mencionados. Teniendo las especificaciones de la cámara que utilizaremos en este problema de transmisión de video vigilancia calcularemos el ancho de banda necesario para poder transmitir la señal de video.
Calculando la información contenida en un pixel: Según el teorema de la información, la información contenida en un pixel esta dado por:
= log 1 Donde: I= información contenida en el pixel
≈
P 1/20 es la probabilidad de tx nivel de brillante Remplazando tenemos:
= 4.32
Calculando la velocidad de transmisión (Vtx ):
).1280 ∗960( ).4.32 = 40( = 212 Calculando el ancho de banda (BW) : Para calcular el ancho de banda hemos utilizado la LEY DE S HANNON :
Despejando BW:
Remplazando tenemos:
log1+ = . 2 2 = . log1+ = .z
SISTEMA DE VIDEO VIGILANCIA EN LA CIUDAD DE CHICLAYO El equipo óptico que hemos seleccionado tiene las siguientes especificaciones de datos:
Ancho de Banda de video a 3 dB
13.93 MHz
Método de Modulación
Analógico
Anchura Espectral de la Luz
25mm
Tiempo de Subida del Generador de la Luz
6ns
Tiempo de Subida del Fotodetector
9ns
Longitud de Onda de Transmisión
850nm
Las características de las fibras (que podemos elegir entre las de longitud de fábrica de ) para la instalación son las siguientes:
Ancho Tamaño de Máxima Dispersión Atenuación Máxima Gama de la AN banda atenuación cromática de la fibra longitud de fibra fibra fibra (dB a (ns/nm x (dB/km) (km) recorte (um) (MHz 850nm) km) x km) 6.25/125 3.5 0.29 50 5.0 1.4 0.1 0.5 62.5/125 3.0 0.29 50 5.0 1.6 0.1 0.5 100/140 5.0 0.29 50 9.5 1.5 0.1 0.5 100/140 4.0 0.29 50 9.5 1.8 0.1 0.5
Calculo para Arica 1. Ancho de Banda Eléctrico del sistema
= = 13.93 2. Evaluación del tiempo de Subida para determinar si el ancho de banda de la fibra es aceptable.
+ = − − 3. Se convierte el ancho de banda del sistema eléctrico a un tiempo de subida aproximado.
0.35 = 0.35 = 166.6 = ℎ 0.0021
4. Tiempo de subida atribuible a los parámetros del Equipo Óptico.
= − − = 166 − 6 − 9 = 165.64 5. Tiempo de subida para la dispersión cromática de la Fibra Óptica.
= .. = 0.1/251 = 2.75 6. La longitud de instalación de la fibra óptica es inferior de medida del ancho de banda en fábrica .
× =
Tendremos que elegir las fibras cuyas distancias de fabricación sea mayor a la de instalación, cumpliendo las fibras de 1.4km, 1.6km, 1.5km, 1.8km, cuyo ancho de banda es de 50(MHz x km), entonces tendremos que hacer el cálculo para el mínimo y máximo, para saber si la elección de este tipo de fibra es adecuada. Luego con el cálculo de perdidas sabremos cual es la fibra para usar. Para 1.4km: Para 1.8km:
. = . . . = 40.30 . = . . . = 35.54
7. Ancho de Banda Modal se convierte entonces en ancho de Banda Eléctrico. Para 1.4km: Para 1.8km:
. = 0.71 = 28.6 = 0.0286 . = 0.71 = 25.23 = 0.0252
8. Ancho de Banda Modal Eléctrico se convierte a continuación en un tiempo de subida. Para 1.4km:
. = . = 12.25
Para 1.8km:
. = . = 14
9. Tiempo total de subida de la Fibra. Para 1.4km:
Para 1.8km:
= + = 12.25 +2.75 = 12.54 = 14 + 2.75 = 14.59
El Ancho de Banda Total Eléctrico de la fibra óptica viene dado:
0.35 = Para 1.4km:
= .. = 27.94
Para 1.8km:
= .. = 24.75
10. El tiempo de subida total de la fibra esta entre 12.54ns y 14.59ns, el cual es inferior al tiempo de subida de 165.64ns requerido por el equipo, también podemos ver que el ancho de banda máximo de la Fibra Óptica requerido para este diseño es de 27.94MHz, el cual es inferior al ancho que posee de fábrica de 50MHz. Para saber cuál de estas fibras se va a usar se tendrá que hacer el cálculo de perdidas.
Calculo para Bolognesi Sáenz peña 1. Ancho de Banda Eléctrico del sistema
= = 13.93 2. Evaluación del tiempo de Subida para determinar si el ancho de banda de la fibra es aceptable.
+ = − −
3. Se convierte el ancho de banda del sistema eléctrico a un tiempo de subida aproximado.
0.35 = 0.35 = 166.6 = ℎ 0.0021 4. Tiempo de subida atribuible a los parámetros del Equipo Óptico.
= − − = 166 − 6 − 9 = 165.64 5. Tiempo de subida para la dispersión cromática de la Fibra Óptica.
= .. = 0.1/251.3 = 3.25 6. La longitud de instalación de la fibra óptica es inferior de medida del ancho de banda en fábrica
× = Tendremos que elegir las fibras cuyas distancias de fabricación sea mayor a la de instalación, cumpliendo las fibras de 1.4km, 1.6km, 1.5km, 1.8km, cuyo ancho de banda es de 50(MHz x km), entonces tendremos que hacer el cálculo para el mínimo y máximo, para saber si la elección de este tipo de fibra es adecuada. Luego con el cálculo de perdidas sabremos cual es la fibra para usar. Para 1.4km:
. = . ... = 36.92
7. Ancho de Banda Modal se convierte entonces en ancho de Banda Eléctrico. Para 1.4km:
. = 0.71 = 26.21 = 0.0262
8. Ancho de Banda Modal Eléctrico se convierte a continuación en un tiempo de subida. Para 1.4km:
. = . = 13.35
9. Tiempo total de subida de la Fibra. Para 1.4km:
= + = 13.35 +3.25 = 13.73
El Ancho de Banda Total Eléctrico de la fibra óptica viene dado:
Para 1.4km:
0.35 = = .. = 25.49
10. El tiempo de subida total de la fibra esta entre 13.35ns , el cual es inferior al tiempo de subida de 166.6ns requerido por el equipo, también podemos ver que el ancho de banda máximo de la Fibra Óptica requerido para este diseño es de 25.49MHz, el cual es inferior al ancho que posee de fábrica de 50MHz. Para saber cuál de estas fibras se va a usar se tendrá que hacer el cálculo de perdidas.
Calculo para Augusto Beleguia - Balta 1. Ancho de Banda Eléctrico del sistema
= = 13.93 2. Evaluación del tiempo de Subida para determinar si el ancho de banda de la fibra es aceptable.
+ = − − 3. Se convierte el ancho de banda del sistema eléctrico a un tiempo de subida aproximado.
0.35 = 0.35 = 166.6 = ℎ 0.0021
4. Tiempo de subida atribuible a los parámetros del Equipo Óptico.
= − − = 166 − 6 − 9 = 165.64 5. Tiempo de subida para la dispersión cromática de la Fibra Óptica.
= .. = 0.1/251.6 = 4 6. La longitud de instalación de la fibra óptica es inferior de medida del ancho de banda en fábrica
× = Tendremos que elegir las fibras cuyas distancias de fabricación sea mayor a la de instalación, cumpliendo las fibras de 1.4km, 1.6km, 1.5km, 1.8km, cuyo ancho de banda es de 50(MHz x km), entonces tendremos que hacer el cálculo para el mínimo y máximo, para saber si la elección de este tipo de fibra es adecuada. Luego con el cálculo de perdidas sabremos cual es la fibra para usar. Para 1.4km:
. = . ... = 33.39
7. Ancho de Banda Modal se convierte entonces en ancho de Banda Eléctrico. Para 1.4km:
. = 0.71 = 23.70 = 0.0237
8. Ancho de Banda Modal Eléctrico se convierte a continuación en un tiempo de subida. Para 1.4km:
. = . = 14.76
9. Tiempo total de subida de la Fibra. Para 1.4km:
= + = 14.76 + 4 = 15.23
El Ancho de Banda Total Eléctrico de la fibra óptica viene dado:
0.35 = Para 1.4km:
0.35 = 22.98 =
10. El tiempo de subida total de la fibra esta entre 14.76ns, el cual es inferior al tiempo de subida de 166.6ns requerido por el equipo, también podemos ver que el ancho de banda máximo de la Fibra Óptica requerido para este diseño es de 22.98Mhz, el cual es inferior al ancho que posee de fábrica de 50MHz. Para saber cuál de estas fibras se va a usar se tendrá que hacer el cálculo de perdidas.
Transmisor de video-transceiver de datos/audio
Características: - NTVI1 (1 canal) o NTVI2 (2 Canales) - TRANSMISOR DE VÍDEO - NRVI (1 canal) o NRVI2 (2 canales)- RECEPTOR DE VÍDEO
Transmisores o Receptores de vídeo compuesto hasta distancias de 50km. Versiones en 1310nm 1 o 2 canales de video (Tx o Rx) Hasta 6 MHz de ancho de banda. Conector SC Compatible PAL, SECAM y NTSC. Versiones para fibras multimodo y monomodo. Versiones para rack y para montaje individual.
La familia NTVI1 y NTVI2 son transmisores digitales de vídeo. No precisa ningún tipo de ajuste, facilitando su instalación a cualquier usuario. Incorpora una señalización luminosa que indica la presencia de vídeo en cada canal. Totalmente compatibles con la gama de receptores digitales de vídeo Adilec de una o dos fibras (NRVI1/NRVI2). En su nueva versión digital, mejora y garantiza una alta velocidad de transmisión, excelente calidad de imagen y distancias superiores para enlaces punto a punto. Se fabrican con dos soluciones mecánicas, una para montar en chasis de 19” 3U (PAWAL)
y otra para montaje en pared o fondo de cuadro y Carril DIN
Información técnica:
Instalación:
Calculo de pérdidas de potencia de la fibra a tomar en cuenta A) Para Arica Punto Especifico Arica Perdidas totales
Empalmes
Panel de Conexión
5
2
0.5dB
0.2dB
Considerando las pérdidas de margen óptico =2.0 dB; y las pérdidas totales del equipo transmisor a 15dB/4km. Calculamos pérdidas totales: PERDIDAS POR FIBRA OPTICA: Consideramos el tipo de fibra 62.5/125, AN=0.29 por ser la de menor longitud = 1.4km., y por ser la de menor costo. Perdida de Fibra Óptica = 3.5dB * 1Km = 3.5dB/km Entonces la pérdida total del enlace es la suma de la perdida de Fibra Óptica con las pérdidas totales más margen óptico. Pérdidas totales del enlace =3.5dB+2.0dB+2.0dB+0.5dB= 8.0dB Entonces nos damos cuenta que las pérdidas totales del enlace no superan a las perdidas aceptadas por el equipo, entonces la elección de la fibra ha sido correcta.
B) Para Bolognesi - Sáenz Peña Punto Especifico
Empalmes
Panel de Conexión
Bolognesi - Sáenz Peña
1
2
Perdidas totales
0.1dB
0.2dB
Considerando las pérdidas de margen óptico =2.0 dB; y las pérdidas totales del equipo transmisor a 15dB/4km. Calculamos pérdidas totales: PERDIDAS POR FIBRA OPTICA: Consideramos el tipo de fibra 62.5/125, AN=0.29 por ser la de menor longitud = 1.4km., y por ser la de menor costo. Perdida de Fibra Óptica = 3.5dB * 1.3Km = 4.55dB/km Entonces la pérdida total del enlace es la suma de la perdida de Fibra Óptica con las pérdidas totales más margen óptico. Pérdidas totales del enlace = 4.55dB+2.0dB+2.0dB+0.1dB= 8.65dB
Entonces nos damos cuenta que las pérdidas totales del enlace no superan a las perdidas aceptadas por el equipo, entonces la elección de la fibra ha sido correcta.
C) Para Augusto Beleguia - Balta Punto Especifico Augusto Beleguia Balta Perdidas totales
Empalmes
Panel de Conexión
1
2
0.1dB
0.2dB
Considerando las pérdidas de margen óptico =2.0 dB; y las pérdidas totales del equipo transmisor a 15dB/4km. Calculamos pérdidas totales: PERDIDAS POR FIBRA OPTICA: Consideramos el tipo de fibra 62.5/125, AN=0.29 por ser la de menor longitud = 1.4km., y por ser la de menor costo. Perdida de Fibra Óptica = 3.5dB * 1.6Km = 5.6dB/km Entonces la pérdida total del enlace es la suma de la perdida de Fibra Óptica con las pérdidas totales más margen óptico. Pérdidas totales del enlace = 5.6dB+2.0dB+2.0dB+0.1dB= 9.7dB Entonces nos damos cuenta que las pérdidas totales del enlace no superan a las perdidas aceptadas por el equipo, entonces la elección de la fibra ha sido correcta.
