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摄像机外部接口

BNC

BNC接头
BNC接头是一种用于同轴电缆的连接器,用于射频信号的传输。主要用于同轴模拟摄像机,SDI数字摄像机,DVR视频输入/视频输出等接口。根据外观一般分为公头和母头两种。

BNC,全称是Bayonet Nut Connector(刺刀螺母连接器,这个名称形象地描述了这种接头外形),又称为British Naval Connector(英国海军连接器,可能是英国海军最早使用这种接头)或Bayonet Neill Concelman(Neill Concelman刺刀,得名于其锁定方式和其发明者贝尔实验室的保罗·尼尔(Paul Neill)和安费诺公司的工程师卡尔·康塞曼(Carl Concelman)。)

BNC连接器有50欧姆和75欧姆两个版本。50欧姆连接器和其他阻抗电缆连接时,传输出错的可能性较小。不同版本的连接器互相兼容,但如电缆阻抗不同,信号可能出现反射。通常BNC连接器可以使用在4GHz或2GHz。

RJ45(POE)

RJ45网口
RJ45网线接口,一共8根线4对。准确的说法应该是8P8C,常被误称为RJ45,是以太网使用双绞线连接时常用的一种连接器插头。

8P8C是8 position 8contact,意思是8个位置(Position,凹槽)、8个触点(Contact,金属接点)。

在T568A中,8根线分别定义为:白绿(Tx+)、绿(Tx-);白橙(Rx+)、蓝(BI+);白蓝(BI-)、橙(Rx-);白棕(BI+)、棕(BI-)。
在T568B中,8根线分别定义为:白橙、橙;白绿、蓝;白蓝、绿;白棕、棕。

在百兆以太网中,仅使用1、2、3、6这四根线。在千兆以太网和POE供电中,全部的四对线都被使用。可以参考阅读 PoE供电 一文。

HDMI/VGA

HDMI/VGA接口常见于DVR/NVR,用于接显示器输出显示图像。在一般的摄像机上比较少见,但是实际也是有的。

比如SDI摄像机,本身输出的就是数字信号,转成HDMI接口输出也是水到渠成。还比如网络摄像机,在将数字信号编码成网络信号之前,一般sensor是支持直接输出lvds信号的,将lvds信号通过HDMI接口直接输出也是顺理成章的。只是将摄像机直接通过HDMI输出图像,HDMI传输距离有限,除了视频会议,很少能有其他用途。

Audio in/out

3.5mm耳机接口定义

mic in 和line in 接音频

摄像机可以内置拾音器和喇叭,当然也可以外置。外接拾音器和喇叭,一般需要用到Audio in/out 音频接口。

如果使用的是3.5mm音频接口(也叫⅛'接头),可能需要区分左右声道。如果不支持双声道,一般选择连接最前面的左声道即可。

有些摄像机音频接口,使用的是RCA接口,俗称莲花头。

摄像机的音频输入一般有Line in 和Mic in可供选择。Line in及线性输入,需要连接有源拾音器,即拾音器需要另外供电。Mic in用于接无源拾音器,拾音器不需要单独供电。

Alarm in/out

报警输入输出原理
摄像机可以外接报警设备,报警输入和输出。

人体感应,光线传感器等是报警输入设备。摄像机支持的报警输入一般是常开/常闭的开关量信号,常开或者常闭一般可以在摄像机里设置选择。

报警输出设备一般常见的是喇叭,警号警笛等。摄像机的报警输出的信号一般是常开/常闭的开关量或者高低电平。常开,常闭,高低电平等一般也可以在摄像机参数里进行设置。

报警输出为开关量时,接报警器时需外接电源。当外接直流供电时(具体接线方法,如下图左边),外接电源一般必须保证在DC 30V电压、1A电流限制范围内。当外部接交流供电时,必须使用外接继电器(具体接线方法,如下图右边),如果不接继电器会损坏设备并有触电危险。

报警输出接线

需要特别注意摄像机支持的报警输入/输出接口的电器性能,超过额定值可能损坏设备。

以上的报警输入输出接口通常设计成接线端子的外观,俗称凤凰端子。下面的RS232,485接口以及有些DC12V/AC24V电源接口也设计成凤凰端子外观。

RS485/232

摄像机上的RS485接口一般用来控制云台转动,RS232接口一般可用来接电脑与摄像机连接通信,比如写入烧录固件等。还可以与其他设备比如收银机等通信,叠加数据等。

根据 RS-485 工业总线标准,RS-485 工业总线为特性阻抗 120Ω的半双工通讯总线,其最大负载能力为32个有效负载(包括主控设备与被控设置)。

RS-485的连接方式一般有用菊花链式连接,简化连接,星形连接等。采用星形连接时一般需要增加一个RS-485分配器。

USB

USB接口定义
摄像机上的USB接口一般可用来外接U盘用作存储(TF卡存储一般也是通过USB接口扩展转接的),还可以外接USB接口的Wi-Fi/4G模块以扩展Wi-Fi,4G功能等。特殊的还可以用来接USB的其他设备,比如USB读卡器等。

DC

DC电源接头
摄像机电源供电接口。一般DC12V或者AC24V。需要特别注意摄像机电源接口的尺寸,常见的是外径5.5mm,内径2.1mm的接口。

RESET

恢复出厂按钮。摄像机出现故障或者设置混乱以后,一般通过长按reset按钮可以将摄像机值恢复到出厂默认状态。

TF/SD slot

micro SD卡
插入TF/SD卡用作存储。一般通过USB接口扩展转接出来。

航空头

有些车载摄像机,DVR为了供电以及连接方便、稳定,会将摄像机供电电源和视频接口汇集到一起,做成一个接头,这种接头俗称航空头,这种接口能增强接头处连接的稳定可靠性。

光纤接头

为了更方便的通过光纤远距离传输,有些摄像机自带光纤接口,可以插入光模块,直接通过光纤通信。

Wi-Fi、4G天线接口

摄像机支持Wi-Fi、4G功能,一般需要外接天线。天线一头连接摄像机主板部分的连接器叫U.FL,也叫IPX或IPEX,另外一头连接天线杆部分称为SMA连接头,分为外螺内孔、外螺内针,对应的天线杆接头就是内螺内针和内螺内孔。
可以参考阅读 安防中的相关Wi-Fi知识 一文。

自动光圈镜头

自动光圈镜头接口定义
常见的自动光圈镜头有DC驱动,视频驱动,P-iris,i-CS等。详细的接口定义可以参阅:P-iris:精确的镜头光圈控制i-CS镜头

参考资料:

  1. BNC Connectors
  2. History of the RJ45: A Case of Mistaken Identity
  3. GA/T 1297-2016 安防线缆
  4. GA/T 1406-2017 安防线缆应用技术要求
  5. GA/T 1351-2018 安防线缆接插件
  6. 宇视:网络摄像机安装指导书

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