Устройство, принцип работы и схема подключения домофона (видеодомофона)

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

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

Содержание статьи

• Особенности построения домофонных систем

• Устройство домофона здания с телефонным оборудованием

• Конструктивные особенности элементов домофонной системы

• Электрические защиты домофона

• Устройство видеодомофона здания

• Схема подключения видеодомофона с контроллером

• Беспроводные домофоны

• Домофон по технологии GSM

Особенности построения домофонных систем

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

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

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

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

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

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

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

В настоящее время интенсивно эксплуатируются системы домофонов:

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

• новостроек, предоставляющие обмен информацией по видео средствам.

Устройство домофона здания с телефонным оборудованием

Организация допуска посторонних посетителей

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

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

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

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

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

1. ведения телефонного разговора;

2. ожидания вызова от переговорного устройства.

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

Схема построения и работы логики аудиодомофона

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

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

2. пакетов цифрового кодирования на основе применения микропроцессорных технологий.

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

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

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

Конструктивные особенности элементов домофонной системы

Вызывной пульт домофона на входной двери

Обычно его выполняют с:

• кнопками набора номера квартиры и отмены ошибочного ввода с подсветкой;

• информационного табло, указывающего вводимые цифры;

• гнезда с контактами для установки электронного ключа постоянными жильцами;

• встроенного микрофона и динамика.

Дверь контроля доступа с внутренней стороны

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

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

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

Электромагнитный замок

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

1. стационарную, закреплённую на дверной раме;

2. подвижную, вмонтированную в створку двери.

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

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

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

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

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

Механический доводчик двери

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

Он устанавливается сразу на две части:

1. стену или дверную раму;

2. подвижную створку.

По месту расположения доводчики бывают:

• верхними, расположенными над дверью;

• напольными;

• скрытыми в раме двери.

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

Ключ домофона

В его основу положена одна из трех технологий:

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

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

3. бесконтактные устройства в виде карты либо брелка.

Электрические защиты домофона

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

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

Устройство видеодомофона здания

Видеодомофон — это более современный вариант домофона. Он имеет функцию голосовой идентификации, а также, благодаря видеокамере, позволяет наблюдать за гостями у ворот. Это особенно хорошо работает, когда вход в дом не виден, например, из-за растительности или плохо освещен.

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

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

Простая схема видеодомофона

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

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

• аудиоинформации;

• земли;

• +12 вольт питания;

• видеоинформации.

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

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

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

Схема подключения видеодомофона с контроллером

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

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

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

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

Особые возможности

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

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

Беспроводные домофоны

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

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

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

Домофон по технологии GSM

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

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