Что такое панель вызова домофона

Что внутри домофона? Изучаем устройство и схему подключения

Домофоны являются одной из разновидностей систем контроля доступа. Люди старшего поколения могли впервые увидеть домофоны в иностранных фильмах 70-х годов. Герои картин подходили к подъездам домов, выбирали кнопку с фамилией нужного им человека, нажимали ее, разговаривали с жильцом. По его разрешению входная дверь открывалась, и люди заходили внутрь здания. В 90-е год зарубежная диковинка превратилась в привычный атрибут нашей жизни. Сначала многоквартирные дома, а затем частные домовладения стали оснащаться домофонными системами. Применение домофонов увеличило уровень безопасности граждан.

В этом материале мы постараемся познакомить читателя с устройством домофонов, принципом действия и назначением его основных узлов.

Назначение домофона

Как уже упоминалось в начале этого материала, домофоны используются для ограничения доступа нежелательных лиц на определенную территорию. В случае многопользовательских систем это подъезды многоквартирных жилых домов. Однопользовательские (малопользовательские) системы обычно ограничивают доступ на территорию частных домовладений.

Для того чтобы попасть на «охраняемую» домофоном территорию человек должен пройти процедуру идентификации. Идентификация может выполняться с помощью:

  • распознавания голоса в процессе переговоров по устройству голосовой связи (в последние годы видеодомофонные системы позволяют идентифицировать людей визуально);
  • с помощью индивидуального электронного ключа;
  • путем набора секретного кода на цифровой клавиатуре.

В первом случае решение о предоставлении доступа принимает пользователь домофонной системы. В остальных случаях процедура идентификации выполняется микропроцессорным устройством.

Основные узлы домофонных систем

Многопользовательские домофонные системы состоят из нескольких основных узлов. Типичная схема домофона состоит из:

  • блока вызова;
  • блока питания;
  • электрического замка;
  • блока коммутации;
  • абонентских переговорных трубок.

На рисунке приведена блок-схема домофона многоквартирного дома с координатным коммутатором.

Ниже мы подробно ознакомимся с устройством всех элементов домофоноой системы.

Электрический замок

В современных многопользовательских домофонных системах применяются два вида электрических замков:

В электромеханических замках ригель (засов) запирающего устройства удерживается в состоянии «закрыто» когда на катушку встроенного электромагнита подается питающее напряжение. При снятии напряжения ригель выходит из запорной планки под действием возвратной пружины.

В дверную раму встраивается катушка мощного электромагнита установленная на часть разомкнутого магнитопровода. Вторая часть магнитопровода монтируется на двери. В момент, когда дверь подходит вплотную к дверной раме, половинки магнитопровода под действием магнитного поля притягиваются друг к другу. При «замыкании» магнитопровода дверь удерживается в запертом состоянии. Чтобы преодолеть сопротивление электромагнита требуется усилие, которое обычный человек без дополнительных средств создать не в состоянии.

Из приведенного описания замков многопользовательских систем понятно, что при исчезновении питающего напряжения они автоматически открываются. Такое устройство замков делает домофонные системы уязвимыми, но оно продиктовано требованиями пожарной безопасности.

Что касается замков индивидуальных домофонов, то они открываются с помощью электромагнита при подаче питающего напряжения. Схема подключения электромеханического замка приведена на рисунке.

Для того чтобы входные двери с электрическими замками могли автоматически запираться, их оборудуют дверным доводчиками.

Блок питания

Блоки питания домофонов вырабатывают питающие напряжения для всех элементов домофонных систем. Каких-то особенных требований, кроме надежности к блокам питания не предъявляется. Для увеличения надежности функционирования домофонов блоки питания можно дополнить блоками бесперебойного питания. Использование «бесперебойников» позволит продолжить работу домофона при перебоях в электроснабжении.

Блок вызова

Блок вызова является «мозгом» домофонной системы. Обычно вызывной блок состоит из:

  • цифровой клавиатуры;
  • дисплея отражающего набранные на клавиатуре цифры;
  • элементов дуплексной громкой связи (динамик, микрофон);
  • считывателя кодов электронных ключей;
  • кнопки отрывания двери изнутри помещения.

В зависимости от типа домофонной системы и алгоритма ее работы, при наборе комбинации цифр на цифровой клавиатуре можно ввести код доступа или вызвать абонента одной из квартир. При наличии дисплея на нем будет отображаться вводимая цифровая последовательность.

Новейшие домофонные системы открываются при помощи индивидуальных электронных ключей (чипов). В чипах ключей хранится уникальный код, который считывается специальным считывателем. Прочитанный код анализируется микроконтроллером блока вызова. Если введенный код соответствует коду «зашитому» в блок вызова, микроконтроллер выдаст сигнал на открытие двери.

Помимо функции идентификации с помощью ключа, блок вызова выполняет функцию управления коммутацией устройств голосовой связи. При наборе номера квартиры включаются динамик и микрофон, формируются управляющие сигналы для блока коммутации. Блок коммутации передает сигнал вызова на абонентскую трубку. В случае поднятия абонентской трубки у вызывающего лица появляется возможность вести разговор с людьми находящимися в квартире. Домофоны обеспечивают дуплексную (двустороннюю) голосовую связь между устройством вызова и абонентским аппаратом.

Если на абонентской стороне будет нажата кнопка «открыть», разрешающий сигнал через коммутатор поступит на блок вызова. Микропроцессорная система отключит питание электромагнита замка и входная дверь откроется. Так же дверь откроется и при нажатии кнопки открывания изнутри помещения.

Блок коммутации

С помощью коммутационного блока происходит телефонное соединение между блоком вызова и абонентским аппаратом. В современных домофонных системах в основном применяются блоки коммутации координатного типа. Работа прибора происходит по следующему алгоритму. Блок коммутации принимает от разговорного блока последовательность управляющих сигналов кодирующих номер квартирного приемного устройства (трубки).

В зависимости от номера квартиры, выбираются два провода, которые соединяют абонентский аппарат с разговорной частью вызывного устройства. Не вдаваясь в подробности можно сказать, что при координатном способе коммутации для соединения 99 квартирных трубок требуется всего 20 проводов.

Читайте также:  Концептуальный светильник из палочек своими руками

Устройство квартирное переговорное (трубка)

Квартирная домофонная трубка мало чем отличается от трубок обычных телефонных аппаратов. С ее помощью можно вести разговор с человеком, позвонившим в квартиру и открыть входную дверь.

В корпус трубки встраивается микрофон с транзисторным усилителем, динамик который в зависимости от положения трубки служит телефонным капчулем или зуммером вызова. На корпусе аппарата устанавливается светодиод индицирующий наличие линии.

Открытие двери из квартиры абонента происходит следующим образом. При нажатии кнопки «открыть» на корпусе квартирного переговорного устройства, происходит изменение сопротивления телефонной линии. Изменение сопротивления линии воспринимается микропроцессорным устройством как сигнал «открыть».

Принципиальная схема трубки домофона

Виды домофонных кодовых ключей и принцип их работы

Домофонные кодовые ключи можно условно разделить на два типа: контактные и бесконтактные. В первых домофонах применялись простейшие аналоговые ключи с двумя контактами. Внутрь такого ключа впаивался резистор определенного номинала. Когда такой ключ прикладывался к считывающему устройству, через него пропускался ток фиксированной величины, а микропроцессорная система измеряла падение напряжения на резисторе.

Если падение укладывалось в заданные параметры – дверь открывалась. Изготовить такой ключ могла не только фирма обслуживающая домофон, но и любой человек, имеющий базовые знания электротехники. Поэтому на смену аналоговым ключам быстро пришли чипы, передающие последовательный двоичный код. У таких ключей количество возможных комбинаций определяется числом передаваемых двоичных разрядов.

Цифровые ключи контактного типа могут быть изготовлены на основе чипов разных фирм. Одними из наиболее распространенных являются чипы Dallas Touch Memory одноименного производителя. В зависимости от модели микрочипа, ключи имеют разный объем памяти и позволяют получить разное количество числовых комбинаций.

В последнее время многие домофоны комплектуются бесконтактными считывающими устройствами. В этом случае обмен между ключом доступа и домофоном осуществляется по радиоканалу. Устройства связываются между собой на частотах в несколько десятков или сотен килогерц. Радиус действия такой «радиоаппаратуры» не превышает нескольких сантиметров. Поэтому возможность перехвата радиообмена является маловероятной.

Наиболее распространенные модели

В нашей стране оборудование для домофонных систем поставляет несколько крупных компаний. Среди них можно выделить таких производителей как ООО Метаком, группу компаний VIZIN (Визит). Обе компании предлагают комплексные решения по организации систем контроля удаленного доступа (СКУД). Обе фирмы представляют широкий ассортимент домофонного оборудования.

На основе предлагаемых элементов можно создать малопользовательские и многопользовательские домофонные системы любой конфигурации. Продукцию компаний отличает высокий уровень качества и инженерной проработки. Оборудование может функционировать в сложных погодных условиях нашей страны. Антивандальное исполнение обеспечивает высокую стойкость изделий.

Заключение

В этом материале мы постарались подробно рассказать о многопользовательских СКУД, способах их построения и устройстве отдельных элементов. В последнее время люди стали активно применять малопользовательские домофоны в частных домовладениях. При этом предпочтение часто отдается видеодомофонам. Использование IP камер расширяет возможности систем контроля и увеличивает уровень безопасности граждан.

Сопряжение домофонов. Часть № 2 Четырехпроводный видеодомофон. Алгоритм работы

Всякая работа требует больше времени, чем вы думаете.
Законы Мерфи

Структурная схема

Самая распространенная структурная схема четырехпроводного видеодомофона приведена на рисунке:

В зависимости от модели видеодомофона к нему можно подключать от одной до нескольких вызывных панелей (обычно не более трех). При нажатии кнопки вызова на вызывной панели на домофоне играет вызывная мелодия и воспроизводится видеоизображение с камеры, установленной в вызывной панели. Нажатие кнопки “Open” на домофоне вызывает замыкание контактов (так называемый “сухой контакт”) управления замком на вызывной панели — срабатывает электромеханический или магнитный замок и дверь открывается. Для переключения между вызывными панелями на домофоне предусмотрена кнопка с названием “Door” или им подобным. Нажатием этой кнопки циклически переключаются вызывные панели. Кроме того, некоторые видеодомофоны предусматривают подключение подчиненных мониторов с возможностью организации связи между ними — функция “Интерфон”.
Для передачи сигналов между Вызывной панелью и Домофоном используется четырехпроводная линия:

  1. Power — питание вызывной панели
  2. Audio — передача голоса и сигналов управления
  3. Video — передача видеоизображения
  4. Ground — общий провод, “земля”

По данным «flashwolf» c конференции “Интерфейсы и протоколы домофонов” на линиях присутствуют следующие напряжения:

Однако, при подключении вызывной панели к видеодомофону Samsung SHT-3005 напряжения на линиях несколько отличаются:

Но общий принцип сохраняется — в исходном состоянии на линии Audio присутствует положительное напряжение, на линии Power напряжение близко к нулю (не зачем питать вызывную панель если нет установленной связи). При установленной связи на линии Power появляется напряжение 12В, необходимое для питания разговорного узла и видеокамеры в вызывной панели.
Теперь попробуем разобраться как генерируется вызывной сигнал и сигнал открытия двери. Для этого необходимо разобраться что из себя представляет вызывная панель и как она работает.

Вызывная панель

Одной из самых популярных вызывных панелей является антивандальная видеопанель AVC-305 компании “Activision Security Systems”:

На ее примере и рассмотрим алгоритм работы вызывной панели совместно с видеодомофоном. В Internet можно найти множество сайтов со схемой этой видеопанели, но, к сожалению, на всех этих сайтах представлен один и тот же вариант данной схемы с одной и той же существенной ошибкой — стабилитрон в цепи распознавания сигнала открытия двери включен в прямом направлении. В таком включении стабилитрон будет работать как обычный диод и контакты открытия замка будут всегда замкнуты. Исправленная версия схемы приведена ниже:

Читайте также:  Котлы и радиаторы


Обратите внимание, что, возможно, в схеме есть еще ошибки в разговорной части, но на взаимодействие с домофоном они не влияют, поэтому анализ разговорной части не проводился.
Итак, что мы видим на приведенной схеме?
Первое, что можно выяснить, это то, что вызывной сигнал формируется путем замыкания линии Audio на общий провод через сопротивление 100 Ом. Схема компенсации “дребезга” контакта для кнопки “Вызов” отсутствует, следовательно компенсация должна осуществляться в самом видеодомофоне.
Следующий важный для нас узел — узел формирования сигнала открытия двери. Этот узел выполнен на транзисторе VT1, резисторах R4, R5, конденсаторе C2, стабилитроне VD9 и реле K1, совместно с защитным диодом VD8. Резистор R5 совместно со стабилитроном VD9 образуют пороговое устройство, напряжение срабатывания которого соответствует напряжению стабилизации стабилитрона. В нашем случае это 10В. Резистор R4 ограничивает базовый ток транзистора VT1, работающего в ключевом режиме. Конденсатор C2 предназначен для фильтрации импульсных помех.
Следует также обратить внимание, что линия Video подтянута к земляной шине через резистор R24 номиналом 1кОм.

Моделирование схемы формирования сигнала открытия двери

Проведем моделирование схемы формирования сигнала открытия двери.


Архив проекта для ISIS можно взять здесь.
Изменяя напряжение резистором RV2, добиваемся “зажигания” светодиода D2. Из моделирования видно, что, как и задумано, светодиод “загорается” при напряжении на входе более 10.6 В, т.к. при напряжении 10В возникает пробой стабилитрона и на его выходе появляется напряжение, которое попадая через резистор R2 на базу транзистора вызывает протекание базового тока и транзистор открывается.
Желающие могут поэкпериментировать и поменять полярность включения стабилитрона на ту, что указывается на схемах вызывной панели в Internet — транзистор будет открыт при напряжении на входе более 1 В.

Особенности видеодомофона Samsung SHT-3005


Как уже отмечалось, видеодомофон Samsung SHT-3005 немного отличается уровнями напряжения на линиях связи. Кроме того у него есть другое существенное отличие — он не подает в линию Audio сигнал открытия замка. Для открытия замка у него присутствует отдельный разъем, на который выведены “сухие” контакты открытия замка. Причем имеется возможность организовать управление двумя замками. Таким образом, при подключении к данному видеодомофону вызывной панели AVC-305 организовать передачу сигнала открытия замка не удастся без доработки домофона, ну или будет необходимо проложить еще два провода специально для открытия замка.

Полпесенки спела — половина дела

Итак, что мы имеем на данный момент? Алгоритмы работы “цифрового” и четырехпроводного домофонов разобраны по полочкам, примерные параметры сигналов определены. Половина работы в деле сопряжения домофонов выполнена. Теперь осталась самая творческая (и самая интересная) часть — разработка схемы сопряжения, ее реализация в “железе”, “полевые” испытания, коррекция алгоритма работы, ну и наконец, торжественное завершение проекта!

Вызывная панель видеодомофона с камерой – Виды и схемы подключения

Видеодомофон уже давно не является каким-то ультрамодным, роскошным и дорогостоящим бытовым оборудованием. В наши дни подобные устройства можно заметить не только на элитных коттеджах, но и на дверях подъездов типовых многоэтажек.

Рационально подобранная для видеодомофона вызывная панель с камерой будет обладать длительным сроком службы и обеспечит безошибочную идентификацию гостей, что гарантирует высокий уровень безопасности для жильцов здания. Рассмотрим основные виды и схемы монтажа подключения таких устройств.

Компоненты видеодомофонных устройств

Видеодомофон — довольно сложный прибор. Количество его конструктивных элементов в различных модификациях зависит от набора опций и наличия возможностей подключения тех или иных дополнительных модулей, расширяющих основной функционал.

Любой домофон состоит из следующих базовых элементов:

Дисплей видеодомофона или панель управления, на которую транслируется видеосигнал с видеокамеры, установленной в вызывной панели или с дополнительных самостоятельных камер. Панель управления домофона устанавливается внутри помещения.

Ее функционал заключается:

  1. Управлении электромеханическими или электромагнитными замками;
  2. Аудио и видео связь с гостем;
  3. Запись видеопотока с камер видеонаблюдения;
  4. Переадресация вызова на другую панель управления, если такие имеются;

Устройство блокировки доступа, состоящее из электромагнитного или электромеханического замка. Такие замки открываются либо дистанционно с кнопки панели управления видеодомофона либо при помощи специального считывателя карт и домофонных ключей. Если на объекте пропало электричество, а домофонная система не имеет бесперебойного аккумулятора, то электромеханический замок блокируется, открыть его снаружи можно механически обычным ключом, идущем в комплекте.

Ниже я представил стандартный комплект поставки электромеханического и электромагнитного замка.

Вызывная панель, которая может иметь обширный набор функций. В минимальной комплектации она оснащена клавишей подачи сигнала и кнопками набора адреса, в более сложных – модулями распознавания отпечатков пальцев, голоса или сетчатки глаза. В качестве примера стандартной модификации вызывной панели для уличного использования с базовым набором опций можно упомянуть изделия марки Optimus.

На фото представлен комплект поставки вызывной панели с камерой Optimus DS-700

Блок питания. Один или несколько блоков питания 12 В, обеспечивающих электроснабжение различных функциональных модулей системы. Блоки питания бывают простыми и бесперебойными. Вторые после отключения света продолжают работать за счет установленного в него аккумулятора.

В целом система контроля доступа может видоизменяться в очень обширных пределах. Например, в определенных модификациях есть возможность установить дополнительную вызывную панель (черно-белую либо цветную), дополнительные дисплеи, видеокамеры и микрофоны. При этом каждый из вышеперечисленных блоков также может иметь различный набор опций.

Читайте также:  Сферы применения металлорукава

Виды вызывных панелей домофонов

Важно понимать, что различные системы управления доступом обладают разной степенью совместимости составляющих элементов.

Большинство изготовителей для создания строго определенного функционала при минимальных затратах и обеспечения максимальной надежности работы видеодомофонных систем рекомендуют пользоваться комплектующими только своей марки.

Впрочем, никто не запрещает создать сборную систему, например, взять вызывную панель одного бренда, а модуль управления или видеокамеры — другого. Вопрос целесообразности такого решения заключается в стоимости, совместимости и желаемых параметрах, таких как:

  • – защищенность от влаги;
  • – рабочий диапазон тепмературных колебаний;
  • – класс защиты от вандальных действий;
  • – функционал (кнопка вызова, наличие клавиатуры, переговорных устройств и прочих вспомогательных элементов);
  • – тип видекамеры и ее параметры (цветная, черно-белая, угол обзора, разрешающая способность, светочувствительность);
  • – совместимость с ключами того или иного класса;
  • – дополнительные опции.

Помимо вышеперечисленных параметров, вызывные панели видеодомофона могут выбираться будущим владельцем исходя из фактора совместимости с уже используемыми на дверях магнитными или радиоэлектронными ключами.

Представленные на рынке видеодомофонные системы условно подразделяются на две группы:

Уличные

Уличная вызывная панель домофона — это устройство, созданное для эксплуатации в жестких погодных условиях, обладающее высокой степенью защиты от вандализма и механических повреждений, а также не требующее планового сервисного обслуживания. Именно поэтому большинство компонентов уличных панелей изготавливается из металла.

Например, стандартная уличная вызывная панель выдерживает отрицательные температуры до -10°C. Некоторые производители создают и сверхморозостойкие модели, способные функционировать даже при -40°C.

В антивандальных модификациях видеодомофона используются конструкции, способные противодействовать практически любым злоумышленным механическим воздействиям. Динамики надежно защищены металлической сеткой, по-особому спрятан микрофон, а объективы видеокамер изготовлены из высокопрочного противоударного стекла.

Внутренние

Внутренняя часть видеодомофона может предоставить владельцу широкий выбор опций – их количество зависит от пожеланий пользователя и его финансовых возможностей. Предел совершенства таких устройств ограничен только уровнем новейших достижений научно-технического прогресса.

Внутренняя вызывная панель видеодомофона

В рассчитанных на работу в среднестатистических условиях модификациях видеодомофонов (температура больше 0°C, средняя влажность, отсутствие вандализма) обычно есть следующие опции:

  • – распознаватель отпечатков пальцев;
  • – программируемая сенсорная клавиатура, напоминающая дисплей смартфона;
  • – датчики движения;
  • – внешний и внутренний экраны для взаимной видео- и аудиосвязи;
  • – возможность использования разных видов ключей.

Как правило, видеосигнал на внутренних панелях гораздо лучше, нежели на внешних. Если нет необходимости создавать антивандальную защиту, внешние камеры можно выбрать с максимальной светочувствительностью и разрешающей способностью.

Грамотным размещением внешних видеокамер можно создать эффективный внутренний пункт наблюдения за окружающей территорией.

Дополнительные функции и конструктивные элементы

В принципе, все остальные вспомогательные компоненты, не упомянутые ранее, должны расширять функционал системы и повышать ее надежность, иначе они попросту не имеют смысла.

– козырек, прикрывающий уличную вызывную панель, защищает ее от попадания влаги в случае снега или дождя;

– дополнительная кнопка вызова позволяет пригласить консьержку, если вы потеряли собственный ключ или, будучи гостем, забыли конкретный адрес посещаемого;

– подсветка, которая позволяет передать на камеры максимально качественное изображение посетителя ночью либо при неблагоприятных погодных условиях.

Кроме того, контрольные панели видеодомофона могут обладать интерфейсом для подключения дополнительных камер с целью организации видеонаблюдения с нескольких точек, а также взаимодействовать с датчиком движения, активирующим видеозапись при начале каких-либо событий в области мониторинга.

Чтобы не тратить деньги впустую на продвинутый функционал, который в реальности вам вряд ли пригодится, перед приобретением конкретной видеодомофонной системы четко определите задачи, которые она должна выполнять, и учтите существующие условия эксплуатации.

Схема подключения вызывной панели и советы для оптимального выбора

Установку видеодомофонной системы следует выполнять в максимальном соответствии с рекомендациями ее производителя. В этот перечень входят:

  • – вариант монтажа (размещение внутри створки двери, на прилегающую к двери стену, на поверхности двери и пр.);
  • – схема взаимодействия с другими конструктивными элементами(блоком управления замком, клавишей открытия двери, прочим дополнительным оборудованием);
  • – способ электроснабжения компонентов системы (подключение к стандартной электролинии 220В, через собственный преобразователь напряжения или через управляющий модуль энергораспределения по внутренним кабелям).

В технической документации вы можете узнать, какими видами кабелей подключается вызывная панель, с какими видами вспомогательных устройств она совместима, какие предельные эксплуатационные нагрузки она может выдерживать.

Схема подключения вызывной панели с камерой при наличии электромагнитного или электромеханического замка.

Монтаж вызывной панели видеодомофона

Для подключения нам пригодится:

– многожильный кабель для передачи звука, видео, электропитания на расстояние до 40 метров;
– пара коаксиального и двужильного кабеля, позволяющего организовать трансляцию по линии протяженностью до 500 метров;
– кабель типа витая пара, дальность линии — до 50 метров, данный тип провода не рекомендуется использовать для трансляции цветного видеосигнала;
– комбинированный кабель, имеющий коаксиальную структуру и несколько простых изолированных проводников.

Оптимальный вариант — выбирать вызывную панель, которая совместима с уже существующими линиями связи и электроснабжения или сочетается по количеству сигнальных и энерголиний с головным устройством. Кроме того, необходимо учитывать тип замка и приобретать блок вызова, совместимый с ним.

На видео: Как происходит монтаж и подключение вызывной панели