Оборудование климатической защиты

Все, что защищает оборудование от атмосферной влаги и опасных температурных факторов: охлаждение, ниже и нагрев выше допустимого температурного диапазона. Для камер это давно привычный нам термокожух. А для всего магистрального оборудования – все – от монтажных коробок с определенной степенью защиты (говорим именно о степени защиты, а не просто используем термин «гермо», поскольку герметичность – тоже вполне себе исчислимая величина, определяемая классом защиты IP (вот тут лозунг «all over IP» для этого IP будет к месту – действительно надо везде учитывать) – до магистральных термошкафов любых типов и размеров (есть и такие, в которые я могу войти).

К такому оборудованию с нашей точки зрения относятся технические средства, обеспечивающие защиту и режим работы «начинки» в условиях воздействия внешних факторов (ВВФ), таких как температура воздуха, атмосферные осадки, солнечное излучение, ветровые нагрузки, агрессивная среда и пр. Прежде всего, это сама защитная оболочка, представляющая собой либо корпус самого устройства, либо самостоятельное изделие в виде защитного кожуха.

Степень защиты, обеспечиваемой оболочками от проникновения твердых предметов (включая защиту людей от доступа к опасным частям изделий и защиту оборудования внутри оболочки от попадания посторонних твердых предметов) и от проникновения воды должна соответствовать условиям эксплуатации.

В чем заключается разница между классами защиты, например, IP54 от IP66, или IP66 от IP68? Первая цифра характеризует защиту от проникновения внешних предметов и ее значение можно условно разбить на три класса: 0 – отсутствие защиты; от 1 до 5 – защита от твердых предметов различной величины, включая пыль; 6 – непроницаемая для пыли оболочка.

Значения первой цифры отражают требования безопасности к оболочке по доступу к опасным и токоведущим частям. Вторая цифра характеризует защиту от разрушающего воздействия воды, и ее значения означают: 0 – отсутствие защиты; от 1 до 6 – защита от воды при ее воздействии с различных направлений с разной интенсивностью; 7 и 8 – непроницаемая для воды оболочка, способная выдержать погружение на различную глубину.

При этом приняты следующие условия: обозначение второй цифрой от 0 до 6 и 9 означает соответствие требованиям для меньших цифр, например, 6 «перекрывает» цифры от 1 до 5; оболочки, обозначаемые цифрой 7 и 8, непригодны для выдерживания воздействия струй воды и не могут «перекрывать» цифры 5, 6 и 9. В соответствии с ГОСТ Р 51558-2014 термокожух (housing) – это устройство, предохраняющее видеокамеру от внешних воздействующих факторов (перепадов температуры, влажности, осадков, НСД и др.).

К оборудованию климатической защиты можно отнести: солнцезащитный козырек; стеклоочиститель и омыватель защитного стекла; систему безаварийного запуска «холодный старт»; систему адаптивного обогрева; обогрев защитного стекла; систему внутренней вентиляции, отвода тепла и т.д.

Это результат целенаправленной политики повсеместного внедрения IP-технологий, развития рынка IT за счет проникновения на рынок ТСБ. Именно «голых» технологий без какой-либо адаптации к условиям отрасли безопасности. Термокожухи были на нашем рынке с момента его возникновения. Поэтому камер это касается в меньшей степени. Хотя тоже касается ввиду крайней чувствительности IP-видеокамер к серьезным минусовым температурам. Особенно, если речь идет о так называемом холодном запуске. Аналоговая камера просто не будет показывать, если находится в условиях «минуса» ниже допустимого предела. Нагреется со временем и начнет работать. А вот IP- камера может в таких условиях «умереть» навсегда.

Но в несравненно большей степени этот вопрос касается магистральной аппаратуры. Вот о чем рынок IT-технологий предпочел умолчать: при аналоговом сигнале промежуточной аппаратуры практически и не было, только кабель по улице. Редко, когда усилитель по трассе приходилось ставить. А так, вся аппаратура – у камеры (а то и прямо в боксе) и на посту. Теперь же именно магистральная аппаратура во главе угла – камеры, как правило, ставятся «кустом» - от 4-х до 8-и сигналов по витой паре стаскиваются на сетевой коммутатор. Тот через кросс включается в волоконно-оптическую линию. Блоки питания, инжекторы и прочее. На каждую линию (неважно чего) – по паре устройств защиты. И вся магистральная аппаратура в чистом виде пришла с рынка IT-технологий. Никто никогда ее специально не адаптировал к уличным условиям. Да и смысла нет, несравненно дешевле обеспечить групповую защиту некоего набора оборудования, собранного в одной точке, нежели каждое устройство делать в различных климатических исполнениях. Климатика – одно из самых уязвимых мест IP-видеонаблюдения (и не только видеонаблюдения, а всех сетевых технологий). Вот и пошел рост популярности.

И да, магистральное оборудование – самое дорогое звено систем сегодня. Раньше была аппаратура регистрации. Сегодня – магистральная.

И то, и другое. Первоначально, безусловно, потребность. Так как применение оборудования климатической защиты, в частности шкафов для размещения электронной аппаратуры самого разнообразного назначения, является объективной необходимостью, тем более на территории нашей страны, включающей фактически все зоны континентального климата.

И во вторую очередь, согласно принципу «спрос рождает предложение», мы видим активизацию производителей и поставщиков в стремлении эту потребность удовлетворить. А поскольку производство тех же обогреваемых шкафов на первый взгляд не связано с какими-либо наукоёмкими процессами, предложения конкурируют в основном в плане агрессивности маркетинга.

Думаю, что, прежде всего – объективная необходимость. И продиктована она сложными климатическими условиями, в которых эксплуатируется оборудование наших заказчиков. Ведь большую часть территории Российской Федерации занимает макроклиматический район с холодным климатом, где температура в течение года может меняться от -60 до +40℃.

Если, как говорится, вывести за скобки аномально теплую зиму нынешнего года, когда на значительной части территории нашей страны средняя температура зимой редко опускалась ниже -10℃, то обычно в некоторых районах температура может достигать -50 и даже -60℃. Такая ситуация приводит к необходимости предпринимать меры не только по обеспечению температурного режима работы, но и защите оборудования от конденсации, обледенения и осадков в виде снега, дождя и инея. Правильный выбор климатического исполнения и степени пылевлагозащиты оболочки или защитного кожуха обеспечит многолетнюю безаварийную эксплуатацию оборудования.

Собственно, критерий один: от чего нужно защитить электрооборудование. От переохлаждения, от перегрева, от повышенной влажности, от пыли, от агрессивных сред? В соответствии с этим и выбираются характеристики компонентов систем (в частности, безопасности).

Вопрос несколько перекликается с предыдущим касательно разнообразия поставщиков.

Как сказал один уважаемый человек «У простого изделия не бывает мелочей». Крайне важно, чтобы климатическое исполнение и степень защиты от проникновения твердых частиц, пыли и влаги не только были декларированы в описании и в рекламных материалах, но и подтверждались соответствующими испытаниями.

Не менее важно выбрать корпуса, которые сохранят эксплуатационные характеристики весь срок службы изделия в любых, даже самых агрессивных, условиях эксплуатации. Необходимо должным образом выбрать материал утеплителя, рассчитать и установить обогреватели, термореле включения и отключения обогрева.

При выборе корпусов климатической защиты электронной аппаратуры следует также продумать всевозможные: «Что будет, если…». Например, если шкаф простоял некоторое время без питания, остыл, а потом питание вновь включили. Или – если на улице жарко, а тепловыделяющая аппаратура заперта в «термосе» шкафа. Если шкаф открывался не «в сухую безветренную погоду», и влажность воздуха внутри корпуса вышла за допустимые пределы.

Разумеется, эти и многие другие «если» можно отдать на откуп судьбе и объявить конкурс, в котором выигрывает минимальная цена. При этом остаётся риск получить и соответствующее качество продукта и/или гарантийного и постгарантийного сервиса.

Основным критерием при выборе поставщика любого, а не только климатического оборудования, видится в первую очередь честное имя контрагента, имеющийся опыт и наличие производственной базы, его готовность принять визит потенциального покупателя не в офисе, а в производственных цехах. Вторым критерием будет наличие соответствующей базы для проведения реальных испытаний.

При рассмотрении вариантов защиты оборудования от внешних воздействующих факторов (ВВФ) необходимо учитывать: климатические условия эксплуатации и место (категорию) размещения в соответствии с ГОСТ 15150-69; необходимость и степень защиты, обеспечиваемой оболочками, от проникновения твердых предметов и воды – код IP по ГОСТ 14254-2015; необходимость защиты от коррозии; необходимость пуска оборудования при отрицательных температурах – «холодный старт»; необходимость защиты от выпадения конденсата или инея и попадания влаги; необходимость в механизмах или режимах, обеспечивающих удаленное обслуживание, таких как стеклоочиститель, омыватель, вентиляция и т.д.; диапазон сезонных и суточных перепадов температур; требования безопасности к оборудованию, включая электробезопасность; требования к техническому обслуживанию и т.д.

Кроме этого, в случае размещения оборудования в местах с повышенной температурой эксплуатации, а также при воздействии интенсивного солнечного излучения встает вопрос об охлаждении.

В большинстве случаев достаточно пассивных форм охлаждения, таких как: применение светоотражающих покрытий; вентиляции с отведением тепла с помощью теплопроводящих элементов; применения солнцезащитного козырька, устанавливаемого с тепловым зазором. Если указанных мер недостаточно, то могут применяться дополнительные средства охлаждения, состоящие из нескольких вентиляторов и водяного радиатора.

Большинство заказчиков и проектировщиков никаких мук выбора не испытывают. Да и нормативы требуют только одного – безопасной эксплуатации электрооборудования. А все имеющиеся на этот счет документы содержат требования к конструкции приборов с тем или иным видом защиты и разъясняют проектировщикам и заказчикам, какая маркировка каким условиям эксплуатации соответствует.

Сложности же возникают только в двух случаях: 

• на этапе проектирования систем безопасности могут поступить неверные или неполные данные по характеристикам окружающей среды на объекте; 
• на этапе закупки кто-то может захотеть сэкономить и заменить дорогое качественное оборудование на продукцию с более низкими параметрами защиты. 

Главная сложность выбора заключается в отсутствии, по крайней мере, внятных нормативных документов. Если взять наш ГОСТ на системы охранные телевизионные, то в нем найдем только перечень других ГОСТов, один ссылается на другой по мере следования по тексту. И наберется таких ГОСТов аж 14 штук, если память не изменяет. Там еще пара военных ГОСТов попадется, а один и вовсе 67-м годом датирован. Вот с одной стороны надо всему этому набору соответствовать, а с другой – по-настоящему защитить аппаратуру. И если будет полное соответствие, а аппаратуру защитить не удалось, то пользователю от этого легче не станет. То есть, надо испытать аппаратуру, прежде чем принимать на вооружение. Но никаких методик испытаний и в помине нет.

Поэтому, например, наша компания еще в 2011 году приобрела собственную лабораторию климатических испытаний (испытательную камеру со всей необходимой измерительной «обвеской») и занялась разработкой полноценной методики испытаний, соответствующей всем этим ГОСтам и гарантирующей работоспособность оборудования, прошедшего испытания.

Как выбирать подобную аппаратуру? Подчеркиваю, всевозможные сертификаты клиенту абсолютно ничего не гарантируют. Делать выбор придется самому. И первое, чем стоит поинтересоваться, это подробными протоколами климатических испытаний. Если испытания были, такие протоколы тоже есть. Если их по какой-то причине отказываются предъявить, значит, испытаний точно не было. Никаких секретов такие документы не представляют. Ну, а дальше уже оценивать такие вещи, как степень доверия к фирме и её авторитет на рынке.

К сложностям выбора я бы отнес и ценовую конкуренцию на этом рынке. Выбирает, конечно, клиент. Но страдает, в конечном счете, тоже он. Очень большую долю в стоимости оборудовании составляет цена корпуса. Насколько корпус будет долговечен, сколько он конструктивно будет пригоден выполнять свою функцию, столько и прослужит не только само оборудование климатической защиты, но и защищаемое магистральное оборудование. А в конечном итоге, и сама система.

В погоне за ценовой конкуренцией начинается удешевление именно корпусов. Во всей остальной аппаратуре – обогрева, термостабилизации, автоматики – клиент еще может как-то разобраться. А вот качество металла корпусов, покрытия, его нанесения – это всегда останется тайной до самого момента разрушения покрытия и/или материала корпуса. Так что на месте потребителя я бы поостерегся идти на поводу ценовой конкуренции. Хотя бы просто понимая, что на подобной аппаратуре фактически «подвешена» вся система, рухнет магистраль, и конец всей системе. По крайне мере, на весь период восстановления. Ну, и по части преднамеренного вывода системы из строя именно магистрали являются нынче самым слабым звеном. Это раньше можно было просто скрутить витую пару и восстановить работоспособность. А сегодня если рухнет сетевой коммутатор, считайте, что из системы выпало все, что к нему подключено. Это намного серьезней, чем камеру разбили (украли, отключили и т.п.).

На рынке технических средств систем как охранного, так и технологического телевидения представлено огромное количество решений по климатической защите оборудования.

Главная сложность выбора – стоимость такого оборудования. Никому не хочется переплачивать. В то же время, установленные заказчиком требования надо выполнить.

При этом необходимо учитывать вероятность воздействия большого количества климатических факторов, которые могут оказывать влияние на оборудование в процессе его эксплуатации, и не переплатить за «опции», которые могут и не быть востребованы.

Помочь в выборе такого оборудования могут нормативные документы, относящиеся к данной проблематике. А для производителей оборудования, требования нормативных документов, связанных с климатической защитой обязательны к исполнению. Соответствие оборудования установленным требованиям, конечно, должно быть подтверждено испытаниями и соответствующими сертификатами.

Очевидно, что в конечном итоге речь идет о качестве оборудования, а значит – о надежности его работы в сложнейших условиях.