Содержание
Не все устройства, которые нам нужны уже подключены к компьютеру в его корпусе. Существует ряд устройств, которые нужно подключать во время работы или добавлять для расширения функциональности, без многих из них работа с компьютером невозможна. К таким устройствам относятся USB флешки, принтеры, мышки, клавиатуры, внешние жесткие диски, колонки и многое другое. Все это подключается через интерфейсы подключения устройств компьютеру.
Внешние порты – представляют собой интерфейс или точку взаимодействия между компьютером и другим периферийным устройством. Основное предназначение таких портов – обеспечение места подключения кабеля устройства для передачи и получения данных от центрального процессора. В этой статье мы рассмотрим какими бывают внешние порты компьютера, а также рассмотрим основные порты и их предназначение.
Что такое порты компьютера?
Внешние разъемы компьютера еще называют коммуникационными портами, так как они отвечают за связь между компьютером и периферийными устройствами. Как правило, основа порта размещается на материнской плате.
Все внешние интерфейсы компьютера делятся на два вида, в зависимости от их вида и протокола, используемого для связи с центральным процессором. Это последовательные и параллельные порты.
Последовательный (serial) порт – это интерфейс, через который устройства могут быть подключены с использованием последовательного протокола. Этот протокол позволяет передавать один бит данных за один раз по одной линии. Наиболее распространенный тип последовательного порта – D-sub, который позволяет передавать сигналы RS-232.
Параллельный порт работает немного по-другому, обмен данными между периферийным устройством осуществляется параллельно с помощью нескольких линий связи. Большинство портов для современных устройств – параллельны. Дальше мы рассмотрим более подробно каждый тип внешних интерфейсов компьютера, а также их предназначение.
Ввод и общие порты
В современных компьютерах последовательные порты практически уже не используются они были вытеснены более современными параллельными портами, которые имеют лучшую производительность работы. Но на многих материнских платах все еще есть разъемы для этих интерфейсов. Это сделано для совместимости со старыми устройствами, такими как мыши и клавиатуры.
Разъем PS/2 был разработан корпорацией IBM для подключения мыши и клавиатуры. Он начал использоваться начиная с устройства персонального компьютера IBM/2. От имени этого компьютера и было образовано имя порта. Интерфейс имеет специальную маркировку – фиолетовый для клавиатуры и зеленый для мыши.
Как вы можете видеть, это разъем на шесть контактов, вот его схема:
Даже несмотря на то что цоколи и раскладка контактов для мыши и клавиатуры одинаковы, компьютер не обнаружит устройство, если вы подключите его не в тот разъем. Как я уже говорил, на данный момент PS/2 уже вытеснен другой технологией. Теперь подключение к компьютеру периферийных устройств чаще всего выполняется по USB.
Последовательный порт (Serial Port)
Несмотря на то, что последовательными портами называется целая группа портов, включая PS/2, есть еще одно значение у этого термина. Он используется для обозначения интерфейса совместимого со стандартом RS-232. К таким интерфейсам относятся DB-25 и DE-9.
DB-25 – это вариант разъема D-Sub изначально разработанный в качестве основного порта для соединения по протоколу RS-232. Но большинство устройств используют не все контакты.
Затем был разработан DE-9, который работал по тому же протоколу, а DB-25 стал использоваться чаще для подключения принтера вместо параллельного порта. Сейчас DE-9 – это основной последовательный порт, работающий по протоколу RS-232. Его также называют COM портом. Этот разъем все еще иногда применяется для подключения мыши, клавиатуры, модемов, ИБЛ и других устройств, работающих по этому протоколу.
Сейчас интерфейсы подключения устройств компьютеру DB-25 и DE-9 применяются все реже, потому что их вытесняет USB и другие порты.
Параллельный порт Centronics или 36-pin порт
Порт Centronics или 36-pin был разработан для связи компьютера и принтера по параллельному протоколу. Он имеет 36 контактов и перед началом широкого применения USB был достаточно популярен.
Аудиопорты
Аудио порты используются для подключения акустических систем и других устройств вывода звука к компьютеру. Звуковые сигналы могут передаваться в аналоговой или в цифровой форме, в зависимости от используемого разъема.
Разъем 3,5 мм
Этот порт наиболее часто используется для подключения наушников или устройств с поддержкой объемного звучания. Разъем состоит из шести гнезд и есть на любом компьютере для вывода аудио, а также подключения микрофона.
Гнезда имеют такую цветовую маркировку:
S/PDIF / TOSLINK
Цифровой интерфейс передачи аудио от Sony / Phillips используется в различных устройствах воспроизведения. Его можно использовать для коаксиального RCA аудиокабеля и оптоволоконного TOSLINK.
Большинство домашних компьютеров содержат этот интерфейс подключения через TOSLINK (Toshiba Link). Такой порт может поддерживать 7.1-канальный объемный звук с помощью только одного кабеля.
Видео интерфейсы
Порт VGA
Этот порт есть в большинстве компьютеров. Он размещен на видеокарте и предназначен для подключения экранов, проекторов и телевизоров высокой четкости. Это порт типа D-Sub разъем, состоящий из 15 контактов, размещенных в три ряда. Разъем называется DE-15.
Порт VGA – это основной интерфейс для связи между компьютерами и более старыми ЭЛТ-мониторами. Современные ЖЖ-дисплеи и светодиодные мониторы поддерживают VGA, но качество изображения снижается до разрешения 648×480.
В связи с увеличением использования цифрового видео, порты VGA заменяются на HDMI и Display. В некоторых ноутбуках тоже есть порты VGA, для подключения внешних мониторов. Вот его схема:
Digital Video Interface (DVI)
DVI – это высокоскоростной цифровой интерфейс для обеспечения связи между видеокартой и экраном компьютера. Он был разработан для минимизации потерь при передачи видео сигнала и замены технологии VGA.
Есть несколько типов DVI разъемов, это DVI-I, DVI-D и DVI-A. DVI-I – это порт с возможностью передаче как цифровых, так и аналоговых сигналов. DVI-D поддерживает только цифровые сигналы, DVI-A – только аналоговые. Цифровые сигналы могут передавать видео с разрешением 2560х1600.
Кроме того, было разработано несколько модификаций. Apple разработала Mini-DVI, который выглядит очень похоже на VGA и намного меньше, чем обычный DVI:
Затем был еще Micro-DVI, он еще меньше чем Mini-DMI и по размеру похож на разъем USB и способен передавать только цифровые сигналы:
Display Port
Display Port это цифровой интерфейс, который был разработан для замены VGA и DVI и может передавать не только видео, но и аудио сигналы. Последняя версия может передавать видео с разрешением до 7680х4320.
Display Port имеет 20-контактный разъем, который намного меньше чем DVI и позволяет передавать более высокое разрешение видео. Вот схема размещения контактов:
Разъем RCA
Порт RCA может передавать аудио и видео сигнал с помощью трех кабелей. Видео сигнал передается по желтому кабелю и поддерживается максимальное разрешение до 576i. Красный и белый порт используются для передачи аудио сигнала.
Component Video
Интерфейс Component Video разделяет видеосигнал на несколько каналов и позволяет получить более высокое качество, чем при использовании RCA. Могут передаваться как аналоговые, так и цифровые сигналы.
S-Video
S-Video используется только для передачи видеосигнала. Качество изображения лучше, чем в двух предыдущих вариантах, но разрешение меньше чем в Component. Этот порт, как правило, черного цвета и есть во всех телевизорах и большинстве компьютеров. Он очень похож на PS/2, но имеет только 4 контакта:
HDMI расшифровывается как High Definition Media Interface. Это интерфейс для передачи и приема цифрового видео и аудио сигнала высокой четкости на такие устройства как мониторы компьютера, телевизоры высокой четкости, Blue-Ray плееры, игровые консоли, камеры. Сейчас HDMI считается стандартным портом для передачи видео данных.
Порт HDMI типа A выглядит вот так:
В разъеме используется 19 контактов, а последняя версия 2.0 может передавать видеосигнал с разрешением 4096х2160 и 32 аудиоканала. Схема подключения контактов:
Интерфейс Universal Serial Bus (USB) заменил последовательные и параллельные порты, PS/2 игровые порты и зарядные устройства. Этот порт может применяться для передачи данных, выступать в качестве интерфейса для подключения периферийных устройств и даже использоваться в качестве источника питания. Сейчас существует четыре вида USB: Type-A, Type-B, Type-C, micro-USB и mini-USB. С помощью любого из них может быть выполнено подключение внешних устройств к компьютеру.
USB Type-A
Порт USB Type-A имеет 4-контактный разъем. Существует три различных, совместимых версии – USB 1.1, USB 2.0 и USB 3.0. Последний является общим стандартом и поддерживает скорость передачи данных до 400 Мбит/сек.
Позже был выпущен стандарт USB 3.1, который поддерживает скорость до 10 Гбит/сек. Черный цвет обозначает USB 2.0, а USB 3.0 – помечена синим. Вы можете видеть это на изображении:
Схема подключения контактов:
USB Type-C
Type-C – это последняя спецификация USB и в этот разъем можно вставлять коннектор любой стороной. Планируется, что со временем она заменит Type-A и Type-B.
Порт Type-C состоит из 24 контактов и может пропускать ток до 3А. Эта особенность используется для современной технологии быстрой зарядки.
Сетевые порты
Порт RJ-45
Интерфейс RJ-45 используется для подключения компьютера к интернету по технологии Ethernet. Интерфейс Registered Jack (RJ) используется для организации компьютерные. RJ-45 представляет собой 8-контактный модульный разъем.
Последняя версия Ethernet называется Gigabit Ethernet и поддерживает скорость передачи данных до 10 Гбит/секунду. RJ-45 обычно называется LAN Ethernet порт с типом подключения 8P – 8C. Часто порты оснащены двумя светодиодами для индикации передачи и приема пакетов.
Как я уже говорил, RJ-45 имеет 8 контактов, они изображены на этой схеме:
RJ-11 – это другой тип Registered Jack, который используется в качестве интерфейса для телефона, модема, или ADSL соединения. Компьютеры почти никогда не оснащаются, но это основной интерфейс для всех телекоммуникационных сетей.
RJ-45 и RJ-11 похожи друг на друга, но RJ-11 немного меньше и использует 6 гнезд и 4 контакта (6p-4c) но достаточно было бы схемы 6P-2C. Вот изображение этого разъема:
Также можете сравнить насколько похожи RJ-45 и RJ11:
Жесткий диск
E-SATA
E-SATA – это внешний последовательный порт Serial AT Attachment, который используется для подключения внешних запоминающих устройств большой емкости. Современный разъем E-SATA называется e-SATAp и совместима с E-SATA.
Это гибридные порты, к которым можно подключать E-SATA и USB. Но ни SATA, ни USB официально не поддерживают SATAp, так что пользователь будет их использовать на свой страх и риск.
Выводы
В этой статье мы рассмотрели внешние интерфейсы компьютера для подключения периферийных устройств. Все они были разработаны в разные время и каждая новая версия, как правило, намного лучше другой. Вы знаете или используете другие внешние порты компьютера? Напишите в комментариях!
Для этих целей могут использоваться COM и LPT-порты, шина USB, адаптер PCMCIA, а также адаптеры для сменных носителей информации.
Время между кадрами
Этот параметр может меняться от долей секунды до десятков секунд и даже минут из-за того, что за время между кадрами камера должна успеть вернуть светочувствительный элемент в рабочее состояние, а также сжать и записать в память предыдущий кадр.
Качество оптики и конструкции
Некоторые дешевые камеры по качеству оптической системы аналогичны обыкновенным фотоаппаратам – «мыльницам»; мегапиксельные камеры создаются на основе высококачественных зеркальных фотоаппаратов (Nikon, Kodak, Olympus и некоторых других).
Большинство производителей сканеров одновременно занялось и производством цифровых камер (AGFA, Epson, Hewlett-Packard, Mustek, к ним же присоединились известные производители фото- и видеокамер (Kodak, Minolta, Olympus, Pentax, Polaroid, Sony, а также другие электронные компании (Casio, Samsung, Toshiba.)
Пример общих характеристик цифровой видеокамеры
Таблица 4.1 Технические характеристики видеокамеры StreerCAM
Горизонтальное разрешение, ТВЛ
Длина волны ИК-подсветки, нм
ИК-подсветка, дальность, м
Мин освещённость (без подсветки) лк
Фокусное расстояние объектива, мм
Электронный затвор, сек
Система электропитания цифровой видеокамеры
Питание камер видеонаблюдения.
На видеокамеры подаётся по тому же кабелю, что и данные. Для разводки системы видеонаблюдения используется провод UTP с четырьмя витыми парами. Такой способ подачи питания удобен тем, что он позволяет не использовать дополнительные провода, что позволяет сэкономить средства и снизить время на инсталляцию. Этот способ регламентируется стандартом IEEE 802.3at-2009, который предусматривает подачу мощности до 30 Вт. Существенным недостатком способа PoE, является то, что длина кабеля Ethernet, не должна превышать 100 метров.
Блоки питания.
Питание IP видеокамер может осуществляться с любого источника питания, который выдаёт соответствующее напряжение и подходит по рабочему току, но с учётом некоторых требований. Главное требование, предъявляемое к блоку питания – это возможность непрерывной работы. Кроме того источник питания должен обеспечивать 30 % запас по току исходя из суммарной мощности всех, подключенных к блоку, видеокамер. В паспортах на камеры обычно указывается ток, но потребляемую мощность легко вычислить по формуле P=U*I. Если в паспорте указана потребляемая мощность, то несложно вычислить и ток. Блок питания обязательно должен быть стабилизированным и иметь защиту от перегрузок и короткого замыкания.
Автономные видеокамеры.
Беспроводные камеры видеонаблюдения на батарейках могут использоваться, в системах безопасности, как в общественных зданиях, так и в бытовой сфере.
Возможные неисправности и методы их устранения
Отсутствие драйвера
При подключении цифровой видеокамеры к персональному компьютеру, компьютер может не распознать периферию, это обусловливается отсутствием драйвера. Решается проблема довольно просто, следует перейти на сайт компании выпустившую модель цифровой видеокамеры найти нашу модель и скачать соответствующий драйвер.
Расчет надежности
Одной из основных задач при изготовлении нового изделия считается повышение его качества. Качество изделия определяется двумя группами свойств: техническими характеристиками и надежностью.
Технические характеристики определяют: функциональные, энергетические, весовые, скоростные и прочие возможности изделия, а надежность гарантирует сохранение этих характеристик в течение определенного времени в заданных условиях работы (так называемый гарантийный срок службы). Иначе говоря, это – способность сохранять свои функциональные возможности в течение гарантийного срока.
Эти гарантии выполняются, если надежность изделий закладывается при проектировании, обеспечивается при производстве и поддерживается при эксплуатации.
Проектирование изделий – первый и важнейший этап обеспечения надежности и ошибки на этом этапе дорого и трудно устранять в производстве и эксплуатации.
Термины и определения.По ГОСТ 27.022-83 надежностью изделия называется свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствовать заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания, хранения и транспортирования.
Отказ изделия – это случайное событие, при наступлении которого изделие полностью или частично перестает выполнять заданные функции. Пробой транзистора, обрыв в электрической цепи, поломка детали, выход за допустимые пределы коэффициента усиления усилителя – все это примеры отказов изделий. Отказы бывают внезапными и постепенными. Внезапный отказ возникает при эксплуатации изделия, когда создаются условия для проявления скрытых дефектов. Обрывы и короткие замыкания в электрических цепях – относятся к внезапным отказам. Постепенный отказ связан со старением и износом изделия. Например, старение транзистора, износ детали от трения.
Снижение числа внезапных отказов достигается с помощью “тренировки”, т.е. приработки изделий на предприятии-изготовителе и защиты от перегрузок, вибраций, помех. Снижению постепенных отказов содействует применение высоконадежных материалов и своевременная замена износившихся деталей, блоков и узлов системы.
Сбой – это кратковременный самоустраняющийся отказ из-за кратковременных помех, дефектов программ, залипания контактов реле и т.п. отказов.
В теории надежности изучаются принципы отказов, выявляются закономерности, которым подчиняются отказы, разрабатываются способы испытаний и средства повышения надежности.
Различают аппаратурную, функциональную, временную, информационную, программную и другие виды надежности.
Аппаратурные факторы надежности определяются:
– конструктивно-схемными решениями – это (разработка структурной и функциональной схем, выбор способов резервирования и контроля; выбор комплектующих изделий и режимов их работы, назначение допусков на параметры элементов, защита от внутренних и внешних неблагоприятных условий путем термостатирования, (т.е. подогрева), кондиционирования, герметизации, защиты от электромагнитных и других помех);
– производственными факторами (соблюдение точности размеров и форм, обеспечение заданных электрических и других характеристик изделия, обеспечение прочности соединений, особенно в таких сложных изделиях, как ЭВМ, тщательное выявление скрытых производственных дефектов, например, у интегральных схем).
К другим неаппаратурным факторам относятся программное обеспечение, квалификация обслуживающего персонала, условия работы аппаратуры. Например, при изменении t от –70 о С до +60 о С параметры электронной аппаратуры могут изменяться на 25%, происходить заклинивание металлических узлов, температура внутри приборов из-за тепловыделений может возрастать до + 150 о С, а при t=-50 о С резко ускоряется разрушение спаев из оловянного припоя. Изменение влажности может привести к снижению сопротивления изоляции или к появлению вредного статического заряда.
Эксплуатационные показатели – это характеристики, определяющие качество выполнения изделием заданных функций. Общими из них для всех изделий длительного действия являются показатели надежности (долговечности), динамичности качества, эргономические показатели и экономичность эксплуатации.
Надежность включает свойства безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости. Показателями надежности являются вероятность безотказной работы, средняя наработка на отказ, интенсивность отказов и др.
Свойства, составляющие надежность.Надежность изделия характеризуется свойствами безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости.
Безотказность – свойство изделия непрерывно сохранять работоспособность в определенных режимах и условиях эксплуатации.
Долговечность – свойство изделия длительно сохранять работоспособность в определенных режимах и условиях эксплуатации.
Ремонтопригодность – свойство изделия, выражающееся в приспособленности к восстановлению заданного технического ресурса путем предупреждения, обнаружения и устранения неисправностей и отказов.
Сохраняемость – свойство изделий сохранять исправность в определенных условиях хранения и транспортировки. Она определяется и свойствами материалов, из которых изготовлены изделия.
Вероятность безотказной работы P(t) – вероятность того, что в заданный момент времениt или в пределах заданной наработки, отказа в работе изделия не произойдет (отказ – событие, заключающееся в том, что изделие становится неспособным выполнять заданные функции с установленными показателями):
где N – число изделий, работающих в начале испытаний, N(t) – число изделий, работоспособных в конце промежутка времени t.
Интенсивность отказов l(t) является функцией времени.
Типичный характер изменения интенсивности отказов l(t) изделий от начала эксплуатации до списания представлен следующим графиком:
Рисунок 8.1 – Зависимость интенсивности отказов от времени
На рисунке 8.1 прослеживаются три основных периода работы изделия:
I период – период приработки. Повышенная интенсивность отказов в этом периоде связана с дефектами конструкций, изготовления, сборки конечного изделия. С окончанием этого периода, как правило, заканчивается гарантийное обслуживания изделия. Многие компании и фирмы-производители не выпускают свою продукцию на рынок, пока изделие не пройдет период приработки.
II период – период нормальной работы. Интенсивность отказов в этом периоде остается практически постоянной и незначительной.
III период – период старения. В этот период интенсивность отказов резко возрастает, происходит изнашивание, старение и необратимые физические явления, при которых эксплуатация изделия не возможна или экономически не оправдана. Для большинства изделий вычислительной техники период их морального устаревания опережает физический.
Расчет надежности производят на этапе разработки объекта для определения его соответствия требованиям, сформулированным в ТЗ. Расчет производится в следующем порядке. Исходными данными является интенсивности отказов элементов различных групп (справочные значения). Интенсивность отказов показывает, какая часть элементов поотношению к общему количеству исправно работающих элементов в среднем выходит из строя в единицу времени (обычно за час).
Сущность расчета надежности состоит в том, чтобы определить основные критерии характеризующие надежность: время наработки на отказ Т и вероятность безотказной работы Р(t).
Элементы системы необходимо разбить на группы с одинаковыми интенсивностями отказов l и подсчитать внутри групп число элементов Мi .
Таблица 8.1 – Таблица интенсивности отказов
Продолжение таблицы 8.1
| 1 | 2 |
| Диод | 0,5*10 -5 |
| Транзистор | 0,064*10 -5 |
| Интегральная микросхема | 0,00001*10 -5 |
| Трансформатор | 0,064*10 -5 |
| Печатная плата | 0,000036*10 -5 |
Вычислим произведение Мi на l , характеризующее долю отказов, вносимых элементами каждой группы в общую интенсивность отказов системы:
Общая интенсивность отказов системы состоит из интенсивностей отказов входящих в нее групп элементов:
где N – число групп с однотипными элементами.
Вычислим наработку на отказ. Наработка на отказ Т – это показатель безотказности, равный отношению наработки восстанавливаемого изделия к математическому ожиданию числа его отказов в течение этой наработки. Следовательно, это величина обратно пропорциональна интенсивности отказов, то есть:
Вероятность безотказной работы Р(t) – это математическое ожидание того, что в заданном интервале времени не произойдет отказа. Вероятность безотказной работы Р(t) связана с интенсивностью отказов l следующей формулой:
Р(t)= е – l t = е – t/ To , (8.5)
где е – это основание натурального логарифма;
Кроме того, расчет надежности можно заменить графическим методом на координатной плоскости. На горизонтальной оси наносятся деления в соответствии с полученной наработкой на отказ Т. На вертикальной оси отмечается точка Р(t)=1 и через нее проводится горизонтальная линия, а сама ось градуируется.
Через точку P(1) проводится горизонтальная линия. Линия надежности определяется экспериментальным законом. На оси t откладывается T и эта величина сносится на горизонтальную линию, проведенную через точку P(1). Полученную точку соединяем прямой линией с точкой P(t)=1. Эта и есть линия надежности.
Для определения вероятности безотказной работы устройства в момент времени ti откладываем величину ti на оси t, сносим эту величину на полученную линию надежности, а затем на ось P и таким образом обнаруживаем P(ti) для заданного момента времени ti.
Рисунок 8.2 – Линия надежности
Таблица 8.2 – Общая интенсивность отказов групп элементов
| Наименование элементов | Интенсивность отказов l (отказов/час) | Кол-во элементов | Общая интенсивность отказов групп эл-ов |
| ПЗС-матрица | 0,0000475 | 1 | 0,0000475 |
| Жидкокристалический дисплей | 0,0000432 | 1 | 0,0000432 |
| Порт ввода/вывода | 0,0000054 | 1 | 0,0000054 |
| Сигнальный процессор | 0,0000087 | 1 | 0,0000087 |
| Аналого-цифровой преобразователь | 0,00000023 | 1 | 0,00000023 |
| Flash-память жесткий диск | 0,000000234 | 1 | 0,000000234 |
| lобщая = 0,000105264 |
Вычислим наработку на отказ:
Т 
=1/ lобщая = 1/0,000105264= 9500 ч.
Дата добавления: 2018-05-30 ; просмотров: 175 ; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ
Для этих целей могут использоваться COM и LPT-порты, шина USB, адаптер PCMCIA, а также адаптеры для сменных носителей информации.
Время между кадрами
Этот параметр может меняться от долей секунды до десятков секунд и даже минут из-за того, что за время между кадрами камера должна успеть вернуть светочувствительный элемент в рабочее состояние, а также сжать и записать в память предыдущий кадр.
Качество оптики и конструкции
Некоторые дешевые камеры по качеству оптической системы аналогичны обыкновенным фотоаппаратам – «мыльницам»; мегапиксельные камеры создаются на основе высококачественных зеркальных фотоаппаратов (Nikon, Kodak, Olympus и некоторых других).
Большинство производителей сканеров одновременно занялось и производством цифровых камер (AGFA, Epson, Hewlett-Packard, Mustek, к ним же присоединились известные производители фото- и видеокамер (Kodak, Minolta, Olympus, Pentax, Polaroid, Sony, а также другие электронные компании (Casio, Samsung, Toshiba.)
Пример общих характеристик цифровой видеокамеры
Таблица 4.1 Технические характеристики видеокамеры StreerCAM
Горизонтальное разрешение, ТВЛ
Длина волны ИК-подсветки, нм
ИК-подсветка, дальность, м
Мин освещённость (без подсветки) лк
Фокусное расстояние объектива, мм
Электронный затвор, сек
Система электропитания цифровой видеокамеры
Питание камер видеонаблюдения.
На видеокамеры подаётся по тому же кабелю, что и данные. Для разводки системы видеонаблюдения используется провод UTP с четырьмя витыми парами. Такой способ подачи питания удобен тем, что он позволяет не использовать дополнительные провода, что позволяет сэкономить средства и снизить время на инсталляцию. Этот способ регламентируется стандартом IEEE 802.3at-2009, который предусматривает подачу мощности до 30 Вт. Существенным недостатком способа PoE, является то, что длина кабеля Ethernet, не должна превышать 100 метров.
Блоки питания.
Питание IP видеокамер может осуществляться с любого источника питания, который выдаёт соответствующее напряжение и подходит по рабочему току, но с учётом некоторых требований. Главное требование, предъявляемое к блоку питания – это возможность непрерывной работы. Кроме того источник питания должен обеспечивать 30 % запас по току исходя из суммарной мощности всех, подключенных к блоку, видеокамер. В паспортах на камеры обычно указывается ток, но потребляемую мощность легко вычислить по формуле P=U*I. Если в паспорте указана потребляемая мощность, то несложно вычислить и ток. Блок питания обязательно должен быть стабилизированным и иметь защиту от перегрузок и короткого замыкания.
Автономные видеокамеры.
Беспроводные камеры видеонаблюдения на батарейках могут использоваться, в системах безопасности, как в общественных зданиях, так и в бытовой сфере.
Возможные неисправности и методы их устранения
Отсутствие драйвера
При подключении цифровой видеокамеры к персональному компьютеру, компьютер может не распознать периферию, это обусловливается отсутствием драйвера. Решается проблема довольно просто, следует перейти на сайт компании выпустившую модель цифровой видеокамеры найти нашу модель и скачать соответствующий драйвер.
Расчет надежности
Одной из основных задач при изготовлении нового изделия считается повышение его качества. Качество изделия определяется двумя группами свойств: техническими характеристиками и надежностью.
Технические характеристики определяют: функциональные, энергетические, весовые, скоростные и прочие возможности изделия, а надежность гарантирует сохранение этих характеристик в течение определенного времени в заданных условиях работы (так называемый гарантийный срок службы). Иначе говоря, это – способность сохранять свои функциональные возможности в течение гарантийного срока.
Эти гарантии выполняются, если надежность изделий закладывается при проектировании, обеспечивается при производстве и поддерживается при эксплуатации.
Проектирование изделий – первый и важнейший этап обеспечения надежности и ошибки на этом этапе дорого и трудно устранять в производстве и эксплуатации.
Термины и определения.По ГОСТ 27.022-83 надежностью изделия называется свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствовать заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания, хранения и транспортирования.
Отказ изделия – это случайное событие, при наступлении которого изделие полностью или частично перестает выполнять заданные функции. Пробой транзистора, обрыв в электрической цепи, поломка детали, выход за допустимые пределы коэффициента усиления усилителя – все это примеры отказов изделий. Отказы бывают внезапными и постепенными. Внезапный отказ возникает при эксплуатации изделия, когда создаются условия для проявления скрытых дефектов. Обрывы и короткие замыкания в электрических цепях – относятся к внезапным отказам. Постепенный отказ связан со старением и износом изделия. Например, старение транзистора, износ детали от трения.
Снижение числа внезапных отказов достигается с помощью “тренировки”, т.е. приработки изделий на предприятии-изготовителе и защиты от перегрузок, вибраций, помех. Снижению постепенных отказов содействует применение высоконадежных материалов и своевременная замена износившихся деталей, блоков и узлов системы.
Сбой – это кратковременный самоустраняющийся отказ из-за кратковременных помех, дефектов программ, залипания контактов реле и т.п. отказов.
В теории надежности изучаются принципы отказов, выявляются закономерности, которым подчиняются отказы, разрабатываются способы испытаний и средства повышения надежности.
Различают аппаратурную, функциональную, временную, информационную, программную и другие виды надежности.
Аппаратурные факторы надежности определяются:
– конструктивно-схемными решениями – это (разработка структурной и функциональной схем, выбор способов резервирования и контроля; выбор комплектующих изделий и режимов их работы, назначение допусков на параметры элементов, защита от внутренних и внешних неблагоприятных условий путем термостатирования, (т.е. подогрева), кондиционирования, герметизации, защиты от электромагнитных и других помех);
– производственными факторами (соблюдение точности размеров и форм, обеспечение заданных электрических и других характеристик изделия, обеспечение прочности соединений, особенно в таких сложных изделиях, как ЭВМ, тщательное выявление скрытых производственных дефектов, например, у интегральных схем).
К другим неаппаратурным факторам относятся программное обеспечение, квалификация обслуживающего персонала, условия работы аппаратуры. Например, при изменении t от –70 о С до +60 о С параметры электронной аппаратуры могут изменяться на 25%, происходить заклинивание металлических узлов, температура внутри приборов из-за тепловыделений может возрастать до + 150 о С, а при t=-50 о С резко ускоряется разрушение спаев из оловянного припоя. Изменение влажности может привести к снижению сопротивления изоляции или к появлению вредного статического заряда.
Эксплуатационные показатели – это характеристики, определяющие качество выполнения изделием заданных функций. Общими из них для всех изделий длительного действия являются показатели надежности (долговечности), динамичности качества, эргономические показатели и экономичность эксплуатации.
Надежность включает свойства безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости. Показателями надежности являются вероятность безотказной работы, средняя наработка на отказ, интенсивность отказов и др.
Свойства, составляющие надежность.Надежность изделия характеризуется свойствами безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости.
Безотказность – свойство изделия непрерывно сохранять работоспособность в определенных режимах и условиях эксплуатации.
Долговечность – свойство изделия длительно сохранять работоспособность в определенных режимах и условиях эксплуатации.
Ремонтопригодность – свойство изделия, выражающееся в приспособленности к восстановлению заданного технического ресурса путем предупреждения, обнаружения и устранения неисправностей и отказов.
Сохраняемость – свойство изделий сохранять исправность в определенных условиях хранения и транспортировки. Она определяется и свойствами материалов, из которых изготовлены изделия.
Вероятность безотказной работы P(t) – вероятность того, что в заданный момент времениt или в пределах заданной наработки, отказа в работе изделия не произойдет (отказ – событие, заключающееся в том, что изделие становится неспособным выполнять заданные функции с установленными показателями):
где N – число изделий, работающих в начале испытаний, N(t) – число изделий, работоспособных в конце промежутка времени t.
Интенсивность отказов l(t) является функцией времени.
Типичный характер изменения интенсивности отказов l(t) изделий от начала эксплуатации до списания представлен следующим графиком:
Рисунок 8.1 – Зависимость интенсивности отказов от времени
На рисунке 8.1 прослеживаются три основных периода работы изделия:
I период – период приработки. Повышенная интенсивность отказов в этом периоде связана с дефектами конструкций, изготовления, сборки конечного изделия. С окончанием этого периода, как правило, заканчивается гарантийное обслуживания изделия. Многие компании и фирмы-производители не выпускают свою продукцию на рынок, пока изделие не пройдет период приработки.
II период – период нормальной работы. Интенсивность отказов в этом периоде остается практически постоянной и незначительной.
III период – период старения. В этот период интенсивность отказов резко возрастает, происходит изнашивание, старение и необратимые физические явления, при которых эксплуатация изделия не возможна или экономически не оправдана. Для большинства изделий вычислительной техники период их морального устаревания опережает физический.
Расчет надежности производят на этапе разработки объекта для определения его соответствия требованиям, сформулированным в ТЗ. Расчет производится в следующем порядке. Исходными данными является интенсивности отказов элементов различных групп (справочные значения). Интенсивность отказов показывает, какая часть элементов поотношению к общему количеству исправно работающих элементов в среднем выходит из строя в единицу времени (обычно за час).
Сущность расчета надежности состоит в том, чтобы определить основные критерии характеризующие надежность: время наработки на отказ Т и вероятность безотказной работы Р(t).
Элементы системы необходимо разбить на группы с одинаковыми интенсивностями отказов l и подсчитать внутри групп число элементов Мi .
Таблица 8.1 – Таблица интенсивности отказов
Продолжение таблицы 8.1
| 1 | 2 |
| Диод | 0,5*10 -5 |
| Транзистор | 0,064*10 -5 |
| Интегральная микросхема | 0,00001*10 -5 |
| Трансформатор | 0,064*10 -5 |
| Печатная плата | 0,000036*10 -5 |
Вычислим произведение Мi на l , характеризующее долю отказов, вносимых элементами каждой группы в общую интенсивность отказов системы:
Общая интенсивность отказов системы состоит из интенсивностей отказов входящих в нее групп элементов:
где N – число групп с однотипными элементами.
Вычислим наработку на отказ. Наработка на отказ Т – это показатель безотказности, равный отношению наработки восстанавливаемого изделия к математическому ожиданию числа его отказов в течение этой наработки. Следовательно, это величина обратно пропорциональна интенсивности отказов, то есть:
Вероятность безотказной работы Р(t) – это математическое ожидание того, что в заданном интервале времени не произойдет отказа. Вероятность безотказной работы Р(t) связана с интенсивностью отказов l следующей формулой:
Р(t)= е – l t = е – t/ To , (8.5)
где е – это основание натурального логарифма;
Кроме того, расчет надежности можно заменить графическим методом на координатной плоскости. На горизонтальной оси наносятся деления в соответствии с полученной наработкой на отказ Т. На вертикальной оси отмечается точка Р(t)=1 и через нее проводится горизонтальная линия, а сама ось градуируется.
Через точку P(1) проводится горизонтальная линия. Линия надежности определяется экспериментальным законом. На оси t откладывается T и эта величина сносится на горизонтальную линию, проведенную через точку P(1). Полученную точку соединяем прямой линией с точкой P(t)=1. Эта и есть линия надежности.
Для определения вероятности безотказной работы устройства в момент времени ti откладываем величину ti на оси t, сносим эту величину на полученную линию надежности, а затем на ось P и таким образом обнаруживаем P(ti) для заданного момента времени ti.
Рисунок 8.2 – Линия надежности
Таблица 8.2 – Общая интенсивность отказов групп элементов
| Наименование элементов | Интенсивность отказов l (отказов/час) | Кол-во элементов | Общая интенсивность отказов групп эл-ов |
| ПЗС-матрица | 0,0000475 | 1 | 0,0000475 |
| Жидкокристалический дисплей | 0,0000432 | 1 | 0,0000432 |
| Порт ввода/вывода | 0,0000054 | 1 | 0,0000054 |
| Сигнальный процессор | 0,0000087 | 1 | 0,0000087 |
| Аналого-цифровой преобразователь | 0,00000023 | 1 | 0,00000023 |
| Flash-память жесткий диск | 0,000000234 | 1 | 0,000000234 |
| lобщая = 0,000105264 |
Вычислим наработку на отказ:
Т =1/ lобщая = 1/0,000105264= 9500 ч.
Дата добавления: 2018-05-30 ; просмотров: 174 ; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ
