Главная Проекты Идеи Soft О авторе
 

Smart UPS для китайского DVR - своими руками.

Рис. 1 Первая попытка собрать Smart UPS на AT89C4051 и часах реального времени DS1307.


Рис. 2 А так система была первый раз внедрена (1 аккумулятор 12V7Ah уже на ATMega8 и с GSM телефоном в качестве часов).
Увеличить


Рис. 3 А так по моим схемам повторили (с двумя более мощными UPS, 2 аккумуляторами 12V8Ah и 2 аккумуляторами 12V17Ah).
Увеличить     См. "Особенности подбора аккумуляторов" ниже.

       Первоначально система разрабатывалась в связи с необходимостью оставлять компьютер на ночь на закачку в автономном режиме (для скачивания обновлений программ, кодеков, технической документации из интернета, а также FIDO-net почты через Dial-Up).

»Щелкните по этому тексту, чтобы развернуть пояснения«

       Но на втором этапе возникла необходимость автоматизировать процесс контроля состояния UPS для полностью автономного режима управления китайским DVR.
       На третьем этапе в рамках проекта IgorPlug2 был разработан новый класс USB-HID прошивок - для управления UPS. Подробнее в статье Управляем мощным UPS с нескольких компьютеров по USB HID.

А что внутри у китайского DVR?

Рис. 4 Вот такие они - китайские DVR.
Увеличить

       Самые часто встречающиеся недочеты китайского DVR строения свернуты в скрол ниже.

PS: Все вопросы о целесообразности использования китайских DVR и их сравнение с южнокорейскими аналогами выходят за рамки данной статьи. То есть, если пользователь решился на китайский DVR, он знал на что идет. А если не знал, то читаем пояснения ниже.

»Щелкните по этому тексту, чтобы развернуть пояснения«

       Учитывая все вышесказанное, было принято решение купить простейший DVR со сжатием H.264 и рабочей (не липовой в виде тумблера на проводе 220В) кнопкой PW.
       На практике пришлось выбирать между DVR с I/O портом (но без PW и кривым корпусом) и DVR без порта, но с кнопкой PW.
       В результате был куплен чудо агрегат KD672 (KD672ZM(0)-C) малоизвестной фирмы AVTECH.
       Поиски в интернете хоть каких - либо данных или отзывов о нем ни к чему не привели - на главную страницу сайта - производителя мне зайти так и не удалось, но при этом с него можно скачать простую и сложную мурзилку (User Manual = Инструкция с картинками) по всей серии DVR kd67x и чудо программа VideoViewerинструкцией) доступа к DVR серии kd67x из сети, полная версия которой сильно мне напомнила GoogleEarth (поиск локального компа начинается с изображения материка, города, улицы и т.д. То есть, можно подключить данный DVR к интернету и создать глобальную систему...)
       А более плотное знакомство с KD672 выявило искомый I/O на плате в не распаянном состоянии.

Рис. 5 А где наш I/O порт?
Увеличить

       Используя логику в течении 2х минут был найден пин управления реле Allarm (нижний по фото пин не пропаянного сопротивления с обозначением по схеме R180). При этом прозвонка показала, что пин рабочий и при аларме (движении в кадре) на нем появляется управляющее напряжение. То есть, при желании можно восстановить схему с релюшкой и получить сигнал "сухой контакт" с датчика движения.

Почему система видео наблюдения не на основе компьютера?

       По экономическим соображениям. Первоначально автор данной статьи решил попробовать более универсальный способ - сделать систему на основе компьютера. И за пару недель нашел в интернете пригодный к доработке исходник (для Delphi 7) господина Письменного Николая предназначенный для распознавания образов и автономного управления роботом-тележкой PZorkiy (а-ля одноглазый робот-ведроид из фильма StarWors).

Отзыв Письменного Николая о данной статье свернут в скрол:

»Щелкните по этому тексту, чтобы развернуть пояснения«

       Как выяснилось позже проект был в качестве дипломной работы и просто демонстрировал принципы. В результате я выкинул из проекта все лишнее, доработал возможность писать со второго видеовхода и приделал сжатие Mjepeg. И в конце получился вот этот набросок проекта с возможностями по обработке видео как у простенького китайского 4х канального DVR (двух летней давности) за 100$.
       Результат был бы намного лучше, если бы для захвата видео использовался не дешевый USB видео вход, а что - нибудь с аппаратным кодеком H.264, но это уже история другого ценового диапазона...
       В результате было принято решение собирать систему на китайском DVR с аппаратным кодеком H.264, а всю автоматизацию (работу с соткой и контроль питания) загнать в микропроцессор, размещаемый в UPS.

»Щелкните по этому тексту, чтобы развернуть пояснения«

А как быть с UPS?

Рис. 6 UPS в шкафу.
Увеличить

       Для осуществления автоматизации включения компьютеризированной системы было принято решение приобрести простейший не смартовый UPS и довести его до смартового варианта с требуемой функциональностью.
       На ближайшем радио-рынке был куплен простейший, "не сильно" китайский, БУ UPS с "дохлыми" батареями за 10$. Им оказался "Tripp-Line BC PRO INT 675". Включение/выключение данного UPS происходит после замыкания центрального концевика, который можно легко заменить на реле. А устанавливаемое реле планируется управлять от создаваемой Smart'овой части.
       Для питания создаваемой Smart'овой части было решено установить 2 малогабаритных трансформатора с 220В на 9В, питающихся от входа и от выхода UPS. То есть, Smart'овая часть UPS будет питаться от электросети при стандартной работе и от выхода UPS - при сбое электропитания до выключения UPS. Работа Smart'овой части при выключенном UPS (от батареи UPS) в данном проекте не предусматривается.
       Схемная реализация решения с 2мя трансформаторами связана с тем, что данный UPS не предусматривал внешних подключений и в результате в нем был упрощён метод контроля наличия 220В на входе, что в свою очередь привело к отсутствию гальванической развязки между батареей и сетью 220В.

Особенности подбора аккумуляторов.

       Так что же нам говорит инструкция к UPS?

Смотря инструкцию от UPS MGE Ellipse мы видим, что про аккумуляторы упоминается в двух местах:

A) Время работы от батарей (100%/50% нагрузка ) = 6/13мин
Б) Дана Таблица N1 продолжительности работы:

Таблица N1 (Из мануала к UPS фирмы MGE).
Название VA W P=90W
Ellipse   300 300 195   25 Мин
Ellipse   500 480 280   25 Мин
Ellipse   650 650 420   55 Мин
Ellipse   800 800 520   55 Мин
Ellipse 1200 1200 780 105 Мин

       Не замечаете парадокса? Мощности разные (вывод: потери тоже разные), а максимальное время работы от батареи при минимальной выходной нагрузке зависит не от максимальной выходной мощности данной модели UPS (кол-во аккумуляторов, их емкости и т.д.), а зависит только от конструктива данной модели UPS.
       И для любого конструктива максимальное время работы от батареи равно ВСЕГО 6/13мин при 100%/50% нагрузке. А после работы от батареи в течении 6 минут UPS будет ~4часа заряжаться (и если на него во время этого процесса повесить нагрузку, то он не сможет подхватить систему при повторном пропадании электросети). В результате, если не принять мер по усилению аккумуляторов, 6 минутный сбой выключит вашу систему видео наблюдения на 2 часа (зарядка до 50%). И с этим надо было что - то делать... (подробности свернуты в скрол)

PS: Данный вывод справедлив для данной серии UPS (других у меня нет, подарите другой, напишу и о нем) и комплектно поставляемых аккумуляторов к нему (график разряда комплектного аккумулятора HR1224W приведен в документации на него).

»Щелкните по этому тексту, чтобы развернуть пояснения«

Что нам стоит UPS построить...

Рис. 7 Доработанная задняя панель UPS.
Увеличить

       Точно таких же аккумуляторов, как были в UPS, мне найти не удалось, поэтому было принято решение поставить внешний аккумулятор большей емкости и "надежно" прикрутить его шурупами к стенке шкафа. Ну а далее - дело техники - берем лобзик и дорабатываем заднюю панель дырками под нужные элементы управления: Key Boot, Key Reset, тумблер отключения, RS232 (для бкутлоадера, GSM сигнализации и часов реального времени, встроенных в GSM сотовый телефон) и 3,5мм джек для "контроля и управления". Боковую панель - дыркой под токосъемники, а на освободившееся место от аккумуляторов монтируем 2 трансформатора (от них шурупы на фото видны) и все платы управления.
       Далее пишем ТЗ и рисуем схему, а по схеме разводим печатную плату (плату планируется опробовать в третьей модификации, а пока выкладываю как есть). Просто в связи с тем, что проект внедрять надо было быстро, на первом этапе была использована готовая плата от прородителя проекта IgorPlug2.

Подробное описание схемы свернуто в скрол.

»Щелкните по этому тексту, чтобы развернуть пояснения«

       А софт понадерган из моих прежних проектов Book reader на AVR ATMega16 (RS232 и ответ на АТ команды), из Переходника из PS/2 в RS232 и в IRout (собственно сам IRout) и из IgorPlug2 (распознавание входящего IR сигнала и блок бутлоадера).
       Чтобы не управлять системой "в слепую" было решено задействовать обратную связь (проверка включенности DVR). Которую проще всего было повесить на контроль напряжения охлаждающего вентилятора (вентилятор докупался отдельно от DVR). Практика показала, что когда винт работает вентилятор запитан, а когда винт запаркован - вентилятор стоит.

Рис. 8 Добавленная обратная связь.
Увеличить

       ТЗ для UPS с многократно усиленной емкостью батарей свернуто в скрол (или для случая когда от UPS запитан только DVR, а камеры без резерва).

»Щелкните по этому тексту, чтобы развернуть пояснения«

       С помощью проекта IgorPlug2 анализируем посылки пульта. А методом научного тыка в пульт выясняем набор кнопок и временные значения перемещения по менюшкам DVR (сначала надо его разблокировать, ввести код безопасности, нажать на выключение, ответить на вопрос, подтвердить выбор).

Рис. 9 Так выглядит посылка пульта DVR.

И эмулируем пульт на встроенном в UPS микропроцессоре. На фото показан светодиод эмулирующий пульт.

Рис. 10 Эмуляция пульта в железе (ИК светодиодом).

       После анализа, проверок и сбора данных правим и дорабатываем ТЗ. А на основе ТЗ пишем прошивку (под кварц 11.0592 Mhz, DVR KD672 (KD672ZM(0)-C) от AVTECH, RS232 только на обновление, IRin и I2C периферия не используются). Прошивка заливается под выбранное железо (классификация блоков железа была подробно рассмотрена выше).
       Данную прошивку можно считать тестово-демонстрационной, т.к. в ней не настраивается код безопасности DVR (он установлен по умолчанию "0000"), нет регулировки времени заряда и кол-во раз перехода (ТЗ для UPS с многократно усиленной емкостью батарей или для случая, когда от UPS запитан только DVR, а камеры без резерва) и в ней нет функций настройки и управления GSM сигнализацией (то есть, управления телефоном на порту RS232 у UPS)...

Как проверить лог системы из Интернета?

       Как оказалось, в описываемой в данной статье модели DVR - KD672 (KD672ZM(0)-C) с этим все просто. То есть, как выяснилось, в дальнейшем в дополнение к кривому экранному меню данная модель обладает сильно продвинутым WEB интерфейсом. В котором, кроме всего прочего (просмотра, настроек, админки), есть еще функции просмотра и сортировки событий лога в который он пишет все, что только можно записать.

»Щелкните по этому тексту, чтобы развернуть пояснения«

       Но возвращаясь к логам. На скриншоте, описанном выше, заснято отключение света ночью, то есть, в 01:06:43, потом система работала на батареях UPS до 01:07:45. И, так как свет за это время не дали, UPS активировал систему выключения с пульта, которая отработала вплоть до 01:07:52. После чего DVR занимался сохранением данных на винт около 1 минуты и отключил питание HDD. UPS отследил выключение питание HDD по обратной связи и обесточил систему.
       Свет дали в 01:27:34 при этом UPS по ТЗ выждал минуту стабильного питания и в 01:28:34 запустил систему активации DVR с пульта. DVR включился и отрапортовал в 01:28:37, что к нему не подключены камеры 3 и 4 (на данном объекте только две точки видео наблюдения N1 и N2 соответственно).
       Следующий раз свет пропал в 15:15:00, потом система работала на UPS до 15:16:03 и, так как свет за это время не дали, UPS активировал систему выключения с пульта... Ну и так далее по ТЗ 1-4 раза в день (качество эл.сетей у нас...).

Как обновлять прошивку?

       Загрузка обновления прошивки в процессор может осуществляться несколькими способами, но в данный ситуации самым простым является загрузка прошивки через имеющийся RS232 интерфейс. Для этого надо штатно подключить девайс к RS232 порту компьютера, потом зажать кнопку Reset, потом зажать кнопку Boot. На втором этапе отпустить кнопку Reset, а потом кнопку Boot. Далее запустить программу AVRprog и она должена найти наш девайс, встроенный в UPS, после чего можно обновить прошивку в устройстве. После обновления - или нажать на Exit в программе AVRprog, или нажать кнопку Reset на устройстве. ВСЕ!!! Как видите, ничего сложного в этом нет.

»Щелкните по этому тексту, чтобы развернуть пояснения«

Как выбирать UPS для доработки?

       С этим вопросом относительно просто - надо исходить из того, что наша конструкция должна работать 24 часа в сутки и 7 дней в неделю (24for7) и включаться тумблером или механически, фиксирующейся кнопкой. То есть, простой Off-line UPS. А если у вас в сети напряжение прыгает, то отдельно докупается Line-Condition и устанавливается перед UPS.

»Щелкните по этому тексту, чтобы развернуть пояснения«

       Учитывая все вышеописанные требования, для дальнейшего развития проекта были отобраны два модельных ряда UPS:

A) APC Back-UPS 250/400/600    Схема.
      Для мини систем, с малым количеством камер.

B) MGE UPS system Ellipse 300/500/600/650/800/1200    Инструкция.
      Для разветвленных систем со многими камерами,
      ИК прожекторами, датчиками движения.

       С подробным сравнением этих серий можно ознакомиться в этой статье в первоисточнике (размер около 2Мб) или эта же статья в архиве (0.7 Мб).

»Щелкните по этому тексту, чтобы развернуть пояснения«

Как отличить оригинал от подделки под APC?

       У меня на Рис. 1 доработана китайская подделка у которой от APC только внешний вид. То есть, нет второго трансформатора и на задней панели липовые тумблеры и без COM порта.
       Если классифицировать по передней крышке, то вот в таких второй трансформатор бывает, а в таких его нет (с трансформатором они более "квадратные"). Вот так должна выглядеть задняя сторона, а вот так в подделке (забыли тумблеры), вот так с липовыми тумблерами и вообще без ком порта.

       Ну раз мы вспомнили о переключателях (тумблерах), то вот их описание:

»Щелкните по этому тексту, чтобы развернуть пояснения«

       А вот сравнение оригинальной и поддельной платы управления от "APC Back-UPS 500" Вид со стороны компонентов, Вид со стороны платы.
       Обратите внимание, что они похожи только внешне. Многие блоки упразнены, включая блок контроля состояния тумблеров. Тумблеры в подделке липовые и на плате только установлены, но не подключены.

А что такое "правильная" зарядка?

       Выше по тексту "правильная" зарядка характеризовалась как: импульсная зарядка (как в MGE UPS system Ellipse 300/500/600/650/800/1200) или с гасящем сопротивлением Ватт на 50 (как в APC Back-UPS 250/400/600).
       Их фото выше приводилось, но приведу пример зарядки не оптимальной для переделки.

Рис. 14 Зарядная часть "APC Back-UPS 500".

       Подробное описание свернуто в скрол:

»Щелкните по этому тексту, чтобы развернуть пояснения«



Рис. 16 Светодиоды проекта вставил в кнопку.
Увеличить




Продолжение следует....




Ограничения.

       Устройство разработано по принципу КАК ЕСТЬ и автор не несёт ответственности за явный (или не явный) ущерб, причинённый в результате повторения.

То есть все эксперименты вы делаете на свой страх и риск.

       Если у вас возникли вопросы и предложения - пишите мне по адресу внизу страницы

       Если вы нашли на моём сайте что-либо интересное или полезное для себя и хотите видеть на этом сайте новые интересные проекты, а также поддержку, доработки существующих проектов, то все желающие могут поддержать данный проект, частично покрыть оплату хостинга, затраты на разработку и переделку проектов.

       Кошелёк для оплаты накладных расходов на сайт Z158779319858 в системе WebMoney.

       Принимаю только безвозмездную помощь :)


       Все статьи, опубликованные на этом сайте защищены Частью 4 Гражданского Кодекса Российской Федерации. Запрещено полное или частичное копирование материалов без согласия их авторов. Незаконное использование материалов сайта влечет за собой административную ответственность в виде компенсации в размере от 10.000 рублей до 5.000.000 рублей [Ст. 1301, 1250, 1252, 1253 ГК РФ]. При согласованном использовании материалов сайта обязательна активная ссылка на www.mindrunway.ru и указание авторства.



Copyright© 2007-2012 QuickWitted Почта     grani СОБАКА mindrunway РУ
Ссылки
Гостевая
Форум