Продолжение статьи.
Начало статьи: Выбор и применение телевизионных систем видеоконтроля
| Содержание
1. ВВЕДЕНИЕ 2.2. Устройства обработки и коммутации видеoсигналов 2.3. Устройства регистрации 2.4. Устройства передачи телевизионного сигнала 2.5. Электропитание ТСВ 3.2. Модули ТСВ 4.2. Общие требования к системе 4.3. Выбор телевизионной камеры 4.4. Требования к аппаратуре постов управления и каналам передачи видеосигнала 5.2. Системы среднего и высшего класса |
4. ВЫБОР СРЕДСТВ ВИДЕОКОНТРОЛЯ ДЛЯ ОБОРУДОВАНИЯ ОБЪЕКТА
4.1. Обследование объекта
Выбор варианта оборудования, объекта средствами видеоконтроля (СВ) следует начинать с его обследования*.
При обследовании определяются характеристики значимости объекта, его строительные и архитектурно-планировочные решения, условия эксплуатации СВ, параметры установленных (или предполагаемых к установке на данном объекте) систем сигнализации и управления доступом (при организации ИСО).
По результатам обследования определяются тактические характеристики и структура телевизионной системы видеоконтроля, а также технические характеристики ее компонентов.
* — в связи с тем, что СВ не являются самостоятельными средствами охраны, а применяются лишь для ее усиления, при обследовании объекта определяются также те его характеристики, которые важны для выбора систем сигнализации, управления доступом и т.п.
4.1.1. Характеристики значимости
Для определения, категории значимости объекта или его частей (зон) принимаются во внимание:
производственное назначение объекта в целом и его отдельных зон (помещений, открытых площадок и т.п.);
характер размещения и средоточения предметов преступных посягательств (денежных средств и ценностей, оружия и боеприпасов, наркотических веществ и т.п.);
степень тяжести возможных финансовых, политических либо социальных последствий несанкционированного проникновения или разбойного нападения на объект.
4.1.2. Архитектурно-планировочные и строительные решения
Путем изучения чертежей, обхода и осмотра объекта, а также проведения необходимых измерений определяются:
- конфигурация границ (периметра) объекта;
- количество отдельно стоящих зданий, их этажность;
- количество открытых площадок;
- количество отапливаемых и неотапливаемых помещений;
- геометрические размеры (площадь, линейные размеры, высота потолков и т.п.) помещений, открытых площадок, территорий, сторон периметра
4.1.3. Условия эксплуатации
Учитывать воздействие внешних факторов следует лишь для передающей части ТСВ, предназначенной для работы вне отапливаемых закрытых помещений либо в особых условиях (запыленность, повышенная влажность, электромагнитные помехи и т.п.). Кроме этого, необходимо знать местоположение зон объекта на местности (ориентация в осях «север-юг» — «запад-восток»), чтобы избежать прямых засветок камер, солнечным светом.
4.1.4. Параметры систем сигнализации и управления доступом
При интегрировании СВ с системами сигнализации и управления доступом следует учитывать:
- возможность их совместной синхронизации;
- возможность интеграции на релейном, а также программно-аппаратном уровнях;
- возможность организации интерфейсов RS 232 и RS 485 (при значительной удаленности панелей систем сигнализации и управления доступом);
- состояние выходов тревоги средств сигнализации и управления доступом в различных режимах.
Отечественные и большинство зарубежных средств охранной сигнализации имеют в дежурном режиме замкнутые контакты, которые размыкаются при тревоге.
4.2. Общие требования к системе
4.2.1. Класс системы
Трудно найти объект, все или почти все зоны которого имели бы одинаковую категорию значимости. Даже на объектах категории А всегда можно выделить зоны категорий Б и В.
Как правило, зоны низших категорий удалены от «ответственных» зон и проникновение на них не связано с ущербом, который может быть нанесен при проникновении на зоны более высокой категории значимости.
Заказчик определяет категорию значимости объекта и в соответствии с ней может выбрать класс системы в целом.
Однако более рациональным и экономичным является выбор для каждой зоны (группы зон) объекта модулей такого класса, который соответствует их категориям значимости.
4.2.2. Режим работы системы
На основании полученных характеристик значимости объекта (зон, групп зон) выбираются показатели их защиты.
Одни из этих зон определяют как зоны видеонаблюдения, другие — как зоны видеоохраны, третьи — как зоны видеозащиты.
В соответствии с этим устанавливается режим работы системы.
В табл. 4 приведены рекомендуемые режимы работы системы и типы защиты объекта (зоны) в зависимости от категории значимости объекта (зоны).
Таблица 4
|
Категория значимости объекта (зоны) |
Тип защиты объекта (зоны) |
Режим работы системы |
|
А |
Видеозащита |
4,5 |
|
Б |
Видеозащита, видеоохрана |
4,5 |
|
В |
Видеоохрана, видеонаблюдение |
1-4 |
От режима работы системы зависит состав и стоимость оборудования, нагрузка на оператора, сложность программного обеспечения.
Наиболее сложным и дорогостоящим является аппаратно-программное обеспечение режимов 4 и 5.
4.2.3. Первичная оценка состава системы
Перед тем, как приступить к закупке аппаратуры и оборудованию объекта желательно хотя бы ориентировочно оценить сложность будущей системы.
Для этого вначале определяют необходимое количество камер, а затем систему условно относят к соответствующей группе:
- 1 группа — системы, содержащие до 8 камер;
- 2 группа — системы, содержащие от 9 до 16 камер;
- 3 группа — системы, содержащие более 16 камер.
В большинстве систем 1 группы в качестве аппаратуры обработки и коммутации видеосигнала используются достаточно простые и дешевые устройства: квадраторы и видеокоммутаторы последовательного действия (желательно имеющие входы и выходы тревоги, а также встроенный генератор даты/времени).
Для отображения информации о состоянии зон обычно достаточно одного или двух мониторов. Если необходима запись, используется видеомагнитофон бытового класса или простейший охранный видеомагнитофон.
Системами 1 группы оборудуются, в основном, объекты категории В (иногда объекты категории Б). Эти системы не требуют высокой квалификации операторов и сравнительно дешевы. Стоимость черно-белых систем для внутреннего наблюдения определяется количеством камер и, как правило, не превышает 4000 $.
Стоимость систем для наружного наблюдения значительно выше за счет использования дорогостоящего оборудования (устройств наведения с пультами управления, объективов с трансфокаторами и автодиафрагмой, гермокожухов, специальных кронштейнов, кабелей и т.п.) и может превышать стоимость аналогичных по количеству камер систем для внутреннего наблюдения в несколько раз.
Телевизионные камеры цветного изображения в таких системах практически не применяются, так как их стоимость более, чем в два раза превышает стоимость черно-белых камер такого же класса.
Для систем 2 и 3 групп оправданно, несмотря на высокую стоимость, применение аппаратуры серьезных специализированных фирм черно-белых и цветных камер повышенного разрешения, простых и сложных мультиплексоров, матричных коммутаторов, профессиональных видеодетекторов движения, специальных охранных видеомагнитофонов (в том числе класса S — VHS ), персональных компьютеров, обеспечивающих возможность организации нескольких постов управления, включая удаленные на значительное расстояние, программирование режимов работы (в том числе для различного времени суток, выходных и т.п.), гибкую логику обработки сигналов треноги.
Кроме этого, для систем 3 группы характерно применение аппаратуры, позволяющей объединять несколько однотипных устройств обработки и коммутации видеосигнала (последовательных и матричных коммутаторов, мультиплексоров и т.д.) в блоки с большим числом входов\выходов и единым управлением, обеспечивающие возможность обработки несколько сотен видеокамер, приборов сигнализации и управления доступом).
Если информацию требуется выводить в пункт централизованной охраны (ПЦО), в территориальный орган внутренних дел или на другой удаленный пост по телефонной линии, используют устройства цифровой обработки и сжатия изображения, модемы и т.п., позволяющие передавать по одной линии не только видеосигнал, но и тревожную, графическую программную информацию, а также сигналы управления. Эти системы достаточно сложны, имеют высокую стоимость и предназначены, в основном, для. организации ИСО объектов категорий А и Б.
Поэтому их проектирование, монтаж, программирование и наладку рекомендуется (в особенности для систем группы 3) производить при непосредственном участии профессиональных фирм, специализирующихся в этой области техники. Стоимость систем, относящихся ко 2 и 3 группам, может превышать стоимость систем 1 группы во много раз и составлять десятки тысяч долларов.
Следует отметить, что данный подход весьма упрощен и не может распространяться на все случаи жизни — наверняка найдутся объекты, где при малом количестве камер требуется; система с повышенным разрешением, возможностью изменения режимов записи и наблюдения и т.п. Однако он позволяет получить хотя бы первоначальное представление о составе, стоимости и возможностях системы.
4.3. Выбор телевизионной камеры
Правильный выбор телевизионных камер является принципиально самым важным моментом в проектировании системы, так как именно характеристиками камер определяются, в конечном счете, характеристики других компонентов системы и в целом ее стоимость-
При выборе телекамеры и места се установки учитываются:
- категория значимости зоны;
- геометрические размеры зоны;
- необходимость идентификации наблюдаемого предмета;
- ориентация зоны на местности;
- освещенность объекта наблюдения;
- расположение уязвимых мест (окон, дверей, люков и т.п.);
- условия эксплуатации;
- вид наблюдения — скрытое или открытое.
Для того, чтобы определить основные параметры камер, целесообразно сгруппировать зоны объекта таким образом, чтобы требования к камерам o т группы к группе были различными.
4.3.1. Категория значимости объекта
Выше уже отмечалось, что класс ТСВ выбирается в зависимости от категории значимости объекта. Это в полной мере относится и к телекамерам. Для наблюдения объектов (зон) категории А следует применять (несмотря на их высокую стоимость) высококачественные камеры черно-белого и цветного изображения ведущих специализированных фирм.
На объектах (в зонах) категории, Б применяют, в основном, камеры среднего класса, а для категории В вполне оправданно применение дешевых камер южно-корейского или тайваньского производства. В некоторых случаях, когда преследуются цели, нехарактерные для данной категории объекта, могут приниматься другие решения.
4.3.2. Геометрические, размеры зоны
Геометрическими размерами зоны определяется угол зрения камеры. В охране входной двери, помещений, открытых площадок применяются широкоугольные камеры с углом зрения 60 — 90° либо камеры с меньшими углами зрения, устанавливаемые на поворотных платформах.
В охране периметров используются камеры с малыми углами зрения. Угол зрения камеры можно определить по формуле:
Таблица 5
|
Фокусное расстояние, мм |
1/3″ |
1/2″ |
2/3 |
1 |
|
2,8 |
98° |
|
|
|
|
4 |
64° |
86° |
|
|
|
6 |
42° |
58° |
|
|
|
8 |
33° |
42° |
55° |
|
|
12 |
22° |
30° |
|
|
|
16 |
17° |
23° |
30° |
43° |
|
25 |
11° |
14° |
19° |
28° |
|
50 |
5,5° |
7° |
10° |
15° |
|
75 |
3,6° |
5° |
6,6° |
10° |
|
100 |
|
|
5° |
|
|
150 |
|
|
|
4,9° |
|
235 |
|
|
|
3,1° |
|
350 |
|
|
|
2,1° |
4.3.3. Идентификация наблюдаемого предмета
На объектах категорий А и Б, как правило, требуется идентификация личности или номера автомобиля при входе или несанкционированном проникновении в «важные» зоны, такие, например, как банковские хранилища, помещения для хранения оружия либо наркотиков, боксы для инкасаторских машин, стоянки служебного автотранспорта и т.п.
С этой целью применяют камеры с повышенным разрешением (в документации на камеру и в прайс-листах указывается какого разрешения камера — обычного или повышенного) либо камеры, оснащенные длиннофокусными объективами и имеющие малые углы зрения. Для получения более полной информации об объекте наблюдения (например, идентификации цвета автомобиля, глаз, волос, одежды и т.п.) используются камеры цветного изображения. Основное требование, предъявляемое к цветным камерам — правильная передача цветов. Для компенсации искажений цветопередачи при изменении источников света в камерах применяются специальные схемы « баланса белого». В хороших камерах регулировка осуществляется автоматически и, как правило, имеются регулировки для адаптации к разным источникам света.
Если в соответствии с геометрическими размерами зоны уже выбран требуемый угол зрения камеры, то минимальный размер объекта (детали объекта) можно определить как:
где L — расстояние от камеры до наблюдаемого объекта, м;
S — минимальный размер объекта (детали объекта), который требуется различать, мм;
R — разрешение камеры, ТВ-линий.
На практике может оказаться, что камера с выбранным углом зрения не позволяет получить требуемую для идентификации объекта наблюдения детализацию даже при использовании камеры с повышенным разрешением, а применение камеры с меньшими углами зрения может оставить часть зоны без наблюдения. Это характерно для больших помещений и открытых площадок (например, автостоянок), а также периметров большой протяженности. В таких случаях применяют камеры с вариообъективами , позволяющими изменять фокусное расстояние и угол зрения. В, нормальном режиме, когда в зоне нет нарушения, установлено малое фокусное, расстояние объектива, камера имеет широкий угол зрения и под наблюдением находится вся зона. При возникновении тревожной ситуации в зоне (либо по желанию оператора) фокусное расстояние объектива увеличивается, позволяя «приближать» интересующий предмет (ZOOM-функция) настолько, чтобы можно было его идентифицировать. Для правильного выбора вариообъектива необходимо определить границы изменения его фокусного расстояния. Нижняя граница f min выбирается, исходя из требуемого угла зрения камеры в нормальных условиях. Верхнюю границу фокусного расстояния f max можно определить как
Следующей важной для идентификации объекта характеристикой камеры является наличие компенсации заднего света ( Back Light Compensation ), которая позволяет получить, например, качественное изображение лица человека, стоящего спиной к солнцу, в то время как обычная камера даст только темный силуэт. Вся автоматика в. таких камерах ориентируется не на среднюю освещенность, а на центральную часть экрана (в очень дорогих камерах размер и положение этой области программируется специальным образом). Развитие этой идеи привело к понятию дифференциального усиления. Этот метод позволяет получить одинаково хорошее изображение даже в резко отличающихся ярких И темных областях кадра (например, различить лицо человека на переднем плане и лица или фигуры людей на заднем плане).
В последние годы все чаще вместе с видеонаблюдением используется и аудионаблюдение, что позволяет идентифицировать объект по голосу. Многие современные камеры имеют встроенный микрофон либо микрофон и динамик, чем обеспечивается организация соответственно симплексного или дуплексного канала аудиосвязи. Наличие аудиоканала, кроме этого, прослушивать охраняемую зону, что может оказаться важным при возникновении в ней тревожной ситуации. При организации совместного канала аудио- видеонаблюдения необходимо использовать специальные кабели.
4.3.4. Освещенность на объекте
Освещенность наблюдаемого объекта может быть различной и, кроме этого, может изменяться произвольным образом. Она зависит от времени суток, погоды, прозрачности воздуха. Поэтому при выборе камеры важно знать такие параметры объекта, как минимальная освещенность и диапазон изменения освещенностей. Исходя из значения минимальной освещенности, выбирают камеру с соответствующей чувствительностью . Однако здесь могут возникнуть сложности, вызванные тем, что приводимая в паспорте на камеру характеристика «чувствительность» трактуется неоднозначно. Во-первых может быть приведена освещенность, при которой камера даст «приемлемое» изображение либо нормальное изображение. Эти значения могут отличаться в 2 — 4 раза. Во-вторых ряд фирм проводят измерения без специального фильтра ИК-отсечки, что завышает чувствительность камеры. И, наконец, в одних случаях приводится освещенность на объекте (Еоб), а в других — на ПЗС-матрице (Ематр) Эти величины связаны между собой выражением:
где R — коэффициент отражения объекта;
F — относительное отверстие объектива;
— 3,14159… .
Разница между этими величинами существенная; первая может превышать вторую в 10 раз.
Такая неоднозначность может привести к серьезной ошибке при выборе камеры, поэтому перед приобретением камеры необходимо выяснить, какая из величин указана в документации на неё, а более правильное решение — получить подробную консультацию у специалиста.
Следует отметить, что освещенность объекта сильно влияет на разрешение, поэтому для объектов с очень низкой освещенностью следует выбирать камеры с повышенными чувствительностью и разрешающей способностью. Кроме этого, камеры, устанавливаемые на таких объектах, должны иметь АРУ , которая обеспечивает работоспособность камеры при малой освещенности. Применять сверхвысокочувствительные камеры, представляющие собой комбинацию обычной камеры и прибора ночного видения и имеющие чувствительность в 100-10000 раз выше обычных, следует с большой осторожностью (а лучше отказаться от них) из-за высокой цены, низкой надежности и очень сложной и неудобной эксплуатации. В частности, их нельзя применять днем (и рекомендуется даже закрывать их объектив дневное, время), регулярно чуть-чуть поворачивать во избежание «вжигания» изображения, для чего необходимо применять специальные двухкоординатные устройства управления и т. п.
В табл. 6 и 7 приведены примерные значения освещенности на объекте для средней полосы России и отражательная способность некоторых объектов.
Таблица 6
|
Освещённость в помещении, лк |
Освещённость на улице, лк |
||
| Склад |
20 — 75 |
Яркий солнечный полдень |
100000 — 1000000 |
| Коридор, лестница |
30 — 200 |
Пасмурный день |
100 — 10000 |
| Магазин |
75 — 300 |
Сумерки |
1 — 10 |
| Офис |
200 — 500 |
Полная луна |
0,1 — 1 |
| Светлая комната у окна |
100 — 1000 |
Безлунная ночь |
0,0001 — 0.001 |
Таблица 7
|
Объект |
Коэффициент отражения, % |
| Пустой чистый асфальт |
5 — 10 |
| Трава, кусты, деревья |
20 — 25 |
| Красный кирпич |
35 — 40 |
| Автомобиль |
40 — 50 |
| Стекло |
70 — 80 |
| Белая краска |
55 — 75 |
| Снежный покров |
65 — 85 |
Еще одним способом обеспечить работоспособность камеры в условиях недостаточной освещенности на объекте является организация дежурного освещения. Самым простым и доступным является обычное освещение, которое при оснащении специальными устройствами (реле времени, фотоэлементами, охранными извещателями, реагирующими на перемещение) может включаться и выключаться по расписанию, по уровню освещенности или при приближении человека. Кроме обычного освещения для подсветки объектов используют устройства местной ИК-подсветки и ИК-прожекторы. Однако применение последних, несмотря на ряд несомненных достоинств* (высокая надежность и большой КПД, полное отсутствие видимого света, обеспечение подсветки объектов, удаленных на значительное расстояние), ограничено рядом факторов. Во-первых, они очень дороги. Во-вторых, должны давать такой же угол засветки, что и угол зрения камеры, дня чего прожектор приходится устанавливать на то же поворотное устройство, что и камеру, а, например, 500-ваттный прожектор для наружной установки весит около 10 кг! Кроме этого, его нельзя устанавливать в один кожух с камерой.
*- имеются в виду ЙК-прожекторы на основе полупроводниковых излучателей.
Диапазон изменения освещенностей необходимо учитывать, как правило, при выборе камер для наружного наблюдения. Для этих целей в системах обычного применения выбирают камеры с электронным затвором или электронной диафрагмой, позволяющими компенсировать 1000 — или даже 2000-кратные превышения освещенности (диапазон регулирования 1/50 — 1/50000 или 1/50 — 1/100000), а в системах высшего и среднего классов используют объективы с автодиафрагмой* и встроенным фильтром с центральным пятном (так называемым Spot-фильтром). В закрытых помещениях освещенность меняется несильно — обычно она не превышает 500 лк, поэтому здесь, в основном, используются камеры с электронным затвором, обеспечивающим диапазон регулирования выдержки 1/50-1/10000 (200-кратное перекрытие). Только в особых случаях в камерах для внутреннего применения используются объективы с автодиафрагмой.
* — современные объективы, в связи с уменьшением их габаритов, имеют, как правило, прямоприводное управление ( direct drive ), поэтому камера должна иметь встроенную электронику для управления объективом. Кроме этого, не рекомендуется использовать электронную диафрагму совместно с объективами с автодиафрагмой, т.е. камера должна иметь возможность отключения электронной диафрагмы.
4.3.6. Размещение камеры в наблюдаемой зоне
Важную роль в обеспечении нормальной работы камеры играет выбор места установки камеры на объекте. При этом нужно обратить внимание на два момента. Во-первых, следует, по возможности, исключить засветки объектива прямым или отраженным солнечным светом либо мощными источниками искусственного освещения, например, прожекторами. И, во-вторых, нужно ориентировать камеру таким образом, чтобы в поле зрения попадали все уязвимые места (окна, двери, люки и т.п.), а размеры непросматриваемой зоны не позволяли нарушителю проникнуть через нее.
Для того, чтобы избежать засветок, рекомендуется:
не ориентировать камеру в южную сторону;
устанавливать камеру на потолке либо на стене или в углу с наклоном её вниз;
использовать корпус или кожух с защитными козырьком и фильтром;
не направлять камеру на блестящие, хорошо отражающие свет предметы (зеркала, лужи и т.п.), окна и наружные двери.
Размер непросматриваемой камерой зоны L можно определить как:
где h — высота установки камеры;
β- угол между оптической осью камеры и вертикалью;
α — угол зрения камеры в вертикальной плоскости
Если не удается уменьшить размеры непросматриваемой зоны до такой степени, чтобы в ней не мог перемещаться человек, камеру следует устанавливать в таком месте, чтобы в эту зону не попадали уязвимые места — окна, двери и т. п. ( рис. 1).
Кроме этого, при размещении камеры нужно стремиться к тому, чтобы длина питающих и сигнальных кабелей была минимальной.
4.3.7. Скрытое наблюдение
В некоторых случаях требуется организовать на объекте скрытое наблюдение (например, за сотрудником, подозреваемым в нелояльности).
Для этих целей выпускаются специальные малогабаритные камеры (как правило, бескорпусные).
Такие камеры оснащаются миниатюрными объективами с микрозрачком (типа « Pinhole »).
При недостаточной освещенности объекта наблюдения в этих случаях используют устройства ИК-подсветки, так как обычное, освещение здесь, очевидно, не годится.
Сама камера устанавливается в стене или на внешней стороне стены помещения, а объектив вводится в маленькую дырочку в стене,
К недостаткам объективов « pinhole » можно отнести их небольшую светосилу.
Кроме малогабаритных камер, иногда для скрытого наблюдения, когда требуется сравнительно высокое качество изображения используют обычные (конечно, не очень большие по габаритам) камеры с достаточно хорошими объективами.
Камеры тщательно камуфлируются под различные предметы, которые не вызывают подозрений (например, громкоговорители, плафоны и т. п.) и не привлекают внимания*.
Место установки камеры выбирается таким образом, чтобы оно не находилось постоянно или в течение длительного времени в поле зрения человека, за которым ведется наблюдение.
* — для этих целей некоторыми фирмами выпускаются специальные кожухи.
4.3.8. Условия эксплуатации
Как уже отмечалось, по условиям эксплуатации камеры можно разделить на камеры:
для внутреннего применения;
для внешнего применения;
для применения в особых условиях.
Камеры для внутреннего применения эксплуатируются в сравнительно хороших условиях: температура и влажность в помещении, если и изменяется, то в весьма небольших пределах, поэтому каких-то особых требований к камерам с этой точки зрения не предъявляется.
Если требуется (например, в помещениях зданий, являющихся архитектурными памятниками), применяются декоративные кожухи, которые могут изготавливаться по спецзаказу.
Кожухи применяются также в тех случаях, когда необходимо скрыть или хотя бы не афишировать наличие камер.
Выбор кронштейнов и поворотных устройств также не представляет сложности, так как для них не требуется специального антикоррозионного покрытия, а сами камеры имеют небольшой (как правило, порядка 500 г) вес.
Цены на устройства оснащение камер для внутреннего применения невысоки и примерно одинаковы для всех фирм-производителей. Единственно на что необходимо обратить внимание — это соответствие конструктивных характеристик этих устройств (размеров свободного пространства кожухов, способов крепления камеры, углов поворота, допустимой весовой нагрузки и т.п.) конструкции камеры.
Камеры для наружного наблюдения работают в более сложных условиях. Широкий диапазон изменения освещенности, температуры и влажности окружающего воздуха, дождь, снег, туман, ветер оказывают чрезвычайно неблагоприятное воздействие на работу камеры, аппаратуры телеметрии, поворотных устройств и кронштейнов.
Поэтому уличная камера всегда размещается в герметичном кожухе, имеющем термостат и солнцезащитный козырек, иногда — вентилятор, очистители стекла и т.п.
Кронштейны имеют усиленную конструкцию, так как вес камеры в гермокожухе вместе с поворотным устройством и, иногда, ИК-прожектором достигает 20 — 30 кг, и, кроме этого, должны выдерживать ветровые нагрузки, обледенение и т.п. Все устройства оснащения камер для наружного наблюдения имеют антикоррозионное покрытие, устойчивое к воздействию солнечной радиации. Жесткие требования к конструктивному исполнению этих устройств определяют их весьма высокую стоимость.
К особым условиям работы камеры могут относиться различные факторы: возможность умышленного повреждения камеры, запыленность, пожаро- и взрывоопасность помещения, наличие паров или конденсата агрессивных веществ, повышенный уровень радиации и т.п.
Поэтому выбор оснащения камер, работающих в особых условиях, производится строго индивидуально.
В зависимости от условий применения камеры выбирается также тип кабелей и проводов, распределительных и коммутационных коробок.
4.4. Требования к аппаратуре постов управления и каналам передачи видеосигнала
Информация от телекамер по каналам передачи видеосигнала поступает на пост управления, где она коммутируется, обрабатывается, отображается и регистрируется с помощью специальных аппаратных и программных средств.
Таких постов в системах высшего и среднего классов может быть несколько включая и удаленные, на значительные расстояния (в системах общего применения, как правило этого не требуется). Точные параметры аппаратуры, поста управления (АПУ) — аппаратный состав, функциональные возможности, электрические характеристики и т.п. — можно определить, только учитывая требования заказчика и результаты обследования объекта.
Однако на три момента при выборе аппаратуры следует обратить особое внимание, а именно;
- вся аппаратура должна соответствовать одним и тем же стандартам черно-белого и цветного телевидения;
- разрешающая способность АПУ должна быть выше, чем у самой высокоразрешающей камеры, используемой в системе;
- если в системе есть хотя бы одна цветная камера, вся аппаратура должна обеспечивать обработку и передачу цветного изображения.
Ранее уже рассматривались вопросы построения ТСВ различного класса, приводился их примерный состав и способ первичной оценки сложности.
Ниже приводятся основные показатели АПУ и каналов передачи видеосигнала*, которые могут задаваться заказчиком и которые, в конечном счете, определяют структуру системы, ее состав и функциональные возможности ( табл. 8).
* — с развитием ТСВ состав показателей их работы, функциональные возможности и другие характеристики могут изменяться.
Таблица 8
|
Функция, показатель |
|||||
|
обнаружение, наблюдение |
управление; контроль |
отображение, регистрация |
передача изображения |
Защищённость сохранность |
энергообеспечение |
| в режиме Наблюдение — четкое изображение в пределах установленных зон при заданных уровнях освещенности и ожидаемых производственны» помех; в режиме Охрана — требуемая различимость (идентификация) при появления человека или посторонних предметов в пределах установленных зон при заданных уровнях освещенности и ожидаемых производственных помех; электронное сканирование в пределах поля зрения ТВ-камер; автоматическое управление диафрагмой, трансфокатором; синхронность работы видеокамер и извещателей охранной сигнализации. | требуемый режим работы; планирование временных окон; ручное управление; автоматическое управление, в том числе программируемое; переход с. одного на другой вид управления; постоянный или циклический просмотр зон; просмотр зон по заданной программе; разделение управления между ответственными лицами и охраной; автоматический вывод видеоинформации при получении сигнала тревоги от средств охранно-пожарной сигнализации или видеокамеры; звуковая и световая сигнализация; возможность подключения к техническим средствам охраны; просмотр службой охраны оперативной обстановки; автономное наблюдение; наблюдение с записью на регистратор; контроль целостности кабельных линий связи и состояния ТВ-камер, в том числе с выводом последнего кадра. | запись и воспроизведение видеоинформации от телекамер в соответствии с программой или в другом режиме; программная видеорегистрация по зонам с указанием времени и даты при покадровой записи, протоколирование событий; оперативный просмотр видеорегистрации; документирование видеозаписи по кадрам с указанием даты, времени и места события; автоматическая регистрация несанкционированных изменений в режиме Охрана синхронно с сигналом тревоги от извещателей охранной сигнализации и выдача светового, звукового или речевого оповещений; создание и хранение видеоархива; адресное распределение видеоинформации; вывод текстовой информации на русском языке. | передача изображения или изменения состояния в зоне по линиям связи через периферийные приборы, устройства на установленное расстояние и необходимое количество регистрирующих приборов; контроль наличия ТВ-камер и целостности линий связи: управление ТВ-камерами; подключение средств охранной сигнализации. | работоспособность или выдача сигнала при возникновении помех электрического происхождения, радиопомех; работоспособность при появлении нарушителя в режиме работы Охрана как извещателя охранной сигнализации; работоспособность и сохранение информации при изменении или пропаданий напряжения основного питания и переходе на резерв; сохранение ключа и невозможность изменения программы и режима работы; защита от неквалифицированного управления; защита от умышленных действий охраны по нарушению работы системы; недоступность устройств хранения видеоинформации и основных управляющих программ. | напряжение и ток основного (централизованного) питания; потребляемая мощность в разных режимах работы; автоматический переход на резервное питание; контроль состояния питания. |
5. ТИПОВЫЕ ВАРИАНТЫ ТСВ
5.1. Системы общего применения
Системы общего применения предназначены для осуществления ви-деонаблюдения или видеоохраны объектов категории В: квартир, коттеджей небольших офисов, магазинов, аптек и т.п. и иногда — для контроля мало значимых зон на объектах категорий А и Б. В последнем случае они используются как дополнение к основной системе, что позволяет рационально уменьшить число каналов, обслуживаемых дорогостоящей АПУ высшего и среднего классов. Это небольшие и недорогие системы, содержащие, как правило, до 8-ми ТВ-камер.
5.1.1. Видеодомофоны
Видеодомофоны относятся к самым простым и дешевым системам общего применения. Они используются, в основном, для наблюдения подходов к входной двери квартиры или офиса и содержат, как правило, одну или две ТВ-камеры. Прослушивание зоны осуществляется с помощью миниатюрного выносного микрофона. Передача видеосигнала от камеры производится по коаксиальному кабелю или радиоканалу. Для отображения информации могут использоваться видеомонитор или телевизор.
На рис. 2 — 4 приведены типовые варианты видеонаблюдения входной двери с помощью видеодомофонов с одной ТВ-камерой типа «телевизионный дверной глазок», различающихся устройством отображения и каналом передачи изображения.
5.1.2. Системы с несколькими камерами
Для подключения нескольких ТВ-камер к одному монитору в системах общего применения используются видеокоммутаторы и видеоквадраторы. Коммутатор поочередно выводит изображение с каждой камеры на полный экран, причем время удержания картинки может регулироваться. Входы коммутатора могут отключаться оператором, если необходимо контролировать не все зоны, а лишь некоторые из них. Видеоквадраторы позволяют выводить на один монитор сигналы от четырех камер. Все камеры наводятся одновременно, занимая каждая по 1/4 экрана, причем любая из камер может быть выведена на полный экран. Такой режим работы системы позволяет избежать несколько утомительного для оператора «листания» изображения, обеспечивая полноэкранное изображение из зоны, где произошло нарушение. Для использования телевизионной системы совместно с охранными извещателями коммутаторы и квадраторы снабжаются входами (по количеству камер) и выходом тревоги. На рис. 5 приведена структурная схема системы видеонаблюдения с коммутатором, а на рис. 6 — структурная схема системы с квадратором, имеющим входы для подключения охранных извещателей.
5.2. Системы среднего и высшего классов
ИСО является наиболее действенным вариантом решения проблем безопасности объекта, поэтому системы среднего и высшего классов, используемые для усиления охраны объектов категорий А и Б, как правило, интегрируются с системами охранно-пожарной сигнализации и контроля доступа. Несомненным достоинством этих систем является возможность практически неограниченного расширения.
В относительно небольших и недорогих системах среднего класса для обслуживания нескольких ТВ-камер используются последовательные видеокоммутаторы и видеоквадраторы. На рис. 7 приведена структурная схема такой системы на семь камер, которая может применяться для организации видеоконтроля на объектах (офисах, магазинах и т.п.) средних размеров, а также филиалах небольших банков.
Система имеет два поста наблюдения: в комнате охраны и в кабинете заведующего. Система позволяет вести наблюдение, брать под охрану и документировать на видеокассету обстановку в помещениях объекта, а также на подходах к входной двери.
В системе имеется видеомагнитофон, запись на который производится автоматически в течение 24 часов на одну кассету с документированием времени. Включение видеомагнитофона может осуществляться от четырехзонного аналогового видеодетектора движения либо от средств охранно-пожарной- сигнализации.
Более дорогие системы, как правило высшего класса, строятся на мультиплексорах, матричных коммутаторах и цифровых детекторах движения. Они имеют широкий набор функций, а также возможность программирования режимов работы.
На рис. 8 приведена структурная схема системы на шесть ТВ-камер.
Две камеры установлены на двухкоординатных поворотных платформах и оснащены дистанционно управляемыми вариообъективами.
Профессиональный охранный видеомагнитофон обеспечивает запись на 3-х часовую видеокассету в течение времени от 3 до 960 часов.
Ядром системы является матричный коммутатор, обеспечивающий коммутацию видеосигналов с любой камеры на любой из мониторов, управление поворотными платформами и вариообъективами, формирование последовательностей изображений в любом порядке, вывод на экран номера камеры и названия помещения, сообщения о сигналах тревоги, времени/даты и инструкций оператору, обработку сигналов тревоги, поступающих с систем сигнализации и контроля доступа.
Видсомультиплексор позволяет вести запись со всех или только выбранных камер. Если используется дуплексный вариант мультиплексора, то имеется возможность, не приостанавливая записи, осуществлять просмотр ранее записанных кадров. Несколько мультиэкранных режимов позволяют выбрать наиболее удобный режим просмотра для оператора.
Дополнительными возможностями мультиплексора являются «замораживание» кадра и его увеличение в 2 раза, подключение компьютера и удаленной клавиатуры, управление поворотными платформами и вариообъективами.
Видеодетектор движения с независимыми зонами обнаружения позволяет игнорировать небольшие изменения в поле зрения камер (например, снегопад, перемещения мелких животных, качание деревьев на ветру и т.п.), что повышает помехоустойчивость системы охраны в целом.
На рис. 9 приведена структурная схема комплекса ИСО территориально рассредоточенного объекта.
Связь с периферийными объектами осуществляется по телефонным линиям с помощью приемопередатчиков и модемов.
Наиболее широкие функции позволяют получить компьютерные ТСВ, системные блоки (видеоменеджеры) которых создаются на базе серийно выпускаемых компьютеров и чьи вычислительные возможности определяются типом материнской Платы.
Компьютерные системы применяют в составе ИСО, что позволяет решить практически все задачи, возлагаемые на аппаратуру подобного назначения.
Представить типовую Структурную схему компьютерной ТСВ весьма затруднительно, так как у каждого разработчика к проектировщика этих систем имеется свой оригинальный подход к решению задачи, связанный с чем, что компьютерные ТСВ используются на достаточно сложных и по-своему уникальных объектах.
В заключение хотелось бы отметить, что приведенные типовые варианты ТСВ не охватывают, конечно, весь круг существующих систем, однако позволяют заказчику сориентироваться в выборе подходящей из них для оборудования конкретного объекта.