Застосування технічних засобів спостереження для контролю території

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Застосування технічних засобів спостереження для контролю території

Будь-який засіб охоронної сигналізації у відповідь на зовнішній вплив, характерне для порушника, що знаходиться в охоронній зоні, виробляє сигнал тривоги з певною ймовірністю. Існує і можливість помилкової подачі тривоги - Р помилкової тривоги. Це викликає необхідність наявності засоби ідентифікації оператором процесів, що відбуваються в охоронюваних зонах і на підступах до них. В якості таких засобів найбільш оптимально з позицій сприйняття людиною-оператором застосування телевізійної апаратури замкнутих відеосистем.
Такі системи, які включають апаратуру відеоспостереження та засоби охоронної сигналізації, відносяться вже до інтегрованих систем охорони. У найбільш повному варіанті ІСО включають в себе пожежну сигналізацію, апаратуру контролю доступу, інженерні засоби захисту тощо.
Телевізійні системи відеоконтролю грають найбільш істотну роль у структурі ІСО, так як виводять систему охорони об'єкта на якісно вищий рівень. Цінність ТСВ полягає в тому, що вони дозволяють отримати візуальну картину стану об'єкту, що охороняється, що володіє такою високою інформативністю, яку не можуть дати ніякі інші технічні засоби охорони. При цьому співробітник СБ знаходиться далеко від зони спостереження. Це створює йому умови для досить спокійного аналізу одержуваної інформації та прийняття обдуманого рішення.
Розглянемо основні компоненти ТСВ.

1. Телевізійні камери і пристрої для їх оснащення
Телевізійні камери. Телевізійна камера - це пристрій, який перетворює оптичне зображення об'єкта, що спостерігається в електричний відеосигнал певного стандарту. Телекамера є найважливішим елементом системи, оскільки саме з неї в систему надходить первинна інформація про об'єкт і саме її характеристиками визначається якість зображення в цілому. Камера являє собою електронну плату, на якій розміщені чутливий елемент - матриця, виконана на приладах з зарядовим зв'язком, і об'єктив. Простіші камери оснащуються, як правило, найпростішими вбудованими об'єктивами, дорожчі - змінними об'єктивами з поліпшеними характеристиками і широкими функціональними можливостями.
Камери розрізняють:
- Корпусні та безкорпусні;
- Чорно-білого і кольорового зображення;
- Звичайної і підвищеної чутливості;
- Звичайного і високого дозволу;
- Для внутрішнього і зовнішнього спостереження;
- Для прихованого спостереження.
Якість телекамери визначається цілою низкою показників, однак у більшості випадків при виборі камери для конкретної системи досить орієнтуватися на наступні її характеристики.
Оптичний формат - розмір фоточутливої ​​області ПЗС-матриці в дюймах. Основні формати: 1 / 3 ", 1 / 2", 2 / 3 "і 1". Чим більше оптичний формат, тим менше геометричне спотворення зображення. Особливо це позначається на великих кутах зору. У ТСВ середнього і високого класів зазвичай використовуються ПЗС-матриці формату 1 / 2 ", 2 / 3" і 1 ". Камери з оптичним форматом 1 / 3" мають невеликі габарити і вартість і використовуються, в основному, для прихованого спостереження, а також в системах з невисокими вимогами до якості зображення. Останнім часом на ринку з'явилися мініатюрні камери з ПЗЗ-матрицею формату 1 / 4 ".
Роздільна здатність - максимальна кількість телевізійних ліній, що розрізняються візуально у вихідному сигналі камери при мінімально допустимій глибині модуляції 10%. Дозвіл по горизонталі визначає максимальну кількість градацій від чорного до білого або назад, які можуть бути отримані від камери в центральній частині екрана. На краях екрана допускається деяке погіршення якості зображення. Чим вище роздільна здатність камери, тим більше дрібні деталі можна розрізнити на зображенні. Звичайним дозволом вважається 380 ... 420 ТВЛ для чорно-білих і 300 ... 320 ТВЛ для кольорових камер. У системах високого класу використовуються, як правило, камери з підвищеним роздільною здатністю.
Порогова чутливість - мінімальна освітленість на ПЗС-матриці, при якій камера зберігає працездатність. Звичайною чутливістю вважається 0,1 ... 0,5 лк для чорно-білих і 1 ... 3 лкдля кольорових камер.
У системах, призначених для спостереження слабо освітлених об'єктів, що мають малу відображає здатність, використовуються камери високої чутливості.
ПЗЗ-матриці мають дуже важливою властивістю вони дозволяють отримувати чітке зображення в умовах повної темряви при підсвічуванні інфрачервоними променями. З цією метою деякі камери оснащуються вбудованою ІЧ-підсвічуванням.
Синхронізація - прив'язка відеосигналу до фази мережевої напруги або зовнішнього джерела синхроімпульсів або іншого відеосигналу. Як правило, в реальних ТСВ відеосигнали декількох камер за допомогою спеціальних пристроїв за заданою програмою комутуються на один монітор, тому необхідно, щоб перемикання камер відбувалося на початку кадру. Камери, що живляться від мережі змінного струму, синхронізуються від живильної мережі. Камери, що живляться від джерела постійного струму, повинні мати вхід зовнішньої синхронізації, сигнал на який подається від спеціального пристрою - синхронізатора. Відсутність зовнішньої синхронізації телекамер від єдиного джерела синхронізації в значній мірі підвищує стомлюваність оператора ТСВ, а при використанні в системі більше 8 камер призводить до постійних зривів зображення, втрат mhoihx кадрів, що робить спостереження і відеозапис практично неможливими.
Електронний "затвор" - елемент електронної частини ПЗС-матриці, що забезпечує можливість зміни часу накопичення електричного заряду. Електронний "затвор" дозволяє отримати прийнятну якість зображення бистродвіжу-трудящих об'єктів і забезпечує працездатність камери в умовах високої освітленості. Звичайні електронні "затвори" забезпечують регулювання витримки в діапазоні від 1 / 50 до 1 / 10000 ... 1/15000с. "Суперзатвори" дозволяють попучать витримки порядку 1 / 100000 с.
Електронна діафрагма - елемент електронної частини ПЗС-матриці, що забезпечує автоматичне регулювання витримки в залежності від рівня освітленості. Принцип дії електронної діафрагми аналогічний принципу дії електронного "затвора". Як правило, в камерах з електронною діафрагмою є можливість її відключення.
Автоіріс - здатність камери управляти об'єктивами з електромеханічним регульованою діафрагмою і вбудованим підсилювачем. Наявність автоіріса-істотне гідність камери, так як регулювання глибини різкості без зміни діафрагми принципово неможлива. Це означає, що при електронному управлінні "затвором" в ПЗС-матриці зображення об'єкта, що перебуває на відстані, відмінному від фокусної, буде недостатньо різким. Крім цього, відсутність регулювання діафрагми призводить до різкого зменшення діапазону управління світловим потоком. Не слід використовувати автоіріс спільно з електронною діафрагмою, особливо, якщо камера не синхронізована частотою мережі змінного струму, так як в цьому випадку можлива поява ефекту "плавання" яскравості або балансу білого на екрані відеомонітора, що значною мірою ускладнює роботу оператора. Для підключення об'єктива з електрично керованою діафрагмою в камері повинні бути передбачені роз'єми AI і / або DD / DC та потенціометр регулювання рівня сигналу прямого управління.
Автоматичне регулювання підсилення - властивість електронної частини камери змінювати коефіцієнт посилення в видеотракта в залежності від рівня відеосигналу. АРУ згладжує зміни рівня сигналу і дозволяє отримати прийнятну "картинку" на моніторі при недостатній освітленості об'єкта. Зазвичай діапазон регулювання обмежується 12 ... 20 дБ, так як більше збільшення посилення призводить до значного зашумлення відеосигналу і, як наслідок, погіршення зображення.
Відношення сигнал / шум. Дозволяє враховувати, коли потрібна висока якість телевізійного сигналу - чим воно вище, тим вище якість зображення. Звичайним є відношення сигнал / шум 40 дБ. У камер високого класу це відношення досягає 58 дБ, що дозволяє доводити АРУ до 45 дБ і вище.
Гамма-корекція відеосигналу - внесення нелінійних спотворень у відеосигнал для кращого відтворення. Гамма-корекція полягає в предискаженіі відеосигналу з метою збільшення контрастності зображення на моніторі. Камери з -Корекцією сигналу мають або постійний коефіцієнт = 0,45, або змінюваний вручну.
Компенсація "світла позаду" - здатність камери автоматично встановлювати витримку і параметри посилення по вибраному фрагменту зображення. У досить дорогих камерах застосовується система Back Light Compensation, що забезпечує автоматичне керування діафрагмою, витримкою, посиленням і т.д. і орієнтується на оптимальне якість передачі центральної частини кадру.
Канал звуку - забезпечує акустичний контроль контрольованого приміщення за допомогою вбудованого в камеру монофонічного мікрофона. Для організації двонаправленого аудіоканалу в камеру крім мікрофона вбудовується динамічна головка.
Конструкція вузла приєднання об'єктива. Якщо камера не має вбудованого об'єктиву, то в її конструкції передбачений вузол приєднання для установки змінних об'єктивів. При виборі об'єктива для камери слід враховувати, що застосовуються два типи стандартних конструкцій вузлів приєднання:
- Тип С - різьба 2,54 х 0,8 мм і відстань від задньої площини об'єктиву до опорної площини ПЗС-матриці 17,5 мм;
- Тип CS - різьба 2,54 х 0,8 мм і відстань до опорної площини матриці 12,5 мм. Цей тип кріплення знаходить більшого поширення у зв'язку з тенденцією камер до мініатюризації. Мініатюрні камери для прихованого спостереження мають спеціальну насадку з оптоволоконним кабелем, на кінці якого кріпиться об'єктив з діаметром світлового зіниці від 0,9 до 2,0 мм.
Напруга харчування. Більшість телекамер харчуються або від мережі змінного струму 220В/50Гц, або від джерел постійного струму напругою 12 В. Рідше використовується змінна напруга 24 В і постійна напруга 9 В. Для живлення декількох камер в системі можуть використовуватися індивідуальні для кожної камери джерела, або загальний джерело . Необхідно мати на увазі, що кольорові камери дуже чутливі до перепадів напруги в електромережі, тому слід застосовувати спеціальні стабілізовані джерела.
Вузол кріплення телекамери до несучих деталей - призначений для фіксації конструкції телекамери в кожусі, на кронштейні, поворотному пристрої і т.п.
Для камер кольорового зображення важливі такі характеристики як автоматичний баланс білого і стандарт кодування світлового сигналу.
У ТСВ в основному застосовуються камери чорно-білого зображення. Це пояснюється тим, що вони значно дешевше кольорових і працюють з більш дешевим обладнанням, мають більш високу роздільну здатність і чутливість, не пред'являють жорстких вимог до джерела живлення. Кольорові камери встановлюються головним чином там, де потрібно знати колір об'єкта.
У залежності від вимог, що пред'являються до ТСВ, камери можуть оснащуватися різними пристроями: об'єктивами, захисними або декоративними кожухами, термостатами, кронштейнами, поворотними пристроями.
Об'єктиви. Об'єктив - це пристрій, що формує зображення об'єкта у площині ПЗС-матриці. Він може бути вбудованим або змінним. Для камер з приєднувальним вузлом З підходять тільки об'єктиви типу С. Якщо камера має вузол CS, то до неї підходять не тільки об'єктиви CS, але й С зі спеціальним перехідним кільцем. Підбираючи об'єктиви до камери, треба мати на увазі, що зазвичай вони розраховуються на ПЗС-матрицю певного формату.
Фокусна відстань f - характеризує величину кута зору при певному оптичному форматі камери. Чим менше фокусна відстань, тим більший кут зору спостережуваного простору можна отримати і навпаки. Однак при дуже великих кутах зору досить складно, а часом і неможливо, розглянути деталі картини. Найбільш прийнятним для оператора є кут зору 60 ... 70 °, так як отримується при цьому зображення добре узгоджується з характеристиками людського зору. Об'єктиви з великою фокусною відстанню використовуються, коли потрібно отримати чітке зображення дрібних деталей.
Трансфокатор - пристрій, що дозволяє змінювати фокусну відстань в широких межах. Об'єктиви, забезпечені трансфокаторами, називаються варіооб'єктивом. Фокусна відстань може змінюватися вручну або шляхом серво-управління. Варіооб'ектіви зважаючи на їх велику вартість застосовуються тільки в тих випадках, коли необхідно швидко збільшити зображення дрібної деталі.
Відносний отвір F визначає освітленість на ПЗС-матриці. У технічній документації на телекамеру іноді вказується її чутливість при відносному отворі об'єктива, з яким вона використовується.
Можливість регулювання діафрагми. Розрізняють об'єктиви з ручним керуванням діафрагмою і з автодіафрагмою. Об'єктиви з автодіафрагмою дозволяють отримувати якісне зображення як при яскравому сонці, так і при низькій освітленості і застосовуються в тих випадках, коли освітленість об'єкта протягом періоду спостереження може змінюватися в широких межах або не виключені повністю прямі засвічення камери. У системах звичайного класу задовільний результат можна отримати, застосовуючи об'єктиви з постійною діафрагмою і камери з електронним затвором, що значно дешевше.
Кожухи для внутрішніх і зовнішніх застосувань. За конструктивною ознакою телевізійні камери можна підрозділити на корпусні та безкорпусні. Безкорпусні камери мають значно менші габарити і вартість у порівнянні з камерами в корпусі і призначені для систем прихованого спостереження. Камери для відкритого внутрішнього спостереження розміщуються в захисних корпусах, які мають різну форму, габарити, конструкцію кріплення і дозволяють вибрати оформлення, яке найбільше підходить до конкретного інтер'єру. Камери для використання на відкритому повітрі містяться в захисні кожухи, обладнані підігрівом - гермокожух. Гермокожух призначені для роботи в широкому діапазоні кліматичних умов й дозволяють використовувати різні комбінації телекамер і об'єктивів. Кожух забезпечений сонцезахисним козирком, платою для установки камери, термостатом і комутаційної панеллю. Деякі гермокожух мають додаткове обладнання - вентилятори, двірники, омивачі скла. Слід зазначити, що імпортні нагрівачі не завжди відповідають російським кліматичних умов і не розраховані на сильні морози.
Поворотні пристрої, пристрої інфрачервоного підсвічування, кронштейни. Поворотні пристрої призначені для телекамер з дистанційним управлінням. Вони забезпечують поворот в горизонтальній і у вертикальній площинах або тільки в горизонтальній. Розрізняють поворотні пристрої з постійною і з регульованою кутовий швидкістю переміщення. Сигнали управління камерами перетворюються на задані механічні переміщення за допомогою приймачів телеметричних сигналів управління.
Як правило, разом з поворотними пристроями поставляються пульти управління, за допомогою яких можна маніпулювати також трансфокаторами об'єктивів, якщо потрібно отримати збільшене зображення.
Пристрої інфрачервоного підсвічування. Для забезпечення працездатності камери в повній темряві використовуються пристрої місцевої ІЧ-підсвічування і ІК-прожектори, що здійснюють опромінення спостережуваного об'єкта інфрачервоними променями. Проте ці пристрої дають невеликий кут підсвічування, що не дозволяє якісно контролювати всю зону. Крім цього, ІК-прожектори досить дорогі.
Кронштейни служать для кріплення камер до стін, панелей та інших несучих конструкцій і дозволяють точно орієнтувати полі зору камери в потрібному напрямку. Розрізняють кронштейни для горизонтальної поверхні, для вертикальної поверхні, телескопічні та т.п. Виконання кронштейнів визначається, головним чином, естетичними вимогами і навантаженням: на кронштейнах для внутрішнього застосування кріпляться камери в кілька сотень грамів, на кронштейнах для вуличного застосування, масою кілька кілограмів.

2. Пристрої передачі, комутації та обробки відеосигналів
Пристрої обробки і комутації відеосигналів, відеомонітори - це пристрої, що перетворюють відеосигнали в двомірне зображення. Відеомонітори є виробами, спеціально призначеними для використання в ТСВ, тому заміна їх звичайними приймачами телевізійного зображення неприпустима. Крім того, багато відеомонітори забезпечені вбудованими пристроями для прийому сигналів від декількох камер - відеокомутатора. Монітори діляться на два класи - монітори чорно-білого і кольорового зображення. Основні-ме характеристики моніторів - розмір екрана по діагоналі і роздільна здатність по горизонталі. У ТСВ найбільш часто застосовуються монітори з розміром екрану 9 "і 12". При використанні пристроїв суміщення зображення застосовуються, як правило, монітори з великим розміром екрану: 15 ", 17" або 20 ". Вибирати монітор по роздільної здатності слід таким чином, щоб вона була вище, ніж у застосовуваних телекамер монітор не повинен погіршувати загальний дозвіл системи . При використанні в системі камер зі звичайним дозволом доцільно вибрати монітор із звичайним дозволом. У системах високого класу, як правило, використовуються монітори з роздільною здатністю 900 ... 1000 ТБ-ліній і 450 ... 500 ТБ-ліній. При наявності в системі декількох моніторів вони, як правило, розміщуються в спеціальних стійках.
Відеокомутатори послідовної дії. Відеокомутатори - це пристрої, що забезпечують послідовне перемикання відеосигналів від кількох телекамер на один або кілька виходів. Відеокомутатори послідовної дії мають автоматичний і ручний режими перемикання камер, що дозволяють переглядати сигнали від всіх камер або вибірково від деяких з них. Число вхідних відеосигналів може бути від 4 до 16, а при використанні декількох блоків комутації - до 64. Однак на практиці звичайно використовуються комутатори на 4 або 8 входів, так як в системах з великою кількістю камер доцільно використовувати складнішу апаратуру, що має розширені функції, можливість програмування і т.п. При виборі комутатора слід звернути увагу на те, щоб він мав регулювання часу перегляду відеокадрів від камер. Бажано наявність входів для підключення засобів охоронної сигналізації та один або декілька контактних виходів "Тривога". При спрацьовуванні охоронної сигналізації система з режиму "гортання" переходить в режим перегляду тієї камери, в поле зору якої відбулося порушення, що дозволяє оператору отримати вичерпну інформацію про порушення та вжити відповідних заходів. Деякі відеокомутатори мають так званий "залповий" режим роботи, в якому зображення на моніторах формуються як пов'язані, синхронно переключаються між собою групи. Ця функція дозволяє оператору побачити охороняється ділянка цілком перед тим, як перейти до наступного. Відеокомутатори послідовного дії є порівняно простими пристроями і застосовуються, як правило, в невеликих і недорогих системах.
Відеоквадраторами - це цифрові пристрої, що забезпечують розміщення зображень від 4 відеоджерел на одному екрані, який в цьому випадку ділиться на 4 частини, і що дозволяють зменшити кількість моніторів у системі. Квадратори високого дозволу дозволяють працювати на одному моніторі з 8 камерами: вони формують дві групи по 4 камери і дають можливість по черзі виводити їх на екран. Розрізняють відеоквадраторами "реального часу", що забезпечують одночасну зміну зображень у всіх 4 квадрантах, і відеоквадраторами послідовного типу, що забезпечують швидкість зміни зображень у кожному квадраті в 4 рази нижче номінальної частоти полів. Більшість квадраторів можуть працювати як комутатор послідовної дії, тобто підключати будь-яку з працюючих камер до монітора. Квадратори для ТСВ повинні мати додаткові "тривожні" входи для підключення засобів сигналізації та забезпечувати виведення камери на повний екран при спрацьовуванні в її зоні спостереження засобів сигналізації, режим "заморозки" кадру, тобто можливість зафіксувати зображення в одному із сегментів, передачу сигналу тривоги іншим споживачам і, при необхідності, запис на відеомагнітофон. Відеоквадраторами, як і відеокомутатори послідовної дії,-порівняно прості пристрої і застосовуються, як правило, в невеликих і недорогих системах.
Відеодетектор руху - представляє собою електронний блок, який зберігає в пам'яті поточне зображення з телекамери і подає сигнал тривоги при виникненні змін в охоронюваній зоні. Відеодетектор застосовуються, головним чином, у системах охорони великих об'єктів, де оператору доводиться контролювати велику кількість камер. Розрізняють аналогові і цифрові детектори руху. Найбільш простими і дешевими є аналогові детектори, дія яких можна, при деяких припущеннях, порівняти з дією охоронних сповіщувачів, що підключаються до тривожних входів комутаторів, квадраторів і т.п. Цифрові відеодетектор руху - це багатоканальні пристрої, які дозволяють розбивати кожну зону, що охороняється на окремі блоки, для кожного з яких установлюється свій поріг спрацьовування - чим вище цей поріг, тим більші зміни повинні відбутися на "картинці". Крім цього, характеристики руху, можна задавати програмним шляхом. Це дозволяє, наприклад, не сприймати людину, що рухається в напрямку від об'єкту, що охороняється або паралельно йому на деякій безпечній відстані, як порушника. Налаштування системи з цифровими детекторами на оптимальний режим повинна здійснюватися з урахуванням особливостей місця установки телекамери і характеристик об'єкту, що охороняється, інакше важко уникнути великої кількості помилкових спрацьовувань або, навпаки, пропуску порушника. Цифрові відеодетектор руху застосовуються в складних ТСВ високого класу.
Відеомультиплексори - представляють собою високотехнологічні системи відеозапису і управління, що володіють широкими функціональними можливостями. Вони призначені для запису відеосигналів від декількох камер на одну відеокасету, відтворення кодованих касет і обробки сигналів тривоги. Мультиплексори дозволяють здійснювати перемикання між різними методами запису, що дає можливість або записувати те, що з'являється на екрані, або переглядати на екрані зображення від одних камер, записуючи в цей же час зображення від інших камер. Завдяки наявності декількох режимів виводу зображень на екран записані зображення можуть проглядатися на одному моніторі в повноекранному режимі, режимах квадрировать екрану і "картинка в картинці" або в мультиекран режимі. Для більш докладного аналізу повноекранних зображень багато мультиплексори мають функцію дворазового цифрового збільшення зображення. Деякі мультиплексори мають вбудовані відеодетектор руху, генератори титрів, дати і часу, а також можуть працювати в дуплексному режимі, тобто дозволяють переглядати раніше зроблені записи під час поточної записом зображень з працюючих телекамер. Широкий набір вбудованих функцій, розвинена логіка обробки сигналів тривоги, а також можливість програмування відеомультиплексорів за допомогою функціональних клавіш або з персонального комп'ютера дозволяють створювати на їх базі середні і великі телевізійні системи відеоконтролю, для чого провідними фірмами розроблено цілий спектр додаткової апаратури: адаптери віддаленої клавіатури, багатопортовий контролери, системи телеметричного керування камерами і т.п.
Матричні відеокомутатори мають вбудований процесор і забезпечують незалежну комутацію відеосигналів з великої кількості входів на будь-який з моніторів. При наявності детектора руху комутатор самостійно відстежує ситуацію і в разі тривоги виводить зображення саме того приміщення, де спрацювала сигналізація, а також видає звуковий сигнал для залучення уваги оператора. Матричні комутатори дозволяють формувати кілька послідовностей зображень від камер в будь-якому порядку з управлінням їх поворотними пристроями і варіооб'єктивом, а також виводити номери камер і назви приміщень, в яких вони встановлені, повідомлення про сигнали тривоги, поточний час, дату, інструкції операторові і т.п . Матричні комутатори є основними елементами багатьох
ТСВ, тому що дозволяють створювати гнучкі і нарощувані системи безпеки, до яких можуть входити не тільки телевізійні компоненти, але і системи сигналізації та контролю доступу.
Персональні комп'ютери. Застосування комп'ютерної техніки в ТСВ виводить останні на абсолютно новий якісний і технічний рівень. Комп'ютерні пристрої управління, так звані відеоменеджери, дозволяють задовольнити практично будь-які вимоги замовника. Перелічити всі можливі функції відеоменеджеров практично неможливо, бо вони можуть постійно поповнюватися і розширюватися, тому як приклад наведемо лише деякі з них.
Система забезпечує декілька режимів роботи. У режимі "підготовка" оператор заносить в пам'ять машини необхідну службову інформацію: номери телефонів, за якими проводиться автоматичне дозваніваніе у разі тривоги і передача інформації на віддалений пост через модем, шифри кодових замків, дані про оператора, заступивши на чергування, часові вікна знаходження об'єкта під охороною або вільного доступу на нього, номери охоронюваних автомобілів і т.п. У режимі "тестування" перевіряється працездатність засобів охоронної сигналізації. У режимі "охорона" при спрацьовуванні охоронного сповіщувача на екран монітора виводиться план контрольованої зони і спрацював сповіщувач, зображення від встановленої телекамери з необхідним збільшенням. Система може виконувати функції цифрового відеодетектора руху з програмуванням даних про порушника, управляти режимами запису, відтворення та виведення зображення на екран, програмувати алгоритми спостереження, охорони та відеореєстрації в щоденному та щотижневому циклах, робити обробку відеоінформації цифровими методами, автоматично фіксувати ушкодження камер, комунікацій та іншого периферійного обладнання, реалізовувати змішаний режим охорони - спостереження, вести діалог з оператором мовним способом і т.п. Функціональні можливості та ефективність комп'ютерних ТСВ найкраще виявляються при організації з їх допомогою інтегрованих систем охорони.
Пристрої реєстрації. Спеціалізовані відеомагнітофони. Призначені для реєстрації та документування протягом тривалого часу подій, що відбуваються в охоронюваних зонах. Відеомагнітофони можуть працювати в двох режимах: безперервному і переривистому. У переривистому режимі записуються не всі кадри, а тільки певні.
Таблиця 1. Режими роботи відеомагнітофонів
Режим роботи
Запис на одну касету
Записуються кадри
Тривалість запису, год
Кількість кадрів за 1 с
Безперервний
Всі
3
25
Переривчастий
Кожен 8-й
24
3
Кожен 160-й
480
1 / 7
Кожен 320-й
960
1 / 14
При документуванні відеозапису повинен використовуватися генератор дати-часу, за допомогою якого дтмечается поточний час і дата. Важливими характеристиками відеомагнітофона є його роздільна здатність і надійність. Висока точність дозволяє зафіксувати навіть дрібні деталі, а надійність важлива тому, що такі відеомагнітофони призначені для безперервної роботи протягом кількох років.
Відеопринтери. Призначені для оперативної роздруківки обраного кадру від джерела відеосигналу. Основними характеристиками відеопринтери є роздільна здатність, розмір знімка і можливість багатокадрової друку.
Пристрої передачі телевізійного сигналу. Канали передачі телевізійного сигналу. Для передачі телевізійного сигналу в ТСВ можуть використовуватися як провідні канали зв'язку, так і бездротові канали - радіоканал або ІК-канал. Найбільш стабільна та якісна робота системи можлива тільки при використанні коаксіальних кабелів. Основні характеристики кабелю - хвильовий опір, діаметр і погонное загасання. Як правило, вхідні і вихідні опору основних компонентів ТСВ мають значення 75 Ом, тобто розраховані на застосування кабелів з хвильовим опором 75 Ом, тому застосовувати для передачі відеосигналу кабелі з хвильовим опором 50 Ом не слід. Максимальна відстань від відеокамери до приймача відеосигналу залежить від типу використовуваного кабелю: для РК-75-4 воно не перевищує 200 м, для РК-75-7 - 500 м. Вибору коаксіального кабелю для зовнішнього використання слід приділяти особливу увагу. Ці кабелі повинні працювати в широкому діапазоні температур, бути стійкими до впливів сонячного світла, радіації, агресивних середовищ, мати броньовий оплітку для захисту від механічних пошкоджень. Необхідно врахувати, що розводка таких кабелів має здійснюватися у спеціально випускаються для зовнішнього застосування кабелепроводах, в яких коаксіальний кабель може бути прокладений спільно з проводами живлення. При необхідності передачі сигналу на великі відстані застосовуються видеоусилителя і модеми. При цьому відеосигнал за допомогою спеціальної апаратури перетвориться, запам'ятовується і передається з використанням модему. Час передачі може складати від часток секунди до хвилини, в залежності від вимог до якості "картинки". В даний час найбільш широко використовуються три системи передачі зображень по цифровим і звичайним телефонним лініях:
- Системи з компресією зображень за принципом "умовного" оновлення, призначені для передачі інформації тільки про зміну зображення від кадру до кадру;
- Системи з MPEG-компресією, в яких використовують спеціальні алгоритми компресії зображень рухомих об'єктів;
- Системи з JPEG-компресією, які забезпечують незалежне стиснення кадру зображення.
У спеціальних ТСВ, коли потрібна підвищена перешкодозахищеність інформації та висока роздільна здатність, застосовуються волоконно-оптичні лінії зв'язку. Дальність дії таких систем практично необмежена. Відносна дорожнеча їх обумовлена ​​тим, що відеокамери не мають виходу для підключення оптоволоконного кабелю, тому потрібно вводити в систему перетворювачі електричного сигналу в оптичний і назад. Крім цього, прокладка, зрощування і підключення досить складні. Однак розвитку волоконно-оптичних систем останнім часом приділяється підвищена увага. При створенні мобільних і переносних систем, а також у випадках, якщо прокладка кабельних ліній неможлива або недоцільна, використовується радіо-або інфрачервоний канали зв'язку. Дальність передачі при цьому становить від кількох сотень метрів до декількох кілометрів. У найпростішому випадку камера підключається до радіопередавача дециметрового діапазону, а сигнал приймається на звичайний телевізор. Разом з тим такі системи мають істотні недоліки, наприклад: чи можуть створювати перешкоди побутовому телемовлення, сигнал в зоні дії передавача може приймати злочинець. Цих недоліків позбавлені радіосистеми, що працюють в сантиметровому діапазоні, а також працюють в інфрачервоному діапазоні. Останні не потребують дозволу на застосування системи від Державного комітету з радіочастот, проте вони працюють тільки в зоні прямої видимості, а їх дальність дії в значній мірі залежить від оптичної щільності середовища.
Видеоусилителя і відеораспределітелі. Видеоусилителя застосовуються для компенсації загасання відеосигналу в лініях при передачі його на великі відстані. При виборі видеоусилителя необхідно знати його вхідний і вихідний опору, а також коефіцієнт посилення, так як їх значеннями визначається тип лінії передачі і максимальна відстань, на яке можна передати відеосигнал. Відеораспределітелі використовуються при необхідності трансляції відеосигналу декільком споживачам. Основні характеристики відеораспределітелей - вхідний і вихідний опору, а також кількість виходів.
Електроживлення телевізійних засобів відеоконтролю. Основні напруги живлення компонентів систем телевізійного відеоконтролю - 220 В змінного струму частотою 50 Гц і 12 В постійного струму. Від мережі змінного струму напругою 220 В харчуються практично всі монітори, комутатори, квадратори, мультиплексори, відеомагнітофони, відеопринтери, поворотні пристрої, гермокожух, а також деякі камери. Напругою 12 В постійного струму живляться практично всі камери, а також деякі пристрої обробки відеосигналу і поворотні пристрої. У рідкісних випадках живлення компонентів ТСВ здійснюється напругою 24 В постійного і змінного струму, а також 9 В постійного струму. Для живлення окремих компонентів ТСВ на ринку телевізійної техніки пропонується широкий вибір мережевих адаптерів 220/12 В і 220 / 9 В. Електроживлення всій ТСВ має бути організовано таким чином, щоб забезпечувати працездатність системи в автономному режимі, тобто при пропажі напруги мережі змінного струму. З цією метою харчування компонентів здійснюється від джерел безперебійного живлення UPS або спеціалізовані, забезпечені акумуляторами блоки живлення. Для живлення моніторів, відеомагнітофонів тощо також часто використовують інвертори - прилади, що перетворюють постійний струм напругою 12 В у змінний струм напругою 220 В і частотою 50 Гц. При побудові ТСВ її компоненти слід вибирати таким чином, щоб номенклатура живлячих напруг і споживана потужність були мінімальними. Організація харчування телекамер є однією з проблем в системах з бездротовими каналами зв'язку. З одного боку можна подавати живлення камер по дротах, але тоді проблема прокладки проводів залишається, з іншого - можна живити камери від акумуляторів, однак через велику споживання навіть у сучасних камер доводиться часто замінювати елементи живлення.
Слід звернути увагу на два аспекти електричної безпеки. Перший відноситься до елементів ТСВ, живиться від мережі 220 В: ці пристрої повинні бути надійно захищені відповідно до чинних нормативів від наслідків потрапляння живлячої напруги на елементи конструкції для виключення ураження струмом співробітників і обслуговуючого персоналу. Це особливо важливо для обладнання, яке експлуатується поза приміщеннями.
Другий аспект також стосується цієї категорії устаткування. Він полягає в надійному захисті апаратури від попадання грозових розрядів. Це може не тільки вивести апаратуру з ладу, а й становити загрозу життю операторів центру спостереження.
Щоб уникнути цього не слід встановлювати телекамери і інше устаткування вище блізрасположенних металевих конструкцій. Якщо ж виключити такі варіанти неможливо, то необхідно забезпечити надійну блискавкозахист, що підключається типовим способом до надійної системи заземлення.
3. Класифікація телевізійних систем відеоконтролю
Критерії оцінки. За показниками значущості телевізійні системи відеоконтролю доцільно поділяти на класи відповідно до категорій значущості охоронюваних об'єктів у поєднанні з підходом, викладеним в:
/. Клас системи - вищий. Категорія значущості об'єкта-А.
Характеристика значущості об'єкта - об'єкти, зони об'єктів, несанкціоноване проникнення на які може принести особливо великий або непоправної матеріальний і фінансовий збиток, створити загрозу здоров'ю і життю великої кількості людей, що знаходяться на об'єкті та поза ним, призвести до інших тяжких втрат.
/ /. Клас системи - середній. Категорія значущості об'єкта-Б.
Характеристика значущості об'єкта - об'єкти, зони об'єктів, несанкціоноване проникнення на які може принести значний матеріальний і фінансовий збиток, створити загрозу здоров'ю і життю людей, що знаходяться на об'єкті.
/ / /. Клас системи - загального застосування. Категорія значущості об'єкта - В.
Характеристика значущості об'єкта - інші об'єкти народногосподарського призначення.
За умовами експлуатації розрізняють системи для роботи:
- В закритих опалювальних приміщеннях;
- В закритих неопалюваних приміщеннях;
- Під навісом на вулиці в умовах помірно-холодного клімату;
- На вулиці в умовах помірно-холодного клімату;
- В особливих умовах.
Залежно від призначення, характеру вирішуваних завдань і виконуваних функцій розрізняють наступні режими роботи системи:
- Режим 1 - відеоспостереження;
- Режим 2 - відеоспостереження з відеозаписом;
- Режим 3 - одночасне відеоспостереження та відео-охорона;
- Режим 4 - відеоспостереження і відеоохрана з відео-записом і пріоритетним вибором для відеоспостереження і відеозапису камери, із зон спостереження яких приходить сигнал тривоги від засобів охоронної сигналізації;
- Режим 5 - відеозащіта, тобто відеоспостереження та відеоохрана з відеозаписом і пріоритетним вибором для відеоспостереження і відеозапису камер, із зон спостереження яких приходить сигнал тривоги від засобів охоронно-пожежної сигналізації, пристроїв контролю доступу або інших систем, що входять разом з системою відеоконтролю в комплекс інженерно-технічних засобів охорони.
За допомогою системи відеоконтролю на об'єкті можуть створюватися:
- Зони відеоспостереження - зони об'єкта, в яких здійснюється спостереження телевізійними камерами;
- Зони відеоохрани - зони об'єкта, в яких здійснюється спостереження телевізійними камерами; при зміні ситуації видається сигнал тривоги, що генерується коштами відеоохрани;
- Зони захисту - зони об'єкта, які обладнані інтегрованими системами охорони та в яких відеоспостереження може виконуватися за сигналами тривоги від засобів сигналізації, пристроїв контролю доступу і т.п.
Модулі ТСВ. Телевізійні системи відеоконтролю повинні формуватися за модульним принципом.
Модулем ТСВ називається сукупність технічних засобів, приладів і пристроїв, об'єднаних лініями зв'язку, вирішальна конкретну функціональне завдання.
У залежності від параметрів функціонування використовуваних технічних засобів, приладів, пристроїв та ліній зв'язку розрізняють:
- Модулі загального застосування; вони містять найпростіші технічні засоби. Ці модулі рекомендується використовувати в системах загального застосування, що не входять до складу ІСО, на об'єктах категорій значущості Б та В;
- Модулі середнього класу містять технічні засоби із звичайними і поліпшеними характеристиками, що мають входи і виходи тривоги. Вони рекомендуються до застосування в системах середнього класу на об'єктах категорії значущості Б;
- Модулі вищого класу містять технічні засоби з найкращими характеристиками, що мають входи і виходи тривоги, багатофункціональні мультиплексори, матричні комутатори тощо). Такі модулі рекомендується застосовувати у складі систем вищого і середнього класу на об'єктах категорій значущості А і Б. За виконуваних функцій модулі ТСВ поділяються на модулі відеоспостереження, відеозапису, відеоохрани і відеопередачі.
Можливий склад модулів в залежності від їх класу і виконуваних функцій наведено нижче.
Модулі відеоспостереження. Модуль відеоспостереження загального застосування:
- Камери чорно-білі або кольорові звичайного або підвищеного дозволу;
- Найпростіші об'єктиви;
- Поворотні пристрої та блоки прямого сервоуправління;
- Кожухи, кронштейни тощо;
- Відеомонітори звичайні та комбіновані;
- Відеокомутатори і відеоквадраторами. Модуль відеоспостереження середнього класу:
- Те ж, що і в модулях загального застосування, але з входами тривог для синхронізації з системами сигналізації і з управлінням доступом;
- Детектори руху різних класів;
- Найпростіші матричні комутатори. Модуль відеоспостереження вищого класу:
- Синхронізовані по частоті і фазі полів і кадрів камери з високою роздільною здатністю, чутливістю, відтворенням і т.п.;
- Об'єктиви з ручним, автоматичним і дистанційним управлінням;
- Блоки телеметричного керування камерами та об'єктивами;
- Відеомонітори високого дозволу;
- Відеомультиплексори підвищеного дозволу з розвиненою логікою обробки тривог, контролем стану ліній зв'язку і працездатності камер, які мають можливості комп'ютерного управління тощо;
- Матричні комутатори з можливістю багатокористувацького управління, з авторизованими ключами і пріоритетами в управлінні, можливістю нарощування, розвиненою логікою обробки тривог, каналом телеметрії для керування камерами і т.п.
Модулі відеозапису. Модулі відеозапису загального застосування:
- Камери чорно-білі або кольорові звичайного або підвищеного дозволу;
- Найпростіші об'єктиви;
- Поворотні пристрої та блоки прямого сервоуправління;
- Кожухи, кронштейни тощо;
- Відеокомутатори і відеоквадраторами;
- Побутові відеомагнітофони класу VHS;
- Найпростіші охоронні відеомагнітофони. Модуль відеозапису середнього класу:
- Те ж, що і в модулях загального застосування;
- Охоронні відеомагнітофони класу VHS або підвищеного дозволу.
Модуль відеозапису вищого класу:
- Синхронізовані по частоті і фазі полів і кадрів камери з високою роздільною здатністю, чутливістю, відтворенням і т.п.;
- Об'єктиви з ручним, автоматичним і дистанційним управлінням;
- Блоки телеметричного керування камерами та об'єктивами;
- Високоякісні відеомультиплексори з високою роздільною здатністю;
- Охоронні відеомагнітофони класу S-VHS або підвищеного дозволу;
- Пристрої цифрового запису;
- Відеопринтери.
Модулі відеоохрани. Модуль відеоохрани загального застосування:
- Камери чорно-білі або кольорові звичайного або підвищеного дозволу;
- Найпростіші об'єктиви;
- Поворотні пристрої та блоки прямого сервоуправління;
- Кожухи, кронштейни тощо;
- Відеокомутатори і відеоквадраторами;
- Детектори руху аналогового типу. Модуль відеоохрани середнього класу:
- Те ж, що і в модулях загального застосування;
- Одноканальні аналогові і цифрові відеодетектор руху;
- Багатоканальні цифрові відеодетектор руху;
- Відеокомутатори, відеоквадраторами, відеомультиплексори.
Модуль відеоохрани вищого класу:
- Синхронізовані по частоті і фазі полів і кадрів камери з високою роздільною здатністю, чутливістю, відтворенням і т.п.;
- Об'єктиви з ручним, автоматичним і дистанційним управлінням;
- Високоякісні відеомультиплексори з високою роздільною здатністю;
- Блоки телеметричного керування камерами та об'єктивами;
- Матричні відеокомутатори;
- Професійні цифрові багатоканальні відеодетектор руху;
- Блоки цифрової відеопам'яті.
Модулі відеопередачі. Модуль відеопередачі по кабельних і провідним мережам:
- Видеоусилитель;
- Видеоусилитель - розподільники;
- Розв'язуючи трансформатори;
- Погоджують підсилювачі для роботи з лініями типу "вита пара", телефонними лініями, кабелями з нестандартним опором;
- Відеомультиплексори.
Модуль відеопвредачі по бездротових каналах зв'язку:
- Модулятори і демодулятори;
- Радіопередавачі та радіоприймачі;
- Передавачі і приймачі сигналів ІК-діапазону;
- Антенні пристрої;
- Відеомультиплексори.
Модуль відеопередачі по цифрових каналах і комутованих лініях загального користування:
- Одноканальні передавальні і приймальні пристрої, що забезпечують компресію даних за методом умовного оновлення з малим і середнім дозволом.
Модуль відеопередачі по цифрових каналах і комутованих лініях загального користування:
- Багатокамерні передавальні пристрої й приймальні пристрої, що забезпечують запам'ятовування тривожних зображень, що мають можливість дистанційного керування камерами.
Модуль відеопередачі по цифрових каналах і комутованих лініях загального користування:
- Багатокамерні передають і приемопередающие пристрої з JPEG або MPEG компресією, розвиненою логікою обробки тривог, здатністю до ефективного інтерактивного управління, які мають кошти для підключення до комп'ютера.
На закінчення слід зазначити, що розглянута класифікація телевізійних систем відеоконтролю служить методичною основою вибору засобів відеоконтролю для обладнання об'єктів тих чи інших категорій важливості. Модулі відеоохрани комплектуються залежно від тактичних завдань СБ, які вирішуються на конкретному об'єкті.
4. Вибір засобів відеоконтролю для обладнання об'єктів, особливості їх експлуатації
Обстеження об'єкта. Вибір варіанту обладнання деякого об'єкта засобами відеоконтролю слід починати з його обстеження. У зв'язку з тим, що СВ не є засобами охорони, а застосовуються лише для її посилення, при обстеженні об'єкта визначаються також ті його характеристики, які важливі для вибору систем сигналізації, систем управління доступом і т.п.
При обстеженні визначаються характеристики значущості об'єкта, його будівельні та архітектурно-планувальні рішення, умови екслуатацию СВ, параметри встановлених систем сигналізації та систем управління доступом. За результатами обстеження визначається тактичні характеристики та структура телевізійної системи відеоконтролю, а також технічні характеристики її компонентів.
Характеристики значущості. Для визначення категорії значущості об'єкта або його частин приймаються до уваги:
- Виробниче або службове призначення об'єкта в цілому та її окремих зон;
- Характер розміщення та зосередження предметів злочинних посягань;
- Ступінь тяжкості можливих фінансових, політичних або соціальних наслідків несанкціонованого проникнення або розбійного нападу на об'єкт.
Архітектурно-планувальні і будівельні рішення. Шляхом вивчення будівельних креслень, обходу і огляду об'єкта, а також проведення необхідних вимірювань визначаються:
- Конфігурація кордонів об'єкта;
- Кількість окремо розташованих будівель, їх поверховість;
- Кількість відкритих майданчиків;
- Кількість опалювальних та неопалюваних приміщень;
- Геометричні розміри приміщень, відкритих майданчиків, територій, сторін периметра.
Умови експлуатації. Враховувати вплив зовнішніх факторів слід лише для передавальної частини ТСВ, призначеної для роботи поза опалювальних закритих приміщень або в особливих умовах. Крім цього, необхідно знати місце розташування зон об'єкта на місцевості, щоб уникнути прямих засвічень камер сонячним світлом.
Параметри систем сигналізації та управління доступом.
При інтегруванні СВ з системами сигналізації і управління доступом слід враховувати:
- Можливість їх спільної синхронізації;
- Можливість інтеграції на релейному та програмно-апаратному рівнях;
- Можливість організації інтерфейсів RS-232 і RS-485;
- Стан виходів тривоги засобів сигналізації та управління доступом в різних режимах. Вітчизняні і більшість зарубіжних засобів охоронної сигналізації мають у черговому режимі замкнуті контакти, які розмикаються при тривозі.
Загальні вимоги до вибору класу ТСВ. Вибір класу системи. Важко знайти об'єкт, всі або майже всі зони якого мали б однакову категорію значимості. Навіть на об'єктах категорії А чи завжди можна виділити зони категорій Б і В. Як правило, зони нижчих категорій віддалені від "відповідальних" зон і проникнення на них не пов'язаний зі збитком, який може бути нанесений при проникненні в зони більш високої категорії значущості. Замовляє підрозділ визначає категорію значущості об'єкта і відповідно до неї може вибрати клас системи в цілому. Однак більш раціональним і економічним є вибір для кожної зони об'єкта модулів такого класу, який відповідає їх категорії значущості.
Режим роботи системи. На підставі отриманих характеристик значущості об'єкта вибираються показники їх захисту. Одні з цих зон визначають як зони відеоспостереження, інші - як зони відеоохрани, треті - як зони відеозащіти. Відповідно до цього встановлюється режим роботи системи. У табл. 2 наведено режими роботи системи та типи захисту об'єкта в залежності від категорії значущості об'єкта. Таблиця має рекомендаційний характер.
Таблиця 2. Режими роботи системи і типи захисту об'єкта в залежності від категорії його значущості
Категорія значущості об'єкта
Тип захисту об'єкта
Режим роботи системи
А
Відеозащіта
4; 5
Б
Відеозащіта, відеоохрана
4; 5
У
Відеоохрана, відеозащіта
1-4
Від режиму роботи системи залежать склад і вартість обладнання, навантаження на оператора, складність програмного забезпечення. Найбільш складним і дорогим є апаратно-програмне забезпечення режимів 4 і 5.
Первинна оцінка складу системи. Перед тим як приступити до закупівлі апаратури і обладнання об'єкта, бажано хоча б орієнтовно оцінити складність майбутньої системи. Для цього спочатку визначають необхідну кількість камер, а потім систему умовно відносять до відповідної групи:
1 - а група - системи, що містять до 8 камер;
2 - а група - системи, що містять від 9 до 16 камер;
3 - а група - системи, що містять більше 16 камер.
У більшості систем 1-ї групи в якості апаратури обробки і комутації відеосигналу використовують досить прості і дешеві пристрої: квадратори і відеокомутатори послідовної дії. Для відображення інформації про стан зон звичайно досить одного або двох моніторів. Якщо необхідна запис, використовується відеомагнітофон побутового класу або простий охоронний відеомагнітофон. Системами 1-ї групи обладнуються, в основному, об'єкти категорії В. Ці системи не вимагають високої кваліфікації операторів і порівняно дешеві. Вартість чорно-білих систем для внутрішнього спостереження визначається кількістю камер і, як правило, не перевищує $ 4000. Вартість систем для зовнішнього спостереження значно вища за рахунок використання дорогого обладнання і може перевищувати вартість аналогічних за кількістю камер систем для внутрішнього спостереження в кілька разів. Телевізійні камери кольорового зображення в таких системах практично не застосовуються, так як їх вартість більш ніж у два рази перевищує вартість чорно-білих камер такого ж класу.
Для систем 2-й і 3-ї груп виправдано, незважаючи на високу вартість, застосування апаратури спеціалізованих фірм: чорно-білих і кольорових камер підвищеного дозволу, простих і складних мультиплексорів, матричних комутаторів, професійних відеодетектором руху, спеціальних охоронних відеомагнітофонів, персональних комп'ютерів, забезпечують можливість організації декількох постів керування, включаючи віддалені на значну відстань, програмування режимів роботи, гнучку логіку обробки сигналів тривоги. Крім цього, для систем 3-ї групи характерне застосування апаратури, яка дозволяє об'єднувати декілька однотипних пристроїв обробки та комутації відеосигналу в блоки з великим числом входів / виходів і єдиним управлінням, що забезпечують можливість обробки декількох сотень відеокамер, приладів сигналізації та управління доступом. Якщо інформацію потрібно виводити в пункт централізованої охорони, до територіального органу внутрішніх справ або інший віддалений пост по телефонній лінії, використовують пристрої цифрової обробки і стискування зображення, модеми тощо, дозволяють передавати по одній лінії не тільки відеосигнал, а й тривожну, графічну, програмну інформацію, а також сигнали управління. Ці системи досить складні, мають високу вартість і призначені, в основному, для організації ІСО об'єктів категорій А і Б. Тому їх проектування, монтаж, програмування та налагодження рекомендується проводити при безпосередній участі професійних фірм, що спеціалізуються у створенні цієї техніки. Вартість систем, що відносяться до 2-ї та 3-й груп, може перевищувати вартість систем 1-ї групи у багато разів і становити десятки тисяч доларів.
Слід зазначити, що такий підхід дуже спрощений, бо напевно знайдуться об'єкти, де при малій кількості камер потрібна система з підвищеним дозволом, можливістю зміни режимів запису та спостереження і т.п. Однак розглянутий підхід до проблеми дозволяє отримати хоча б початкове уявлення про склад, вартості й можливості системи.
Вибір телевізійної камери. Правильний вибір телевізійних камер є принципово найважливішим моментом в проектуванні системи, так як саме характеристиками камер визначаються, в кінцевому рахунку, характеристики інших компонентів системи і в цілому її вартість.
При виборі телекамери і місця її встановлення враховуються:
- Категорія значущості зони;
- Геометричні розміри зони;
- Необхідність ідентифікації спостережуваного предмета;
- Орієнтація зони на місцевості;
- Освітленість об'єкта спостереження;
- Розташування уразливих місць;
- Умови експлуатації;
- Вид спостереження - приховане або відкрите.
Для того щоб визначити основні параметри камер, доцільно згрупувати зони об'єкта таким чином, щоб вимоги до камер від групи до групи були різними.
Категорія значущості об'єкта. Вище зазначалося, що клас ТСВ вибирається залежно від категорії значущості об'єкта. Це повною мірою відноситься і до телекамер. Для спостереження об'єктів категорії А слід застосовувати високоякісні камери чорно-білого і кольорового зображення провідних спеціалізованих фірм.
На об'єктах категорії Б застосовують, в основному, камери середнього класу, а для категорії В цілком виправдано застосування дешевих камер, наприклад, південно-корейського або тайванського виробництва. У деяких випадках, коли переслідуються мети, нехарактерні для даної категорії об'єкта, можуть прийматися інші рішення.
Геометричні розміри зони. Геометричними розмірами зони визначається кут зору камери. В охороні вхідних дверей, приміщень, відкритих майданчиків застосовуються ширококутні камери з кутом зору 60 ... 90 ° або камери з меншими кутами зору, що встановлюються на поворотних платформах. В охороні периметрів використовуються камери з малими кутами зору. Кут зору камери можна визначити за формулою:
де - Кут зору по горизонталі; h - розмір матриці по горизонталі, мм; f-фокусна відстань об'єктиву, мм.
В якості ілюстрації можна навести такі усереднені значення кутів зору камер з різними форматами ПЗС-матриць і об'єктивами з різними фокусними відстанями.
Для об'єктива з фокусною відстанню 75 мм кути зору складуть: 3,6 °; 5,0 °; 6,6 ° і 10 °, а для об'єктиву з фокусною відстанню 16 мм ці кути зору будуть становити відповідно 17, 23, 30 і 43 °.
При цьому слід керуватися довідковими даними з каталогів фірм-виробників, так як кути зору виробів різних фірм можуть декілька відрізнятися один від одного при однакових вихідних даних.
Ідентифікація спостережуваного предмета. На об'єктах категорій А і Б, як правило, потрібна ідентифікація особистості або номери автомобіля при вході або несанкціоноване проникнення в "важливі" зони, такі, наприклад, як банківські сховища, приміщення для зберігання зброї або отрутохімікатів, бокси для інкасаторських машин, стоянки службового автотранспорту і т.п.

З цією метою застосовують камери з підвищеним дозволом або камери, оснащені довгофокусними об'єктивами і мають малі кути зору. Для отримання більш повної інформації про об'єкт спостереження використовуються камери кольорового зображення. Основна вимога, що пред'являється до кольорових камер - правильна передача кольорів. Для компенсації спотворень перенесення кольорів при зміні джерел світла в камерах застосовуються спеціальні схеми "балансу білого". У хороших камерах регулювання здійснюється автоматично і, як правило, є регулювання для адаптації до різних джерел світла.
Якщо відповідно до геометричними розмірами зони вже вибраний необхідний кут зору камери, то мінімальна висота об'єкта визначається за формулою:
де L - відстань від камери до спостережуваного об'єкта, м; S - мінімальна висота об'єкта, який потрібно розрізняти, мм; R - роздільна здатність камери, ТБ-ліній, а - кут зору об'єктива.
На практиці може виявитися, що камера з вибраним кутом зору не дозволяє одержати необхідну для ідентифікації об'єкта спостереження деталізацію навіть при використанні камери з підвищеним дозволом, а застосування камери з меншими кутами зору може залишити частину зони без спостереження. Це характерно для великих приміщень і відкритих майданчиків, а також периметрів великої протяжності. У таких випадках застосовують камери з варіооб'єктивом, що дозволяють змінювати фокусну відстань і кут зору. У нормальному режимі, коли в зоні немає порушення, встановлено мале фокусна відстань об'єктива, камера має широкий кут зору і під наглядом знаходиться вся зона. При виникненні тривожної ситуації в зоні фокусна відстань об'єктиву збільшується, дозволяючи "наближати" цікавить предмет настільки, щоб можна було його ідентифікувати. Для правильного вибору варіооб'єктива необхідно визначити межі зміни його фокусної відстані. Нижня межа f min вибирається, виходячи з необхідного кута зору камери в нормальних умовах.

Верхню межу фокусної відстані f max можна визначити як

Наступною важливою для ідентифікації об'єкта характеристикою камери є наявність компенсації заднього світла, яка дозволяє отримати, наприклад, якісне зображення обличчя людини, що стоїть спиною до сонця, в той час як звичайна камера дасть тільки темний силует. Вся автоматика в таких камерах орієнтується не на середню освітленість, а на центральну частину екрана. Розвиток цієї ідеї призвело до поняття диференціального підсилення. Цей метод дозволяє отримати однаково гарне зображення навіть в різко відрізняються яскравих і темних областях кадру.
В останні роки все частіше разом з відеоспостереженням використовується і Аудіоспостереження, що дозволяє ідентифікувати об'єкт по голосу. Багато сучасні камери мають вбудований мікрофон або мікрофон і динамік, чим забезпечується організація відповідно симплексного або дуплексного каналу аудіосвя-зи. Наявність аудіоканалу, дозволяє також прослуховувати зону, що охороняється, що може виявитися важливим при виникненні в ній тривожної ситуації. При організації спільного каналу аудіо-та відеоспостереження необхідно використовувати спеціальні кабелі.
Освітленість на об'єкті. Освітленість спостережуваного об'єкта може бути різною і, крім цього, може змінюватися довільним чином. Вона залежить від часу доби, погоди, прозорості повітря. Тому при виборі камери важливо знати такі параметри об'єкта як мінімальна освітленість і діапазон зміни освітленостей. Виходячи із значення мінімальної освітленості, вибирають камеру з відповідною чутливістю. Проте тут можуть виникнути складності, викликані тим, що приводиться в паспорті на камеру характеристика "чутливість" трактується неоднозначно. По-перше, може бути приведена освітленість, при якій камера дає "прийнятне" зображення або нормальне зображення. Ці значення можуть відрізнятися в 2-4 рази. По-друге, ряд фірм проводять вимірювання без спеціального фільтру ІК-відсічення, що завищує чутливість камери. І нарешті, в одних випадках наводиться освітленість на об'єкті, а в інших - на ПЗС-матріце.Еті величини пов'язані між собою виразом:

де R - коефіцієнт відбиття об'єкта; F - відносний отвір об'єктиву; -3,14159 ...
Різниця між цими величинами істотна: перша може перевищувати другу в 10 разів.
Така неоднозначність може призвести до серйозної помилку при виборі камери, тому перед придбанням камери необхідно з'ясувати, яка з величин вказана в документації на неї, а більш правильне рішення - отримати детальну консультацію у фахівця.
Слід зазначити, що освітленість об'єкту сильно впливає на дозвіл, тому для об'єктів з дуже низькою освітленістю слід вибирати камери з підвищеними чутливістю і роздільною здатністю. Крім цього, камери, що встановлюються на таких об'єктах, повинні мати АРУ, яка забезпечує працездатність камери при малій освітленості. Застосовувати надчутливі камери, що представляють собою комбінацію звичайної камери і приладу нічного бачення і мають чутливість в 100 ... 10000 разів вище звичайних, слід з великою обережністю через високу ціну, низької надійності і дуже складною і незручною експлуатації. Зокрема, їх не можна застосовувати вдень, регулярно трохи повертати щоб уникнути "вжигания" зображення, для чого необхідно застосовувати спеціальні двухкоординатні пристрої керування й т.п.
Наведемо приблизні значення освітленості на об'єкті для середньої смуги Росії: освітленість у приміщенні складу -20 ... 75 лк, в офісі - 200 ... 500 лк, у світлій кімнаті -100 ... 1000 лк, освітленість на вулиці в яскравий сонячний полудень -
10 травня ... 10 6 лк, у похмурий день - 10 2 ... 10 4 лк, при повному місяці -
0,1 ... 1,0 лк, у безмісячну ніч - 10 ~*... 10 _3 лк.
Зразкові коефіцієнти відображення: порожній чистий асфальт -5 ... 10%, автомобіль-40 ... 50%, сніговий покрив-65 ... 85%.
Ще один спосіб забезпечити працездатність камери в умовах недостатньої освітленості на об'єкті - організація чергового освітлення. Найпростішим і доступним є звичайне освітлення, яке при оснащенні спеціальними пристроями може включатися і виключатися за розкладом, за рівнем освітленості або при наближенні людини. Крім звичайного освітлення для підсвічування об'єктів використовують пристрої місцевої ІЧ-підсвічування і ІК-прожектори. Однак застосування останніх, незважаючи на ряд безперечних переваг, таких як висока надійність і великий ККД, повна відсутність видимого світла, забезпечення підсвічування об'єктів, віддалених на значну відстань, обмежена рядом факторів. По-перше, вони дуже дорогі. По-друге, повинні давати той самий кут засвічення, що і кут зору камери, для чого прожектор доводиться встановлювати на те ж поворотний пристрій, що і камеру. При цьому, наприклад, 500-ватний прожектор для зовнішньої установки має масу близько 10 кг! Крім цього, його не можна встановлювати в один кожух з камерою. Діапазон зміни освітленостей необхідно враховувати, як правило, при виборі камер для зовнішнього спостереження. Для цих цілей в системах звичайного застосування вибирають камери з електронним затвором або електронною діафрагмою, що дозволяють компенсувати 1000 - або навіть 2000-кратні перевищення освітленості, а в системах вищої та середньої класів використовують об'єктиви з автодіафрагмою і вбудованим фільтром з центральним плямою. У закритих приміщеннях, де зміна освітленості невелике, в основному використовуються камери з електронним затвором, що забезпечує діапазон регулювання витримки 1/50-1/10000. Лише в особливих випадках у камерах для внутрішнього застосування використовуються об'єктиви з автодіафрагмою.
Розміщення камери в спостережуваної зоні. Важливу роль у забезпеченні нормальної роботи камери відіграє вибір місця установки камери на об'єкті. При цьому потрібно звернути увагу на два моменти. По-перше, слід, по можливості, виключити засвічення об'єктива прямим чи відбитим сонячним світлом або потужними джерелами штучного освітлення, наприклад, прожекторами. І, по-друге, потрібно орієнтувати камеру таким чином, щоб у полі зору потрапляли всі уразливі для проникнення порушником місця, а розміри непросматріваемой зони не дозволяли порушнику проникнути через неї.
Для того щоб уникнути засвічень, рекомендується:
- Не орієнтувати камеру в південну сторону;
- Встановлювати камеру на стелі або на стіні або в кутку з нахилом її вниз;
- Використовувати корпус або кожух із захисними козирком і фільтром;
- Не направляти камеру на блискучі, добре відображають світло предмети, вікна і зовнішні двері.
Розмір непросматріваемой камерою зони L можна визначити як
де h - висота установки камери, а - кут зору камери, р - кут між оптичною віссю камери і вертикаллю; L - кут зору камери у вертикальній площині; Ц - відстань по горизонталі - віддалення вихідного зіниці телевізійної камери від поверхні її кріплення; L 2 - розмір непросматріваемой камерою зони без обліку видалення точки установки камери від вертикальної поверхні кріплення.
Приховане спостереження. У деяких випадках потрібно організувати на об'єкті приховане спостереження.
Для цих цілей випускаються спеціальні малогабаритні камери. Такі камери оснащуються мініатюрними об'єктивами з мікрозрачком. При недостатній освітленості об'єкта спостереження у цих випадках використовують пристрої ІЧ-підсвічування, так як звичайне освітлення тут, очевидно, не годиться. Сама камера встановлюється в стіні або на зовнішній стороні стіни приміщення, а об'єктив вводиться в маленьку дірочку в стіні. До недоліків об'єктивів Pinhole можна віднести їх невелику світлосилу. Крім малогабаритних камер для прихованого спостереження іноді, коли потрібно порівняно висока якість зображення використовують звичайні камери з достатньо хорошими об'єктивами. Камери ретельно камуфлюються під різні предмети, які не викликають підозр і не привертають уваги. Місце встановлення камери вибирається таким чином, щоб воно не знаходилося постійно або протягом тривалого часу в полі зору людини, за якими ведеться спостереження.
Умови експлуатації. Як вже зазначалося, за умовами експлуатації слід розглядати камери:
- Для внутрішнього застосування;
- Для зовнішнього застосування;
- Для застосування в особливих умовах.

Камери для внутрішнього застосування експлуатуються в порівняно хороших умовах: температура і вологість у приміщенні, якщо і змінюється, то в дуже невеликих межах, тому якихось особливих вимог до камер з цієї точки зору не пред'являється. Якщо потрібно, то застосовуються декоративні кожухи, які можуть виготовлятися за спецзамовленням. Кожухи застосовуються також у тих випадках, коли необхідно приховати або хоча б не афішувати наявність камер. Вибір кронштейнів і поворотних пристроїв також не представляє складності, так як для них не потрібно спеціального антикорозійного покриття, а самі камери мають невелику масу. Ціни на пристрої оснащення камер для внутрішнього застосування невисокі і приблизно однакові для всіх фірм-виробників. При виборі слід звернути увагу на відповідність конструктивних характеристик купуються пристроїв, конструкції самої камери.
Камери для зовнішнього спостереження працюють в більш складних умовах. Широкий діапазон зміни освітленості, температури і вологості навколишнього повітря, дощ, сніг, туман, вітер роблять надзвичайно несприятливий вплив на роботу камери, апаратури телеметрії, поворотних пристроїв і кронштейнів. Тому що встановлюється на вулиці камера завжди розміщується в герметичному кожусі, що має термостат і сонцезахисний козирок, іноді - вентилятор, очисники скла і т.п. Кронштейни мають посилену конструкцію, так як маса камери в гермокожух разом з поворотним пристроєм і, іноді, ІК-прожектором досягає 20 ... 30 кг. Крім того, кронштейни повинні витримувати вітрові навантаження, обмерзання і т.п. Всі пристрої оснащення камер для зовнішнього спостереження мають антикорозійне покриття, стійке до впливу сонячної радіації. Жорсткі вимоги до конструктивного виконання цих пристроїв визначають їх досить високу вартість.
До особливих умов роботи камери можуть ставитися різні фактори: можливість навмисного пошкодження камери, запиленість, пожежо-і вибухонебезпечність приміщення, наявність парів або конденсату агресивних речовин, підвищений рівень радіації і т.п. Тому вибір оснащення камер, що працюють в особливих умовах, проводиться строго індивідуально.
Залежно від умов застосування камери вибирається також тип кабелів і проводів, розподільних та комутаційних коробок.
Вимоги до апаратури постів управління і каналів вередачі відеосигналу. Інформація від телекамер по каналах передачі відеосигналу надходить на пост управління, де вона комутується, обробляється, відображається і реєструється за допомогою спеціальних апаратних і програмних засобів. Таких посад у системах вищої та середньої класів може бути декілька, включаючи і віддалені на значні відстані. Точні параметри апаратури поста управління, як то: апаратний склад, функціональні можливості, електричні характеристики і т.п. можна визначити, виходячи з вимог замовника і результатів обстеження об'єкта. При виборі апаратури слід звернути особливу увагу на три моменти, а саме:
- Вся апаратура повинна відповідати одним і тим же стандартам чорно-білого і кольорового телебачення;
- Роздільна здатність АПУ повинна бути вище, ніж у самої високодозвільного камери, використовуваної в системі;
- Якщо в системі є хоча б одна кольорова камера, вся апаратура повинна забезпечувати обробку та передачу кольорового зображення.
Раніше вже розглядалися питання побудови ТСВ різного класу, наводився їх приблизний склад і спосіб первинної оцінки складності. Наведемо на завершення теми основні показники АПУ і каналів передачі відеосигналів, які можуть задаватися замовником і які в кінцевому рахунку визначають структуру системи, її склад і функціональні можливості.
Виділяються наступні групи основних функцій та їх показники:
1. Функції: спостереження, охорона. Показники в режимі "Спостереження":
- Чітке зображення в межах встановлених зон при заданих рівнях освітленості та очікуваних виробничих перешкод;
Показники в режимі "Охорона":
- Необхідна различимость при появі людини або сторонніх предметів в межах встановлених зон при заданих рівнях освітленості та очікуваних виробничих перешкод;
- Електронне сканування в межах поля зору ТБ-камер;
- Автоматичне керування діафрагмою, трансфокатором;
--Синхронність роботи відеокамер і сповіщувачів охоронної сигналізації.
2. Функції: управління, контроль. Показники:
- Необхідний режим роботи;
- Планування тимчасових вікон;
- Ручне управління;
- Автоматичне керування, у тому числі програмований;
- Перехід з одного на інший вид управління;
- Постійний або циклічний перегляд зон;
- Перегляд зон за заданою програмою;
- Розділення управління між відповідальними особами та охороною;
- Автоматичний висновок відеоінформації при отриманні сигналу тривоги від засобів охоронно-пожежної сигналізації або відеокамери;
- Звукова та світлова сигналізація;
- Можливість підключення до технічних засобів охорони;
- Перегляд службою охорони оперативної обстановки;
- Автономне спостереження;
- Спостереження з записом на реєстратор;
- Контроль цілісності кабельних ліній зв'язку та стану ТБ-камер, у тому числі з висновком останнього кадру.
3. Функції: відображення, реєстрація. Показники:
- Запис і відтворення відеоінформації від телекамер відповідно до програми або в іншому режимі;
- Програмна відеореєстрації по зонах із зазначенням часу та дати при покадрової запису, протоколювання подій;
- Оперативний перегляд відеореєстрації;
- Документування відеозапису з кадрів із зазначенням дати, часу і місця події;
- Автоматична реєстрація несанкціонованих змін в режимі "Охорона" синхронно з сигналом тривоги від сповіщувачів охоронної сигналізації і видача світлового, звукового або мовного оповіщення;
- Створення і зберігання відеоархіву;
- Адресне розподіл відеоінформації;
- Висновок текстової інформації російською мовою.
4. Функція: передача зображення. Показники:
- Передача зображення або зміни стану в зоні по лініях зв'язку через периферійні пристрої та прилади на встановлене відстань, наявність необхідної кількості реєструючих приладів;
- Контроль наявності ТБ-камер і цілісності ліній зв'язку;
- Управління ТВ-камерами;
- Підключення засобів охоронної сигналізації.
5. Функції: захищеність, збереження. Показники:
- Працездатність або видача сигналу при виникненні перешкод електричного походження та / або радіоперешкод;
- Працездатність при появі порушника в режимі "Охорона" як сповіщувача охоронної сигналізації;
- Працездатність і збереження інформації при зміні або пропажі основного харчування і перехід на резервне;
- Збереження ключа і неможливість зміни програми і режиму роботи;
- Захист від некваліфікованого управління;
- Захист від навмисних дій охорони при порушенні роботи системи;
- Недоступність пристроїв зберігання відеоінформації та основних керуючих програм.
6. Функція: енергозабезпечення. Показники:
- Значення напруги та струму основного живлення;
- Споживані потужності в різних режимах роботи;
- Автоматичний перехід на резервне живлення;
- Контроль стану харчування.

Висновки
1. У викладеній роботі розглянуті досить широко питання вибору телевізійних засобів як складової частини єдиної системи забезпечення безпеки об'єктів, з чим співробітникам СБ доводиться стикатися у своїй службовій діяльності.
2. Викладені в цій роботі відомості про склад, особливості і функції, що реалізуються телевізійною апаратурою для контролю територій, є пропедевтичної і, отже, обов'язкові для вивчення і розуміння співробітниками СБ
3. Співробітникам СБ як фахівцям, відповідальним за формування вимог до телеапаратурі охорони об'єктів знань цілком достатньо. Однак якщо ставиться завдання щодо самостійного проектування таких систем, слід додатково вивчити джерела.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Комунікації, зв'язок, цифрові прилади і радіоелектроніка | Реферат
149.6кб. | скачати


Схожі роботи:
Розрахунки засобів технічних вимірювань та контролю
Ефективність застосування технічних засобів у діловодстві
Застосування технічних засобів навчання на заняттях кулінарії
Проблеми і перспективи розвитку технічних засобів митного контролю як частини митної інфраструктури
Налштування технічних засобів ПК Принципи налаштування технічних засобів Пк в середовищі Window
Безпека технічних засобів і технічних процесів
Застосування гідролокатора бічного огляду для прокладки і контролю положення підводного трубопроводу
Форми статистичного спостереження Види та способи спостереження Помилки спостереження та спосо
Технічні засоби спостереження контролю та охорони митних об`єктів
© Усі права захищені
написати до нас