Современные телевизионные системы охранного телевидения. Разработка систем охранного телевидения

По ГОСТ Р 51558-2014, система охранного телевидения (СОТ) - это система видеонаблюдения, представляющая собой телевизионную систему замкнутого типа, предназначенную для противокриминальной защиты объекта.

Система видеонаблюдения - это совокупность функционирующих видеоканалов, программных и технических средств записи и хранения видеоданных, а также программных и/или технических средств управления, осуществляющих информационный обмен между собой.

СОТ объекта предназначена для круглосуточного наблюдения за обстановкой внутри объекта и на прилегающих территориях, обнаружения и идентификация попавших в поле зрения телекамер людей, автомобилей, животных и других объектов, обеспечения визуализации информации и объекта.

Термин CCTV (Сlosed Circuit Television) используеся в системах безопасности, т.к. дословный перевод - система телевидения замкнутого контура - является наиболее распространенным способом построения СОТ.

Основные задачи СОТ:

• Отображение изображений на мониторах СБ в различных комбинациях;
• Автоматический контроль исправности технических средств, входящих в состав СОТ;
• Приоритетное отображение тревожной видеоинформации;
• Автоматическая запись (или переключение на запись с более высоким разрешением) видеоинформации по детектору движения, по извещателю СОТС, по расписанию;
• Возможность автоматического и ручного переключения режима видеозаписи (скорость записи, размер кадра);
• Структурирование видеоинформации в архиве с возможностью выборки по дате, времени, номеру телекамеры, типу записи;
• Аналитическая обработка видеоинформации;
• Предоставление доступа к управлению и архиву СОТ в соответствии с правами доступа;
• Пост-обработка записанной видеоинформации с наложением служебной информации;
• Обеспечение триплексного режима работы - возможность одновременного просмотра он-лайн видеоизображения, записи видеоряда и просмотра архива. Симплексные и дуплексные режимы на современном оборудовании постепенно вытесняются;
• Наложение масок активности (не активности) отдельных участков изображения телекамер.

Режимы работы СОТ:

Режим видеонаблюдения - просмотр сотрудником службы безопасности видеоинформации с места установки телекамеры;

Режим видеоконтроля - автоматическая (без участия оператора) фиксация видеоинформации на специальное регистрирующее устройство для последующего воспроизведения при необходимости ретроспективного контроля обстановки на охраняемом объекте;

Режим видеоохраны - режим, в котором осуществляется видеонаблюдение и/или видеоконтроль, автоматическое обнаружение нарушителя или другого явления при изменении изображения на видеомониторе или при срабатывании датчика охранной сигнализации в контролируемой зоне. При этом выдается сигнал тревоги с помощью внутренних и/или внешних оповещателей;

Совокупность зон видеонаблюдения, видеоконтроля и видеоохраны, образовывают зону видеозащиты управляемую головным оборудованием СОТ. Специальное программное обеспечение, позволяет включить СОТ в интегрированный комплекс охраны объекта.

Классификация систем

В соответствии с ГОСТ Р 51558-2014, системы охранного телевидения могут быть классифицированы:

• По функциональным характеристикам: I - с ограниченными функциями, II - с расширенными функциями, III - многофункциональные;
• По устойчивости к несанкционированным действиям (НСД): I - базовая устойчивость, II - повышенная устойчивость, III - высокая устойчивость;
• По устойчивости к воздействию внешних электромагнитных полей: I - базовая устойчивость к электромагнитным воздействиям, II - повышенная устойчивость к электромагнитным воздействиям, III - высокая устойчивость к электромагнитным воздействиям;
• По надежности: I - базовая надежность, II - повышенная надежность, III - высокая надежность.

Классификация СОТ по ГОСТ общая и не отражает конкретных различий между системами, с практической точки зрения системы охранного телевидения можно классифицировать по следующим характеристикам.

По назначению. СОТ могут применяться:

При наблюдении за территорией/периметром . Система позволяет фиксировать события, происходящие на охраняемой территории и в непосредственной близости к ней;

Для наблюдения за территорией/периметром и идентификации объекта (лицо, номер автомобиля). Кроме фиксации обстановки, позволяют рассмотреть представляющие интерес детали;

Для скрытого или нарочито показного наблюдение за объектом . В зависимости от задачи камеры незаметно фиксировать действия объекта в одних зонах или демонстративно поворачиваться в его сторону (ведут объект);

Для наблюдения, организованного для большого числа наблюдателей . Применяется на уроках в школе, при видеоконференциях и т.д.

Классификация СОТ по размеру:

Малые , представляют из себя одну или несколько камер, пост охраны и монитор. Применяются для охраны небольших объектов, например, парковках, когда изображение с нескольких камер, - как правило, четырёх, установленных по периметру, - поступает на один монитор. Целесообразно применения мультиплексирования для одновременного отображения изображения телекамер (2х2, 3х3, 4х4, полноэкранный).

Средние системы включают до 50 камер, сигнал с которых выводится так же на один пост наблюдения. Пост комплектуется несколькими мониторами (пост АРМ с видеостеной) и системой управления отображением видеоинформации с широкими возможностями. В этих системах применяется многофункциональное оборудование управления отображения, записью, анализа и архивирования видеоинформации.

Крупные системы до 500 камер с выводом на несколько постов наблюдения. Для организации постов наблюдения в системах с большим количеством камер используют дополнительное оборудования управления и коммутации - видео-сервера, сервера рабочих места, облачные сервисы, матричные коммутаторы. Эти устройства организуют управление выводом сигналов от камер на большое количество мониторов по заданным при настройке алгоритмам. Отображение видеоданных организовывается таким образом, чтобы меньше утомлять операторов на постах наблюдения.

Крупные распределённые системы часто охватывают не один, а несколько объектов, потоки видеоинформации из которых стекаются в единый ЦПН, в котором организована система обработки, анализа и хранения данных. При этом, непосредственно на объектах располагаются локальные посты наблюдения. С учетом современных технологий, распределенные системы всегда организовываются с применением облачных технологий. Это позволяет обеспечить доступ к аналитическим ресурсам всей системы на любом рабочем месте оператора. Пример такой системы - системы фиксации нарушений ПДД.

Классификация СОТ по принципу действия:

Аналоговые системы . Название «аналоговые» не является буквальным. Оборудование, применяемое в этих системах построено на электронных цифровых компонентах. Аналоговым является видео- сигнал, передающийся между блоками. Цифровая телекамера преобразует световой поток в электрический аналоговый сигнал, который по аналоговой линии (чаще всего коаксиальной) передается на устройства обработки (квадраторы, мультиплексоры), устройства записи (видеомагнитофон), отображения (монитор), выбора каналов. Передача сигнала так же может вестись по радио-каналу. Использование аналоговой системы позволяет вести в реальном времени наблюдение за происходящим на объекте, производить запись событий, просматривать архив событий, но все эти действия имеют существенные ограничения по сравнению цифровыми системами;

Аналоговые системы с цифровой обработкой сигнала . Отличие их от полностью аналоговых систем в том, что в качестве записывающего устройства в такой системе выступают цифровые видеорегистраторы с жестким диском (фактически, это персональные компьютеры) и аналоговыми входами (АЦП) для подключения коаксиального кабеля и аналоговым выходом (ЦАП) выходом для подключения монитора, либо монитор может подключаться к цифровому выходу видеорегистратора. Продаются так же и платы видеозахвата изображения с аналоговых камер. На основе них, фирма может разработать собственное интегрированное решение.

По сравнению с аналоговыми системами видеонаблюдения комбинированные имеют следующие преимущества: более высокое качество видеозаписи, отсутствие необходимости в частой замене источника хранения информации, возможность быстрого поиска и просмотра записанного события. Кроме того, наличие «интеллекта» в видеорегистраторе, например, датчика движения, позволяет записывать звук и видео только в момент движения объекта, что существенно облегчает процесс охранного видеонаблюдения, а также экономит место на жестком диске.

IP-системы на основе цифровых телекамер . Сетевая телекамера, представляет собой миниатюрный компьютер, основная функция которого - преобразование света, попадаемого на объектив, в цифровой видеопотоковый сигнал одного или нескольких форматов. Видеопоток, генерируемый телекамерами, передаётся до АРМ оператора, используя инфраструктуру IP-сети, через сетевые коммутаторы, маршрутизаторы и т.п., при этом все промежуточные устройства, предназначенные для мониторинга, обработки или хранения информации так же подключены к IP сети. Соответственно и подключение к ним может быть осуществлено из любого места, где есть выход в интернет или на локальную сеть предприятия, и используя любое устройство с выходом в сеть, будь то АРМ оператора или смартфон. Преимуществом такой системы очевидны: простой многопользовательский доступ, гибкость в настройках, высокие скорости передачи информации, а следовательно, и возможность передачи видеопотока с высоким разрешением. Фактически, все функциональные возможности современных СОТ реализуются на цифровых IP системах;

IP-системы на основе аналоговых телекамер . Если на объекте установлено большое количество аналоговых камер высокого качества, или данные камеры выполняют специфические функции (например, в промышленном телевидении) то не всегда имеется возможность их замены на IP-камеры. В этих случаях, производители производят специальные мини-сереверы, преобразующие аналоговый видео-сигнал в цифровой видео-поток, который воспринимается IP-оборудованием обработки данных.

Оборудование СОТ

В набор средств СОТ входят следующие виды оборудования:

Телекамеры - устройства, предназначенные для телевизионного анализа передаваемой сцены при помощи оптоэлектронного преобразования и передачи телевизионного сигнала. Телекамеры бывают аналоговые и IP, отличаться по формфактору (корпусная, безкорпусная, купольная, миниатюрная), и по месту установки (стена, столб, потолок), по погодным условиям, по уровню освещенности и т.п. Первый этап при проектировании, это определение условий работы системы и выбор оборудования телекамер;

Устройства защиты телекамер - термо- и гермокожухи, гермовводы и пр. Защита требуется от погодных условий, от агрессивных сред, от вандалов, от прямых солнечных лучей, от электромагнитных помех и прочих природных и техногенных факторов;

Устройства телеметрии - устройства, управляющие положением и фокусным расстояние видеокамер. Моторизованные камеры и объективы камер позволяют оператору получать существенно большие возможности при работе в системе;

Видеосерверы , предназначенные для отображения, анализа, архивирования и управления доступом к информации СОТ. Видеосервер представляет собой мощный компьютер, с установленным на него программным обеспечением. «Железные» характеристики сервера будут зависеть от задач, которые он выполняет, например, сервер архива должен иметь большую емкость на физических дисках, а сервер отображения потоков - мощный графический процессор;

Устройства управления - рабочие станции, пульты, джойстики, с которыми работает оператор. Могут представлять из себя как обычную клавиатуру с мышью, так и специально изготовленные производителями многофункциональные манипуляторы;

Видеомониторы , на которые выводится поступающая информация. К мониторам СОТ предъявляются специфические требования, они должны удовлетворять требованиям, связанным с защитой зрения оператора, и с предотвращением «выгорания матрицы» - эффект выгорания связан с тем, что монитор длительное время транслирует одну и ту же картинку;

Источники бесперебойного питания , обеспечивающие соответствие электропитания системы I-й особой категории потребителей. Устанавливаются как на сами телекамеры, так и на оборудование управления;

Кабельная система , включающая в себя среду передачи и кабельные трассы. Среда передачи видеосигнала это коаксиальные кабели, медные кабели витая пара, волоконно-оптические кабели, радиосигналы WiFi;

Программное обеспечение - является важной частью, обеспечивающей работу системы. Программное обеспечение имеет различные степени Чем сложнее система, тем большую роль играет ПО.

Системы охранного телевидения в системе безопасности объекта

Главной задачей охранного телевидения в системе безопасности объекта, является верификация сообщений, поступающих от систем сигнализации и ведение архива событий.

Однако СОТ выполняет большое количество вспомогательных функций. В частности, CCTV-системы являются эффективным дополнением к СКУД, при предоставлении доступа посетителей на охраняемый объект, при реализации усиленных режимов проверки документов. Для этого возле пропускного устройства устанавливается телекамера, передающая изображение проходящих лиц на монитор оператора.

Телекамеры, установленные в кабинетах с особым режимом работы, позволяют контролировать работу сотрудников управленческому персоналу.

IP-системы охранного телевидения. Интеграция с СОТС, СКУД и системой управления зданием

IP-системы являются одним из основных направлений развития рынка безопасности. Основное достоинство IP-систем - применение современных высокоэффективных алгоритмов информационного обмена, что даёт возможность эффективно осуществлять управление системой, распределять функции системы по различным АРМ, а также на пользовательском уровне осуществлять интеграцию СОТ с другими системами безопасности и системами управления зданием.

К достоинствам интегрированных систем относятся:

• Высокая масштабируемость (чтобы нарастить систему демонтировать оборудование и полностью её переоснащать не требуется);
• Высокая степень надежности;
• Одновременно централизованное и децентрализованное управление;
• Гибкость и многофункциональность;
• Простота использования и управления.
• Уменьшение нагрузки на операторов;
• Уменьшения влияния человеческого фактора;
• Проста производительности контрольных операций;
• Повышения эффективности контроля над действиями людей, и, как следствие, - дисциплины;
• Видеодокументирования событий производственной и складской логистики средствами СОТ и увеличения эффективности расследования причин брака, аварий, хищений, травм и других нештатных ситуаций.

Интегрированная система безопасности способна помочь заказчику в повышении эффективности его бизнеса.

Разработка систем охранного телевидения

Порядок разработки системы охранного телевидения аналогичен порядку при разработке большинства слаботочных систем, с учетом специфики работы системы видеонаблюдения, к которой следует отнести существенное влияние погодных факторов на работу системы, большие потоки информационных данных, требования к помехозащищенности линий связи, в особенности на промышленных объектах.

Важной информацией при предпроектном обследовании являются требования к глубине архива и качеству архивных записей, так же важно на начальном этапе понять и согласовать с заказчиком требования по детализации изображения с телекамер, наличие объекта, определение типа объекта или идентификация объекта.

Основные этапы разработки системы:

• Обследование объекта и определение режима работы предприятия;
• Определение зон видеонаблюдения и минимально необходимого количества телекамер;
• Определение требований по интеграции системы;
• Выбор оборудования и защитных кожухов, выбор управляющего оборудования;
• Разработка задания на проектирование и согласования его с заказчиком;
• Разработки основных проектных решений по системе и ее частям, проектирования технической структуры расчет емкости устройств записи, разработка алгоритмов работы системы;
• Согласование технических решений с заказчиком;
• Защита в экспертизе (по требованию заказчика);
• Разработки ;
• Разработки сметной документации;
• и , ввод в эксплуатацию;

Работа с представителями службы охраны заказчика на всех этапах разработки системы является обязательным условием для успешной сдачи объекта и его дальнейшей эксплуатации. Особенно данное обстоятельство важно при разработке систем охранного телевидения, т.к. оценка качества получаемого изображения субъективна и если при разработке систем охранной сигнализации или телефонной связи, служба эксплуатации проверяет объективные состояния системы работает / не работает, то в случае СОТ, появляются субъективные состояния нравится / не нравится.

Использующиеся в рамках технических систем безопасности СОТ решают следующие функции:

· решение оперативных задач по охране;

· наблюдение за охраняемым объектом;

· видеорегистрация (видеозапись).

Решение оперативных задач по охране объекта подразумевает автоматическую реакцию системы на изменения в зонах видеоконтроля с использованием детекторов движения, что позволяет получать максимально полную информацию для немедленного реагирования.

Функция наблюдения за охраняемым объектом позволяет оператору в реальном времени получать качественное изображение потенциально-опасной зоны видеоконтроля.

Особое значение имеет видеорегистрация – запись информации от видеокамер и дальнейшая работа с видеоархивом. Видеорегистрация играет существенную роль в раскрытии преступлений и противоправных действий, а так же способствует профилактике и предупреждению противоправных действий.

СОТ могут быть классифицированы по двум основным критериям: в зависимости от решаемых ими целевых задач видеоконтроля и по виду наблюдения (рис. 4.22, 4.23).

Рис. 4.22 Классификация СОТ в зависимости от решаемых ими целевых задач видеоконтроля

Рис. 4.23 Классификация СОТ в зависимости от вида наблюдения

Основными аппаратными компонентами современных систем охранного телевидения являются видеокамеры и платы видеоввода видеосигнала в видеорегистратор (видеосервер), который и берет на себя все функции обработки и записи видеоизображений (рис. 4.24), заменяя собой мультиплексоры, квадраторы, видеомагнитофоны и коммутаторы, использовавшиеся для построения СОТ ранее. Основная роль в обработке видеосигнала отводится программному обеспечению.

Рис. 4.24 Структурный состав СОТ

К дополнительным аппаратным компонентам систем охранного телевидения можно отнести устройства видеопамяти, управления камерами, устройства инфракрасной подсветки, поворотные устройства и пр.

Видеокамера – это устройство, преобразующее оптическое изображение охраняемой зоны в электрический видеосигнал (рис. 4.25).

Рис. 4.25 Внешний вид уличной видеокамеры

Все камеры видеонаблюдения можно условно разделить на стационарные и управляемые, которые, в свою очередь, в зависимости от условий эксплуатации относят к видеокамерам для помещений и видеокамерам уличного применения.

Стационарные видеокамеры для помещений можно разделить на стандартные (без встроенного объектива); цилиндрические и купольные, в которых уже установлен объектив с фиксированной диафрагмой или объектив с автоматической регулировкой диафрагмы (АРД).

Стационарные видеокамеры для уличного применения устанавливаются в термокожухе, который дополнен блоком питания, системой подогрева стекла и внутреннего объема.

Управляемые (с возможностью дистанционно менять положение линии наблюдения в двухкоординатной системе) видеокамеры по конструктивному исполнению можно разделить на стандартные, построенные на базе двухкоординатной турели и термокожуха с видеокамерой и купольные.

Классификация видеокамер по основным признакам приведена на рис. 4.26.

Рис. 4.26 Классификация камер видеонаблюдения

Все современные видеокамеры строятся на основе ПЗС-матриц. Свет, падающий на матрицу, вызывает накопление в каждой ячейке матрицы электрического заряда, пропорционального освещенности этой ячейки, этот электрический заряд периодически последовательно считывается со всех ячеек матрицы и преобразуется в видеосигнал, который и выводится на монитор. Поверхность ПЗС - матрицы состоит из множества светочувствительных ячеек - пикселей. Чем больше число пикселей, тем изображение более качественное и четкое.

Среди основных параметров видеокамер можно выделить следующие:

1. Формат матрицы - это размер диагонали матрицы в дюймах. Формат матрицы стандартизирован и может принимать значения: 1"", 2/3"",1/2"", 1/3"", 1/4"". Матрицы большого формата 1"", 2/3"" на сегодняшний день практически не выпускаются, так как камеры на их основе получаются очень громоздкими и дорогими. Сверхминиатюрные камеры выпускаются на базе матриц формата 1/4"". Наибольшее распространение получили камеры с матрицами формата 1/3"". Размер матрицы важен при определении необходимого угла обзора камеры. С одинаковыми объективами камера на основе матрицы 1/2"" имеет больший угол зрения, чем камера с матрицей 1/3"".

2. Разрешение – это способность камеры воспроизводить мелкие детали изображения. Камеры с более высоким разрешением передают видеокартинку более детально, информативно.

Разрешение измеряется в телевизионных линиях (ТВЛ), а не в пикселях, как, например, у мониторов и регистраторов, поскольку детальность картинки зависит не только от числа пикселей в ПЗС-матрице, но и от параметров электронной схемы камеры. Средним разрешением считается 380-450 ТВЛ, в большинстве случаев этого вполне достаточно для наблюдения. Для реализации функций распознавания используются видеокамеры высокого разрешения (>560 ТВЛ). Разрешение цветных камер несколько хуже, чем разрешение черно-белых. Для цветных камер высоким разрешением считается разрешение более 460 ТВЛ.

Следует обратить внимание, что параметр «разрешение» имеет отношение не только к ПЗС-матрице в камере, но и ко всем цифровым приборам, как то: мультиплексоры, квадраторы, цифровые синхронизаторы и т.д. Они также ограничивают общее разрешение системы.

Разрешение может меняться при различных условиях освещенности, при низкой освещенности оно обычно снижается.

3. Чувствительность - еще один важный параметр ТВ камеры. Этот параметр определяет качество работы камеры при низкой освещенности. Единица измерения чувствительности - люкс. Значения минимальной освещенности на матрице и на объекте отличаются, как правило, больше, чем в 10 раз. По сравнению с человеческим глазом чувствительность монохромных ТВ камер существенно сдвинута в инфракрасную область. Это обстоятельство позволяет при недостаточной освещенности использовать специальные инфракрасные прожекторы. Инфракрасное излучение не видно человеческому глазу, но прекрасно фиксируется ТВ камерами на ПЗС.

Для цветных ТВ камер характерны значительно меньшая чувствительность по сравнению с монохромными и отсутствие чувствительности в инфракрасной области спектра.

4. С чувствительностью тесно связан параметр «отношение сигнал / шум » (S/N = signal to noise ). Эта величина измеряется в децибелах
S/N =20log (видеосигнал/шум).

Например, сигнал/шум, равный 60 дБ, означает, что амплитуда сигнала в 1000 раз больше шума. При параметрах сигнал/шум 50 дБ и более на мониторе будет видна чистая картинка без видимых признаков шума. При 40 дБ иногда заметны мелькающие точки, а при 30 дБ - «снег» по всему экрану, 20 дБ - изображение практически неприемлемо, хотя крупные контрастные объекты через сплошную «снежную» пелену разглядеть еще можно.

5. Фокусное расстояние объектива указывается в миллиметрах и при прочих равных условиях определяет угол зрения. Более широкий угол обеспечивается меньшим фокусным расстоянием. И, наоборот - чем фокусное расстояние больше, тем меньше угол зрения объектива. Нормальный же угол зрения ТВ камеры эквивалентен, углу зрения человека, при этом объектив имеет фокусное расстояние, пропорциональное размеру диагонали матрицы ПЗС.

6. Глубина резкости показывает, какая часть поля зрения находится в фокусе, т.е. отображается камерой с максимальной четкостью. Большая глубина резкости означает, что большая часть поля зрения находится в фокусе. Малая же глубина резкости позволяет наблюдать в фокусе лишь небольшой фрагмент поля зрения. На глубину резкости влияют определенные факторы. Так, объективы с широким углом зрения обеспечивают, как правило, большую глубину резкости. Наименьшая глубина резкости возможна ночью, когда диафрагма полностью открыта (поэтому объектив, сфокусированный в дневное время, ночью могут оказаться расфокусированным).

В качестве устройств сбора и обработки видеосигналов в современных системах охранного телевидения выступают преимущественно цифровые видеорегистраторы (видеосерверы), которые принимают сигнал от видеокамер и выполняют его обработку и хранение в цифровом виде.

Общая классификация цифровых (DVR – digital video recording ) систем охранного телевидения выглядит следующим образом (рис. 4.27):

Рис. 4.27 Классификация цифровых систем охранного телевидения

Модульные аппаратные видеосистемы – э то самостоятельные аппаратные средства со встроенным программным обеспечением, где все компоненты, необходимые для осуществления записи, архивирования и поиска изображений размещены в едином автономном модуле. Несмотря на то, что данные сохраняются в цифровом виде на жесткий диск, управление, как правило, осуществляется с кнопочной панели корпуса регистратора.

В основном, данные системы способны только записывать и отображать видеоданные. В таких устройствах отсутствуют дополнительные функции (например, интеллектуальная обработка видеосигнала, программирование реакций на события, распределенная сетевая функциональность, синхронизация баз данных и т.д.), которые иногда могут выполняться внешними системами. В некоторых случаях такие видеорегистраторы могут быть подключены к ПК для дистанционного просмотра видеоизображений и управления.

Стандартные видеосистемы на базе ПК - это системы, базирующиеся на архитектуре персонального компьютера и работающие под управлением стандартной либо специализированной операционной системы.

Цифровой видеорегистратор на базе ПК выглядит во многом схожим с любым офисным или домашним ПК, однако такой ПК выполняет специализированные функции системы безопасности, обрабатывает огромные потоки данных и работает 24 часа в сутки. Стабильность работы видеосистемы в целом, ее надежность и многие другие важнейшие параметры напрямую зависят от платформы персонального компьютера, его компонентов и комплектующих. В общем случае в стандартных видеосистемах на ПК устанавливается:

Не менее одной платы видеозахвата,

Программное обеспечение этой платы (драйвера),

Интерфейсная оболочка для работы с системой - автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора.

Видеосистемы на базе ПК с аппаратной DSP-компрессией – это системы, базирующиеся на архитектуре персонального компьютера с дополнительными цифровыми сигнальными процессорами (DSP – digital signal processor) для аппаратной компрессии. Для реализации этого решения на персональном компьютере установлены специализированное программное обеспечение и, по крайней мере, одна плата аппаратной DSP-видеокомпрессии. В отличие от стандартных видеосистем на базе ПК, описанных выше, процедура компрессии осуществляется цифровыми сигнальными процессорами, которые имеют необходимую вычислительную мощность для сжатия в реальном масштабе времени поступающих видеопотоков мультиканальной видеосистемы. Центральный процессор самого компьютера остается при этом незагруженным и может выполнять другие сервисные операции и функции управления.

IP-видеосистемы это системы, базирующиеся на сетевой архитектуре, которые состоят из IP-камер и IP-видеосерверов. Основу этого решения составляют IP-камеры. IP-камеры – это интеллектуальные сетевые устройства, которые получают видеоизображение, оцифровывают его, производят компрессию и передают поток цифровых данных по сети. Некоторые модели камер имеют цифровой накопитель для временного хранения (буферизации) видеоданных.

Запись и управление такой системой осуществляется персональным компьютером с установленным соответствующим программным обеспечением для получения уже сжатых видеоданных по сети, управлению системой и записи видеоархива.

Следует отметить, что при всех достоинствах цифровой аппаратуры сами видеокамеры в подавляющем большинстве случаев остаются аналоговыми. Это объясняется тем, что цифровые IP-видеокамеры, способные работать как полноценные сетевые устройства пока еще слишком дороги для их массового внедрения в системы безопасности, но их применение является, несомненно, одним из перспективных направлений развития современных систем охранного телевидения.

Помимо использования цифровых IP камер развитие видеосистем безопасности на современном этапе проходит по двум направлениям:

Видеосистемы с возможностью удаленного мониторинга;

Интеллектуальные системы видеонаблюдения.

Поскольку перспектива самих телевизионных систем - это цифровая обработка видеосигнала, то в качестве основных каналов и технологий связи при построении систем безопасности следует рассматривать современные телекоммуникационные технологии, использующиеся для организации вычислительных сетей, в том числе и сети Интернет. Значительное снижение стоимости услуг доступа к ресурсам Интернет и развитие сетей мобильной связи позволяют говорить о переходе систем безопасности в новую эру распределенных решений.

Для построения современных системы охранного телевидения телекоммуникационные технологии предоставляют широкие возможности распределенных «клиент-серверных» решений. Ориентация подобных решений на работу в IP-сетях, которыми является подавляющее большинство локальных вычислительных сетей, позволяет разработчикам, а также интеграторам таких систем говорить о возможности их функционирования в глобальной компьютерной сети Интернет (рис. 4.28). Однако необходимо отметить, что широкие возможности, которые дает Интернет, требуют взвешенного подхода к построению систем безопасности на базе его каналов, прежде всего исходя из специфики задач, стоящих перед этими системами.

Надо отметить, что при взвешенном подходе к построению систем безопасности такие возможности могут обеспечить повышение надежности охраны. В числе применений данной технологии упомянем о контроле над действиями службы охраны со стороны заказчика или о мониторинге некритических параметров удаленных объектов. Технические возможности для этого есть, но необходимо учитывать некоторые дополнительные факторы технологий «клиент-серверных» решений:

Технические средства «клиента» должны обладать достаточно высокой вычислительной мощностью, чтобы обеспечить эффективное декодирование видеопотока;

Канал подключения к Интернету со стороны технических средств «клиента», и тем более со стороны сервера, должен иметь достаточную пропускную способность;

Сервер системы охранного телевидения должен обязательно иметь выделенный IP-адрес.

Рис. 4.28 Структура системы удаленного видеомониторинга с использованием сети INTERNET

Традиционно под интеллектуальными системами принято понимать системы, в основе которых заложен математический аппарат искусственного интеллекта, обладающий способностью обнаруживать свойства, ассоциируемые с разумным поведением человека. Другими словами, такие системы, которые способны к самообучению в той или иной степени. Однако, применительно к системам видеонаблюдения термин – «интеллектуальное видео» рассматривается несколько шире. К «интеллектуальным» функциям систем охранного телевидения относятся такие, в которых телевидение берет на себя функцию автоматической оценки обстановки или же выступает в роли технического средства обнаружения. В их числе:

1. Обнаружение перемещения в зоне наблюдения (видеодетекция). Эту функцию поддерживают практически все регистраторы. При этом оператор может задавать зону на экране монитора, движение в которой вызывает сигнал тревоги.

2. Распознавание (классификация) объектов. Более сложная функция. Система должна не только обнаружить динамический объект, но и правильно отнести его к какому-либо классу, отличить человека от животного и от качания веток деревьев. Это позволяет резко повысить помехоустойчивость видеодетектора, действующего в сложной помеховой обстановке, например на открытом воздухе. Основными параметрами, по которым производится распознавание образов, являются пространственные характеристики объектов: габаритные размеры, периметр, площадь и т.д.

3. Динамическое слежение за нарушителем. Системы динамического целеуказания анализируют изменения координат характерных точек объекта, например центра тяжести, цвета.

В интеллектуальной системе видеонаблюдения сочетается целый комплекс современных технологий, включающих:

Новые алгоритмы сжатия видеоизображения, разрабатываемые в отличии от стандартных специально для потребностей охранного телевиденья;

Различные технологии для обработки изображений от нескольких видеокамер, например – получение панорамного вида, осуществление логических операций (пересечение, вычитание, сложение);

Технологии организации видеоархивов и осуществления поиска в них. В настоящее время существуют разработки, которые отходят от традиционного принципа поиска в видеоархиве – по временному признаку, и используют в своей работе совершенно новые алгоритмы, позволяющие осуществлять поиск не по времени, а по содержанию кадра. Такой подход позволяет в несколько раз повысить эффективность анализа архива;

Специализированные файловые и операционные системы, специально разрабатываемые в качестве платформ на которых строятся остальные технологии;

Использование интеллектуальных детекторов.

Именно интеллектуальные детекторы позволяют строить действительно сложные системы, способные не просто передавать, хранить и преобразовывать видеоданные, а например, самостоятельно оценивать ситуацию на объекте, выявлять внештатные ситуации и переводить систему безопасности в режим «Тревога» фактически без участия оператора.

К интеллектуальным детекторам, использующимся в современных системах можно отнести:

Детектор движения и направления - является фундаментальным детектором. Он срабатывает на появление движения в кадре, обнаруживает движущиеся объекты и определяет направление их движения;

Детектор лиц оповещает о появлении в кадре лица;

Детектор оставленных предметов - оповещает о появлении или исчезновении в кадре предмета;

Аудиодетекторы - детектор звука и человеческой речи;

Детекторы закрытия и засветки камеры;

Детекторы фокусировки камер и другие сервисные детекторы.

Контрольные вопросы

1. Дайте определение извещателя, приемно-контрольного прибора, системы передачи извещений.

2. Перечислите основные задачи, решаемые с использованием СКУД.

3. В чем состоит простейший алгоритм работы СКУД?

4. Каким образом классифицируются устройства преграждающие управляемые?

5. Какие устройства входят в состав устройств исполнительных?

6. Каким образом классифицируются идентификаторы?

7. Перечислите типы идентификаторов по виду идентификационных признаков.

8. Что такое многорубежная охрана?

9. Какие бывают охранные извещатели?

10. Какие основные функции выполняют программные комплексы?

11. По каким признакам классифицируются СКУД?

12. В чем отличие автономных СКУД от централизованных?

13. Перечислите и расшифруйте основные функции систем охранного телевидения.

14. Как принято классифицировать СОТ в зависимости от целевых задач видеоконтроля?

15. Как принято классифицировать СОТ в зависимости от вида наблюдения?

16. Перечислите основные и дополнительные компоненты СОТ.

17. Какие типы видеокамер используются в СОТ?

18. Опишите основные характеристики видеокамер.

19. Опишите типы цифровых устройств приема и обработки видеоинформации.

20. Что представляют собой системы удаленного видеомониторинга объектов?

21. Перечислите, какие бывают приемно-контрольные приборы.

Литература

1. «Безопасный город» - это современный уровень и обратная связь. // Охрана. - 2007. - № 4. – С.4-8.

2. http://www.armosystems.ru/system/elm-locks.ahtm.

3. http://www.kronwerk.ru/solution/start.php.

4. Security Sales & Integration («Продажа и интеграция систем безопасности») [Электронный ресурс]. – Режим доступа: www.secnews.ru, свободный. – Загл. с экрана: Цифровые видеорегистраторы - изучение основ. – Яз. рус.

5. Гинце А.А. Эволюция автономных СКУД / А.А. Гинце // Системы безопасности. - 2008. - №2. – С. 210-214.

6. ГОСТ Р 50755-95 (МЭК 839-1-1-88) Системы тревожной сигнализации Часть 1. Общие требования. Раздел 1. Общие положение.

7. ГОСТ Р 50776-95 (МЭК 839-1-4-89).Системы тревожной сигнализации Часть 1. Системы охранной сигнализации. Общие требования.

8. ГОСТ Р 50777-95 (МЭК 839-1-б-90) Системы тревожной сигнализации Часть 2. Требования к системам охранной сигнализации.

9. ГОСТ Р 51241-2008 «Средства и системы контроля и управления доступом. Классификация. Общие технические требования. Методы испытаний».

10. Дамьяновски В.Д. CCTV. Библия охранного телевидения / В. Дамьяновски. – М.: ООО «ИСС», 2002. – 340 с.

11. Демьяновски В. Д. Технологии создают преимущества // INNOVA. -2007 - №1.-С. 24-26.

12. Демьяновски В. Д. Технологии создают преимущества // INNOVA. -2007 - №1.-С. 24-26.

13. Зарубин В.С. Технические системы антитеррористической и противокриминальной защиты объектов: учебное пособие - Воронеж: Воронежский институт МВД России, 2009 – 192 с.

14. Защищенные системы связи: учебное пособие / В.С. Зарубин, С.Н. Хаустов, А.Н. Бабкин - Воронеж: Воронежский институт МВД России, 2009. – 60 с.

15. Лукьяница А.А. Цифровая обработка видеоизображений./ А.А. Лукьяница, А.Г. Шишкин. – М.: «Ай-Эс-Эс Пресс», 2009. – 518 с.

16. Малков А. Перспективы развития сетевого видеонаблюдения / А. Малков // Алгоритм Безопасности. – 2005. - № 4. - С. 66-67.

17. Об одобрении концепции федеральной системы мониторинга критически важных объектов и (или) потенциально опасных объектов инфраструктуры Российской Федерации и опасных грузов: Распоряжение Правительства Российской Федерации от 27 августа 2005 №1314-р.

18. Охранно-пожарный комплекс централизованного наблюдения «Альтаир»: учебное пособие / В.С. Зарубин, М.А. Ильичев – Воронеж: Воронежский институт МВД России, 2007. – 70 с.

19. Путятин А. Современные виды цифровых видеосистем и их развитие / А. Путятин // Алгоритм Безопасности. - 2006.- № 6. – С. 64-68.

22. Системы мобильной связи: учебное пособие / В.С. Зарубин, С.Н. Хаустов, А.Н. Бабкин - Воронеж: Воронежский институт МВД России, 2007. - 150 с.

23. Системы охранного телевидения: методическое пособие / Н.В.Будзинский [и др.]. – М.: НИЦ «Охрана», 2008. – 222 с.

24. Федеральный закон от 6 марта 2006 года № 35-ФЗ «О противодействии терроризму».

СРЕДСТВА ОХРАННОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ В СИСТЕМЕ БЕЗОПАСНОСТИ: ТАКТИКА ПРИМЕНЕНИЯ И ВЫБОР ОСНОВНЫХ КОМПОНЕНТОВ

С. Журин, О. Панин

Мир и безопасность №6, 2003

1.ТАКТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ПРИМЕНЕНИЯ

Терминология. Первый вопрос, с которым приходится сталкиваться в разговоре про охранное телевидение, - это терминология. Разнобой в терминах поразительный, несмотря на принятый недавно государственный стандарт. При всей кажущейся второстепенности этой проблемы, создание общей терминологической базы - важный шаг на пути стандартизации этой группы техники. Основные термины изложены в ГОСТ Р 51558-2000 "Системы охранные телевизионные. Общие технические требования и методы испытаний", а также в ГОСТ 21879-88 "Телевидение вещательное. Термины и определения" и ГОСТ 23456-79 "Установки телевизионные прикладного назначения. Методы измерений и испытаний".

Телевидение бывает вещательным и замкнутым, не предназначенным для массовой аудитории. Телевизионная система замкнутого типа представляет собой совокупность технических средств, обладающих конструктивной, параметрической, информационной, программной и эксплуатационной совместимостью и обеспечивающих реализацию замкнутого телевидения. В свою очередь, система охранная телевизионная (СОТ ) - телевизионная система замкнутого типа, предназначенная для получения телевизионных изображений (со звуковым сопровождением или без него), служебной информации и извещений о тревоге с охраняемого объекта. Техническое средство СОТ - конструктивно и функционально законченное (аппаратно-программное) устройство, входящее в состав системы.

Различают следующие состояния СОТ:

• состояние тревоги – является результатом реагирования системы на тревожное событие;
• состояния наблюдения - система выполняет функции, достаточные для просмотра сцены оператором, либо ручного сопровождения цели;
• состояние охраны – система выполняет функции, достаточные для автоматического и при необходимости ручного сопровождения цели.

Обзор основных функций. Совместимость - необходимый, но недостаточный фактор, объединяющий различные устройства в систему. Набор более-менее случайно расположенных телекамер еще не является системой. Эффективная система теленаблюдения должна строиться на основе тщательно продуманной концепции защиты объекта. В ней должны быть четко определены задачи, которые призвано решать СОТ при обеспечении безопасности. Среди типовых задач можно выделить следующие:

1. Оперативное наблюдение за охраняемой территорией, зданиями и помещениями. Самая простая функция "СОТ в состоянии наблюдения" - так это называется по ГОСТ Р 51558-2000. Телекамеры могут устанавливаться скрытно или открыто, в зависимости от решаемой задачи. Обнаружение нарушителя возложенона оператора.

2. Оценка сигнала тревоги. Телекамера используется совместно с техническим средством охраны для подтверждения факта срабатывания последнего.

Здесь надо обратить внимание на одно обстоятельство: обнаружение и оценка - две разные вещи. Обнаружение - это сообщение о возможном событии, критическом с точки зрения обеспечения безопасности. Оценка - мероприятия по выяснению того, действительно ли произошло нападение или имеет место ложная тревога. Кроме того, бывает полезна любая дополнительная информация "с места события": как выглядят нарушители, сколько их, как они себя ведут.

Проводились специальные исследования, которые показали, что люди лучше решают задачу оценки, чем обнаружения. Поэтому на небольшом и не очень важном объекте применение людей для обнаружения вполне допустимо, но для обеспечения высокого "уровня безопасности" требуется функция автоматической оценки событий.

3. Телевидение может использоваться совместно с системой управления доступом для повышения эффективности контрольно-пропускных функций. Например, при проходе через КПП с низким трафиком и отсутствием оператора можно дистанционно устанавливать личность человека по хранящейся в базе данных фотографии.

4. Психологическое воздействие на нарушителя. Телекамеры, даже неработающие, могут оказывать "отпугивающее" действие, выполняя таким образом предупредительно-профилактическую функцию.

5. Документирование событий на объекте. Материал видеоархивов может оказаться полезным в качестве доказательной базы при расследовании несанкционированных действий.

Это самые простые функции телевидения в системе охраны, требующие присутствия человека-оператора и/или постоянной записи. К "интеллектуальным" функциям относятся такие, в которых телевидение берет на себя функцию автоматической оценки обстановки или же выступает в роли технического средства обнаружения. В их числе:

1. Обнаружение перемещения в зоне наблюдения (видеодетекция). Такие устройства частовстраиваются в стандартные мультиплексоры. При этом оператор может задавать зону на экране монитора, движение в которой вызывает сигнал тревоги.
2. Распознавание (классификация) объектов. Более сложная функция. Система должна не только обнаружить динамический объект, но и правильно отнести его к какому-либо классу, отличить человека от животного и от качания веток деревьев. Это позволяет резко повысить помехоустойчивость видеодетектора, действующего в сложной помеховой обстановке, например на открытом воздухе. Основными параметрами, по которым производится распознавание образов, являются пространственные характеристи ки объектов: габаритные размеры, периметр, площадь и т.д.
3. Динамическое слежение за нарушителем. Системы динамического целеуказания анализируют изменения координат характерных точек объекта, например центра тяжести, цвета.

В чем преимущества использования средств охранного телевидения в качестве технических средств обнаружения?

Во-первых, отпадает необходимость устройства контрольно-следовой полосы в запретной зоне. Однако, если телекамера включается по факту срабатывания, а нарушитель будет преодолевать рубеж около телекамеры, то он будет в поле зрения меньше секунды и оператор может не успеть его заметить. Поэтому такую схему желательно применять при постоянном наблюдении (записи) обстановки в запретной зоне. Кроме того, бывает очень полезно устраивать теленаблюдение за участками, отдаленными от размещения подразделения службы безопасности.

Во-вторых, пассивный принцип действия обеспечивает маскируемость рубежа наблюдения. Аппаратура теленаблюдения работает в видимом (инфракрасном) диапазоне электромагнитных волн, обнаружение техническими средствами разведки довольно затруднено.

В-третьих, высокое быстродействие работы. Сигнал от телекамеры представляет собой растровый пространственно-временной сигнал. Цифровые методы обработки позволяют в реальном времени провести экспресс-анализ видеосигнала в задачах обнаружения и распознавания объектов в зоне наблюдения, что особенно важно при быстром развитии конфликтной ситуации в системе "охрана - нарушитель".

2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ВЫБОРА АППАРАТУРЫ

Типовая структура СОТ. В любой, даже самой простой СОТ, присутствуют по крайней мере следующие устройства:

• телекамера;
• объектив;
• видеомонитор;
• источник электропитания, в том числе резервного;
• соединительные линии.

Этого достаточно для организации простейшей системы видеонаблюдения. Для реализации более интеллектуальных функций в состав системы могут входить:

• устройства управления и коммутации видеосигналов;
• компьютер;
• обнаружитель движения;
• видеонакопитель;
• поворотное устройство с трансфокатором;
• преобразователь видеосигналов.

Типовая структура СОТ показана на рис.1.

Рис. 1. Типовая структура СОТ

Аппаратура обработки видеосигналов: цифровая или аналоговая? Первый шаг, который необходимо сделать при выборе аппаратуры СОТ, - это определить, какую аппаратуру обработки видеосигналов ставить на охраняемом объекте: цифровую или аналоговую. Каждая из этих систем имеет свои преимущества и недостатки, выбор в первую очередь определяется набором качеств, которые будут в большей мере удовлетворять заказчика. Основными показателями качества этих систем являются:

• надежность;
• скорость и качество записи видеоинформации;
• трудоемкость технического обслуживания;
• эффективность применения;
• стоимость;
• перспективы интеграции с другими подсистемами безопасности.

Рассмотрим эти показатели подробнее.

Надежность. Надежность аналоговых систем является высокой. Надежность аппаратуры цифровой обработки сигналов зависит от качества компьютеров и установленного на них программного обеспечения. Основным недостатком цифровых систем является "зависание" компьютеров и выход из строя жестких дисков. При зависании теряется часть видеоинформации, а при выходе из строя винчестера может потеряться вся несохраненная на другой накопитель информация.

Поэтому для предупреждения потери информации из-за проблем с винчестером необходимо дублировать запись на другой носитель данных с использованием сети или аппаратных устройств. Для защиты от "зависания" необходимо использовать лицензионное программное обеспечение, компьютеры "белой" сборки. Необходимо выгрузить все ненужные программы, которые также повышают риск "зависания". Также существуют программы и аппаратные устройства, которые перезапускают компьютер при "зависании". Наиболее надежным считается программное обеспечение, разработанное производителем, но оно, как правило, стоит достаточно дорого.

При работе с аналоговой системой видеоконтроля на одном объекте в течение трех лет из технических недостатков можно было отметить только то, что видеомагнитофон некачественно производил запись. Работа цифровых систем характеризуется периодическими "зависаниями", как правило, раза два-три в месяц. Но главное, чтобы нарушитель не вступил в сговор с оператором СОТ, который может имитировать "зависание".

Скорость и качество записи видеоинформации. Стандартный Time Lapse - видеомагнитофон, работающий в режиме "старт-стоп", записывает на одну 3-часовую кассету видеоинформацию в течение 24-х часов. При этом в секунду записывается около 6 кадров. Для записи информации с телекамер используется мультиплексор (последовательное переключение всех камер по очереди на запись) или квадратор (интеграция в одном кадре изображений от всех телекамер). В случае использования квадратора изображение для каждой камеры получается плохого качества при скорости 6 кадров в секунду. При использовании мультиплексора для четырех камер изображение получается нормального качества, но промежуток между кадрами составляет 0,7 секунды, а при использовании 16-ти телекамер - уже 2,5 секунды. Плохое качество записи часто не позволяет распознать объект обнаружения, а низкая скорость может не позволить зафиксировать факт совершения противоправного действия, например кражу товара или кидание камня в окно. Запись цифровой видеосистемы достаточно качественна, что позволяет записывать 32 телекамеры со скоростью 6 кадров в секунду на канал. Это не хуже, чем с использованием одного видеомагнитофона на одну телекамеру. Однако методы программного сжатия данных несколько искажают крупные объекты на изображениях при их последующем просмотре. Запись информации происходит по кольцевой схеме: последняя запись уничтожается новой. Поэтому емкость цифрового архива, например для 24 телекамер на винчестере емкостью 120 Гб, составляет один день при непрерывной записи 6 кадров в секунду (1 кадр - 10 Кб). При наличии детекторов движения или алгоритмов записи по сигналу движения емкость может составить 1 неделю. Требования по емкости видеоинформации на некоторых объектах достигают двух-трех месяцев. Поэтому цифровые архивы в таком случае необходимо периодически сохранять.

Трудоемкость технического обслуживания. Для аналоговой системы необходима ежедневная смена, архивация и перемотка кассет, полугодовая чистка и раз в три-пять лет замена видеоголовок видеомагнитофона.

Для цифровой системы необходимо раз в полгода проводить чистку от пыли внутренностей компьютера, делать резервные копии видеозаписей и раз в четыре-пять лет покупать новый накопитель на жестком магнитном диске.

Эффективность применения. С аналоговой системой работать достаточно просто: необходимо уметь менять кассеты, перезапускать систему или ее отдельные элементы и просматривать запись по факту совершения противоправных действий. Это может любой охранник. Видеоинформацию с кассеты посмотреть нельзя, пока идет запись, для распечатки кадра нужен специализированный принтер. Цифровые системы позволяют одновременно наблюдать запись и просматривать архив по каждой телекамере. Распечатывать изображения можно на обычном принтере. Архивирование записей необходимо производить, когда требуется длительное хранение и большое количество телекамер. Аналоговые системы при записи на видеомагнитофон позволяют писать только один аудиоканал, и только в режиме старт-стоп, в то время как цифровые системы могут непрерывно или по факту превышения определенного звукового порога записывать аудио-сигнал.

Стоимость. При количестве телекамер менее 32, а также когда нет высоких требований к скорости и качеству записи или же необходимо долго обучать персонал работе с компьютерами, дешевле использовать аналоговую аппаратуру обработки. При увеличении количества телекамер цифровая система обычно стоит дешевле: не нужно добавлять новые квадраторы, мультиплексоры, устройства записи.

Возможность интеграции с другими подсистемами безопасности. При выборе аппаратуры следует изучить перспективы интеграции СОТ с системами контроля доступа, сбора и обработки информации от датчиков охранной сигнализации и т.д. Предпочтение целесообразно отдать цифровой аппаратуре, т.к. аналоговую затруднительно интегрировать с другими подсистемами безопасности объекта.

Как выбрать телекамеру?

Цветная или черно-белая? Черно-белые телекамеры стоят в полтора раза дешевле цветных, у них выше разрешающая способность (в полтора-два раза) и чувствительность (в 4-8 раз). Их следует применять при наблюдении больших открытых территорий. Они хорошо работают в условиях низкой освещенности, небольшого тумана.

Цветные камеры позволяют лучше идентифицировать наблюдаемый объект, на цветном изображении можно увидеть то, что незаметно на черно-белом. Однако стоимость телевизионной системы в 2-2,5 раза выше черно-белой, с учетом цветных видеомониторов и других компонентов. Цветные камеры следует устанавливать только при наличии достаточного освещения и если цветное изображение действительно необходимо: например для фотографий, на КПП для идентификации цвета автомобиля и т.д. Однако для эффективного применения цветного телевидения ночью необходимо обязательно включать в состав ТВ-системы средства освещения.

На рынке также есть телекамеры с автоматическим переключением режимов с цветного в черно-белый при снижении освещенности ночью. Так, телекамера "Enviro Dome G3" производства PHILIPS CSI может быть запрограммирована на переключение в "ночной" режим автоматически, при снижении освещенности ниже определенного порога, или оператором вручную с клавиатуры управления камерой.

Стандартного или высокого разрешения? Телекамеры стандартного и высокого разрешения имеют разрешающую способность в среднем 400 и 600 телевизионных линий соответственно.

Для построения видеосистем высокого или стандартного разрешения также необходимо, чтобы все компоненты поддерживали это высокое разрешение: видеомагнитофоны (желательно цифровые), мониторы (не менее 17"), видеоквадраторы.

Чувствительность: стандартная или высокая? Телекамеры стандартной чувствительности могут работать при освещенности, равной полной луне. Такие телекамеры на улице или в помещениях целесообразно применять при наличии искусственного освещения.

Телекамеры высокой чувствительности работают при уровнях освещенности от четверти луны. Такие телекамеры используют для наблюдения за большими территориями, для которых трудно обеспечить хорошие условия освещенности.

Телекамеры с ночными режимами работы обладают чувствительностью, позволяющей получать приемлемое изображение при свете от звезд, закрытых облаками. Телекамеры данного типа целесообразно использовать, когда применение источников освещения, в т.ч. инфракрасных, нежелательно из-за демаскирования наблюдения, т.е. когда нарушитель не должен знать о ведущемся наблюдении: источник освещения "засечь" гораздо проще, чем работающую телекамеру.

Применение телекамер со скрытой установкой. Телекамеры PIN-HOLE, а также обычные телекамеры с маленькими объективами при скрытой установке желательно применять совместно с цифровыми системами записи. При этом не нужно менять видеокассеты, потому что запись будет идти по кольцевому принципу незаметно для оператора. В данном случае операторы, обслуживающие систему, не будут знать об их наличии и, следовательно, не смогут проинформировать нарушителя о ведущейся записи.

Объектив: постоянная или автоматическая диафрагма? Объектив с постоянной диафрагмой стоит в 2,5-3 раза дешевле, чем объектив с автоматической диафрагмой. Но объективы с постоянной диафрагмой необходимо устанавливать на телекамеры, находящиеся в режимах постоянной освещенности: например внутри здания, где на камеры не будут попадать солнечные блики, а по ночам не будут выключать освещение. Нельзя устанавливать объективы с постоянной диафрагмой в местах наблюдения охраняемых ценностей или подходов к ним: нарушитель может разбить источники освещения и не будет виден при записи.

ИК-освещение: когда оно необходимо? Если освещение должно быть невидимым, применяют инфракрасное (ИК) освещение. Если допустимо демаскирующее свечение самих источников излучения, то применяются излучатели с длиной волны 880-920 нм. Чтобы маскировать сам излучатель даже при прямом визуальном наблюдении с близкого расстояния, применяются излучатели с длиной волны 940-950 нм.

При использовании ИК-подсветки необходимо учитывать, что из-за сдвига светового диапазона процесс восприятия несколько деформируется. При этом будут происходить разные изменения: растения и деревья будут выглядеть ярче, лица будут выглядеть по-другому (особенно при использовании косметики), у одежды может измениться цвет и яркость, туман и пыль могут создавать засветку и т.д.

Трансфокатор: нужен или нет? Трансфокатор -это объектив с переменным фокусным расстоянием. Как правило, трансфокаторы устанавливаются на телекамеры, размещенные на поворотном устройстве. Такая комбинация телекамеры и трансфокатора позволяет эффективно наблюдать за движущимися объектами. При этом можно наблюдать как общий план, так и отдельные интересные объекты: номера машин, лица и т.д. Угол обзора трансфокатора меняется от 40° до 1°. Применение трансфокатора на телекамере целесообразно для таких объектов, как спортивные стадионы, ярмарки, автостоянки. Однако стоит отметить, что эффективность слежения за движущимся объектом в значительной степени зависит от умения оператора управлять трансфокатором и поворотным устройством. Также время наведения на объект вручную при максимальном разрешении с минимального может занимать 30-50 секунд, даже при опыте работы. Поэтому не стоит возлагать слишком оперативные задачи на такую систему при ручном наведении. Существуют специализированные программные средства, позволяющие "поймать" объект и организовать эффективное автоматическое слежение за ним.

Купольная камера: насколько она необходима? Купольная камера предназначена для непрерывной круглосуточной работы в управляемом или автоматическом режиме в супермаркетах, казино, гостиницах, офисах, банках, т.е. там, где много зон видеонаблюдения и предъявляются высокие требования к качеству изображения. Купольная камера не привлекает внимания. Угол обзора составляет 360° в горизонтальной и 180° в вертикальной плоскости. В течение секунды камера позволяет произвести позиционирование на желаемую точку с оптическим приближением до 25 раз. Стоимость цветной камеры, с наличием приближения, а также точек останова, такой как SANYO VCC-9300R составляет около 2000$.

Что дальше? Выбор оптимальной системы. На этапе выбора телекамер и аппаратуры обработки видеосигналов определяются основные технические требования к СОТ, формируется "технический облик" будущей системы. После этого необходимо определить места расположения телекамер на охраняемом объекте, расположение аппаратуры обработки сигналов, определить объем и тип линий коммуникации, необходимых для подключения удаленных телекамер к станционной аппаратуре, и т.д. Вслед за этим нужно оценить стоимость СОТ. В данном случае нужно исходить из стоимости аппаратуры, монтажных и пуско-наладочных работ. Важно учесть эксплуатационные расходы, рассчитанные на какой-нибудь интервал времени, например на 3 года. Таким образом, опираясь на приведенные выше критерии выбора средств охранного телевидения и оценив стоимость различных вариантов построения СОТ, можно выбрать оптимальный набор аппаратуры по критерию "цена-качество".

Использование системы охранного телевидения позволяет существенно повысить эффективность охраны в целом, снизить численность личного состава охранной службы и, следовательно, затраты на обеспечение безопасности объекта; организовать круглосуточный тотальный автоматический видеоконтроль за ситуацией, создать всеобъемлющие видеоархивы, достоверно квалифицировать факт проникновения или ложное срабатывание средств сигнализации, а так же повысить комфортность работы администрации и существенно улучшить условия работы службы охраны .

При выборе системы телевизионного наблюдения используем потенциальный метод, в результате которого выбираем «Trassir».

«Trassir» - Цифровая многоканальная система видеонаблюдения представляет собой аппаратно-программный комплекс и в совокупности с персональным компьютером позволяет решить практически весь ряд задач по наблюдению, архивированию и удаленному доступу к видеоинформации с помощью только одного блока.

Возможности системы:

Синхронная видео и аудиорегистрация до 64 каналов;

Ввод и обработка до 64-х видеоканалов в реальном времени на один компьютер;

Отображение 64-х и более каналов на одном или нескольких экранах (локальные и сетевые устройства)

Регистрация более 64-х каналов с использованием IPвидеоустройств;

Аппаратное детектирование движения по каждому каналу;

Архивирование информации на жесткий диск или другие цифровые носители;

Просмотр архивов одновременно с живыми изображениями;

Вывод на экран произвольного числа видеокамер одновременно;

Подключение до 32-х аналоговых мониторов с помощью специальных плат;

Автоматическая запись по циклу, поддержка большого количества дисков;

PTZ– управление поворотными камерами, как в ручном, так и автоматическом режиме;

Объединение в единую систему неограниченного числа компьютеров для создания единого охранного комплекса;

Автономная работа с удаленным доступом;

Разграничение доступа к видеокамерам и ресурсам системы;

Интеграция с популярнейшими охранно-пожарными сигнализациями и системами контроля доступа.

Одним из главных преимуществ системы это то, что в системах цифрового видеонаблюдения и аудиозаписи «Trassir» реализована интеграция с автоматизированным рабочим местом (АРМ) «Орион». Интегрированное решение позволяет организовать на охраняемом объекте единую систему безопасности, в которой видеоподсистема взаимодействует с системой контроля доступа и системой охранно-пожарной сигнализации. Система видеонаблюдения «Trassir», интегрированная с АРМ «Орион», позволяет осуществлять двустороннее взаимодействие по обмену информацией и управлению.

АРМ «Орион» способна управлять системой «Trassir» - программа «Орион» посылает команды видеосистеме по определенному сценарию или событию, указанному в «Администраторе БД», входящеeв состав АРМ «Орион». Например, при сработке датчика проникновения «Орион» включает заданные видеоканалы системы «Trassir» на отображение и запись. Пользователь может управлять отображением видеоканалов на удаленных и локальных серверах с графических планов помещений в АРМ «Орион».

5.1 Методика выбора объективов для камер слежения

Выбор объективов определяется, в основном, назначением и условиями работы TV-камер. При известных условиях всегда можно установить следующие данные: возможные освещённости объектов съёмки, ширину, глубину и удалённость пространства, в котором может находиться объект, параметры TV-системы и тип преобразователя «свет-сигнал». По этим параметрам можно выбрать объективы и рассчитать основные оптические характеристики видеокамеры. Обычно расчёт ведут в следующем порядке:

определяются фокусные расстояния;

находятся углы поля зрения TV-камер;

вычисляют максимальные значения относительных отверстий;

выбирают объективы;

рассчитывают основные оптические характеристики видеокамеры.

Фокусные расстояния обычно выбирают так, чтобы обеспечить масштабы, при которых в пределах кадра можно поместить всю контролируемую площадь, отдельные предметы, расположенные по всей её глубине, а также, при необходимости, крупным планом мелкие объекты, находящиеся на переднем плане. В результате расчёта определяется диапазон фокусных расстояний объектива и на основании этого принимается решение о выборе вариообъектива, перекрывающий необходимый диапазон фокусных расстояний, либо объектива с фиксированным фокусным расстоянием, при этом следует учитывать, что последние более дёшевы и позволяют получить более качественное изображение.

Часто при выборе объектива используется параметр, называемый «полем горизонтальной съёмки при заданном расстоянии»:

Размеры матрицы являются постоянными величинами:

4.8 мм для камер с размером матрицы 1/3”;

6.4 мм для камер с размером матрицы 1/2”;

8.8 мм для камер с размером матрицы 2/3”.

5.2 Расчет параметров объектива

Выбор каждой конкретной телекамеры начинают с определения необходимого поля зрения объектива по горизонтали (Н), вертикали (V), а также расстояния до объекта контроля (D). По этим данным углы зрения необходимого объектива по горизонтали (αг) и вертикали (αв) определяют по формулам:

α г = 2arctg(Н/D) рад, (4)

α в = 2arctg(V/D) рад, (5)

где V,H- поле зрения объектива по вертикали и горизонтали, м;

D- расстояние до объекта контроля, м.

Затем определяют фокусное расстояние объектива:

f 1 =h/2tg(α г /2), (6)

f 2 = v/2tg(α в /2), (7)

где h и v - размер ПЗС - матрицы по горизонтали и вертикали, мм;

f 1 и f 2 - фокусные расстояния объектива, мм.

Из значений f 1 и f 2 выбирают меньшее, для охвата всего обходимого поля зрения. Затем выбирают стандартный объектив с ближайшим меньшим фокусным расстоянием, который обеспечивает несколько большее поле зрения.

Затем определяют минимальную деталь объекта (минимально различимую деталь - МРД), которая может различаться с помощью выбранной камеры и объектива:

S H =2000·D/R·tg(α г /2), (8)

S V =2000·D/625·tg(α В /2), (9)

где R - разрешение телекамеры, твл;

D - расстояние до объекта контроля, м;

S H , S V - размеры минимально различимой детали изображения по горизонтали и вертикали, мм.

После этого рассчитанное значение размера МРД по горизонтали сравнивают с показателями, приведенными в таблице.

Таблица 22 – Определение целевой задачи видеоконтроля

Для каждой видеокамеры необходимо производить расчет «мертвой зоны».

Рисунок 1 – «Мёртвая зона»

При установке камер слежения на опору возникает так называемая «мёртвая зона» – это неконтролируемое пространство, начинающееся непосредственно от опоры, на которую установлена камера, и заканчивающаеся пересечением пола и нижним лучом угла поля зрения камеры по вертикали (α в).

Угол, образованный углом «мертвой зоны», и углом зрения объектива по вертикали рассчитывается по формуле:

β=arctg(D/Λ-V) рад, (10)

где D– расстояние до объекта контроля;

Λ– высота установки камеры;

V– поле зрения объектива по вертикали.

Угол мертвой зоны получают вычитанием α в из β.

Размер «мертвой зоны» определяется из формулы:

М = Λ·tg(α), (11)

где α =π угол мертвой зоны/180º (перевод в радианы).

Произведем расчет объектива видеокамеры, установленной на въезде АКПП разгрузочной площадки.

Телевизионная камера № 1.

Поле зрения объектива:

По горизонтали Н = 10 м;

По вертикали V= 2,5 м.

Расстояние до объекта: D= 5 м.

Формат ПЗС- матрицы: 1/3” дюйма: h=4,9 мм;v=3,7 мм.

Рассчитываем углы зрения объектива: α г =126,2º; α в =52,8º.

Рассчитываем фокусные расстояния: f1 = 4,9 мм;f2 = 0,92 мм.

Высота установки камеры: Λ = 3 м.

Рассчитываем угол мертвой зоны: α мз = 30º

Рассчитываем величину «мертвой зоны»: М=1,8 м.

Вывод: исходя из полученных данных, выбираем видеокамеры с соответствующими параметрами объектива.

Видеокамеры, устанавливаемые на объекте, должны отвечать следующим требованиям:

Черно-белое изображение;

Освещенность не менее 0,01 лк;

Возможность цифровой обработки видеосигнала;

Температурный диапазон:

а) камеры для помещений 0-40ºС,

б) камеры для периметра -50 ÷ +50ºС;

Напряжение питания 12 В.

Для наружного наблюдения наиболее подходят камеры МВК-16. Данные камеры отвечают всем предъявляемым требованиям. Параметры объективов данных камер соответствуют расчетным.

5.3 Основные технические решения по видеонаблюдению, принятые в проекте.

В соответствии с РД оборудованию системой охранного телевизионного наблюдения подлежат:

Периметр территории;

Главный и служебные входы;

Помещения, в которых непосредственно сосредоточены материальные ценности, за исключением хранилищ ценностей;

Другие помещения по усмотрению руководства объекта или по рекомендации сотрудника подразделения охраны.

Информация со всех телекамер сводится на АРМ «Орион», в который интегрирована плата видеозахвата «TrassirMideo». Видео с камер отображается непосредственно в основном окне оперативной задачи АРМ «Орион» и на дополнительном мониторе.

В помещении оперативного дежурного установлены:

Два монитора;

АРМ «Орион» с интегрированной в нее платой видеозахвата «TrassirMideo»;

Источник питания для видеокамер «Скат-1200Д».

Система телевизионного наблюдения построена с использованием 16 видеокамер черно-белого изображения: 7 камер для наружной установки и 9 камер внутренней установки.

Камеры для наружной установки МВК-16.

Таблица 23 – Технические характеристики камеры МВК-16

Наружными видеокамерами осуществляется наблюдение за подходами к въезным и выездным воротам и калитке на периметре АКПП.

Информация со всех телекамер сводится на видеосервер (в помещении оперативного дежурного) с платой видеозахвата «TrassirMideo», которая устанавливается в корпус персонального компьютера. Запись, хранение и обработка видеосигнала осуществляется на жесткий диск с информативной емкостью не менее 500GB, с заданным алгоритмом и возможностью хранения информации от 16 видеокамер не менее 10 суток. Запись видеоинформации осуществляется с частотой 5 кадров в секунду. Разрешение при записи и воспроизведении изображения составляет 420 твл.

Система телевизионного наблюдения построена с учетом ограничения доступа лиц к записанной информации. Аппаратура выполняет свои функции в режиме непрерывного круглосуточного наблюдения.

В здании вокзала устанавливаются камеры для внутренней установки КРС – 303 ВН.

Таблица 24 – Технические характеристики камеры КРС-303ВН

Внутренними видеокамерами, осуществляется наблюдение за обстановкой в зале ожидания, околокассовой зоне, у входа в здание вокзала. Камеры, установленные в зале ожидания и в фойе вокзала дополнительно оснащены детекторами оставленных предметов.

Разработка системы охранного телевидения - очень сложная задача. Чтобы ее выполнить, мы должны обладать, как минимум, базовыми знаниями всех уровней системы, а также ее компонентов. Но еще более важно то, что до проектирования системы мы должны четко знать, что ожидает от нее потребитель.

Чего хочет потребитель?

Первое, и самое важное, без чего нельзя начинать проектирование охранной видеосистемы - знание и понимание запросов потребителя. Потребители могут быть технически грамотными и многие из них могуг разбираться в системах охранного телевидения также хорошо, как и вы. Но чаще всего они не знакомы с последними техническими достижениями и возможностями каждого компонента.

Прежде всего следует уяснить общую концепцию контроля и видеонаблюдения, которые требуются потребителю: будет ли вестись постоянный мониторинг видеокамерами и 24-х часовая работа персонала безопасности, или планируется работа в автоматическом режиме (обычно с постоянной записью), или же предполагается сочетание обоих вариантов наблюдения. Как только вы поймете, чего хочет заказчик, было бы неплохо разъяснить ему, чего можно добиться с помощью предлагаемого оборудования. Работать с небольшими и простыми системами достаточно легко, но как только они увеличиваются до 10 видеокамер и более (некоторые из которых могут быть установлены на поворотных устройствах), нескольких видеомониторов, более одного места видеонаблюдения, нескольких датчиков тревоги и видеомагнитофонов - задача намного усложнится.

Существует также множество неизвестных переменных, которые необходимо учитывать при разработке системы охранного телевидения. Что случится, если одновременно сработают несколько датчиков тревоги? Какой видеомонитор должен показывать «тревожные» видеокамеры? Будет ли записываться изображение по сигналу тревоги, если видеомагнитофон(-ы) в это время воспроизводи(-ят) запись? Какой уровень приоритета для каждого оператора? И так далее.

Эти переменные определяют сложность системы и, как в математике, чтобы решить задачу с большим количеством переменных, необходимо знать большее количество параметров. Потребитель может указать специализированные параметры, но только после того, как он поймет технические возможности оборудования.
Понятно, что для вас, как для эксперта охранного телевидения, императивом является знание компонентов, аппаратного оборудования и программного обеспечения, которое вы предлагаете, и пути наилучшего из возможных решения требуемой задачи.
Если в результате вы представите заказчику то, что обещали, или даже более, вы создадите у него благоприятное впечатление. Но если вы не выполните обещанного, то вашу работу, несомненно, сочтут неудовлетворительной. Помните, что когда потребитель удовлетворен вашей первой работой, появляются шансы, что он продолжит с вами работу.

Проще говоря: не следует утверждать, что система будет делать то-то и то-то, если сами не уверены и не можете гарантировать, что она выполнит все обещанное вами.

Поэтому для разработки хорошей, функциональной системы необходимо знать используемые компоненты, их преимущества и ограничения, как они взаимосвязаны и как потребитель хочет их использовать.

Первые требования, несомненно, будут соблюдены,
поскольку вы не можете заниматься проектированием охранного телевидения, если не владеете базовыми знаниями о таких системах. Последнее - то есть желания потребителя телефонного разговора или при встрече с ним.

Следующее, что вам необходимо сделать - это провести обследование объекта в месте размещения видеосистемы. Ниже приведены вопросы, которые вы должны задать потребителю до начала разработки системы и до или во время обследования места установки.

Какова основная задача проектируемой видеосистемы?
Если это сдерживающая злоумышленников система, то вам необходимо так спланировать размещение видеокамер и видеомониторов, чтобы они были видны публике. Если система предназначается для скрытого видеонаблюдения, то вам необходимо уделить особое внимание типу и размеру видеокамеры, ее маскировке, скрытности проводки и аналогичным проблемам, а также выяснению предполагаемых сроков ее установки (возможно, через несколько часов).

Кто будет оператором (-ами)?
Если планируется 24-х часовая работа охраны, реакция системы на сигнал тревоги должен быть другим, чем в автоматическом режиме или при работе в частично автоматическом режиме.

Это будет черно-белая или цветная видеосистема?
От этого будет зависеть стоимость системы и ее чувствительность. Следовательно, необходимо изучить освещенность в зоне установки системы. Цветное изображение даст большую информацию о деталях наблюдаемых объектов, но если предполагается наблюдение при очень низком уровне освещенности или при инфракрасном освещении, то не имеется других вариантов, кроме использования черно-белых видеокамер (если только заказчик не согласен оплатить некоторые новые, имеющиеся на рынке видеокамеры, которые переключаются с цветного на черно-белый режим).

Стоимость цветной системы диктуется не только видеокамерами, но и видеомониторами, видеомультиплексорами и/или видеоквадраторами (разделителями экрана), если таковые требуются. Излишне говорить, что последовательные или матричные видеокоммутаторы, так же как и TL-видеомагнитофоны одинаковы для черно-белых и цветных систем.

Сколько видеокамер будет использоваться?
Для небольшой системы с числом видеокамер до 6 достаточно одного видеокоммутатора или видеомультиплексора, для более крупной системы скорее всего понадобится матричный видеокоммутатор или большее число коммутаторов или видеомультиплексоров.

Сколько видеокамер будет с фиксированной установкой и объективом с постоянным фокусным расстоянием и сколько установлено на поворотных устройствах и имеет вариообьектив?
Между этими видами видеокамер существует большая ценовая разница. Если вместо видеокамеры с фиксированным фокусным расстоянием используется PTZ-камера, дополнительную стоимость составят вариообъективы (в противоположность объективам с фиксированным фокусным расстоянием), поворотное устройство или скоростная поворотная видеокамера, приемник сигналов телеуправления и пульт управления. Но преимущества, получаемые потребителем от системы с PTZ-камерой, увеличиваются в четыре раза. Если вдобавок к этому PTZ-камеры имеют предустановку, то гибкость и эффективность системы возрастает еще в несколько раз по сравнению с системой, использующей фиксированную видеокамеру. Если в систему входит только одна PTZ-камера и 6 фиксированных, то может потребоваться матричный видеокоммутатор, и стоимость всей системы значительно возрастет (по сравнению с системой, состоящей только из фиксированных видеокамер). В качестве альтернативы, управлять одной PTZ-камерой можно и при помощи специального цифрового контроллера или контроллера гателями поворотного устройства, но это также значительно увеличит стоимость системы. Поэтому, если задача требует применения PTZ-камеры, то экономичнее иметь несколько таких камер.

Сколько потребуется видеомониторов и пультов управления?
Для небольшой системы логично предложить один видеомонитор и один пульт управления, но как только увеличивается количество операторов и/или одновременно просматриваемых каналов и управляемых видеокамер, спланировать практичную и эффективную систему становится труднее. В этом случае - для планирования расположения оборудования и соединений - необходимо обследование диспетчерской (помещения охраны).

Будет ли система использоваться для мониторинга в реальном режиме времени (что требует немедленной реакции на тревоги), или будет осуществляться запись видеосигналов для последующего просмотра и проверки?
Ответ на этот вопрос определяет, понадобятся ли вам видеомагнитофон(-ы) с видеомультиплексором(-ми). Если у вас есть матричный видеокоммутатор, вам в любом случае потребуется еще и видеомультиплексор, а может даже два. Помните, что планируемые режимы «time lapse» зависят от того, как часто можно будет менять видеокассеты, а это определяет время обновления информации с каждой записываемой видеокамеры. Если вы хотите минимизировать время задержки при видеозаписи, то лучше выбрать два 9-ти (или 8-ми) канальных видеомультиплексора вместо одного 16-ти канального.

Какие средства передачи видеосигналов могут быть использованы на охраняемой территории?
Обычно, по неписаным правилам используется коаксиальный кабель и в соответствии с этим должна планироваться установка системы. Однако, иногда нет иного выбора, и приходится использовать только передачу по радиоканалу или даже волоконно-оптический кабель, что намного увеличивает общую стоимость системы. Если охраняемая территория подвержена регулярной грозовой активности, вам лучше с самого начала предложить волоконно-оптический кабель и объяснить клиенту долгосрочную экономию этого варианта. Необходимо выяснить как можно больше об окружающей среде, в которой будет функционировать система, что в ней физически возможно, а что невозможно, и только после этого планировать приемлемые средства передачи видеосигналов и данных.

Последнее и, пожалуй, самое важное, что вам необходимо выяснить, это объем средств, планируемых на систему.
Это определит и уточнит некоторые предыдущие вопросы и может заставить вас либо изменить тип оборудования и уменьшить количество видеокамер, либо сузить предполагаемый режим работы системы. Это один из самых важных факторов, но он не должен приводить к снижению качества проектируемой вами системы до такого уровня, что система не сможет удовлетворительно функционировать.

Если размер бюджета недостаточен для желаемой системы, то вы можете предложить заказчику два варианта: систему, которая по вашему убеждению будет работать в соответствии с его требованиями (даже если ее стоимость и превышает бюджет), и еще одну, вписывающуюся в рамки запланированных средств и содержащую столько функций, сколько позволяет бюджет. Скорее всего, это вынудит вас уменьшить число видеокамер или отказаться от PTZ-камер в пользу фиксированных видеокамер.

Наиболее весомый аргумент, который вы должны выдвинуть, предлагая свою разработку, состоит в том, что охранная видеосистема должна быть, прежде всего, системой безопасности, что возможно только в том случае, если она будет соответственно разработана. Хорошо спроектированная система - это экономия средств в долгосрочной перспективе.

Предоставляя заказчику четкое и детальное объяснение своего видения работы системы, вы
сможете убедить его принять ваше предложение.

Обследование места установки видеосистемы

После первоначального обсуждения с заказчиком, убедившись, что вы хорошо понимаете, что ему требуется, вы должны обследовать место установки системы. Обычно собирают следующую информацию:

Видеокамеры: тип, то есть черно-белые или цветные, фиксированные или на поворотном устройстве, разрешающая способность и так далее.
- Объективы: углы обзора, диапазон фокусных расстояний для вариообъективов (12.5-75 мм, 8-80 мм и так далее).
- Защита видеокамеры: тип кожухов (стандартные, влагозащищенные, купольные, вандалостойкие и пр.), тип крепления.
- Освещенность: уровни, источники света (особенно при использовании цветных видеокамер), восточное/западное направление обзора. Четко представьте себе положение солнца в разные дни года, летом и зимой. Это имеет большое значение для общего качества изображения.
- Приемная аппаратура: местонахождение, площадь помещения охраны, физическое пространство и пульт управления.
- Видеомониторы: разрешающая способность, размер, местонахождение, крепление и так далее.
- Электроснабжение: тип, мощность (с запасом). Есть ли необходимость в бесперебойном электропитании? (В этом случае потребляемая мощность в В-А).
- Если планируется использовать поворотные устройства: тип, размер, номинальная нагрузка, управление (двухпроводное - цифровое или многожильный кабель). Требуется ли предустановка (настоятельно рекомендуется для больших систем)? Где они будут установлены, тип кронштейнов?
- Нарисуйте схему данной зоны, укажите свои предложения по размещению видеокамер. Учтите точку зрения специалиста по монтажу, насколько это возможно. Незначительные изменения в расположении видеокамер не повлияют на их работу, но могут облегчить труд установщика, сэкономить массу времени и, в конечном счете, средства заказчика. Если вы хотите получить качественное изображение, запомните золотое правило - старайтесь избегать попадания в объектив видеокамеры прямых солнечных лучей.
- Нанесите на схему названия зон, в которых заказчик хочет (или вы предлагаете) установить видеокамеры. Нанесите также названия зон, которые будут просматриваться, поскольку они потребуются вам в документации как опорные точки. Будьте внимательны к очевидным «табу» (в отношении инсталляции), даже если заказчик настаивает на каких-либо недопустимых работах. Иногда даже
мелкие изменения могут значительно увеличить затраты на инсталляцию или привести к неразрешимым техническим проблемам. Всегда легче все объяснить заказчику и остановить его на первоначальном этапе, чем делать это позднее, в ходе установки системы, когда дополнительные затраты будут уже неизбежны.

Разработка и цена системы

Получив вышеперечисленную информацию, обладая знанием продукта (которое должно постоянно обновляться), вы должны сесть и подумать.

Проектирование системы, как и любая разработка всего нового, это форма творчества. Может, ваша работа не будет признана сразу, а может, ее не примут вообще, как это часто бывает в сфере искусства. Но вы должны мыслить позитивно и сконцентрироваться, пытаясь создать лучшее, что вы можете. Если вам немного повезет и система таковой и окажется, завтра вы с гордостью покажете ее своим коллегам и потребителям.

При разработке систем разные люди пользуются различными методиками. Однако существует простое и логическое начало работы.
Всегда начинайте разработку системы с составления схемы общего вида системы, какой она должна быть по вашему мнению. Нанесите на схему видеомониторы, видеокамеры, кожухи, соединительные кабели, блоки питания и так далее. Составляя схему, вы увидите физические соединения и все необходимые составляющие. Теперь вы не упустите ни одной детали, а ведь многие иногда забывают о таких мелочах, как кронштейны, типы кабеля, длина кабеля и так далее. Составление даже грубого ручного наброска приведет к некоторым коррективам или усовершенствованиям. Или, возможно, к обращению к заказчику за дополнительными уточнениями - например, если вы забыли замерить максимальное расстояние до приемника сигналов телеуправления или не узнали, как далеко будут находиться операторы от центрального оборудования видеообработки, не знаете длину силового кабеля, падение напряжения и т.д.

Составив окончательный вариант схемы, вы увидите, что требуется для системы, и тогда можно приступать к составлению списка предлагаемого оборудования. Затем, возможно, вы перейдете к этапу подбора комбинаций видеокамера/объектив. Убедитесь, что они будут соответствовать кожуху или куполу, которые вы предполагаете использовать. Это еще один шанс просмотреть буклет технических характеристик поставщика. Не забудьте учесть некоторые простые вещи, которые, однако, могут создать трудности при установке, такие как пространство за видеокамерой для коаксиального кабеля (помните, что всегда хорошо иметь в запасе как минимум 50 мм для BNC-разъема), перемещение объектива при фокусировке (как отмечалось в главе, посвященной объективам, в большинстве вариообъективов при фокусировке на ближние объекты передний оптический элемент выступает на пару миллиметров вперед) и т.д.
Следующий этап -расчет стоимости: затраты на оборудование, налог с оборота и пошлина, затраты на монтаж, размер прибыли и самое важное (особенно для заказчика) - общая стоимость.

Не забудьте включить сюда затраты на приемо-сдаточные испытания, хотя многие не включают их в эту сумму и рассчитывают затраты на испытательный период и ввод системы в эксплуатацию отдельно. Это вопрос практики, поскольку затраты на приемо-сдаточный период будут значительно варьироваться и этот период может оказаться дольше или короче планируемого. В целом практика показывает, что приемо-сдаточный период всегда в три раза дольше запланированного. Кроме того, в затраты на приемо-сдаточные испытания должно быть включено время на обучение операторов охранной видеосистемы.

После выполнения вышеперечисленного нужно сделать окончательную и более точную схему предлагаемой вами системы. Она может быть выполнена от руки, но в настоящее время большинство проектировщиков систем охранного телевидения используют для этого компьютеры и программы CAD, Эти средства позволяют легче и быстрее составить схему (как только вы привыкнете делать это), а сама схема будет выглядеть намного профессиональнее.

Далее, ручной расчет калькуляции необходимо оформить письменно в форме коммерческого предложения, содержащего также объяснения принципов работы видеосистемы и достигаемые ею результаты. Важно, чтобы ваше предложение было составлено лаконично, просто и точно, поскольку читать коммерческие предложения (помимо менеджеров по безопасности и технических специалистов) будут и работники, не обладающие техническими знаниями - ответственные за закупку, бухгалтеры и так далее. Часто для обеспечения точности расчетов используются программы составления крупноформатных таблиц, что дает еще один шанс проверить список оборудования (сопоставив его с вашей схемой) и убедиться в том, что ничего не упущено.

Любое коммерческое предложение будет профессиональнее, если к нему прилагается комплект рекламных материалов по предлагаемым вами компонентам системы.

В коммерческое предложение вы должны также включить условия поставки оборудования вашей компанией, которые будут защищать вашу официальную позицию.

Если коммерческое предложение составлено в качестве ответа на предложение участвовать в тендере, скорее всего вам придется подчиниться утвержденным техническим требованиям. Именно здесь вы подтверждаете, соответствует или не соответствует ваше оборудование техническим требованиям, утвержденным тендером. Именно здесь вы также должны акцентировать дополнительные выгоды и функции предлагаемого вами оборудования. В условиях тендера вас также могут попросить взять на себя обязательства дальнейшего развития этой работы, поставки оборудования, несения ответственности, страхования - в этом случае вам потребуется помощь вашего бухгалтера и/или официального юрисконсульта.

Существует много компаний, специализирующихся только на разработке систем охранного телевидения и поставке оборудования; в этом случае необходимо будет получить расценки специалиста по монтажу, которому, естественно, потребуется обследовать объект, на котором будет устанавливаться система. Хорошо зарекомендовала себя практика объединения пояснительной записки, схем и буклетов в один документ; сделайте несколько экземпляров, и их можно будет эффективно использовать для повторного изучения и обсуждения.

Вопросы инсталляции

Если вы разработчик системы охранного телевидения, то вопросы того, как именно вести кабели по потолку, как установить видеокамеру на мачте, не должны вас беспокоить; это работа инсталлятора. Однако обладание знаниями в этой области будет очень полезным для вас и даст хорошую экономию. Кроме того, хорошо бы еще до составления окончательного варианта коммерческого предложения пригласить специалиста по установке на объект; это даст вам возможность учесть его замечания и предложения по вопросам практической установки системы.

Первое и самое важное, что следует обсудить, это тип кабелей, используемых для видео, питающего напряжения и передачи данных, их длины и защиту от механических повреждений, электромагнитного излучения, ультрафиолетового излучения, дождя, морского воздуха и так далее. Для этого следует знать условия окружающей среды. Они могут иметь особенное значение, если по соседству с установкой видеосистемы находится мощное электрическое оборудование с большим током потребления, что может оказать влияние на видеосигналы и сигналы управления.

Мощные электромоторы, которые часто включаются и выключаются, могут создавать очень сильное электромагнитное поле и даже влиять на стабильность фазы питающей сети. Это, в свою очередь, повлияет на синхронизацию видеокамер (если используются видеокамеры с синхронизацией от сети), а также на изображение на экране видеомонитора.

Например, если поблизости установлена радиоантенна, она может повлиять на высокочастотные сигналы, используемые в вашей видеосистеме.

Вопросы крепежа и установки важны и для видеокамеры, и для видеомонитора. Если должны быть установлены мачты, то значение имеет не только их высота, но и эластичность. А именно, стальные мачты намного эластичнее бетонных.

В случае PTZ-камеры коэффициент трансфокации варио-объектива будет умножать движения мачты, вызванные воздействием ветра или вибрацией поворотного устройства. Это изменение увеличения - то же самое, что оптическое увеличение (то есть, если объектив настроен на самый крупный план (zoom in), то перемещение видеокамеры на 1 мм под воздействием ветра приведет к отклонению в плоскости объекта на 1 м).

Форма мачты также имеет большое значение, например, при одной и той же высоте и диаметре, шестиугольные мачты менее эластичны, чем круглые.

Та же логика применяется и к крепежу видеокамеры и поворотного устройства. Очень дешевый кронштейн плохого дизайна будет причиной нестабильного и колеблющегося изображения, даже при использовании самой лучшей видеокамеры.

Если система должна быть установлена в престижном отеле или торговом центре, дополнительным фактором, определяющим тип кронштейна и крепления, будет эстетика. В этом случае важно, чтобы не было видно свисающих кабелей.

Результативный мониторинг требует внимания ко всем аспектам, он должен быть: устойчивым (люди будут работать с этим оборудованием круглосуточно), или эстетичным (должен хорошо выглядеть) и практичным (изображение должно смотреться легко, не вызывать усталость, не должно быть шума и мерцания на экранах).

Поскольку все кабели, используемые системой, подключаются к видеомониторам, и в большинстве случаев там же находится и остальное оборудование, особое внимание следует уделять расположению и защите кабелей.

На кабели, лежащие на полу в течение нескольких дней (в период инсталляции системы), могут наступить люди; их веса достаточно, чтобы нарушить характеристики кабеля, особенно уязвимо волновое сопротивление коаксиального кабеля (помните, волновое сопротивление зависит от физического соотношения между центральной жилой, изоляцией и экраном). Если рассматривается вопрос о разработке большой системы, можно предложить идею создания фальшпола, под которым свободно разместятся кабели всех видов.

Если создание фальшпола невозможно, большинство кабелей можно проложить над подвесным потолком. В таких случаях следует обратить особое внимание на безопасность прокладки кабелей, так как собранные вместе, они могут быть очень тяжелыми.

При установке крупных систем может потребоваться коммутационная панель для кабелей видеосигналов. Обычно она помещается в 19-ти дюймовую стойку так, чтобы кабели со специальными разъемами можно было перекоммутировать в случае возникновения проблем или тестирования.

Многие установщики систем не имеют привычки делать маркировку кабелей. Большинство из них во время монтажа знают все кабели, но уже через два дня после окончания работы с легкостью все забывают. Маркировка кабелей особенно важна при монтаже крупных и сложных систем.

Настаивайте на правильной и постоянной маркировке кабелей в соответствии с вашей схемой. На рынке представлено много специальных систем маркировки кабеля. Кроме того, к схеме системы следует приложить список всех пронумерованных кабелей.

Помните, хороший установщик отличается от плохого тем, как он заделывает, прокладывает, монтирует и маркирует кабели, а также документирует свою работу.

Схемы

В отличие от электроники или архитектуры, стандарты для составления блок-схем систем охранного телевидения отсутствуют. Приемлем любой ясный рисунок, если вы четко показали на нем используемое оборудование, то есть, видеокамеры, видеомониторы, видеомагнитофоны и другое оборудование и их соединения.

При составлении схемы многие пользуются такими средствами проектирования, как программы CAD или другие компьютерные пакеты для составления чертежей и схем. В зависимости от размера системы может возникнуть потребность в двух разных типах схем: блок-схема, показывающая взаимосвязь компонентов системы и требования к укладке кабеля и другая - план объекта с указанием положений видеокамер и зон видеонаблюдения. Для менее крупных систем достаточно блок-схемы.

Блок-схема необходима для того, чтобы показать всю полноту системы, как взаимосвязаны ее компоненты, их назначение и какой тип кабеля используется и на каком участке.

Если план общего расположения составлен хорошо, позднее он может быть использован как основание для работы монтажника, а также заказчиком и вами для проверки расположения видеокамер, условных обозначений и обсуждения возможных изменений.

Когда система охранного телевидения установлена и работа закончена, схемы могут претерпеть незначительные изменения в зависимости от изменений, внесенных в ходе монтажа. После монтажа схемы, как правило, прилагаются к окончательной документации, которая должна включать руководства по эксплуатации, техническую информацию и другие документы.

Ввод видеосистемы в действие

Ввод в действие - последний и самый важный процесс в разработке системы охранного телевидения, предшествующий ее передаче заказчику. Он включает отличное знание и понимание как требований заказчика, так и возможностей системы. Очень часто, составной частью этого процесса являются программирование оборудования системы и наладка. Это включает программирование матричного видеокоммутатора, программирование TL-видеомагнитофона, настройку видеокамер и так далее.

Ввод в действие обычно проводится в тесном взаимодействии с менеджером и/или оператором(-ами) системы, представляющими заказчика, поскольку производится множество уточнений и настроек с учетом условий, в которых им предстоит работать.

Ниже приведен перечень вопросов, которые обычно проверяются при вводе системы в действие:

Правильность подключения проводов.
- Правильность подачи напряжения питания на все компоненты системы.
- Правильность соответствия типов видеокамер и объективов для каждой позиции.
- Функционирование диафрагмы для разных уровней освещенности.
- Наиболее эффективный режим работы TL-видеомагнитофона (особенно при записи мультиплексированных видеокамер).
- Правильность работы всех управляемых функций (поворот, наклон, увеличение, фокусировка и т.д.).
- Правильность установки всех ограничений поворота и наклона.
- Правильность предустановки позиций, если используется оборудование такого типа.
- Достаточный уровень вспомогательного освещения.
- Убедитесь в том, что в случае отключения от сети система продолжит работу, и какова будет продолжительность ее работы (если используется UPS).

Для ввода в действие более крупной системы может потребоваться больше времени, чем для небольшой. Это переход от системы «на бумаге» к реальности, в которой может возникнуть множество мелких и незапланированных обстоятельств, так как в концепции системы могут возникать новые переменные. Заказчики или пользователи могут дать свои предложения как и что должно быть сделано только тогда, когда они уже видят первые очертания системы. Ясно, что в таких случаях ввод в действие может длиться несколько дней.

Обучение и руководства по эксплуатации

После окончания первоначальной настройки, программирования и ввода в действие видеосистемы, необходимо провести подготовку операторов или пользователей.

Для небольших систем обучение простое и проводится прямым методом. На практике может быть достаточно устного объяснения, хотя каждый заказчик желает получить письменное руководство по эксплуатации. В простейшем случае оно может представлять собой одну страницу на листе ламинированной бумаги, содержащую четкие инструкции.

Понятно, что каждый вид оборудования должен иметь свое собственное «Руководство по эксплуатации», будь это TL-видеомагнитофон, видеокамера или видеокоммутатор, но все вместе они должны быть объединены в взаимосвязанную систему и именно это должно быть продемонстрировано заказчику. Должна быть отражена каждая подробность, особенно реакция на тревогу и управление системой при ее возникновении. Для операторов это, возможно, самая важная часть информации.

Для более крупных систем лучше разработать комплексные руководства, содержащие схемы системы, детализацию проводки и инструкции для оператора, оформив все материалы в отдельный буклет или переплет. Для больших систем подготовка операторов, естественно, будет более трудной задачей. Она может даже потребовать отдельной презентации системы, сопровождаемой показом слайдов и схем для охвата всех основных аспектов работы.

Показателем хороших видеосистем является не только их функционирование, но и их документация.

Сдача видеосистемы заказчику

Когда все работы выполнены, и заказчик освоился с тем, что он получает, настает время сдачи системы. Официальная сдача/приемка системы обычно закрепляется подписанием соответствующих документов.

Именно на этом этапе работа считается завершенной и начинает действовать гарантия. С этого момента заказчик принимает на себя ответственность за целостность и функционирование системы.

Если заказчики удовлетворены работой системы, они, как правило, пишут официальное письмо с благодарностью. Такое письмо, вместе с другими аналогичными, может быть использовано позднее как показатель вашей работы для будущих клиентов.

Профилактическое обслуживание

Независимо от правильности эксплуатации системы происходит устаревание и загрязнение оборудования, вследствие влияния различных факторов могут появляться сбои. Заказчику будет выгодно ваше предложение о проведении профилактического обслуживания системы после окончания срока гарантии.

Такое обслуживание должно проводиться персоналом, имеющим соответствующую квалификацию, и чаще всего таким человеком является монтажник, который превосходно может выполнять эту работу. Однако, осуществлять профилактическое обслуживание может и третья сторона, при условии, что документация содержит достаточно подробную информацию об устройстве системы и взаимосвязи ее элементов.

Систему следует обследовать как минимум два раза в год или в соответствии с рекомендациями производителя и в зависимости от агрессивности окружающей среды. Где приемлемо, обследование следует проводить в соответствии с графиком профилактики оборудования, в него должно также входить обследование крепежа и корродированности кронштейнов, чистка кожухов и куполов, экранов видеомониторов, головок видеомагнитофонов, регулировка заднего фокуса некоторых видеокамер и т.д.

Крупным системам, включающим матричные видеокоммутаторы, может потребоваться перепрограммирование некоторых функций в зависимости от предложений клиента.