Аналіз застосування відеосистем на об’єктах, що охороняються

     Функції, характеристики і комплектація систем відеоспостереження залежать від вимог, що пред’являються замовником до безпеки  об’єкту. Як правило, мінімальна конфігурація такої системи включає: відеокамери, пристрої обробки відеосигналів [квадратори, мультиплексори і ін.], що записує устаткування [відеомагнітофони, відеореєстратори] і пристрої виведення зображень [відеомонітори]. У крупніших системах можуть використовуватися додаткові керівники і допоміжні пристрої - матричні комутатори, клавіатури управління відеокамерами, термопринтери, підсилювачі-розподільники, модулятори і т.і.

     Системи відеоспостереження розрізняються  за призначенням. Найчастіше системи  відеоспостереження входять доскладу глобального охоронного комплексу, поряд з охоронною сигналізацією, пожежною сигналізацією, схемами контролю доступу та приміщенням. Але іноді охорона приміщень повністю будується на автономній системі відеоспостереження. Звичайне охоронне відеоспостереження працює цілодобово, записуючи дані з камер на плівку або на відео-сервер (цифрова система). Більшість камер розміщують «стаціонарно», без можливості змінювати ракурс зйомки. Найчастіше система не пред'являє особливих вимог до якості зображення, але може передбачати додаткове освітлення або наявність камер нічної зйомки. Зовнішні камери вимагають конструктивних рішень, що захищають їх від вологи, пилу і, як не сумно, від людського вандалізму. Спеціальні системи відеоспостереження встановлюються так, щоб спостерігати за якимись рухомими об'єктами всередині приміщення. Невеликі або приховані, вони повинні повністю охопити об'єм приміщення і, в першу чергу, зони підвищеної небезпеки: об’єкти  охорони,  склади,  сховища, та  інші  важливі  приміщення 

1.2. Побудова систем відеоспостереження

     Системи відеоспостереження складаються з  таких основних компонентів:

- відеокамери чорно-білі та кольорові (рис.1.);

- об'єктиви (рис.2.);

- відеодомофони;

- пристрій обробки відеосигналу;

- цифрові відеореєстратори і накопичувачі (рис.4.);

- поворотні пристрої, пульти управління (рис.3.);

- кожухи і кронштейни;

- ІЧ-освітлювачі;

- аксесуари. 
 

  

     Відеокамери - пристрій, що формує відеосигнал з світлового потоку, що проходить через об’єктив і потрапляє на ПЗЗ-МАТРИЦЮ.

     Основою сучасної відеокамери є так звана ПЗЗ-матриця (ПЗЗ – прилад із зарядовим зв’язком) – прямокутна світлочутлива напівпровідникова пластинка з відношенням сторін 3 : 4, яка перетворює падаюче на неї світло в електричний сигнал. Веселкову поверхню ПЗЗ-матриці можна побачити через отвір, в який вкручується об’єктив (більшість відеокамер стандартного прямокутного дизайну поставляються без об’єктивів). Від використовуваної ПЗЗ-матриці відбулася назва ” ПЗЗ-ВІДЕОКАМЕРА” (навідміну від перших телекамер, що використовують передаючі трубки).

     ПЗЗ-матриця  складається з великого числа  фоточутливих пікселів (піксель - елементи зображення), яке нерідко указується в паспорті на відеокамеру (наприклад, 752 х 582). Ясно, що чим більше елементів перетворення, тим менш помітною буде дискретність результуючого зображення. Для того, щоб підвищити світлову чутливість кожного пікселя, нерідко формують спеціальну структуру, яка створює мікролінзу перед кожним пікселем.

        Для отримання кольорового зображення  перед пікселями формуються мікрофільтри  основних кольорів R, G, B (очевидно, що для кольорових відеокамер кількість результуючих пікселів буде в 3 рази менше, ніж у чорно-білих відеокамер, а чутливість нижча). До речі, дискретна структура ПЗЗ-матриці є передумовою для створення сучасних цифрових відеокамер, що дозволяє їх використовувати, наприклад, в комп’ютерних мережах; на виході таких відеокамер формується цифровий код (на відміну від більшості відеокамер, що існують в даний час, на виході яких є стандартний аналоговий відеосигнал розмахом 1 В). Не слід плутати цифрову відеокамеру і відеокамеру з цифровою обробкою сигналу (DSP).

     Відеокамери характеризуються спеціальним параметром, який називається формат ПЗЗ-матриці (format), – це не що інше, як закруглене значення довжини діагоналі ПЗЗ-матриці, виражене в дюймах. Наприклад, найбільш популярна в даний час матриця 1/3 дюйми має розміри: (4,8 х 3,6) мм. Існують також матриці 1″ – (12,8 х 9,6) мм, 2/3″ – (8,8 х 6,6) мм, 1/2″ – (6,4 х 4,8) мм, 1/4″ – (3,6 х 2,7) мм, причому тенденція така, що розміри матриці у сучасних відеокамер стають все менше (це економічно вигідно), а роздільна здатність і чутливість відеокамер практично не погіршуються.

     Знання  формату ПЗЗ-матриці необхідне  для вибору відповідного об’єктиву  – діаметр кола, в якому відображається сфокусоване об’єктивом зображення, по суті, є діагоналлю матриці (оскільки матриця має форму прямокутника, то на неї доводиться тільки частина  кругового зображення; якщо формат матриці і об’єктиву співпадають, прямокутник матриці точно вписується в коло). Відзначимо, що якщо відеокамера  поставляється з своїм об’єктивом, то інформація про формат ПЗЗ-матриці  в документації на відеокамеру є  надмірною. При виборі відеокамери слід в першу чергу визначитися – відеокамера повинна бути кольоровою або чорно-білою, а це, у свою чергу, безпосередньо витікає з технічного завдання на відеосистему. Слід обмовитися, що в одній і тій же системі можна одночасно використовувати і кольорові, і чорно-білі відеокамери (якщо є така необхідність). Наприклад, вся відеосистема кольорова, і серед відеокамер є так зване відеоочко (чорно-біла відеокамера з надширококутною оптикою, що встановлюється у вхідних дверях) – при цьому зображення на кольоровому відеомоніторі (або телевізорі) від відеоочка буде чорно-білим. Або, наприклад, вся відеосистема (включаючи відеомонітор) чорно-біла, а одна відеокамера кольорова – всі зображення будуть чорно-білими.

     Як  вже мовилося, чорно-білі відеокамери  чутливіші (тобто можуть працювати  при меншій освітленості, майже в  повній темноті) і мають кращу  роздільну здатність, чим кольорові  відеокамери (тобто вони здатні розрізняти дрібніші деталі і видалені об’єкти); до того ж, що важливо, чорно-білі відеокамери  істотно дешевші.

     Кольорові відеокамери мають всього одну, але  дуже істотну перевагу – високу інформативність. І це часом є  вирішальним аргументом, не дивлячись  на їх порівняно високу вартість, а  також залежність якості зображення від типу джерела світла. 

 Існує два типи відеокамер - цифрові й аналогові.

     Цифрові відеокамери не потребують відеореєстраторів. Вони є закінченими пристроями, самостійно обробляють відеосигнал і передають його по мережах зв'язку на віддалені комп'ютери, де відбувається його перегляд і запис відео. Основні недоліки - досить висока ціна і незручна робота з великою кількістю таких відеокамер, в тому числі і з-за сильного завантаження мереж зв'язку.

     Аналогові відеокамери не можуть самостійно оцифровувати відеосигнал, вони передають його на видеореєстратор, де і відбувається його обробка. Більшість професійних систем охоронного відеоспостереження будуються на цьому типі камер.

     Основні параметри відеокамер:

     - світлочутливість - виражається в люксах (Лк). Чим нижче цей параметр, тим менша освітленість потрібно камері для адекватної передачі відеозображення;

     - дозвіл - виражається в телевізійних лініях (ТВЛ). Чим вищий цей показник, тим більш чітке зображення дає відеокамера.

     По  своїх конструкціях і завданнях  відеоспостереження відеокамери ділять на:

     - безкорпусні відеокамери;

     - мініатюрні відеокамери;

     - високочутливі відеокамери;

     - купольні відеокамери;

     - мережеві відеокамери, що суміщають можливості купольних і розміри мініатюрних відеокамер.  

     

                                    Рис. 2. Об'єктиви.

     Об'єктиви ставляться на відеокамери з метою  збільшення дальності її роботи, поліпшення технічних параметрів, а також  адаптації відеокамери до конкретних умов роботи. Об'єктиви діляться по типу посадкового гнізда на два основних типи: SKB - об'єктиви для мікрокамер, C / CS - об'єктиви для корпусних відеокамер. У більшості випадків в об'єктивах SKB ставиться дешева пластикова оптика з низькою світлосилою. Вибір об'єктивів C / CS дуже широкий. При відеоспостереження за рухомими об'єктами застосовуються об'єктиви із змінною фокусною відстанню - трансфокатори. Заумов з сильно змінюється освітлення (наприклад, на вулиці) застосовують об'єктиви з автодіафрагмою.

     

            Рис. 3. Поворотній пристрій.

     Поворотні пристрої для відеокамер.

     При розширенні кутів огляду відеокамер і для стеження за рухомими об'єктами, камери встановлюють на поворотні пристрої. За допомогою механізму поворотного пристрою відеокамера переміщається в горизонтальному й вертикальному напрямках, що дозволяє оператору стежити за більшою площею території, що охороняється.

        Рис. 4. Відеореєстратор.

     Пристрої  для обробки відеосигналів

     Пристрої  обробки відеосигналу (квадратори, мультиплексори) - це прилади, які обробляють відеозображення, що отримується від  однієї або декількох камер відеоспостереження, аналізують зображення і передають  його в заданому форматі на монітор. Залежно від типу використовуваних відеокамер застосовуються чорно-білі або кольорові пристрої обробки  відеосигналів. 

      

                      Рис. 5. Квадратор.

     Квадратор - це пристрій системи відеоспостереження, що дозволяє одночасно переглядати на відеомоніторі зображення, що передаються з 2-х, 3-х або 4-х відеокамер.  

     

               Рис. 6. Мультиплексор.

     Мультиплексори  одночасно виводять на монітор зображення з 4-х до 32-х відеокамер (симплексний мультиплексор), при цьому виконують запис цих відеозображень (зазвичай на відеомагнітофон або вбудований видеореєстратор (дуплексні мультиплексори), а також дозволяють переглядати на моніторі, одночасно з прямою трансляцією, раніше записані відеофрагменти

     Записуючі пристрої

     Пристрої  запису відеоінформації (відеомагнітофони, відеореєстратори) використовуються для  запису, збереження і подальшого відтворення  зображень, що надходять від камер  і від мультиплексора системи  відеоспостереження. Аналогові відеомагнітофони дозволяють записувати до 960 годин відео на одну касету стандарту VHS, проте їх застосування за останні роки припинилося. Пристрої цифрового запису (відео рекордери, відеореєстратори) дозволяють здійснювати запис відеоінформації в цифровому форматі безпосередньо на жорсткий диск. Вбудований в сучасні цифрові системи відеоспостереження програмний детектор руху - з функцією що реагує на рух у кадрі - дозволяє значно зменшити обсяг «порожньою» запису. 

                Рис. 5. Відеомонітор.

     Відеомонітори призначені для цілодобового відображення що відбуваються на об'єкті відеоспостереження подій. Залежно від вимог до системи і використовуваних відеокамер застосовуються чорно-білі або кольорові монітори відеоспостереження. Відеомонітор повинен мати вищу роздільну здатність, ніж відеокамера, щоб не погіршувати загальний дозвіл системи. Доцільно вибирати відеомонітор з роздільною здатністю 800-1000 ТБ ліній або рідкокристалічні монітори з роздільною здатністю 1024х768.

     Кожухи

Термокожух з кронштейном і  козирком для модульних відеокамер C-mount з об`єктивом АРД, автопідігрів 7 Вт, DC12V / 0,16 А, оптичне поліроване скло.; t = -45 +50 C.

Термокожух  для зовнішньої установки з нагрівачем і сонцезахисним козирком. Зовнішні розміри - 113 (Ш) x 106 (В) x 410 (Д). Робочі температури: -30 ° C ~ 50 ° C. Електроживлення DC 12 В. + Кронштейн NVB-100B.

Пилезахисний  декоративний кожух для купольних  відеокамер SPD-1000 і SNP-1000, -10 ° С +50 ° С, настінний та стельовий кронштейни в комплект не входять, D169х150.4мм, вага 3,02 кг.

     Кронштейни

Професійний кронштейн для полускритого кутового монтажу для антивандальних купольних відеокамер SPD-4300 і SPD-4600.

Професійний стельовий кронштейн (база) для монтажу всередині приміщень купольних відеокамер серії SPD, D183х48.5мм, вага 1,3 кг.

Професійний кронштейн для установки  відеокамер SPD на кут. Використовується спільно з кронштейнами STB-270PW, STB-350PPM. 297x185х192мм, вага 1300 гр.

Кронштейн з кабель-каналом для внутрішньої установки корпусних відеокамер.

Професійний настінний кронштейн для камер  серії SVD, кабель-канал, 154.4х252.3 мм, 840 гр.

     ІЧ-прожектор

      ІЧ-прожектор IR-8300. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Рекомендації  щодо застосування відеосистем на об’єктах, що охороняються підрозділами внутрішніх військ МВС України.

   Апаратура обробки відеосигналів: цифрова  чи аналогова? Перший крок, який необхідно зробити при виборі відеосистеми, – це визначити, яку апаратуру обробки відеосигналів ставити на об'єкті, що охороняється: цифрову або аналогову. Кожна з цих систем має свої переваги і недоліки, вибір в першу чергу визначається набором якостей, які будуть у більшій мірі задовольняти замовника. Основними показниками якості цих систем є: