Организация видеонаблюдения на станции

1 Телевизионные системы видеонаблюдения

1.1 Назначение  систем видеонаблюдения

 

 

Благодаря огромным техническим достижениям  в течение последних 25 лет, а также  постоянно растущим потребностям в  большей безопасности и рационализации сегодня вряд ли существует область повседневной жизни, в которой не применяются видеосистемы. При этом видеотехника используется самостоятельно или в сочетании с другой техникой. В простейшем случае можно установить телевизионную систему наблюдения из одной или нескольких камер, которые предают изображения на один или несколько мониторов.

Системы видеонаблюдения (английская аббревиатура CCTV - Closed Circuit TeleVision - Системы замкнутого телевидения) - предназначены для организации системы видеонаблюдения на ответственных объектах. Новые системы безопасности немыслимы без применения подсистем видеонаблюдения. В отличие от охранных сигнализаций такие подсистемы не только сообщают о факте проникновения на охраняемый объект, но и дают сотрудникам службы безопасности довольно цельную информацию о правонарушителях. Это в свою очередь позволяет оценить степень опасности и принять адекватное решение, которое при установленных условиях поможет избежать бессмысленных жертв. Кроме того, ценность систем видеонаблюдения состоит также и в том, что изображение с камер может делать запись на аналоговые и цифровые носители, которые потом могут быть применены в качестве свидетельства вины правонарушителей и точности действий охраны.

Системы видеонаблюдения предполагают визуальный контроль за объектом, также они применяются для видеозаписи (регистрации) происходящих событий. Информация, полученная в ходе видеозаписи, позволяет не только контролировать ситуацию на определенном объекте, но и дает возможность получать материал о правонарушениях, происходящих на объекте и дальнейшего предоставления видеозаписи как доказательства в случае расследования.

Применение систем видеонаблюдения не только позволяет выявить нарушителей, но также служит предотвращению нарушений в целом и помогает контролировать работу охранников и персонала объекта.

 

 

1.2 Основные компоненты телевизионных систем видеонаблюдения

 

 

Стандартная система видеонаблюдения состоит из видеокамер, проводов, записывающего устройства (видеорегистратора) и монитора. Конечно, подобное разделение достаточно примитивно. Но в общем случае система выглядит именно так.

 

 

1.2.1 Видеокамеры

 

 

Самый первый и наиболее важный элемент системы  видеонаблюдения — это элемент, формирующий изображение, то есть видеокамера. Правильный подбор и размещение видеокамер – одна из самых важных задач при проектировании системы видеонаблюдения на любом объекте.  И успех в решении этой задачи напрямую зависит от понимания характеристик, возможностей и вариантов применения существующих на данный момент видеокамер.

Видеокамера - источник изображения  объекта, выбранного для наблюдения или охраны. Все мы знаем, как много  в системах видеонаблюдения зависит  от видеокамеры, которая является основным элементом этих систем. Правильно  выбранная видеокамера обеспечивает изображение высокого качества, а  это основное, хотя и не единственное требование для получения необходимого изображения на экране оператора  системы видеонаблюдения.

Роль видеокамеры в аналоговых системах видеонаблюдения очевидна и не требует особого пояснения. Но и в цифровых системах видеонаблюдения  и записи, которые в настоящее  время становятся доминирующими, роль видеокамеры имеет не меньшее, а, возможно, даже большее значение. Никакими, даже самыми интеллектуальными программными средствами невозможно повысить низкое качество изображения, полученного  с неверно выбранной для данных условий эксплуатации видеокамеры. В этом случае важная информация будет  утрачена безвозвратно. А если учитывать  последующую компрессию видеоизображения и низкий темп, которые предусматривают  дальнейшую потерю информации и снижение качества (в зависимости от алгоритма  и степени сжатия), то становится очевидным, что в профессиональных цифровых системах видеонаблюдения  роль видеокамеры нельзя недооценивать  ни в коем случае.

Как правило, при выборе видеокамеры  специалисты в области систем охранного телевидения отдают предпочтение высокому качеству изображения; дизайну  модели (благо есть из чего выбирать) и минимальному набору функций видеокамеры, необходимых для выполнения задачи. Однако правильный выбор видеокамеры  не решает всех проблем. Не следует  забывать, что неправильная установка  видеокамеры может свести на "нет" все преимущества выбранной модели.

Есть множество практических рекомендаций (о них речь пойдет ниже) по установке  видеокамеры в зависимости от конкретных условий объекта. Но одно можно с уверенностью сказать: охрана объекта - задача для профессионалов, и решать ее надо на профессиональном уровне. В случае дефицита бюджета  это решение может быть осуществлено в несколько этапов, но, тем не менее, его реализация должна оставаться на высоком уровне. Такое решение  возможно только при условии использования  качественного оборудования. В условиях российской действительности скупой платит дважды и при этом ставит под угрозу безопасность самого объекта с его сложной инфраструктурой.

После бурного внедрения систем охранного телевидения на территории России в 1991 году произошло много  изменений. Устаревшим видеокамерам с  разрешением не более 400 ТВ-линий и низкой чувствительностью 1 люкс на смену пришли другие.

Они спроектированы с учетом современных  представлений о качестве изображения  и изготовлены на основе новейших технологий. Последние два года продемонстрировали значительное развитие возможностей оборудования, применяемого в сфере охранного  телевидения. Еще быстрее развивались  новые цифровые технологии обработки, передачи и хранения значительных объемов  видеоинформации высокого качества. Поэтому среднее качество изображения  и минимальный набор функций  видеокамер перестали устраивать искушенного  пользователя. И компаниям, поставляющим оборудование на рынок CCTV, есть, что  предложить им.

В настоящее время на рынке CCTV представлен  широкий спектр моделей, в которых  трудно разобраться непосвященному пользователю. Круг задач, которые способны решать эти видеокамеры, очень широк. От простых, таких, как визуальное наблюдение пришедшего гостя, до сложных, например, удаленный доступ к видеокамерам любого объекта через глобальную сеть Интернет. В каждом конкретном случае, в зависимости от задачи (наблюдение за территорией; охрана территории; идентификация нарушителя территории и дальнейшее отслеживание развития ситуации с высокой степенью информативности), нужно найти компромисс между  набором необходимых параметров, возможностями выбираемой модели и  ее ценой, особенно в условиях ограниченного  бюджета. Мы постараемся ознакомить читателей с современным рынком видеокамер и областями их применения.

 

 

           1.2.1.1 Классификация видеокамер

 

 

Существует  несколько классификаций камер  видеонаблюдения:

1. по виду передаваемого изображения камеры бывают:
1. черно-белая камера – камера видеонаблюдения, фокусирующая и транслирующая изображение в черно-белой цветовой гамме. Такие камеры используют в охранной системе небольших объектов с хорошим разрешением системы видеонаблюдения. У черно-белых видеокамер хорошая чувствительность. Их можно использовать при минимальном освещении или практически в полной темноте. Отсутствие хорошего освещения не мешает черно-белым камерам фиксировать удаленные объекты и мелкие детали;
2. цветная камера видеонаблюдения отличается высокой информативностью. Цветные видеокамеры, соответственно, фиксируют и транслируют изображение в цвете. На качество изображения цветных видеокамер влияет тип источника света;
3. видеокамера с инфракрасной подсветкой, или день-ночь. Видеокамеры такого типа переходят на работу в черно-белом режиме записи и изображения в темное время суток, когда объект недостаточно освещен. При необходимости в одной охранной системе можно использовать одновременно и черно-белые, и цветные видеокамеры.
2. по типу установки:
1. скрытая;
2. обычная установка.
3. по месту установки:
1. внутри помещения;
2. уличная видеокамера.
4. по исполнению и дизайну видеокамеры делятся на:
1. микровидеокамеры. Самые маленькие видеокамеры. Спектр применения очень широк: скрытые камеры в дверных станциях/датчиках/стенах, модульные видеокамеры для установки в термокожуках и т.д.;
2. корпусные камеры. Самые универсальные видеокамеры. Как правило, не комплектуются ни объективом, ни кронштейном. Позволяют использовать более качественную и разнообразную оптику, а также производить дополнительную обработку сигнала;
3. купольные видеокамеры получили широкое распространение благодаря удобству установки, настройки, дизайну;
4. уличные видеокамеры в неразборном корпусе. Видеокамеры, специально подготовленные для установки на улице или в агрессивных условиях. Для этого используется герметичный корпус и подогрев;
5. управляемые камеры. Идеально подходят для наружного наблюдения, 24 часа в сутки, за объектами с распределенной территориальной структурой размещения большого радиуса, при любых климатических условиях.

Иногда, в охранных системах наряду с действующими моделями видеокамер применяют фальшкамеры. Это полная имитация модели действующей камеры, но на самом деле пустышка, работающая на психологическое восприятие.

 

 

1.2.1.2 Основные характеристики видеокамер

 

 

Фокусное расстояние и угол обзора объектива.  Фокусное расстояние - это характеристика объектива, от которой зависит угол обзора видеокамеры, и измеряется в миллиметрах. У варифокальных объективов (с возможностью изменения фокусного расстояния, или  “ручным зумом”)  в характеристиках указывают две цифры – начальную и конечную, например, f = 4 – 12 мм, или f = 8 – 50 мм. В остальных случаях, фокусное расстояние постоянно, и указывается одной цифрой (например, f=3,6mm, хотя частенько в прайс-листах некоторых фирм знак "=" пропущен, и это ошибка, поскольку запись типа "f3.6" относится уже к диафрагме). Стандартные значения:  2,45  2,96  3,6  4  4,3  6  8  12  16  и т.д. Если в характеристиках видеокамеры есть угол обзора, то, как правило, указывают угол обзора по диагонали картинки. Если нужно знать угол обзора камеры по горизонтали, то можно воспользоваться таблицей 1(данные для камер с матрицей 1/3”).

 

Таблица 1.1 – Определение угла обзора камеры

f(мм)	2,45	2,8	2,96	3,6	4	6	8	12	16	36	72
Угол	93°	83,6°	86°	72°	62°	43,5°	35,6°	22°	18°	7,8°	3,6°

 

Цветность. Ну, тут всё просто – либо цветная видеокамера (“color”), либо черно-белая (“ч/б”, “B/W”, “B&W”). Есть одна важная особенность: черно-белые камеры, как правило, более чувствительны по минимальной освещенности, дают более четкую картинку и стОят дешевле. Обычно, цвет на выходе цветных видеокамер кодируется в системе PAL. В большинстве случаев, для целей видеонаблюдения используют именно черно-белые камеры, но в некоторых случаях есть смысл поставить и цветные (например, на входе для “фэйсконтроля” или на въезде, для того, чтобы увидеть цвет машины).

ПЗС-матрица. Существуют матрицы CMOS и CCD. Они отличаются не только технологией изготовления, но и способом считывания из них данных. На практике, CCD-камеры более дорогие, но у них намного лучше изображение и по чёткости и по контрастности и по цветопередаче. Кроме того, важен и размер матрицы (чем больше матрица, тем лучше картинка), он измеряется в дюймах, например 1/3” (одна треть дюйма) – это сейчас наиболее часто встречающийся размер матрицы. Матрица 1/2” бывает у некоторых  дорогих моделей камер, 1/4“ – у самых дешевых (но там и картинка получается страшненькая и подразмазанная). Размер матрицы, в общем-то определяет количество фотоэлементов – чем больше размер матрицы, тем больше на ней поместится фотоэлементов, тем лучше “прорисовано” изображение. Простыми словами, если сравнивать изображение двух камер с одинаковым количеством ТВ- линий (см. ниже), то более близкой к оригиналу, более красивой будет картинка у камеры с большей матрицей.

Количество ТВ-линий (ТВЛ, TVLines ).  В стандартном видеосигнале 625 строк – этот параметр неизменен для всех видеокамер, а вот количество элементов в каждой строке (по горизонтали, слева направо) и определяет параметр “количество ТВ-линий”.  Из практики, нормальная картинка получается при  400 и выше ТВ-линиях. Есть модели и с 600 ТВЛ, но далеко не всегда  это нужно. После передачи видеосигнала по кабельным линиям от камеры до устройства отображения, чёткость сигнала теряется. Чем больше длина кабеля, тем больше искажается и затухает видеосигнал в нём, и тем больше потеря качества изображения. При передаче по качественному коаксиальному кабелю, уже через 100 метров становится заметно ухудшение качества, а если длина кабеля больше, да к тому же и кабель какой-нибудь турецкий дешёвенький,  то в результате мы не увидим разницы между картинкой от камеры с 600ТВЛ и другой такой же на 380ТВЛ (если нужно передавать сигнал на расстояние от 150 до 1000м, то лучше использовать витую пару и преобразователи, но там тоже есть свои особенности).  Кроме того, качество картинки ухудшается и при оцифровке, особенно если используется дешевенькая система видеонаблюдения на основе дешевых бытовых АЦП (например BT878). Исходя из всего этого, в большинстве случаев оптимальным вариантом будут видеокамеры с 400 - 480 ТВЛ.

Минимальная освещенность. Этот параметр характеризует минимальное количество света на единицу поверхности, при которых видеокамера начинает хоть что-то “видеть”, измеряется влюксах (лк, lux). Здесь зависимость такая: чем меньше число, тем лучше чувствительность видеокамеры. Диапазон чисел у нынешних камер лежит между 1люкс и 0,0001люкс, и естественно, что для тёмных помещений или плохо освещенных улиц лучше выбирать камеру с меньшим числом люкс, а для хорошо освещенных мест нужно взять камеры с большим числом люкс. Например, для очень хорошо освещенного офиса достаточно 0,1люкс, когда освещение “не очень”, или видеокамера уличная, то хотя бы 0,01 люкс. На улицу в плохо освещенном месте лучше брать 0,005 люкс и ниже, неплохо бы и объектив с автодиафрагмой (АРД).

Ночной режим и подсветка.  Ночной  режим позволяет видеокамере при сильном снижении освещенности включить встроенную ИК-подсветку (если она есть),  и если видеокамера цветная, то она при этом переходит в черно-белый режим.

Дальность действия встроенной ИК-подсветки обычно от 2 до 10 метров – это зависит от типа и количества ИК-светодиодов. Камеры с ИК-подсветкой желательно устанавливать только внутри помещений, поскольку в теплое время года на улице ночью подсветка будет привлекать к себе ночных насекомых (комары, ночные бабочки и т.д.) и, как следствие, пауков, которые будут заплетать паутиной видеокамеру в надежде поймать этих самых ночных насекомых. Всё это движение вблизи объектива видеокамеры будет мешать нормальной работе детектора движения видеорегистратора.