Системы видеонаблюдения и контроля доступа. Сенаторов А.К

ББК 32.884

Сенаторов А. К. Системы видеонаблюдения и контроля доступа: Учеб. пособие / Воронеж: Воронеж.гос.техн.ун-т, 2004. 120 с.

В пособии изложены основные принципы построения систем видеонаблюдения и контроля доступа, приведены стандартные схемы построения систем телевизионного наблюдения (СТН), рассмотрен их состав, проведен анализ основных элементов СТН: видеокамер различных типов, мониторов, рассмотрены дополнительные устройства СТН: видеомагнитофоны, видеокомпрессоры, мультиплексеры, детекторы движения. Рассмотрена важная дополнительная составляющая: системы контроля доступа. В пособии сформулированы основные критерии выбора СТН, проанализированы их основные разновидности, приводятся характеристики современных СТН.

Пособие является дополнительным материалом по направлению 654300 «Проектирование и технология электронных средств» при изучении дисциплины «Приемоусилительные и видеотелевизионные системы». Предназначено для студентов вузов дневного и заочного обучения специальности 210201 «Проектирование и технология производства РЭС».

Учебное пособие подготовлено на магнитном носителе и содержится в файле «ПС.СВКД.doc».

Табл. 20. Ил. 58. Библиогр.: 8 назв.

Научный редактор д-р техн. наук А. В. Муратов

Рецензенты: кафедра математического моделирования и вычислительной техники ГОУ ВПО ВГАСУ;

д-р физ.-мат.наук ВГУ А. М. Бобрешов

Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета

Сенаторов А. К. , 2004

Оформление. Воронежский государственный технический университет, 2004

2

видеосигналы. Данная схема включает также различные типы обнаружителей движения: на основе телекамер, с инфракрасными и ультрафиолетовыми датчиками. После обнаружителей движения сигналы с ТК поступают на оборудование управления и коммутации (ОУК), которое позволяет выводить изображение с телевизионных камер через коммутаторы, квадраторы, мультиплексеры на видеомониторы (ВМН) и записывать в видеонакопителях

(ВН).

ЗАДАЧИ, РЕШАЕМЫЕ СТН.

Можно выделить несколько основных задач, решаемых с помощью

СТН:

1.Общее наблюдение территории охраняемого объекта.

2.Обнаружение появившихся в поле зрения телевизионных камер нарушителей.

3.Идентификация (распознавание) обнаруженных нарушителей (целей). Известно, что охраняемыми объектами могут быть как небольшие

магазины, подъезды жилых домов, офисы небольших фирм и т.п., так и крупные банки, ювелирные магазины, военно-стратегические предприятия и т.п. Поэтому в зависимости от значимости и концентрации материальных, художественных, исторических, культурных и культовых ценностей, размещенных на объекте, а также последствий от возможных преступных посягательств на них, все объекты (обособленные помещения, территории объектов) могут быть разделены [ ] на две большие группы: А и Б. В виду большого разнообразия разнородных объектов в каждой группе, они дополнительно подразделяются еще на две подгруппы: АI, AII, БI и БII.

Объекты подгрупп АI и АII - это объекты, противоправные действия на которых (хищения, грабежи, кражи, разбойные нападения, акты терроризма и т.п.) могут привести к невосполнимому или особо крупному ущербу.

Объекты подгрупп БI и БII - это объекты, противоправные действия на которых могут привести к ущербу в размере до 500 минимальных размеров оплаты труда и свыше 500 соответственно.

Объекты группы АI:

-объекты особо важные, повышенной опасности и жизнеобеспечения, включенные в Перечень объектов, подлежащих государственной охране;

-объекты по производству, хранению и реализации наркотических, токсичных веществ, сильно действующих ядов и химикатов, психотропных веществ и препаратов (базы аптекоуправления, аптеки, склады медрезерва, научные, медицинские и др. учреждения, заведения, в практике которых используются эти вещества);

-ювелирные магазины, базы, склады и другие объекты, использующие в своей деятельности ювелирные изделия, драгоценные металлы и камни;

-музей, библиотеки, архивы и архитектурно-мемориальные комплексы;

6

- объекты и их помещения с хранением оружия и боеприпасов, радиоизотопных веществ и препаратов, предметов старины, искусства и культуры;

-кассы предприятий, организаций, учреждений, головные кассы крупных торговых предприятии;

-другие аналогичные объекты и имущественные комплексы.

Объекты группы АII:

-выделенные помещения особо важных объектов;

-хранилища и кладовые денежных и валютных средств, ценных бумаг;

-хранилища и сейфовые комнаты, предназначенные для хранения ювелирных изделий, драгоценных металлов и камней;

-хранилища секретной документации;

-специальные хранилища и сейфовые комнаты, предназначенные для хранения наркотических, ядовитых, взрывчатых, бактериологических и психотропных веществ;

-специальные фондохранилища музеев и библиотек.

Объекты группы БI:

-объекты, их помещения с хранением или размещением товаров, предметов повседневного спроса, продуктов питания, изделий технологического и хозяйственного назначения, технической и конструкторской документации и т.п.

Объекты группы БII:

-служебные, административные помещения;

-объекты и помещения с хранением или размещением компьютерной техники, оргтехники, видео- и аудиотехники, кино- и фотоаппаратуры, натуральных и

искусственных мехов, кожи, автомобили и запасные части к ним, виноводочные изделия и т.п.

Чем выше категория охраняемого объекта, тем, соответственно, выше должны быть характеристики и класс СТН по ГОСТ Р 51558-2000 (табл. 1.1). Характеристики системы, устанавливаемой на объекте, должны определяться в техническом задании на проектирование СТН и зависят, в первую очередь, от задачи, поставленной перед СТН.

Таблица 1.1.

7

Вместе с тем совершенно очевидно, что практически любой объект имеет фрагменты или составные части (отдельные здания на крупных территориях, отдельные участки территорий, отдельные помещения и этажи различных строений и т.п.) неодинаковой категории значимости. Поэтому на объектах группы А практически всегда можно выделить фрагменты, отдельные участки т.п., группы Б.

Как правило, категорию значимости охраняемого объекта определяют по наиболее важному фрагменту охраняемого объекта и в соответствии с ним выбирают состав и характеристики системы в целом. Однако из экономических соображений целесообразно определять фрагменты, группы фрагментов, части объектов с более низкой категорией значимости. При этом видно, что заказчик и служба охраны имеют безусловное право выбирать более высокую категорию значимости своих объектов, не считаясь с затратами. С другой стороны, снижение категории значимости объекта вопреки объективным оценкам должно быть категорически исключено, из каких бы соображений не исходило.

2. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И СОСТАВ СИСТЕМ ТЕЛЕВИЗИОННОГО НАБЛЮДЕНИЯ.

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ СТН, ИХ СОСТАВ И ФАКТОРЫ ЕГО ВЫБОРА

Известно, что система телевизионного наблюдения включает три основные функциональные части (рис. 2.1):

-телевизионные камеры;

-аппаратуру обработки видеоинформации;

-мониторы.

Рис. 2.1. Система телевизионного наблюдения

По способу приема и обработки видеоинформации различают:

-традиционные системы телевизионного наблюдения на базе специализированной аппаратуры;

-компьютерные системы телевизионного наблюдения.

Задача системы телевизионного наблюдения - наглядно представить видеоинформацию об оперативной обстановке контролируемого объекта. Для решения этой задачи, в соответствии с характеристиками контролируемых объектов, выбираются параметры системы.

8

К основным факторам, определяющим выбор состава системы телевизионного наблюдения, относятся:

-количество контролируемых объектов;

-скорость реакции системы;

-стоимость;

-простота управления и возможность работы в ведомом режиме;

-надежность;

-гибкость.

Параметры элементов системы телевизионного наблюдения выбираются в соответствии с характеристиками объектов:

-размеры объектов;

-среднее расстояние до объектов;

-скорость перемещения объектов;

-условия освещения объектов.

Всистемах телевизионного наблюдения максимальное количество одновременно отображаемых камер ничем не ограничивается и определяется в каждом случае соотношением количества мониторов и возможностями устройств обработки видеоинформации.

Обычно более половины камер отображаются одновременно, а остальные - просматриваются в режиме пролистывания.

Сложные системы телевизионного наблюдения позволяют получить на телевизионных или компьютерных мониторах видеоизображение от большого числа точек охраняемого объекта. Мониторы и оборудование обработки видеосигналов устанавливаются в дежурных помещениях или у сотрудников фирмы, курирующих службу безопасности.

Вкомпьютерных системах на одном мониторе отображается не более 13 камер. При большем числе камер размеры отдельных изображений сильно уменьшаются, а видеоканалы переключаются в режим пролистывания блоками до 16 камер одновременно.

Наглядность представления оперативной обстановки выше в системах с большим количеством мониторов, так как при этом возможно отображение всех камер одновременно с изображением нужного размера.

Скорость обработки видеоинформации близка к обработке в масштабе реального времени и при оптимальном составе средств обработки видеоинформации не зависит от количества камер.

Вкомпьютерных системах скорость обработки видеоинформации уменьшается по мере роста количества камер. Скорость реакции аппаратуры на действия оператора выше в традиционных системах.

Методы цифровой обработки позволяют улучшать видеоизображение, фильтровать шумы, выделять и исследовать отдельные детали.

АНАЛИЗ СОСТАВА СТН

9

Состав системы выбирается исходя из количества объектов наблюдения, стоимости, требовании к простоте управления и скорости реакции системы.

Одну и ту же задачу можно решить, используя разные конфигурации систем. Средняя стоимость черно-белой камеры, в среднем, такая же, как и поворотного устройства. Следовательно, экономически целесообразно использовать камеру с поворотным устройством в случае, если необходим угол обзора более 180° (угол обзора 180° можно обеспечить двумя камерами).

Скорость перемещения поворотного устройства находится в пределах 0...120 в секунду. При выбранном среднем расстоянии до объекта, например, 10 м можно отслеживать перемещения предметов, движущихся со скоростью не более 2 м/с.

В зависимости от количества объектов, предполагаемой наибольшей скорости их перемещения (человек - 10 м/с, машина - 30 м/с) - выбирается необходимая скорость реакции системы. При этом так же следует учесть скорость реакции оператора.

Дополнительные устройства систем телевизионного наблюдения позволяют дублировать некоторые функции оператора, увеличивая надежность, и увеличивая скорость реакции системы, привлекая внимание оператора или включая исполнительные устройства.

Для увеличения скорости реакции дополнительные устройства имеют "тревожные" входы и выходы. "Тревожные" входы предназначены для включения дополнительного устройства, например, мультиплексора.

Мультиплексор переключается в такое состояние, чтобы на мониторе отображалось видеоизображение "тревожной зоны".

"Тревожные" выходы предназначены для включения исполняющих устройств. Это может быть освещение, сирена и пр.

При использовании зарубежной техники, рассчитанной для эксплуатации в сетях переменного тока с напряжением 110 В, мощность допустимых переключаемых нагрузок для таких приборов должна быть уменьшена в два раза.

Возможность работы системы в ведомом режиме обусловлена необходимостью дублирования некоторых функции оператора. Использование, например, датчиков движения позволяет автоматически непрерывно контролировать любое количество видеоизображения. Независимо от действий оператора система может включать видеомагнитофон, освещение и другие устройства.

Выбор между традиционными и компьютерными системами затруднен. Компьютерная система может выполнять любые функции контроля и управления. Скорость реакции системы зависит от программного обеспечения управления системой и подготовки оператора. Для работы в ведомом режиме необходимо соответствующее программное обеспечение.

Традиционные системы просты в управлении, стоимость их выше и они менее гибкие. Для изменения функции системы необходимо переделывать схему системы. В компьютерных системах возможности выполнения дополнительных функций реализуются программными средствами.

10