Технические средства охраны

Оператор главного контрольного центра СФЗ может получить оперативную информацию одновременно по всем системам, при этом ИК СФЗ избавляет операторов от постоянного напряженного наблюдения за множеством мониторов различных систем.

Кроме того, оператор в пределах своих полномочий имеет возможность оперативно управлять всеми средствами и системами комплекса:

–ставить под охрану и снимать с охраны участки контроля,

–устанавливать полномочия по доступу,

–управлять исполнительными устройствами систем,

–производить регистрацию видеоинформации и ее воспроизведение и т.д.

2. Уровень подсистем. Уровень подсистем – важный уровень управления специализированными подсистемами (телевизионного наблюдения, обнаружения и защиты от проникновения, контроля доступа, пожарной сигнализации, радиационного контроля и др.).

Данный уровень определяет полностью автономную работу подсистем при отсутствии управления с главного контрольного центра СФЗ. Уровень подсистем:

–участвует в обработке данных и принятии решений, управляет локальными группами устройств. Уровень «интеллекта» мультиплексоров систем делает их способными «принимать решения» и управлять всеми устройствами и компонентами своих систем;

–хранит рабочую базу данных (приоритеты, алгоритмы формирования сигналов тревог и оповещения и т.п.).

При этом необходимо отметить очень важный момент, который в основном и определяет надежность работы всех подсистем – реализация мультиплексоров (специализированных контроллеров) на высоконадежном программном обеспечении с хранением базы данных на оперативном запоминающем устройстве, а не на жестком диске.

Мультиплексоры подсистем обеспечивают базовый набор функций контроля и отображения состояния технических средств, формирование и выдачу управляющих команд, осуществляют возможность

132

elib.pstu.ru

внешнего компьютерного управления, что и делает возможным интеграцию нескольких систем.

3. Уровень локальных процессоров наделен «интеллектом», дос-

таточным для контроля и управления устройствами уровня компонентов (телекамерами, поворотными устройствами, датчиками, считывателями, исполнительными устройствами – замками, шлагбаумами, лифтами и т.д.), чем обеспечивается автономное выполнение минимально необходимых функций подсистем на локальном уровне с возможностью сохранения информации о событиях.

Выполнение необходимых функций систем в автономном режиме обеспечивается наличием локальной базы данных. Конструктивно локальные процессоры могут быть объединены с устройствами уровня компонентов.

4. Уровень компонентов. На уровне компонентов в интегрированную систему физической защиты входят различные категории технических средств, включая устройства телевизионного наблюдения (телекамеры с аксессуарами, средства передачи видеоинформации и управления, устройства синхронизации и т.п.).

Телевизионная камера во многом определяет качественные параметры всей СВН и в итоге обеспечивает выполнение одной из важнейших функций в интегрированном комплексе СФЗ – видеооценку аварийной ситуации в режиме прямого наблюдения и в режиме воспроизведения зарегистрированных видеоизображений. Зарегистрированные в СВН видеоизображения служат базой для проведения анализа уже произошедших событий.

Выводы

Система видеонаблюдения обеспечивает обработку видеоинформации, ее регистрацию, хранение и воспроизведение, обработку сигналов тревоги, поступающих от других функциональных систем комплекса.

При формировании современной системы телевизионного наблюдения необходимо применение современных электронных и ком-

133

elib.pstu.ru

пьютерных технологий. Интеллектуальность системы, передача максимально возможного количества функций по обработке информации и принятию решений аппаратными средствами и компьютерами – главное направление в построении современных систем.

При определении характеристик освещения для объектов, оборудованных системой безопасности, приходится учитывать целый ряд факторов:

–какое применяется освещение: естественное или искусственное;

–тип и характеристики источника излучения (интенсивность излучения, спектральный состав, ширина диаграммы направленности светового потока);

–параметры объекта наблюдения (сцены);

–какие применяются для видеонаблюдения телекамеры: цветные или черно-белые.

Различные телекамеры по-разному реагируют на спектральный состав освещения. Необходимо знать, какой источник света применен для освещения, чтобы правильно выбрать тип телекамеры для получения видеоизображения необходимого качества.

Важнейшим качеством телевизионных систем при охране объектов является возможность осуществления регистрации и документирования в течение длительного времени видеонаблюдения событий, происходящих на охраняемых объектах.

Системы видеоконтроля должны формироваться по модульному принципу. Модулем системы видеоконтроля называется совокупность технических средств, приборов и устройств, объединенных линиями связи, решающая конкретную функциональную задачу.

Контрольные вопросы

1.Назовите функции системы телевизионного наблюдения.

2.Какие факторы необходимо учитывать при определении характеристик освещения объекта?

3.Охарактеризуйте характеристики сцены.

4.Что определяет освещаемую площадь на сцене?

134

elib.pstu.ru

5.Чем определяется угол излучения?

6.На что влияет отражательная способность объекта наблю-

дения?

7.Что определяет спектральный состав освещения?

8.На что влияет интенсивность источника света?

9.Приведите классификацию источников света в зависимости от диаграммы направленности.

10.Опишите спектральные характеристики ртутных и ксеноновых ламп.

11.Перечислите достоинства и недостатки ламп накаливания

свольфрамовой нитью.

12.Какие цвета отсутствуют в спектре натриевой лампы?

13.Охарактеризуйте инфракрасные источники света.

14.Для чего служат детекторы движения?

15.Что называется модулем телевизионной системы наблю-

дения?

16.На какие модули подразделяется система видеонаблюдения?

Тема 7. Компоненты системы видеонаблюдения

1.Параметры телекамер.

2.Видеомониторы.

3.Видеомультиплексоры. Видеокоммутаторы.

4.Видеоквадраторы.

5.Детекторы движения. Оптоволоконные линии связи.

1. Параметры телекамер

Система телевизионного наблюдения проектируется, как правило, в качестве составной части общего интегрированного комплекса средств и систем физической защиты. При выборе телекамер необходимо учитывать целый ряд параметров, необходимых для решения основной задачи системы телевизионного наблюдения, – задачи ве-

135

elib.pstu.ru

рификации событий, происходящих в интегрированном комплексе СФЗ. Оптимальное построение телевизионной системы в совокупности с системой обнаружения вторжения позволяет обнаружить, зарегистрировать и идентифицировать нарушителей в любое время года

исуток. Применение охранного телевидения позволяет идентифицировать ложные тревоги (обнаружение животных, природных явлений

ит.п.).

При выборе телевизионной камеры необходимо учитывать,

вкаких условиях по уровням освещенности должно обеспечиваться видеонаблюдение, при искусственном или естественном освещении,

вкаких климатических условиях, в каком режиме должна производиться оценка обстановки в поле зрения телекамеры – в режиме прямого наблюдения или в режиме воспроизведения записанной информации и целый ряд других параметров.

Черно-белая или цветная телекамера. После определения коли-

чества камер необходимо решить, какие телевизионные камеры (черно-белые или цветные) необходимо применить. Цветные телекамеры позволяют получить более информативное изображение, чем черно-белые, однако они обладают худшей чувствительностью, разрешающей способностью (хотя есть и цветные телекамеры высокого разрешения, но они существенно дороже обычных) и более высокой стоимостью. Кроме того, выбор цветной камеры влечет за собой выбор всего остального оборудования обработки, записи и отображения видеоинформации, что ощутимо увеличит стоимость системы

вцелом.

Цветные камеры устанавливаются там, где необходимо знать цвет объекта контроля, а на периметре, например, вряд ли будет обоснованным применение дорогих цветных камер с целью наблюдения в темное время суток при искусственном освещении на протяженных дистанциях, тем более в сложных метеоусловиях, когда цвет не распознается.

Условия работы телекамеры. При работе телевизионной камеры в помещении иногда необходимо учитывать интерьер помещения, где будут установлены телекамеры (надо определить, где камеру не-

136

elib.pstu.ru

обходимо установить скрыто, а где – в специальных декоративных кожухах).

Другое дело, если камера должна устанавливаться на улице. Улица в российских условиях – это колебания температуры от –40 до +50 °С (высокая влажность, колебания освещенности). Стоит учитывать и возможность физического уничтожения камеры.

Большие колебания освещенности (до 150 000 раз) приводят к недопустимым изменениям уровня выходного видеосигнала камеры, т.е. к получению неинформативного изображения. Чтобы работать в широком диапазоне освещенностей действия электронного затвора уже недостаточно (для компенсации чрезмерной освещенности), поэтому необходимо использовать объективы с автоматической диафрагмой.

При этом не следует забывать о совместимости камеры и объектива по способу управления автодиафрагмой. Существует два способа управления автодиафрагмой:

–управление видеосигналом – вся автоматика управления находится в объективе, на который с камеры подается только видеосигнал;

–прямое управление – способ управления, при котором обработка видеосигнала происходит в камере, а на объектив поступает постоянное напряжение, управляющее двигателями автодиафрагмы.

Для компенсации жестких условий на улице, находящихся за границей работоспособности телекамеры, применяются специальные контейнеры. Необходимые для нормальной работы телекамеры условия внутри контейнера создаются путем его герметизации, с помощью специальных нагревателей и вентиляторов. Для защиты видеокамеры от вандализма применяются специальные контейнеры, изготовленные из высокопрочных сплавов, с бронированным стеклом. Такие контейнеры могут также содержать необходимые термоустройства.

Разрешающая способность телекамеры. При решении задач общего наблюдения достаточно использовать камеры обычного раз-

137

elib.pstu.ru

решения, а при необходимости идентификации объекта контроля или наблюдения на большом расстоянии рекомендуется выбирать камеры повышенного и высокого разрешения.

Чувствительность телевизионной камеры и освещенность зо-

ны контроля. Требуемая чувствительность телевизионной камеры определяется при обследовании объекта. Для этого определяется освещенность на объекте не только в дневное время, но и в ночное, и при необходимости решается вопрос об установке необходимости дежурного или тревожного освещения или инфракрасной подсветки.

При освещении объекта естественными источниками (солнце, луна) алгоритм определения чувствительности следующий:

1)с помощью люксметра измеряется освещенность Escene в зоне контроля охраняемого объекта;

2)определяется значение коэффициента отражения Z реального объекта контроля;

3)рассчитывается минимальная освещенность на объективе E, которая может быть получена в зоне контроля камеры:

E = Escene Z.

При расчете системы освещения объекта необходимо учитывать, что на освещенность открытого участка объекта оказывают влияние следующие факторы:

–сила света источника излучения (светильника) с учетом распределения светового потока;

–расстояние от источника излучения до объекта наблюдения

иот объекта наблюдения до телекамеры;

–угол, под которым источник освещает объект наблюдения. Освещенность на объективе телекамеры определяется из выра-

жения

Е = I сosα Z/(R1 + R2 )2,

где I – величина силы тока источника освещения;

α– угол, под которым источник освещает объект наблюдения; R1 и R2 – расстояние от объекта наблюдения до светильника

и до телекамеры соответственно.

138

elib.pstu.ru

Полученный результат (освещенность на объективе), пересчитанный через светосилу объектива в освещенность на ПЗС-матрице, должен быть выше чувствительности телекамеры. Если это не так, то либо принимается решение об увеличении освещенности в зоне видеоконтроля, либо выбирается более высокочувствительная телекамера.

Фокусное расстояние объектива и угол зрения. Фокусное рас-

стояние определяет относительное увеличение наблюдаемого объекта. Фокусное расстояние объектива определяет угловые поля зрения телекамеры (горизонтальный и вертикальный углы зрения), которые также зависят от формата телекамеры. Выбрав телекамеру, считаем формат телекамеры величиной заданной.

Для вычисления горизонтальной и вертикальной угловых величин поля зрения можно использовать следующие формулы:

– угол зрения по горизонтали

α = 2arctg(h/2F),

где h – размер матрицы по горизонтали;

F – фокусное расстояние объектива, мм;

– угол зрения по вертикали ρ = 0,75α.

На практике для определения требуемого фокусного расстояния объектива, обеспечивающего заданный угол зрения для телекамеры с конкретным форматом ПЗС-матрицы, существуют многочисленные таблицы, калькуляторы и другие мнемонические правила.

При подборе объектива к телекамере с требуемым фокусным расстоянием необходимо учитывать формат объектива (рекомендованный размер матрицы), который указывается для каждого типа объектива. Формат объектива не определяет угол зрения, а лишь демонстрирует попадающую на матрицу часть изображения. Это означает, что камеры с матрицей 1/3″ могут использовать объективы форматов от 1/3″ до 1″. При этом 8-миллиметровый объектив форматом 1/3″ дает такой же угол зрения, как и 8-миллиметровый объектив форматом 2/3″. Применение последнего обеспечивает улучшение разрешающей способности и качества изображения, поскольку ис-

139

elib.pstu.ru

пользуется центр объектива, где оптическое преобразование максимально точное.

Широкий угол зрения обеспечивается небольшим фокусным расстоянием. И наоборот, чем фокусное расстояние больше, тем меньше угол зрения объектива. Стандартным углом зрения считается 60°–70°, при этом изображение на экране монитора при наблюдении с обычного расстояния выглядит таким же, как если бы наблюдатель находился на местности.

Относительное отверстие. Глубина резкости. Существенное значение имеет относительное отверстие объектива, которое отображает собирательную способность объектива. Наибольшее относительное отверстие объектива (при полностью открытой диафрагме) называется светосилой. Апертурное число F и относительное отверстие 1/F зависят от диаметра объектива (отверстия диафрагмы) D и фокусного расстояния объектива f. Чем меньше апертурное число, тем больше света пропускает объектив, соответственно, телекамера лучше работает в темное время суток.

Объектив с большим диафрагменным числом необходим при высоком уровне освещенности. Такой объектив будет препятствовать «ослеплению» телекамеры. Относительное отверстие влияет также на глубину резкости.

Глубина резкости показывает, какая часть поля зрения находится в фокусе. Глубиной резкости называется расстояние от самого ближнего до самого дальнего предмета, которые изображаются приемлемо сфокусированными (для заданного допустимого круга нерезкости).

Большая глубина резкости означает, что в фокусе находится протяженная часть поля зрения (при закрытой диафрагме возможно достижение бесконечной глубины резкости). Малая же глубина резкости позволяет наблюдать в фокусе лишь небольшой фрагмент поля зрения. На глубину зрения влияют определенные факторы. Так, объективы с широким углом зрения обеспечивают, как правило, большую глубину резкости. Высокий показатель апертурного числа свидетельствует также о большей глубине резкости. В объективах

140

elib.pstu.ru