730

7.Опишите структуру системы централизованной охраны.

8.Дайте определение понятия «шлейф сигнализации». Опишите его назначение.

9.Перечислите основные виды извещателей по функциональному назначению.

10.Перечислите основные виды извещателей по типу действия, обнаруживаемого извещателем.

11.Перечислите основные виды извещателей по физическому принципу действия.

12.Дайте определение понятия «приемно-контрольный прибор». Опишите его назначение.

13.Перечислите основные характеристики приемно-контроль- ных приборов.

14.Опишите принцип работы электроконтактных извещателей тревожной сигнализации.

15.Опишите состав системы тревожно-вызывной сигнализации.

111

elib.pstu.ru

III. СИСТЕМЫ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ

Тема 6. Видеонаблюдение

1.Место и роль системы видеонаблюдения в структуре интегрированного комплекса средств и систем физической защиты.

2.Определение необходимого освещения для работы телевизионных систем.

3.Основные характеристики компонентов системы видеонаблюдения.

4.Модули систем видеонаблюдения.

1.Место и роль системы видеонаблюдения

вструктуре интегрированного комплекса средств

исистем физической защиты

Одной из главных функций интегрированного комплекса средств и систем физической защиты объекта (ИК СФЗ) является необходимость получения на пункте управления достоверной информации об обстановке, складывающейся на участках контроля, для принятия адекватного решения по предотвращению возникающей нерегламентированной ситуации и ликвидации возможных последствий.

Для получения требуемого состава информации, характеризующей обстановку, складывающуюся на участках контроля, и позволяющей органам управления принять адекватное решение, в состав ИК СФЗ объекта должна быть включена система видеонаблюдения

(СВН).

СВН обеспечивает обработку видеоинформации, ее регистрацию, хранение и воспроизведение, обработку сигналов тревоги, поступающих от других функциональных систем комплекса. СВН является функционально законченным образованием, которое взаимодействует в совокупности с другими системами комплекса, а также может функционировать автономно, вне зависимости от других систем.

112

elib.pstu.ru

Как средство верификации и оценки складывающейся ситуации СВН в составе комплекса должна взаимодействовать с другими функциональными системами:

–системой обнаружения проникновения,

–системой контроля доступа,

–системой противопожарной защиты,

–системой радиационного контроля и др.

Таким образом, оценка обстановки, складывающейся на участках контроля, и принятие решения дежурными службами ФЗ и органами управления осуществляются на основе интегральной информации от функциональных систем участка.

Информация от СВН может подтвердить или исключить сообщения от других систем о реальности угрозы для охраняемого объекта или его персонала, это значительно повышает надежность всей системы физической защиты.

При формировании современной системы телевизионного наблюдения необходимо применение современных электронных и компьютерных технологий. Интеллектуальность системы, передача максимально возможного количества функций по обработке информации и принятию решений аппаратными средствами и компьютерами – главное направление в построении современных систем.

2.Определение необходимого освещения для работы телевизионных систем

Основные понятия и определения, используемые при проектировании освещения в составе ИК СФЗ. При определении характеристик освещения для объектов, оборудованных системой безопасности, учитывается 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);

113

elib.pstu.ru

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

В случае применения искусственного освещения должен быть определен тип осветителя (лампы накаливания с вольфрамовой нитью, натриевые, ртутные, галогенные, инфракрасные и т.п.).

Выбранный тип осветителя должен хорошо согласовываться с применяемыми телекамерами на предмет чувствительности и спектральных характеристик.

Характеристики освещения. Любой источник излучения характеризуется следующими характеристиками:

–спектральные характеристики,

–угол излучаемого светового потока,

–интенсивность источника света.

Характеристики сцены:

–коэффициент отражательной способности сцены в целом и де-

талей;

–сложность сцены,

–движение на сцене,

–освещенность на сцене.

Солнце является естественным источником света, спектр которого охватывает видимую и инфракрасную области. Излучение солнца равномерным потоком покрывает всю сцену. Интенсивность излучения очень высокая.

Кисточникам света с узкой диаграммой направленности отно-

сятся прожекторы. Диаграмма направленности формируется алюминиевым рефлектором с высоким коэффициентом отражения. Прожекторы формируют узкий луч света высокой интенсивности.

Кисточникам света с широкой диаграммой направленности

относятся различные осветители с широкой областью применения. Диаграмма направленности формируется алюминиевым рефлектором (отражателем) с высоким коэффициентом отражения. Эти источники света применяются для освещения больших территорий, они характеризуются большим сроком службы и некритичностью к условиям внешней среды.

114

elib.pstu.ru

Основные недостатки – сложность включения, ограниченная единичная мощность и зависимость характеристик от температуры окружающей среды.

Спектральные характеристики. Различные телекамеры по-раз-

ному реагируют на спектральный состав освещения. Необходимо знать, какой источник света применен для освещения, чтобы правильно выбрать тип телекамеры для получения видеоизображения необходимого качества. На рис. 6.1 показаны спектральные характеристики наиболее часто используемых источников света и спектральные характеристики основных типов приборов, формирующих телевизионное изображение. Как видно из графиков, спектральный диапазон солнечного света и света ламп накаливания с вольфрамовой нитью хорошо сопрягается со всеми типами телевизионных камер. Телевизионные трубки Vidicon более чувствительны в видимой области спектра. Телекамеры с ПЗС-матрицей сопрягаются с видимой и инфракрасной областями спектра.

Рис. 6.1. Спектральные характеристики источников света

115

elib.pstu.ru

Спектр ртутных и натриевых светильников достаточно узкополосный, поэтому применение цветных телекамер в этом случае неоправданно. Ртутные лампы не захватывают красную область спектра, поэтому красные предметы будут казаться черными.

Натриевые лампы содержат больше желтых и красных цветов,

ипоэтому зеленые и синие цвета в цветном изображении телекамеры будут выглядеть черными и серыми.

Спектральные характеристики некоторых источников света

ифотоприемников. Спектр инфракрасных источников излучения лежит выше 800 нм. Эта область не воспринимается человеческим глазом. Обычные камеры с ПЗС-матрицей в этой области спектра имеют пониженное значение чувствительности. В некоторых телекамерах с целью исключения влияния негативных факторов ИКизлучения (ухудшение разрешения) ставят фильтр, который обрезает этот участок спектра.

Однако имеются специальные телекамеры, которые имеют повышенную чувствительность в ИК-области при достаточной чувствительности в видимой части спектра.

Существуют источники искусственного излучения, спектральная характеристика которых захватывает видимую и инфракрасную области. К таким источникам относятся ртутно-ксеноновые лампы,

которые сочетают свойства ртутных (видимая область спектра) и свойства ксеноновых ламп (инфракрасная область).

Характеристики источников света по углу излучения. Источни-

ки искусственного освещения подразделяются на узкоугольные и широкоугольные. Угол излучения определяет освещаемую площадь на сцене. В зависимости от этого выбирается тип объектива телекамеры. Угол излучения определяется фокусирующими параметрами применяемого в осветителе отражателя.

При естественном освещении в течение суток происходит постоянное изменение интенсивности светового потока, падающего на землю. Это определяется временем суток и метеорологическими условиями.

116

elib.pstu.ru

Освещенность может изменяться в пределах от 100 000 лк при ярком солнечном свете до 0,0001 лк в ночное время суток. Телекамеры с ПЗС-матрицей выдерживают такое излучение.

Для обеспечения требуемого качества изображения в условиях изменения освещенности в телекамерах применяют объективы с автоматической регулировкой диафрагмы.

Естественное освещение характеризуется освещенностью и спектральным составом света. Солнце как источник энергии излучает все длины волн (все цвета спектра), к которым цветные и черно-белые телекамеры являются чувствительными. Утром и вечером спектр солнечного света сдвинут к оранжево-красной области. В середине дня, в момент наибольшей интенсивности излучения голубой и зеленый цвета уравновешивают красный и желтый, и таким образом достигается баланс белого цвета. Приведем примерные характеристики освещенности для естественных источников света:

Как видно из таблицы, производить видеонаблюдение с помощью телекамер со стандартным значением чувствительности можно только в светлое время суток.

Кроме уровня освещенности для функции видеонаблюдения важную роль играет отражательная способность объекта наблюдения (сцены). Этот параметр определяет ту часть светового потока, которая, отразившись от сцены, попадет на чувствительный элемент телекамеры. Отражательная способность различна для разных по характеру объектов и сильно отличается для разного времени года.

117

elib.pstu.ru

Приведем примерные значения отражательной способности для характерных участков и объектов наблюдения:

Наибольшей отражательной способностью обладают предметы белого цвета. Здания и сооружения также хорошо выделяются на сцене. Наименьшая отражательная способность у рыхлой дисперсионной поверхности – пустой асфальт, вспаханная земля.

Искусственное освещение характеризуется:

–освещенностью,

–спектральным составом света,

–углом рассеяния излучения.

Искусственная освещенность зависит от типа светильников и их мощности. Спектральный состав определяется в основном типом применяемых осветительных ламп.

Примерные типовые значения искусственной освещенности для различного типа помещений:

118

elib.pstu.ru

Искусственный свет может излучаться несколькими типами ламп:

–лампы накаливания на основе вольфрамовой нити и вольфра- мо-галогенные лампы, имеют твердую нить накала;

–газовые или угольно-дуговые лампы содержат газ низкого или высокого давления;

–лампы дневного света с внутренней стороны наносят специфическое покрытие фосфора (люминофора), который определяет спектральные характеристики светильника.

Лампы накаливания с вольфрамовой нитью. Простая лампа на-

каливания – самый распространенный источник света. Она излучает рассеянный свет с полным видимым спектром. Недостатки – относительно низкая эффективность (светоотдача 35 лм/Вт) и относительно короткий срок службы (несколько тысяч часов).

Вольфрамогалогенная лампа обладает существенно большим сроком службы. Содержит пары йода или брома наряду с обычным инертным газом. Более высокое давление газа внутри колбы позволяет накаливать нить до более высокой температуры и уменьшить испарение вольфрама. В этих высокотемпературных условиях используют кварцевые колбы или высокотемпературное «жесткое» стекло.

Натриевая лампа – лампа высокого давления. Содержит инертный газ и керамический материал, который препятствует химическому разъеданию натрия при высоких температурах. Натриевые лампы имеют высокую светоотдачу, но недостаточно широкий спектр излучения.

В спектре отсутствуют зеленый и синий цвета, что ограничивает применение цветных телекамер. По показателю светоотдачи натриевые лампы превосходят все остальные (60–140) лм/Вт. Кроме того, они имеют большой срок службы – 24 000 ч. В качестве источника дежурного освещения при монохромном телевидении натриевые лампы незаменимы. Недостаток – большое время включения (2–3 мин).

Ртутные лампы по своим характеристикам близки к натриевым лампам, но отличаются по химическому составу испаряемого вещества и излучаемому спектру. В спектре отсутствуют желтый и красный цвета. Однако сейчас появились лампы с добавлением металли-

119

elib.pstu.ru

ческих солей (кристаллов нафталина) к ртутной дуге, что увеличило эффективность лампы и скорректировало ее спектр.

Характеристики светоотдачи разных типов ламп представлены в табл. 6.1.

Инфракрасный свет. Инфракрасный диапазон света в области телевизионной техники занимает весьма важное место. В этой области спектра можно производить скрытое видеонаблюдение в темное время суток, не привлекая внимание нарушителя подсветкой в видимом диапазоне света. Появление телекамер с повышенной чувствительностью в ИК-диапазоне и применение ИК-прожекторов позволяют достаточно эффективно организовать видеонаблюдение как внутри помещений, так и на открытом пространстве (рис. 6.2).

120

elib.pstu.ru