Видеоконтроль периметра – первый эскизный набросок. Часть 2 а. Попов
Алгоритм безопасности, № 2, 2004
См. часть 1
Часть 2
Видеокамеры
Вовсе необязательно заказчику единовременно приобретать весь необходимый набор видеокамер. Процесс ввода в эксплуатацию может происходить в длительном временном интервале, а значит, позволит растянуть платежи во времени. Нам известны объекты, где плановое дооснащение ведется на протяжении уже более 3-х лет. Начинать, естественно, стоит с наиболее уязвимых участков периметра, наиболее криминогенных зон. Касательно технических параметров видеокамер, никаких конкретных требований в задаче не ставилось. Предложим некий усредненный вариант — не самый «навороченный, но и не самый дешевый из приемлемых на наше усмотрение, имея , таким образом, ценовой запас в ту и другую стороны. Но предлагать будем только из того перечня, который нам хорошо известен, протестирован, за который беремся отвечать. Выбор оставим за заказчиком, предупредив его о достоинствах и недостатках каждого варианта. Таким образом, мы разделим с заказчиком ответственность: себе оставим техническое воплощение всех заявленных характеристик, ему — эффективность от использования. Заметим, что цена ошибки с выбором камеры в грамотно построенной системе одна из самых низких. В самом крайнем случае потребуется замена одной модели другой, и не более.
Система передачи видеосигналов
Прежде всего отметим, что это — система, а не некое количество некоего оборудования. Строится из расчета полной системы видеонаблюдения, учитывает ее полную «загрузку», взаимосвязь всех ее элементов. Поэтому, как минимум, все магистральные трассы должны строится изначально в полном объеме. Кстати, это наиболее трудоемкий этап. Это фундамент, который должен быть рассчитан на все здание, даже если в обозримом будущем будет строиться только первый этаж.
Для передачи каждого видеосигнала необходима свободная пара. Ввиду больших дальностей необходимо применение кабеля ТППэп. По-прежнему, велико число приверженцев кабелей 5-й категории (AWG-24, НТР и т.д.), которым напоминаем, что из-за крайне неравномерной характеристики затухания передавать по этим кабелям видеосигнал на расстояния более 1 км не рекомендуется — высокие частоты будут обрезаны, изображение будет казаться нерезким.
В итоге, для видеосистемы необходимо 25 пар на одном полукольце и 26 пар — на втором. Можно проложить все магистрали одним кабелем ТППэп 30х2х0,5 (или 0,4 — не принципиально). При этом следует иметь ввиду, что физически работа с тремя 10-ти парными кабелями (ТППэп 10х2х0,5) проще, чем с одним тридцатипарным. В десятипарном цвета пар не повторяются, начиная с двадцатипарного цвета повторяются, необходимо будет пары отдельно «вызванивать»; нет необходимости к каждому месту установки видеокамеры (кодера АПВС) заводить тридцатипарный кабель, который достаточно толстый и жесткий. Хотя, три десятипарных кабеля стоят дороже одного тридцатипарного.
Можно организовать трассу значительно проще, с точки зрения монтажа: для 10-ти самых удаленных камер ( с учетом перспективы) трассу проложить десятипарным кабелем; далее для второй десятки добавляется второй десятипарный кабель; для третьей десятки — третий кабель. В этом случае число перекроссировок для 20-ти удаленных камер существенно уменьшается, уменьшается количество кросс-плинтов в монтажных гермокоробках.
Для обеспечения возможности подключения датчиков необходимо предусмотреть необходимое количество пар для этих датчиков с учетом перспективы и приплюсовав это количество по участкам к количеству необходимых пар для передачи видеосигналов, получить типы магистральных кабелей (ТППэп 20х2х0,5 (0,4), ТППэп 30х2х0,5 (0,4) …).
Возьмем за базу вариант с одним тридцатипарным кабелем для простоты расчетов предварительной калькуляции.
Управляемых камер в системе нет, система телеметрического управления отсутствует.
Внимание!
Первое, о чем бывает, что забывают во время первого разговора с заказчиком, но что для таких больших систем выливается в достаточно большие суммы. Это — организация питания периферийного оборудования.
Возможен вариант организации питания «на местах», когда линии питания к каждой необходимой точке подводятся фактически от ближайшей розетки. Вариант , хотя самый дешевый и простой по исполнению, — не самый хороший с точки зрения устойчивости и надежности работы системы — много точек потенциального риска. Да и редко такое возможно на больших периметральных системах. Централизованное питание всегда предпочтительнее.
Встречались нам попытки предлагать централизованное питание на подобных объектах 24 В и даже 12 В. Теоретически это возможно, практически — нет. Сначала необходимо подсчитать общее максимальное потребление тока всеми потребителями линии. Умножив это потребление на сопротивление проводника (собственно линии), получим величину падения напряжения в линии. Влиять на величину этого падения напряжения мы можем только за счет сопротивления линии (количество аппаратуры в линии и ее потребление — величины «жесткие»), а так как длина линии — тоже величина конкретная, то остается искать проводник подходящего сечения. Достаточно подробно методика выбора сечения проводника изложена, в частности, в разделе «Приложения» «Сборника Технических Новинок» (Изд. «Алгоритм Безопасности»), поэтому отдельно этот вопрос не рассматриваем. Но то, что при организации централизованного питания для нашей системы 24 В, получим такое сечение, что кабель будет «неподъемным» ни по цене, ни по весу, — это точно.
Но и для питания 220 В выбор кабеля — задача очень серьезная. При оснащении объектов с полупериметром в 3,5 км (периметр — 7 км) нам приходилось устанавливать на линии питания (приблизительно в ее середине) дополнительный повышающий трансформатор (190/230 В), при сечении питающего кабеля 10 мм2.
Потребление всепогодной камеры при включенном обогреве — около 18 Вт; кодера АПВС-7 — не более 3 Вт.
Вполне возможно, что наиболее целесообразно вести централизованное трехфазное питание, распределив равномерно нагрузку по фазам, чтобы избежать чрезмерно большого необходимого сечения кабеля. Для такого варианта «на вскидку» подойдет кабель ВВГ 4х4 по цене около 17-18 р./м (еще не везде можно достать). Есть АВВГ 4х4 по цене около 7 р./м, но вести монтаж алюминиевым кабелем гораздо менее предпочтительно. А разница в 10 р./м умноженная на 4000 м — это 40000 р. Вот вам и цена «нюансов» больших систем. Попутно заметим, что изоляция и АВВГ, и ВВГ не допускает каких-либо механических нагрузок на кабель на морозе. Проложили — и не шевелить. Если условия эксплуатации будут иные, могут потребоваться специальные кабели (со специальными ценами). Для передачи видеосигнала по витой паре для каждой камеры потребуется комплект АПВС. Расписываем их по участкам (Рис. 2 первой части статьи) С учетом дальностей передачи получаем:
Для левого полукольца — 25 камер — необходимо:
18 комплектов АПВС-7
7 комплектов АПВС-7-01 (свыше 1500 метров)
Для правого полукольца — 26 камер:
21 комплект АПВС-7
5 комплектов АПВС-7-01
Всего необходимо:
39 комплектов АПВС-7
12 комплектов АПВС-7-01
Розничная цена одного комплекта АПВС-7 — $185; АПВС-7-01 — $205
Четыре камеры работают по коаксиальным линиям.
Внимание!
Вторая «мелочь», о которой не стоит забывать при эскизном проектировании в силу немалой конечной стоимости.
АПВС имеет температурный режим работы -50 ... +50° С, однако требует защиты от прямого попадания влаги. Поэтому кодеры, устанавливаемые непосредственно «под открытым небом», должны быть защищены.
Мы в таких случаях организуем монтаж в монтажных гермокоробках с классом защиты IP-67. В ней же имеет смысл разместить блок питания камеры, кросс-плинт для раскроссировки кабеля ТППэп, клеммник 220 В, гермовводы всех кабелей (см. рисунок 7).
Рис. 7
С учетом стоимости самой коробки необходимых размеров (около 36—39 евро), гермовводов, кросс-плинта, шасси, работ по сборке, такая гермокоробка в сборе обходится ~$80. Можете предложить свой вариант решения задачи — исключить прямое попадание влаги на кодеры, питающую аппаратуру, кроссовые соединения. Главное — не забудьте о ней в принципе.
В помещениях КПП можно установить коробки для внутренних помещений (металлические — они существенно дешевле). Причем устанавливать по одной коробке на один КПП, в которой разместить все необходимое оборудование. Такая коробка для внутренних помещений обойдется ~$45 на 1—2 камеры; ~$60 на 3—4 видеокамеры.
Исходя из этого получаем, что на систему необходимо, если все камеры периметра требуют всепогодные монтажные гермокоробки:
41 всепогодная гермокоробка по $80 за шт.,
2 монтажные внутренние коробки по $60 (КПП1 и КПП5);
2 монтажные внутренние коробки по $45 (КПП2 и КПП4).
Нанесем на нашу рабочую схему и гермокоробки по участкам.
Такое наглядное размещение аппаратуры по рабочей схеме позволит потом, при следующих разговорах с заказчиком вносить коррективы, избегая путаницы в общей структуре. И заказчик сможет наглядно увидеть, как распределяются его деньги по его объекту, видеть относительную стоимость каждого участка и соотносить ее с важностью защиты самого участка.
Все декодеры АПВС разумно разместить в одном металлическом шкафу. Причем, с ключом, чтобы исключить доступ к магистральной аппаратуре «всех желающих». Крепление — под дин-рейку. Ориентировочная цена такого шкафа (на 51 декодер) с установленными дин-рейками, кросс-плинтами под необходимое количество пар (6 шт. по 10 пар) будет стоить ~$150. С декодеров АПВС видеосигналы отрезками коаксиального кабеля подаются на аппаратуру обработки и синтеза изображения.
Вот и еще нюанс на $3640.
В качестве приемного блока АПВС может быть установлен крейт для размещения в 19-дюймовую стойку (рис.8), который позволяет оперативно производить монтаж приемной аппаратуры, замену, обслуживание, ремонт. В составе каркаса: источник питания,плинты для подключения магистрального кабеля, разъемы BNC для вывода видеосигнала,межблочные соединения. Включение декодеров осуществляется через врубные разъемы. Стандартный крейт 3U19-16 на 16 декодеров АПВС имеет габаритные размеры (ШхВхГ) — 482,6 х 132,6 х 260 мм. Монтаж получается красивым, удобным, «цивилизованным». Но и цена розничная такого крейта на 16 декодеров — $600 (естественно, без стоимости АПВС).
Рис. 8
Таким образом, задача передачи видеосигналов от всех камер решена. В посту имеем видеосигналы от 51 камеры периметра и удаленных КПП + 4 сигнала от камер собственно поста. Итого — 55 видеосигналов.
Аппаратура обработки видеосигнала и синтеза изображения
Никаких требований в условии задачи нет. Вероятно, у инсталлятора есть свои соображения на этот счет. Возможно, есть какие-то специальные требования у заказчика, но мы о них ничего не знаем. Да и личные предпочтения играют немалую роль. В качестве некоего базового варианта можно было бы предложить, например, три шестнадцатиканальных цифровых регистратора от $1500 (Корея) до $4500 (США) каждый. Естественно, они отличаются между собой не только страной-производителем, но и техническими характеристиками. Явно не все 55 камер требуют записи. Для оставшихся 7 камер можно предложить два квадратора. Как минимум три двадцатидюймовых монитора (мультиэкран на 16 «картинок» при меньшей диагонали — это выброшенные деньги) + пять 14 — 15-ти дюймовых. Если система будет вводиться поэтапно, поэтапно разумно устанавливать и аппаратуру обработки.
А может быть заказчик предпочтет мультиплексоры с видеомагнитофонами или одноканальными цифровыми регистраторами; может быть пожелает что-нибудь на базе ПК. Об этом еще с ним придется много разговаривать, а сейчас — хоть что-нибудь для определения порядка цен под какие-то базовые функции. На структуру системы в целом это не повлияет.
Для подобных больших систем можно считать, что построение, как таковое состоялось, когда в посту приема имеем «хвосты» коаксиалов с байонетными разъемами, количество которых равно количеству камер, и на которых имеем полноценные стандартные видеосигналы свободные от каких-либо помех. Выражаясь языком судостроителей, корабль спущен на воду, может самостоятельно плыть, и начинается достроечный период. Кстати, нередко окончательный перечень аппаратуры обработки формируется уже в процессе достаточно длительной эксплуатации системы, «притирки» оператора и техники.
Для первого разговора, с техникой, в общем-то, и все. Переходим к деликатной теме — деньгам.
Рекомендуем раздельно считать деньги по составным частям системы, чтобы были наглядно видны финансовые «веса» составных частей в общей структуре. Проще будет ориентироваться, как недовложения или дополнительные вложения в каждую составную часть скажутся на системе в целом.
Поехали.
Видеокамеры:
Всего 55 камер, из них 49 — всепогодных; 6 — внутренних.
Цена всепогодной камеры, «пригодной» для нашей системы в полном комплекте (с блоком питания, кронштейном крепления, разъемами) приблизительно составит:
Оптимальный вариант — разрешение 570 твл, чувствительность 0,05 лк (достаточно), диапазон рабочих температур -40° ... +50° С, влажность — до 100%, объектив с автоматической регулировкой диафрагмы (фокусное расстояние на порядке цен не отразится) — примерная цена $280.
Минимальный вариант — 400 твл; 0,1 лк; объектив с фиксированной диафрагмой, те же климатические условия работы — $145
Цена «приемлемой» внутренней камеры с кронштейном и блоком питания составит ~ $85.
Примечание.
Предлагать разумно изначально именно оптимальный вариант, т.е. тот, который меньше всего принесет «головной боли» и вам при инсталляции, и заказчику при эксплуатации. Самый дешевый вариант пока «держим в уме», чтобы знать нижнюю границу этой составной части. В случае требования снизить цену со стороны заказчика, делать это будем исключительно под его собственную ответственность, предупредив его об «эксплуатационных проигрышах». В любой момент, установив вместо выбранной заказчиком дешевой камеры, камеру из «оптимального» варианта, можем показать, что потеря качества — результат его — заказчика — собственного обдуманного выбора, а не упущений в строительстве системы. А в тех случаях, когда такого доказательства предъявить невозможно, лично мы никогда не пойдем на какие-либо ценовые уступки в ущерб качеству. Лучше не строить вообще (за это никто не осудит), чем строить заведомо плохо.
Итого имеем:
Полный набор камер обойдется : $280 х 49 + $85 х 6 = $14230
Система передачи видеосигнала:
39 комплектов АПВС-7 + 12 комплектов АПВС-7-01 = $185 х 39 + $205 х 12 = $9675.
По этой позиции отступлений не дадим, ибо это касается всей структуры системы, качество напрямую зависит от цены вплоть до невозможности использования полного возможного перечня аппаратуры обработки видеосигнала.
Кабельные коммуникации, магистральное оборудование:
Кабель ТППэп 30х2х0,5 — 4000 м х ~$0,8 = $3200
Кабель ВВГ 4х44000 м х ~$0,6 = $2400
Кабель RG-59 (от гермокоробок к камерам (~ по 10 метров на камеру), «хвосты» к приемной аппаратуре (по 2метра), 4 камеры в посту) ~ 700 метров х ~$0,45 = $315.
Кабель ШВВП 2х0,75 (питание камер от блоков питания) ~600 х $0,2 = $120
Разъемы BNC — тоже часто забывают о них, а их потребуется по 3 штуки на камеру без учета коммутаций между блоками аппаратуры обработки и синтеза изображения. В данном случае не меньше, чем 175 штук. Если брать отечественные «под распайку» — это ~ $2 за штуку, импортные (тайваньские) по обжим — ~ $1 за штуку. То есть, не меньше, чем ~$175
Примечание.
Бойтесь дешевых коаксиальных кабелей. Не тот порядок цены, чтобы экономить, а «неприятностей» дешевый кабель может сделать много.
Монтажные гермокоробки, монтажные внутренние коробки, монтажный шкаф в посту приема — 41 х $80 + 2 х $60 + 2 х $45 + $150 = $3640
Итого по позиции: ~$9850
Магистрали надо строить сразу на всю систему. Так что все — не так страшно. Если есть ~ $10000, можете начинать строить систему на 55 камер, закрывающих периметр в 3950 м. Фундамент построите, а дальше будете достраиваться в зависимости от своих возможностей.
Аппаратура обработки и синтеза изображения:
Возьмем для базового варианта 3 цифровых 16-ти канальных регистратора некоего усредненного ценового уровня между очень хорошим и очень дешевым. Где-нибудь по ~$3000. На каждый из них предложим по 2 монитора — один 20-ти дюймовый, другой — 15-ти. И еще два квадратора, на каждый из которых установим 15-ти дюймовый монитор. Цены возьмем те же усредненные. Получим: 3 х $3000 + 3 х $330 + 2 х $260 + 5 х $170 = $11360.
Примечание.
Квадраторы взяты «не из дешевых», но, исходя из собственного опыта, дешевых мы боимся.
Итого все необходимое «железо» обходится — ~ $45115.
В окончательном варианте сумма скорее всего увеличится — потребуются крепеж, кабель-каналы, воздушные переходы, какие-то дополнительные элементы, но это уже будут не те цифры, которые смогут «испугать» заказчика, если основные цифры его не испугали. Можно говорить, что в зависимости от уровня используемых видеокамер и аппаратуры обработки видеосигнала стоимость основного оборудования составит от $40000 до $50000. Ниже нижнего предела — это будут выброшенные деньги. Но если «держать в уме» полноценную систему, то начинать работать можно и с пятой части этой суммы.
Далее пойдет стоимость работ по монтажу и пуско-наладке. Но это — дело «личное» каждой монтажной организации. Да и наш основной потребитель подобных предложений — фирмы — инсталляторы. На этом наше предложение им и заканчивается. Нередко заказчик берется за самостоятельный монтаж магистральных кабелей, что очень существенно экономит его деньги; с другой стороны, никаких существенных особенностей в сравнении с прокладкой линий телефонии, монтажа силовых сетей у таких работ нет — все специфические проблемы уже решены на аппаратном уровне. А подключение и настройку пусть выполнят специалисты.
Вот так, примерно, выглядит первое «здрасьте», первая прикидка. Но уже появились достаточно конкретные вопросы к заказчику, появились конкретные денежные суммы, появилась тендерная «вилка», если Вы — не единственный потенциальный подрядчик.
И, по-прежнему, ничего особо сложного. По крайней мере, самостоятельно подготавливать свои диалоги с клиентом бояться не стоит. Тем более, что, как мы показали, «разные мелочи» на больших объектах имеют далеко не мелкие цены, а на местах их увидеть значительно легче.