2.2.3 Расчет необходимого количества видеокамер
Объектом наблюдения наших камер являются перегруженные транспортом перекрестки. Углы обзора видеокамер по горизонтали варьируются от 930 до 1000. Чтобы площадь зон обзора камер покрывала площадь перекрестка достаточно установить три видеокамеры на каждом из перекрестков. При этом камеры не должны сосредотачиваться в одной точке, необходимо установить камеры так, чтобы их зоны обзора немного перекрывались.
Таким образом, количество видеокамер на одном перекрестке - 3.
Размещение камер видеонаблюдения на перекрестках представлено на рисунках 5, 6, 7 и в приложении Б, В, Г.
Рисунок 5 - Размещение камер видеонаблюдения на перекрестке
ул. Пушкина – ул. Театральная
Рисунок 6 - Размещение камер видеонаблюдения на перекрестке
ул. Октябрьской Революции – ул. Ленина
Рисунок 7 - Размещение камер видеонаблюдения на перекрестке
ул. Бакалинская – ул. Менделеева
2.2.4 Выбор средств видеоконтроля для оборудования объекта
Выбор варианта оборудования объекта средствами видеоконтроля следует начинать с его обследования. При обследовании определяются характеристики значимости объекта, его строительные и архитектурно-планировочные решения, условия эксплуатации средств видеоконтроля, параметры установленных (или предполагаемых к установке на данном объекте) систем. По результатам обследования определяются тактические характеристики и структура системы видеоконтроля, а также технические характеристики ее компонентов.
Выбор типа видеокамеры
В этом разделе необходимо осуществить выбор видеокамер, исходя из полученных выше результатов. Для этого рассмотрим, существующие на сегодняшний день, типы камер и выберем наиболее подходящие к нашим условиям.
Перед тем как определиться с видом и марками видеокамер, следует выяснить требования, предъявляемые к ним.
Требования, предъявляемые к видеокамерам
Выбор видеокамер производится в зависимости от поставленных задач. Различают видеокамеры:
- корпусные и бескорпусные;
- черно-белого и цветного изображения; - обычной и повышенной чувствительности; - обычного и высокого разрешения; - для внутреннего и наружного наблюдения; - для скрытого наблюдения.
В проектируемой системе видеомониторинга для надежной защиты от внешнего воздействия потребуются камеры с широким диапазоном рабочих температур и высокой прочности, так как камеры будут располагаться вне здания.
Скрытность наблюдения в данном случае можно не обеспечивать, поэтому будем использовать камеры с защитными термокожухами.
В нашей системе необходимо знать цвет объекта (автомобиля) и необходимо обеспечение детальной идентификации личности человека или ГРЗ автомашины. Поскольку наблюдение должно вестись и в ночное время, то необходимо наличие ИК - подсветки или электронной диафрагмы.
Угол обзора видеокамеры зависит от формата ПЗС - матрицы. Так, при одинаковых объективах камера с большим форматом матрицы имеет больший угол обзора, что может быть необходимым для видеонаблюдения за рассредоточенным объектом. Оптимальный формат матрицы 1/3” (4,8х3,6).
Обоснование и выбор видеокамер
Анализируя предлагаемые различными производителями видеокамеры для систем видеонаблюдения следует руководствоваться наличием общих требований для всех видов задач к камерам, которыми являются оптический формат, разрешающая способность (разрешение), пороговая чувствительность (чувствительность), синхронизация, электронный затвор (электронная диафрагма, автоматический электронный затвор, электронный ирис), автоматическая регулировка уровня (АРУ), отношение «сигнал/шум», гамма - коррекция видеосигнала (γ - коррекция), компенсация «света сзади» (компенсация засветки), канал звука, конструкция узла присоединения объектива, напряжение питания и т.д., выходным интерфейсом (разъемы для линии связи, питающего кабеля), наличием защитных кожухов к видеокамере, цены.
Правильный выбор телевизионных камер является принципиально самым важным моментом в проектировании системы, так как именно характеристиками камер определяются, в конечном счете, характеристики других компонентов системы и в целом ее стоимость.
При выборе телекамеры и места ее установки учитываются: - категория значимости зоны; - геометрические размеры зоны; - необходимость идентификации наблюдаемого предмета; - ориентация зоны на местности; - освещенность объекта наблюдения; - расположение уязвимых мест (окон, дверей, люков и т.п.); - условия эксплуатации;
- вид наблюдения - скрытое или открытое.
Рынок видеокамер наблюдения представлен огромным количеством фирм- производителей, таких, как: SANYO (Япония), KT&C (Корея), Hunt (Тайвань), БайтЭрг (Россия), Activision (Россия), AXIS (Швеция), Germikom (Россия), Mintron (Тайвань), PHILIPS (Нидерланды), WATEG (Россия), Sony (Япония), Mitsumi (Тайвань), PELCO (США), Panasonic (Япония), SAMSUNG (Корея), D-Link (Тайвань) и многие другие.
Существуют цветные, черно-белые видеокамеры и типа день-ночь. Необходимо определить какие видеокамеры будут использоваться в данной системе видеонаблюдения.
Поскольку видеомониторинг на перекрестках будет осуществляться круглосуточно, то оптимальным решением является использование камеры типа день-ночь. Это значит, что при дневной освещенности камера будет работать как цветная, а при снижении освещенности до определенного порога (указывается в технических данных на камеру) будет переходить в черно-белый режим. Камеры типа день-ночь устанавливаются, главным образом, там, где требуется знать цвет объекта (например, автомобиля) и где необходима детальная идентификация личности человека или ГРЗ автомашины (так как камеры типа день-ночь обладают достаточно высокими разрешением и чувствительностью ≈ 540 ТВЛ) – что в нашем случае является необходимым параметром для осуществления видеомониторинга.
По типу выходного сигнала видеокамеры подразделяют на аналоговые и цифровые.
Аналоговые видеокамеры используются все реже, их используют там, где необходимо организовать видеонаблюдение, например, в небольшом помещении и информацию с видеокамер записывать на видеомагнитофон. Цифровой сигнал легче обрабатывать, проще хранить и воспроизводить, он не подвержен искажениям в процессе передачи информации. Поэтому аналоговые системы постепенно уходят в прошлое. Недостатки аналоговых систем:
- требуют постоянного обслуживания – смены и архивации кассет, периодической чистки и замены видеоголовок видеомагнитофона;
- ограниченность функций.
Достоинства:
- простота в настройке и работе;
- позволяет нанимать для обслуживания персонал меньшей квалификации.
Под IP (цифровой или сетевой) камерой понимают цифровую видеокамеру, особенностью которой является передача видеопотока в цифровой форме по сети использующей IP протокол. Являясь сетевым устройством, каждая IP камера в сети имеет свой IP адрес. Сетевая камера, в отличие от аналоговой, может содержать в себе блок компрессии видеоизображения, ОЗУ, флэш-память, сетевой интерфейс, беспроводной интерфейс, тревожные входы/выходы, детектор движения и т.п. Использование цифровых систем имеет ряд достоинств:
- обеспечивает высокое качество воспроизводимой видеозаписи; - высокую скорость доступа к видеоархиву; - возможность цифрового увеличения и масштабирования любого кадра; - мгновенный поиск и просмотр видеозаписи по камере, дате и времени; - возможность интеграции с другими системами безопасности; - легкая и недорогая трансляция видеоархивов по каналам связи; - возможность экспорта видеоинформации на совместимые внешние
носители.
В отличие от аналоговых камер, при использовании IP камер, после получения видеокадра с ПЗС матрицы камеры, изображение остается цифровым вплоть до отображения на мониторе, следует, нет необходимости в блоке АЦП.
В качестве протокола транспортного уровня в IP камерах могут использоваться протоколы: TCP, HTTP, TFTP и другие сетевые протоколы стека TCP/IP [6].
Благодаря тому, что IP камерам не требуется передавать аналоговый сигнал в формате PAL или NTSC, в IP камерах могут использоваться большие разрешения, включая мегапиксельные. Типичное разрешение для сетевых камер: 640x480 точек. Существуют камеры с мегапиксельными разрешениями: 1280x1024, 1600x1200 и более высокими.
Для сравнения представлены 3 цифровые видеокамеры AXIS 221, Smartec STC-IP2580 и D-Link 8906F.
Таблица 4 - Сравнительная таблица по техническим характеристикам видеокамер
Параметры |
AXIS 221 |
STC-IP2580 |
D-Link 8906F |
Разрешающая способность |
640x480 pix |
640x480 pix |
704x480 pix |
Пороговая чувствительность |
Цв.: 2 лк, Ч/б: 0,6 лк, F1.4 |
0,3 лк/ F2.0 |
Цв.: 1 лк, Ч/б: 0,2 лк, F1.4 |
Угол обзора |
По горизонтали: от 500 до 750 По вертикали: от 450 до 500 |
75х360 |
По горизонтали: от 850 до 1200 По вертикали: от 600 до 850 |
Отношение сигнал/шум |
более 40 дБ |
более 48 дБ |
более 60 дБ |
Гамма-коррекция |
0,45 |
0,4 |
0,45 |
Светочувстви-тельный элемент |
1/2'' ПЗС- матрица |
1/3" ПЗС- матрица |
1/3" ПЗС- матрица |
Встроенные сетевые интерфейсы |
Интерфейс 802.11g Порт 10/100BASE-TX Fast Ethernet |
Порт 10/100BASE-TX Fast Ethernet |
Интерфейс 802.15.3 Bluetooth Порт 10/100BASE-TX Fast Ethernet |
Продолжение таблицы 4
Электропитание |
12
В, |
12 В, PoE |
PoE, 220 В, 12 В |
Габариты |
60х88х286 мм |
62х99x250 мм |
Диаметр 58 мм длина 240 мм |
Рабочий диапазон температур |
-20…+50°C |
-15…+40°C |
- 30…+ 50° C |
Цена |
40400 руб. |
38550 руб. |
40510 руб. |
Как видно из таблицы 4 видеокамера D-Link 8906F отличается лучшим соотношением сигнал/шум, меньшими габаритными размерами, достаточно широким рабочим диапазоном температур, необходимыми для покрытия площади перекрестка углами обзора, встроенным беспроводным интерфейсом и наиболее высоким разрешением.
Размеры минимальной различимой детали объекта контроля, которая может различаться с помощью выбранной камеры определяются выражениями (8) и (9).
Для камеры № 1, расположенной на перекрестке ул. Пушкина - ул. Театральная, минимально различимая деталь объекта контроля по горизонтали и вертикали, составит:
,
мм (8)
,
мм (9)
Расчеты минимально различимой детали объекта контроля для остальных камер видеонаблюдения производятся аналогично, результаты вычислений сведены в таблицу 5.
Таблица 5 – Результаты расчета минимально различимой детали объекта контроля
Место расположения камер |
Sг, мм |
Sв, мм |
|
Перекресток ул. Пушкина – ул. Театральная |
камера 1 |
48,5 |
27 |
камера 2 |
48,5 |
27 |
|
камера 3 |
48,5 |
27 |
|
Перекресток ул. Ленина – ул. Октябрьской Революции |
камера 1 |
42,9 |
24,6 |
камера 2 |
42,9 |
24,6 |
|
камера 3 |
42,9 |
24,6 |
|
Перекресток ул. Менделеева – ул. Бакалинская |
камера 1 |
50,7 |
29,1 |
камера 2 |
50,7 |
29,1 |
|
камера 3 |
60,4 |
31,9 |
|