Системы видеонаблюдения

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Системы видеонаблюдения

охраняемый видеонаблюдение телевизионный изображение

1.1 Современные системы видеонаблюдения

Современные системы видеонаблюдения решают широкий круг задач в интересах обеспечения безопасности персонала, посетителей, товарно-материальных ценностей и предприятий, как объекта охраны. Под объектами охраны следует понимать: торгово-развлекательные комплексы, кредитные учреждения, складские комплексы, офисы, промышленные предприятия, жилые дома и т.д. Важнейшим достоинством систем видеонаблюдения является способность получать документальный материал о событиях, происходящих на объекте, как в режиме реального времени, так и в режиме просмотра архива. Видеокамеры фиксируют правонарушения, а также дают объективную картину работы персонала на объекте.

Информация системы видеонаблюдения служит не только для анализа обстановки с целью устранения возможных недостатков в работе сотрудников или несовершенств реализованных бизнес-процессов, но и в качестве доказательства вины или невиновности участников событий, которые анализируются. Кроме того, применение системы видеонаблюдения является профилактикой нарушений трудового распорядка, хищений и мошенничества.

Система видеонаблюдения - это телевизионная система замкнутого типа, предназначенная для получения телевизионных изображений, служебной информации и извещений о тревоге с охраняемого объекта или об охраняемом объекте.

Охранное видеонаблюдение используются в системах безопасности объектов, как самостоятельно, так и в составе единой интегрированной системы безопасности. Системы охранного видеонаблюдения, работающие в составе интегрированной системы охраны (ИСО), должны обладать эксплуатационной, информационной, аппаратной и программной совместимостью с другими подсистемами и средствами ИСО. Видеосистемы могут обрабатывать цветное и черно-белое изображение, т.е. быть цветными и черно-белыми. В настоящее время находят применение, как первые, так и вторые. В случае, если цвет изображения важен для идентификации и анализа объекта, то, безусловно, следует применять цветные видеокамеры. Классификация систем видеонаблюдения не носит строго нормативного характера, но существуют некоторые практические подходы по их разделению в зависимости от основного предназначения и видов наблюдения. Такой подход, кроме прочего, определяет на этапе задания или проектирования системы видеонаблюдения ее состав и архитектуру.

Типы систем видеонаблюдения:

Видеонаблюдение. Контроль обстановки без регистрации видеоизображения.

Видеоконтроль. Видеонаблюдение с регистрацией видеоинформации на накопители с возможностью последующего архивирования.

Видеоохрана. Видеоконтроль с автоматическим обнаружением движения, в составе системы имеется датчик движения.

Видеозащита в интегрированном комплексе охраны и защиты. Видеонаблюдение является подсистемой интегрированной системы безопасности (ИСБ). Существуют различные уровни интеграции, но при любом из них данные видеоконтроля немедленно используются другими подсистемами ИСБ.

Виды систем видеонаблюдения:

Открытые демонстративные, привлекающие внимание и отпугивающие потенциальных преступников.

Открытые малозаметные, не отвлекающие внимание сотрудников и посетителей, а также не привлекающие внимание нарушителей.

Скрытые с применением миниатюрных телевизионных камер для получения конфиденциальной информации или защиты от несанкционированных действий. (Применение скрытых видеокамер для целей оперативно розыскной деятельности регулируется соответствующими федеральными законами).

Классификация систем видеонаблюдения по видам используемых камер, устройств контроля и регистрации:

Аналоговые системы видеонаблюдения.

Цифровые системы видеонаблюдения.

Компьютерные системы видеонаблюдения.

IP системы видеонаблюдения.

Сравнительная характеристика аналогового и цифрового видеонаблюдения показана в табл. 1.

Таблица 1. Сравнение аналоговых и цифровых систем видеонаблюдения

	DVR (компьютерные) видео системы	Аналоговые видео системы
Метод записи	Цифровой	Аналоговый
Носитель информации	HDD	Видеокассеты
Время записи	Ограничено объемом HDD	Ограничено одной видеокассетой
Качество видеоизображения	Отличное качество с высоким разрешением. Не ухудшается со временем	Низкое качество, шумы. Ухудшение качества при многократном использовании лент
Поиск	Способность искать в многочисленных местах хранения информации с различными параметрами поиска. Мгновенный поиск	Трудоёмкий поиск и проблемы с извлечением видео
Запись	Возможно, чтобы записываться выборочно с различным способом так может сделать, чтобы расширять запись длины	Неэффективная, постоянная запись
Удаленный доступ	PSTN/ISDN/ADSL/LAN	Нет
Детектор движения	Возможность записи по движению. Встроенная функция	Нет
Статичная картинка	Отличное качество	Шумы или искажение изображения
Возможности разделения экрана	Различные варианты разделения экрана	Только с дополнительным устройством
Стоимость эксплуатации	Не требуется дополнительных затрат	Замена, хранение и обслуживание видеокассет
Периферийные устройства	Не требуется дополнительных устройств	Квадраторы, мультиплексоры, свитчеры и т.д.

Конфигурация системы видеонаблюдения включает в себя минимальный состав:

видеокамеры;

устройства обработки видеосигналов: квадраторы, мультиплексоры и др.;

записывающее устройства, видеомагнитофоны, видеорегистраторы, видеорекордеры;

устройства отображения видеоинформации - видеомониторы;

устройства бесперебойно питания.

Более крупные системы видеонаблюдения могут иметь в своем составе управляющие и вспомогательные устройства:

матричные коммутаторы;

устройства управления видеокамерами;

видеопринтеры;

усилители-распределители;

модуляторы;

телеметрические приемники и передатчики;

другие устройства.

Аналоговые системы видеонаблюдения используются обычно в тех случаях, когда необходимо вести запись на видеокассеты. Такие системы строятся на базе квадраторов (мультиплексоров) и спецвидеомагнитофонов с функцией длительной записи (рис. 1).



Рис. 1. Состав аналоговой системы видеонаблюдения

Цифровые системы видеонаблюдения имеют более гибкие возможности по работе с видео и аудио информацией и более просты в управлении. Основным компонентом такой системы является цифровой видеорегистратор - Digital Video Recorder (DVR). К видеорегистатору подключаются аналоговые видеокамеры, оцифровка видеосигнала происходит внутри видеорегистратора (рис. 2). Запись производится на компьютерный жесткий диск установленный внутри регистратора. Большинство современных видеорегистраторов имеют возможность управлять поворотными устройствами видеокамер, работать через Интернет и подключать несколько накопителей для увеличения времени записи. Некоторые модели предусматривают установку CD или DVD RW.

Рис. 2. Состав цифровой системы видеонаблюдения на базе видеорекордера

Компьютерные системы видеонаблюдения строятся на базе компьютеров. Функциональность таких систем определяется программным обеспечением, поставляемым с платой захвата видеосигнала. Компьютерные системы известных производителей подразумевают возможность интеграции в сложный комплекс технических средств безопасности (рис. 3).

Рис. 3. Состав системы видеонаблюдения на базе персонального компьютера

Системы видеонаблюдения построенные на базе компьютера сочетают в себе цветной триплексный мультиплексор (возможность наблюдения, записи и просмотра видеоархива одновременно), цифровой детектор активности и видеоархиватор. Их основные достоинства - более низкая цена (по сравнению с блочной аппаратурой), простота подключения (отсутствие межблочных соединений) и настройки (за счет удобного интерфейса).

IP системы видеонаблюдения это относительно новое, но быстроразвивающееся направление. Основу IP систем составляют специальные видеокамеры, имеющие встроенную сетевую плату для подключения к локальной вычислительной сети офиса или Интернета (рис. 4).

Оцифровка и сжатие видеосигнала происходит внутри самой камеры. Просмотр и управление такими камерами можно осуществлять с любого компьютера подключенного к сети при наличии прав доступа.

Рис. 4. Состав IP системы видеонаблюдения

Разместить IP-камеру можно где угодно, далее она подключается к сети с помощью модема, сотового телефона, беспроводного модема или просто воткнув в точку доступа локальной сети. Вся видеоинформация оперативно передается по сети, без задержек и дополнительного оборудования. Установив только IP-адрес, камера готова к работе. Рассматривать и управлять изображением можно из любой точки земного шара на любом компьютере. IP-камера работает без каких либо дополнительных компонентов, тем самым обеспечивая бесперебойную работу на всех временных отрезках.

Система видеонаблюдения, построенная в соответствии с потребностями объекта по обеспечению его безопасности, позволяет существенно снизить время реакции на экстремальную ситуацию и тем самым повысить эффективность защиты.

Система охранного телевидения - единственная составляющая из всех подсистем безопасности объекта, которая позволяет пользователю или службе охраны сразу определить наличие вторжения, оценить степень его опасности и применять меры по его пресечению. Несомненным преимуществом системы является то, что она позволяет оградить её владельца не только от внешних посягательств, но и выявить недобросовестных сотрудников среди персонала учреждения.

1.2 Основные элементы системы видеонаблюдения

Качество видеоинформации определяется, прежде всего, видеокамерой, представляющее собой законченное устройство, которое будучи подключенным к видеовходу монитора или телевизора позволяет наблюдать изображение на экране на значительном расстоянии от объекта съемки.

В настоящее время выпускаются видеокамеры для систем телевизионного наблюдения (включая модификации), отличающиеся:

характером изображения (черно-белое или цветное);

четкостью изображения;

светочувствительностью (минимальной рабочей освещенностью объекта съемки);

возможностью цифровой обработки видеосигнала;

допустимыми климатическими условиями работы;

напряжением питания.

С целью обеспечения качественной работы в условиях переменной яркости изображения и различных уровней фоновых засветок современные камеры, для систем видеонаблюдения, оснащаются подсистемами компенсации этих воздействий.

В целях увеличения сектора обзора, видеокамеры устанавливают на поворотные устройства с горизонтальным или с горизонтальным и вертикальным сканированием. При повороте камеры следует учитывать возможные реакции систем компенсации внешних воздействий (засветка, воздействие импульсных источников искусственного освещения и т. д.).

При установке на улице, камеры помещаются в специальные защитные корпуса. Поворотные устройства для видеокамер предназначены для расширения угла обзора камер. Камера, будучи установленной на поворотное устройство, перемещается в горизонтальном и вертикальном направлениях. Поворотные устройства для наружной установки могут работать в сложных погодных условиях, при температуре до -50 С. Для управления поворотными устройствами используются специальные клавиатуры и телеметрические устройства. Системные клавиатуры позволяют управлять камерами и их переключением на мониторы. Телеметрические устройства обеспечивают управление поворотными устройствами, трансфокаторами и т. д.

По типам видеокамеры можно разделить на:

Корпусные (стандартные, профессиональные) видеокамеры (рис. 5).

Купольные видеокамеры (рис. 6).

Видеокамеры типа "speed dome" (рис. 7).

Рис. 5

Рис. 6



Рис. 7

По разрешающей способности видеокамеры бывают стандартного разрешения и высокого разрешения.

В качестве примера приведу типовые характеристики видеокамер:

Скоростная купольная система для наружного монтажа

Широко используются в телевизионных системах наблюдения. Они просты в монтаже, компактны, оснащены ПЗС-матрицей c 26-кратным оптическим объективом. Особого внимания заслуживают следующие характеристики видеокамер:

26-кратное оптическое и 12-кратное цифровое увеличение;

автоматическая и ручная фокусировка;

максимальная скорость поворота 240?/сек.;

скорость наклона 160?/сек;

4 тревожных входа и 2 тревожных выхода.

Видеокамера оснащена функцией автослежения за перемещающимся объектом. Широкая линейка кронштейнов делает возможным монтаж видеокамеры как в помещении, так и на улице.

Стандартные видеокамеры. В зависимости от выбранной модели видеокамеры могут формировать черно-белое или цветное изображение, со стандартным или высоким разрешением, а с помощью дополнительных объективов можно подобрать необходимый угол обзора.

Стандартные видеокамеры требуют комплектации объективами. Это могут быть объективы с фиксированным фокусным расстояниям или вариофокальные, обеспечивающие угол обзора от 2,7° до 82. Камеры могут устанавливаться внутри помещений с помощью кронштейнов или монтироваться в термокожухи, обеспечивающие их работу в любых погодных условиях. Видеокамеры могут использоваться на объектах любой сложности: от коттеджа до протяженного промышленного объекта.

IP видеокамеры. Наличие на объекте локальной сети позволяет осуществлять видеонаблюдение с применением цветных гибридных IP-видеокамер. Их использование дает возможность передавать видеоизбражение как по локальной сети, так и по обычному коаксиальному кабелю. IP-видеокамеры имеют слот для установки CD-карт памяти, что позволяет локально сохранять кадры видеоизбражения, а затем просматривать их на персональном компьютере. Программное обеспечения для удаленного просмотра изображения поставляется на диске в комплекте с IP-видеокамерой.

Следующим важным элементом систем видеонаблюдения являются видеомониторы, которые должны обеспечивать высокую долговременную стабильность индикации видеоизображения. Мониторы для систем видеонаблюдения обладают повышенной надежностью и качеством изображения. В зависимости от выбранного типа видеокамер применяются как черно-белые, так и цветные. В настоящее время обычно используются компьютерные мониторы.

Размер экрана мониторов:

для черно-белых - 9" (23 см), 12 (31 см), 17 43 см), 19 (47 см);

для цветных - 14 (36 см) и 21 (51 см).

Горизонтальное разрешение для мониторов может составлять:

для черно-белых - 750, 800, 900 и 1000 линий,

для цветных - 240, 300, 320 и 450 линий.

В настоящее время используются, как правило, жидкокристаллические мониторы. Их преимущества по сравнению с электролучевыми очевидны:

компактные размеры и меньший вес;

более экономное энергопотребление;

отсутствие мерцания;

отсутствие геометрических искажений.

В номенклатуре обычно представлены три модели жидкокристаллических мониторов с диагональю экрана 15", 17" и 19". К каждому монитору можно подключить до четырех видеосигналов, используя соответствующие разъемы. Применение жидкокристаллических мониторов возможно как в телевизионных системах наблюдения, так и в домофонных системах.

Видеорегистраторы. Ядро любой телевизионной системы наблюдения - цифровой видеорегистратор. Они бывают четырех-, восьми- или шестнадцати канальными.

Для небольших офисов подойдет для использования цифровой видеорегистратор модели 1093/004. При относительно невысокой стоимости он располагает минимальным набором всех необходимых функций. Для решения более сложных задач и оснащения системой телевизионного наблюдения крупного объекта подойдут бюджетные видеорегистраторы моделей 1093/064 S WH - четырехканальный видеорегистратор, 1093/065 S WH - восьмиканальный видеорегистратор, 1093/066 S WH - шестнадцати канальный видеорегистратор.

Максимально гибко сконфигурировать телевизионную систему наблюдения и оснастить ею крупный объект с распределенной инфраструктурой позволяют цифровые видеорегистраторы моделей 1093/040 S WH - восьмиканальный видеорегистратор и 1093/046 S WH - восьмиканальный видеорегистратор. Для правильной работы цифровые видеорегистраторы должны комплектоваться жесткими дисками с SATA-разъёмами.

Дополнительное оборудование. Устройства преобразования и обработки видеосигнала. Блоки питания.

Требования к системам видеонаблюдения

Самым общим требованием, которому подчиняется весь процесс заказа, инсталляции и применения системы видеонаблюдения является соответствие требованиям законодательства РФ. Изображения, получаемые с помощью видеонаблюдения, должны быть адекватны целям, в которых вы планируете их использовать. Необходимо выбирать оборудование и места размещения камер таким образом, чтобы цели эти достигались. И фиксированные, и перемещаемые камеры должны располагаться таким образом, чтобы в зону обзора не попадали участки территории, не представляющие оперативного интереса и не могущие быть поставленными под видеонаблюдение по закону, например, объекты частной собственности граждан. Расположение камер и система в целом должны обеспечивать и достаточно высокое техническое качество изображений.

В случаях, когда оборудование CCTV устанавливается для решения определенной проблемы, установлена ли система таким образом, чтобы осуществлять запись изображений лишь в те периоды, когда проблема фактически наличествует? В качестве альтернативы: рассмотрели ли вы иные способы обработки изображений, не нарушающие прав граждан на неприкосновенность частной жизни? Например, некоторые системы записывают лишь те события, которые могут иметь отношение к целям применения видеонаблюдения - скажем, при наличии движения в определенной зоне объекта. Это к тому же позволит вам сэкономить средства, вкладываемые в устройства хранения данных.

Чтобы оценить, достаточным ли качеством изображения обладает ваша система видеонаблюдения, обратитесь к целям, в которых она должна использоваться и соответствующим требованиям к качеству. МВД рекомендует распределить эти цели на четыре группы:

Мониторинг: наблюдение за обстановкой на объекте, либо перемещением людей, где отсутствует необходимость останавливать внимание на отдельных лицах.

Обнаружение: определение факта наличия человека в кадре без необходимости рассмотреть его лицо.

Опознание: определение того, известен ли вам попавший в кадр человек, либо неизвестен.

Идентификация: запись высококачественных изображений лица, по которым можно однозначно и бесспорно идентифицировать личность при предъявлении доказательных материалов в суде.

1.3 Системы видеонаблюдения: камеры, установка и монтаж охранного видеонаблюдения

Все предприятия и организации, частные владения и здания должны быть снабжены охранными системами, если владелец имущества заботится о его сохранности. Охранные системы и круглосуточное видеонаблюдение предотвращают несанкционированный доступ к имуществу и незаконное проникновение на территорию охраняемого объекта, будь то частный дом, коттедж, гараж, дача или торговый комплекс, складское помещение, офисные и административные здания или промышленные предприятия.

В системе мониторинга охраняемой территории большую роль играет установка специализированных видео систем. Камеры видеонаблюдения с высоким разрешением, установленные с учетом особенностей охраняемых территорий и помещений, играют ключевую роль в системе безопасности объекта.

На начальной стадии составляется подробное техническое задание с учетом индивидуальных характеристик объекта охраны и требований и пожеланий Заказчика. В отдельных случаях осуществляется комплексная интеграция охранных систем видеонаблюдения с охранно-пожарными системами и системами экстренного оповещения, электрического питания и осветительными системами.

Таблица 3. Монтаж и установка видеонаблюдения

Проектирование и монтаж систем видеонаблюдения На предварительном этапе специалисты компании «НЕКСТ» проводят исследование объекта охраны, для определения характеристик устанавливаемого оборудования и технического обоснования систем охранного видеонаблюдения. Следующие этапы работы включают: Разработка технико-экономического обоснования (ТЭО), что предусматривает выезд специалистов на объект для определения потенциальной угрозы и потенциального нарушителя, а также степени уязвимости объекта. Далее составляется список мероприятий для усиления охраны, определяется состав и структура комплекса инженерно-технических средств охраны, производятся технико-экономические расчеты и составляется предварительная смета расходов и капитальных вложений. Второй этап состоит из детальной разработки рабочего проекта системы видеонаблюдения. На третьем этапе квалифицированные специалисты проводят монтаж составных частей системы. Следующие этапу включают пусконаладочные работы, сдачу системы Заказчику и проведение инструктажа. Конечным этапом является запуск охранной системы в действие. Монтаж видеонаблюдения проводится высококвалифицированными специалистами, так как от грамотной установки и монтажа зависит очень много для безопасности объекта. Для защиты от несанкционированного вторжения каждый элемент охранного оборудования должен быть установлен правильно с учетом архитектурных характеристик здания. Плюс к этому оборудование должно быть доступно для целей его обслуживания. Ведь после ввода охранного видеонаблюдения в эксплуатацию, по соглашению с Заказчиком, может быть заключен договор на дальнейшее обслуживание.	Как производится установка видеонаблюдения Нашей компанией выполняются разнообразные проектные работы по вентиляции любой сложности и размера. Проектирование вентиляционных систем и систем кондиционирования, как и наших охранных систем, проводится в сроки оговоренные договором опытными профессионалами. На счету «НЕКСТ» разработка и последующее обслуживание крупных систем на промышленных объектах, в жилых многоквартирных зданиях, административных строениях. Среди которых: Установка видеонаблюдения проводятся в соответствии с правилами систем безопасности и правилами установки охранного оборудования. Сначала проводиться подготовка площадки и доставляется необходимое оборудование. Готовится кабельная канализация, т.е. монтируются лотки, кабельные трассы, коробы ПВХ, металлические и крепежные конструкции и др.; Прокладывается кабель для камер, т.е. устанавливаются пассивные элементы соединений, кабель затягивается в мягкие гофрированные трубы, укладывается на лотки, устанавливаются розетки и разъем; Устанавливаются камеры видеонаблюдения, настраиваются углы обзора и юстировка, Подключаются коммутационные узлы с активным оборудованием, которое осуществляет сбор и обработку, а также передачу данных; Настраивается бесперебойное питание; Структурируется вся система - компьютеры, мониторы, регистраторы и т.д.; Организуется центр обработки данных, полученных из охранных систем; Настраиваются пользовательские параметры и программное обеспечение по требованиям Заказчика; Проводятся пуско-наладочные работы и общее тестирование.

Техническое обслуживание охранного видео мониторинга

Техническое обслуживание систем видео мониторинга независимо от их сложности компания «НЕКСТ» проводит на весь период эксплуатации охранных систем контроля. Монтажники, наладчики и другие специалисты компании обслуживают систему на высоком уровне, что гарантирует их надежную эксплуатацию и качество услуги. На пред проектном этапе осмотр объекта специалистом компании проводится бесплатно. Последующее обслуживание проводится на взаимовыгодной основе по приемлемым ценам. Так же предлагаем услуги по обслуживанию вентиляции.

Тарифные планы на обслуживание специалистами компании отличаются разнообразием. Профилактические работы проводятся по договору срочного обслуживания, но ремонт и замена вышедших из строя элементов проводятся заказчиком на основании акта выполненных работ.

Техническое обслуживание систем видео мониторинга включает следующие работы:

Внешний осмотр оборудования для выявления неисправностей,

Проверка крепежа видеокамер и оборудования на прочность и надежность,

Проверка коммутационных разъемов,

Очистка внешних и стеклянных элементов оборудования от пыли и грязи,

Очистка внутренних деталей устройств видеонаблюдения,

Юстировка и настройка видеокамер и объективов,

Диагностические работы по определению неисправностей системы и охлаждения сервера,

Тестирование видео-серверов,

Настройка специального программного обеспечения и проверка системных характеристик,

Проверка эффективности программного обеспечения,

Диагностические работы на кабельных трассах и системах видеонаблюдения,

Тестирование напряжения ИБК и емкости аккумуляторов, их замена, если нужно,

Проверка эффективности работы электронных систем.

Главное преимущество применения системы видеонаблюдения -- получение, обработка и регистрация текущей видеоинформации всего охраняемого объекта, в реальном масштабе времени, по заданному алгоритму событий.

Важным является то, чтобы система видеонаблюдения производила изображения именно того уровня качества, которое требуется для выполнения поставленных перед ней задач. Если необходимо производить идентификацию, некачественные изображения, неприменимые для этих целей, могут поставить под сомнение целесообразность установки всей системы.

2. Организация системы видеоконтроля (видеонаблюдения)

2.1 Организация системы охранного видеоконтроля

Одним из наиболее распространенных технических средств защиты является система охранного видеоконтроля. Системы видеонаблюдения являются неотъемлемой частью системы безопасности. Такие системы представляют собой комплекс аппаратных средств, обеспечивающих наблюдение за охраняемой территорией со специального пульта. Их основное предназначение - получение изображений, служебной информации и извещений о тревоге с охраняемого объекта. Можно условно выделить две основные задачи, которые должна решать любая система видеоконтроля. Первая - информирование о тревожном событии. И вторая задача - это хранение информации о событиях, которые уже произошли.

В общем виде систему видеонаблюдения можно представить - «камера - блок обработки - монитор - наблюдатель». Упрощенно систему охранного видеоконтроля можно описать как несколько видеокамер, каждая из которых соединена кабелем со своим монитором.

Система наблюдения включает в свой состав следующие элементы:

видеокамеры;

мониторы;

коммутаторы (переключатели, свитчеры) - устройства, позволяющие выполнять поочередный контроль за действиями объектов с нескольких видеокамер на один монитор);

устройства записи изображения;

видеопринтеры - позволяют регистрировать отдельные изображения;

квадраторы - обеспечивают вывод изображения с разных камер на один монитор;

мультиплексоры - производят запись на видеомагнитофон с разных видеокамер одновременно;

пульты управления - обеспечивают управление системой наблюдения, их количество определяется в зависимости от числа постов просмотра охраняемой территории;

детекторы движения;

поворотные механизмы - управление может осуществляться с пульта или автоматически в сочетании с сигналами от детектора движения.

Основные типы систем видеонаблюдения подразделяют на аналоговые, цифровые и сетевые.

Аналоговая система состоит из следующих элементов:

аналоговой видеокамеры;

коаксиальных линий связи (самый распространенный способ передачи изображения);

аналогового мультиплексора или квадратора;

аналогового видеомонитора;

аналогового видеомагнитофона.

Такая система получается весьма габаритной, особенно если есть необходимость вести постоянную видеозапись. В настоящее время почти полностью вытеснена цифровыми системами.

Цифровая (гибридная) система включает в себя:

цифровые видеокамеры;

линии связи;

мультиплексор, квадратор, цифровой видеопроцессор;

цифровой видеорегистратор (может иметь встроенный мультиплексор).

Такая система почти не имеет ограничений по числу видеокамер и может использоваться практически на любых объектах. Основное рабочее место - компьютер со встроенной платой захвата видеосигнала (или цифровыми накопителями) и платой обработки видеоизображения, а также специальным программным обеспечением.

Система на основе сетевых решений включает:

цифровые видеокамеры;

линии связи;

сетевой концентратор;

компьютерное рабочее место со специальным программным обеспечением.

Интегрированная система видеонаблюдения может быть любого типа, но предполагается, что она программно-аппаратно объединена в единый комплекс с другими системами безопасности. Например, сработал датчик движения - на экране появилась эта комната; набран код доступа в деньгохранилище - на мониторе сразу появляется изображение входящего человека.

Одним из наиболее важных элементов системы видеонаблюдения является видеокамера. Именно от видеокамеры зависит, что будет видеть оператор на экране своего монитора. Все видеокамеры можно подразделить на стационарные и управляемые. В зависимости от условий эксплуатации все видеокамеры относят к видеокамерам для помещений и для уличного применения. Стационарные видеокамеры для помещений можно подразделить на стандартные (без встроенного объектива); цилиндрические и купольные, в которых уже установлен объектив с фиксированной диафрагмой или объектив с автоматической регулировкой диафрагмы.

На сегодняшний день разработано большое количество типов и моделей видеокамер.

Видиконовые - в качестве светочувствительного элемента применяется электронный прибор видикон. Подобные камеры выпускаются давно, их достоинством является простота конструкции и невысокая стоимость. Недостаток - небольшой срок службы (до двух лет) и низкая чувствительность при небольшой освещенности. Видиконовые камеры обычно используют для контроля за помещениями.

CCD-камеры - в качестве светочувствительного элемента применяется полупроводниковый сенсор. Имеют меньшие габариты, более высокую разрешающую способность и долговечность. CCD-камеры могут функционировать при освещенности до 1 лк и ниже. Однако такие камеры имеют высокую стоимость.

Сверхвысокочувствительные камеры - позволяют работать при освещении до 0,001 лк, практически в абсолютной темноте.

Видеокамеры с инфракрасной подсветкой - позволяют вести наблюдение в темное время суток без дополнительного освещения.

Специальные малогабаритные камеры (pin-hole - объектив, или «игольное ушко»).

В настоящее время широко применяются цветные видеокамеры. Они выгодно отличаются лучшей информативностью. Цветные камеры используются там, где очень важно знать цвет объекта (например, автомобиля). Но высокая цена (в настоящее время этот разрыв сокращается) и низкая чувствительность значительно ограничивают возможности их применения. В ночных условиях большинство современных цветных видеокамер переходят в черно-белый режим.

Для организации действенной системы видеонаблюдения необходимо четко представлять себе следующее:

что необходимо охранять (сотрудников предприятия, имущество, информацию и т. п.)?

кто может представлять угрозу (персонал фирмы, криминальные группировки, спецслужбы и т. д.)?

каким способом может быть осуществлена угроза (проникновение, использование персонала и т. д.)?

сопоставимы ли стоимость охраняемого объекта и цена охраны?

необходимо ли вести запись звука?

Только определив оперативную задачу, можно сформулировать требования к аппаратуре. На практике часто стремятся к некоей универсальности, пытаясь объять необъятное.

Первым делом следует поставить задачу распознавания системы видеонаблюдения для выполнения определенной цели. Это может быть:

выявление (комплексное слежение за ситуацией, проверка тревожных сигналов от систем сигнализации и т. д.);

различение (проверка наличия посторонних, надзор за поведением персонала, клиентов и посетителей и т. д.);

распознавание (запись изображения лица человека, распознавание номера автомобиля и т. д.).

2.2 Виды наблюдения. Характеристика видеокамер

Для выполнения охранных функций необходимо определить вид наблюдения. В зависимости от типа видеокамер и способа их установки выделяют три вида наблюдения:

открытое демонстративное наблюдение - видеокамеры устанавливают в хорошо заметных местах и применяют для отпугивания потенциальных нарушителей;

открытое малозаметное наблюдение - камеры ставят в декоративных корпусах, которые органично вписываются в интерьер и применяются, чтобы не отвлекать персонал и клиентов, а также не привлекать внимания нарушителя;

скрытное наблюдение - видеокамеры с миниатюрными объективами pin-hole незаметны и используются для получения конфиденциальной информации и предохранения от нежелательных действий.

Важной характеристикой систем видеонаблюдения является их способность противостоять несанкционированным действиям: силовым и электромагнитным воздействиям; попыткам воздействия с использованием специальных средств; попыткам изменения программного обеспечения; попыткам влияния на архивы.

Кроме приведенной в начале раздела классификации видеокамер при их выборе необходимо определить, какие их характеристики будут востребованы на конкретном объекте. От чувствительности камеры зависит, что вы сможете увидеть в различных условиях освещенности. Кроме этого, видеокамеры классифицируются по виду получаемого изображения, соотношению сигнал/шум, по виду и степени защиты от неблагоприятных условий окружающей среды и ряду других параметров (разрешающей способности, формату ПЗС-матрицы, компенсированию заднего света, автоматическому контролю освещенности, наличию электронной диафрагмы, инверсии белого). Важно, чтобы эти параметры соответствовали характеристикам центрального оборудования.

Нельзя забывать о питании видеокамер. Питание видеокамеры осуществляют обычно стандартным стабилизированным напряжением 9 или 12 В (с пульсациями порядка 10 мВ). Отсутствие стабилизации напряжения питания с малым уровнем пульсаций очень часто является причиной помех в видеосигнале или нестабильной работы видеокамеры.

Одной из важнейших характеристик камеры является ее объектив. Чем больше фокусное расстояние, тем сильнее увеличение изображения и у же угол обзора. Диафрагма - устройство, контролирующее количество света, доходящего до поверхности матрицы, на которой формируется изображение. Все выпускаемые объективы можно разделить по способу управления диафрагмой - ручному или автоматическому. Трансфокаторы - объективы с изменяемым фокусным расстоянием, позволяющие управлять увеличением изображения.

Основные характеристики видеокамер совпадают с аналогичными характеристиками фотоаппаратов:

длиннофокусные объективы применяются для слежения за удаленными объектами или предметами небольшого размера;

широкоугольные объективы применяют для панорамного наблюдения за объектами;

объективы с изменяемым фокусным расстоянием (zoom) используются для приближения объекта наблюдения.

При выборе объектива следует обратить внимание на тип его крепления, соответствие объектива формату ПЗС-матрицы, объектив с постоянным или изменяемым (вручную или автоматически) фокусным расстоянием, диафрагма - автоматическая или ручная, pin-hole - объектив и т. д. Сейчас активно развивается КМОП-технология формирователей сигнала изображения (матрицы), такие видеокамеры имеют более низкую чувствительность и цветопередачу, но позволяет сильно удешевить систему наблюдения.

Выбор конкретной видеокамеры начинают с определения поля зрения объектива по горизонтали, вертикали и расстоянию до контролируемого объекта. По этим данным определяют углы зрения необходимого объектива. Далее выбирают стандартный объектив с ближайшим меньшим фокусным расстоянием, обеспечивающим немного большее поле зрения. Затем определяют наименьшую деталь объекта контроля, которую можно будет различить выбранной камерой и объективом. Чувствительность видеокамеры выбирают исходя из освещенности и коэффициента пропускания объектива.

При выборе места установки видеокамеры необходимо избегать прямых засветок объектива яркими источниками света (солнце, уличное освещение, фары автомобилей и т. д.), а также по возможности минимизировать «мертвую зону». При установке видеокамеры в зоне с ярким освещением следует использовать асферические объективы, так как они рассеивают свет, вследствие чего изображение не кажется размытым. При низких уровнях освещенности камеры с высоким разрешением обычно работают лучше.

Определение оптимального количества видеокамер является основным фактором, обусловливающим и уровень безопасности, и стоимость системы видеонаблюдения. Так, например, недостаточное количество видеокамер приводит к наличию на охраняемых объектах, так называемых «мертвых зон». Излишнее количество камер приводит к многократному повторению изображений из одной зоны видеоконтроля, что затрудняет возможность верной оценки ситуации, необоснованному увеличению затрат на оборудование (камеры, объективы, кожухи, кабели, разъемы и др.), усложнению коммутационной аппаратуры, а, следовательно, к снижению надежности системы наблюдения. В результате вместо предполагаемого роста информативности происходит ее снижение.

Кожух видеокамеры может иметь антивандальное исполнение, может быть декоративным, всепогодным, с сигнализацией при вскрытии т. д. Для защиты камеры от низкой температуры и непогоды используют термокожух. Часто камеры внутри помещения устанавливают без кожуха (т. к. их не надо защищать от дождя и холода), но через некоторое время такую камеру покроют пыль и грязь. Поэтому даже внутри помещения видеокамеру лучше устанавливать в защитном кожухе.

Большое внимание следует уделить креплению видеокамер: на обычном или антивандальном кронштейне, на стене, на потолке, в углу, на мачте, на поворотных устройствах (движение видеокамер лишь в одной плоскости), на пространственных кронштейнах (движение видеокамер в горизонтальной и вертикальной плоскостях), с перемещением по рельсам, с автоматическим обзорным режимом (в этом случае камера постоянно поворачивается по горизонтали между двумя заданными заранее точками, осматривая участок территории в определенном секторе).

Управляемая камера позволяет увеличить на весь экран отдельный объект (или субъект), с ее помощью можно обозревать горизонт, можно сконцентрироваться на входной двери. Очень полезным свойством управляемой камеры является возможность автоматической установки в предварительно запрограммированное положение.

Конструктивное исполнение управляемой камеры бывает разным. Классическая конструкция - это стандартная камера с объективом-трансфокатором (объективы с переменным фокусным расстоянием, автоматической наводкой на резкость), установленная на двухкоординатной поворотной турели. Современные интегральные камеры имеют отбалансированную комбинацию камеры и объектива в карданном подвесе внутри шарообразного кожуха. В этом случае удается добиться более высокой скорости поворота (до 360 в секунду), а также снизить цену за счет объединения всех функциональных узлов в одном корпусе.

На практике наблюдение может вестись на разных расстояниях, от нескольких единиц до сотен метров. А вот определению фокусного расстояния объектива для видеокамеры очень часто не придают большого значения.

С объективами с фокусным расстоянием среднего диапазона легко и удобно работать, если устраивают и масштаб, и поле зрения. Широкоугольный объектив позволяет обозревать большую площадь. Но его недостатком будет являться высокая неравномерность освещенности по полю зрения. В центре картинка будет четкой, а по краям четкость теряется. Такие объективы имеют значительные бочкообразные искажения изображения. При применении широкоугольных объективов для наружного наблюдения можно столкнуться с ограничением поля зрения входным окном кожуха. На практике при правильной установке видеокамеры вполне достаточно угла поля зрения не более 70°.

Для наблюдения за удаленными объектами применяют длиннофокусные объективы (фокусное расстояние больше 120 мм). Они имеют большую чувствительность к точности фокусировки. Камеры с такими объективами надлежит ставить на массивные основания для исключения механических и ветровых вибраций, которые проявляются в дрожании изображения. На качество изображения начинают влиять условия метеорологической видимости (дымка, осадки) и даже флуктуации слоев нагретого воздуха. Длиннофокусные объективы вносят перспективные искажения, обратные широкоугольным, наблюдаемое пространство как бы сжимается вдоль визирной оси.

Неправильная фокусировка объектива обычно вскрывается уже после монтажа видеокамеры и проявляется в сумерках или в ночное время. Плохо выполненная фокусировка - самая распространенная погрешность в регулировке видеокамер.

Операцию фокусировки проводят с принудительно открытой диафрагмой, а регулировка чувствительности видеокамеры (обеспечивающей воспроизведение номинального по контрасту изображения на мониторе при достаточно высокой освещенности на объекте) производится автоматической системой установки необходимого времени экспонирования электронным затвором ПЗС-сенсора.

Уличные камеры обычно помещают в защитные кожухи, и настройка фокусировки на месте установки становится проблематичной. С другой стороны, уличные видеокамеры обычно имеют настройку фокусировки на бесконечность. Это позволяет произвести предварительную настройку фокусировки в лабораторных условиях.

Объективы с переменным фокусным расстоянием следует настраивать при двух крайних значениях фокусного расстояния последовательно, добиваясь максимального разрешения в обоих положениях фокуса. В заключение регулировки необходимо удостовериться, что в промежуточных положениях значений фокуса фокусировка сохраняется.

2.3 Способы передачи видеосигнала

Способ передачи видеосигнала и управляющих сигналов от видеокамеры определяется расстоянием между управляющим и управляемым устройствами и может реализовываться различными способами.

Коаксиальный кабель - наиболее широко применяемое коммуникационное средство. Рекомендуется использовать для передачи сигнала кабели с волновым сопротивлением 75 Ом. Кабели хорошего качества позволяют передавать видеосигнал на расстояние до 500 м без заметных потерь качества изображения. Следует выбирать кабель с двойной экранировкой, обеспечивающий степень подавления помех не менее 60 дБ. Не допускается прокладывать коаксиальные кабели и высоковольтные кабели сети питания вместе в одном коробе или трубе.

Связь на больших расстояниях (до 2500 м) осуществляется с помощью витой пары. Хотя такой кабель дешевле коаксиального, у него есть недостаток: для каждого видеозвена требуются передатчик и приемник сигнала.

Оптоволоконные линии связи. Низкие потери при передаче и широкая полоса пропускания оптического волокна позволяют одновременно передавать по одному оптоволоконному кабелю высококачественное видеоизображение, звук и цифровые данные. Оптоволоконные линии невосприимчивы к помехам и наводкам, не стареют с течением времени. Дальность действия таких систем видеонаблюдения (как и при трансляции по телефонным линиям) практически не ограничена. При длине линии связи больше 500 метров применение видеосистем с оптоволоконными линиями может быть оправдано уже и с точки зрения затрат.

Для достижения двунаправленной передачи по одному волокну, не создающей взаимных помех, необходимо, чтобы передатчики на разных концах волокна работали на разных длинах волн (например, 850 нм и 1300 нм). Современные технологии проектирования и прокладки оптоволокна во многих случаях позволяют наращивать количество волокон в сети без применения операций сварки волокон и монтажа муфт.

Беспроводные каналы связи подвержены влиянию погоды, требуют многочисленных согласований, однако не требуют прокладки кабелей и потому нередко дешевле, а иногда являются единственно возможным вариантом.

Дальность связи по радиоканалу может составлять несколько километров. При передаче сигнала по радиоканалу видеокамеру подсоединяют к передатчику дециметрового диапазона, и сигнал передается на обычный телевизор.

Принцип действия инфракрасных систем передачи видеосигнала основан на преобразовании сигнала видеокамеры ИК-передатчиком в модулированное излучение ближнего инфракрасного диапазона. Передатчик выдает сигнал в виде узкого луча. Дальность связи этих систем достигает 2 км. Однако ИК-системы связи достаточно дорогостоящие, к тому же они имеют слабую помехозащищенность (от дыма, дождя, тумана, пыли и др.). Эти каналы связи пока не получили широкого распространения.

Организации, пользующиеся беспроводными каналами связи охранного видеоконтроля, всегда подвержены опасности перехвата сигнала злоумышленниками и (или) блокирования несущей частоты («атака на отказ»). Для успешного нападения «на отказ» необходимо лишь устройство, фведущее передачу на той же частоте, с большей мощностью. Также легко выполнить перехват сигнала с помощью частотного сканера.

Самым современным является применение беспроводного оборудования передачи данных на базе протокола 802.11.

2.4 Размещение систем видеонаблюдения на объекте

Все усилия, затраченные на комплектацию необходимых моделей элементов системы видеонаблюдения, можно легко свести на нет неудачно проведенной установкой видеокамер. Также необходимо, чтобы все элементы контрольного оборудования соответствовали одному стандарту сигналов. Варианты оборудования объектов системами видеонаблюдения должны выбираться индивидуально для каждого объекта на стадии его обследования. Проектирование системы видеонаблюдения должно осуществляться на основании технического задания, составляемого в соответствии с требованиями действующей нормативной документации.

Многообразие помещений и территорий не позволяет дать однозначные рекомендации по размещению видеокамер на объекте (комната, коридор, лестница, периметр и др.). Для наблюдения узких и длинных участков потребуется камера с углом обзора объектива от 15° до 30°. Объектив с ручной (фиксированной) диафрагмой не позволит получить необходимую глубину резкости. Для наблюдения за обширной территорией необходимо установить объектив с углом обзора от 60° до 90° (можно и с фиксированной диафрагмой). При углах обзора более 90° появляются сильные геометрические искажения изображения.

При наблюдении за внутренними помещениями следует предусмотреть решение следующих задач. Необходимо установить наблюдение за всеми проемами (окна, двери) помещения, контроль за входной дверью, общее наблюдение за текущей обстановкой в помещении. В общем случае эти задачи решаются установкой двух видеокамер. Первая камера - с широким углом зрения, охватывающая всю площадь помещения на поворотном устройстве, оборудованная объективом с трансфокатором и имеющая предустановки на окна и двери. Вторая, с малым углом зрения и высоким разрешением, - для контроля всех входящих в помещение через дверь.

Для контроля коридоров необходимо наблюдение за всеми лицами, входящими в коридор, что решается установкой одной видеокамеры, оборудованной объективом с трансфокатором. Для идентификации входящих в торцевую дверь используют камеру высокого разрешения.

Лестничные пролеты лучше всего контролировать двумя видеокамерами, направленными соответственно вверх и вниз по лестнице и расположенными под потолком. Выше второго этажа устанавливать видеокамеры нецелесообразно.

Системы охраны периметра предназначены для обнаружения нарушителя еще до того, как он проник на охраняемую территорию или в защищаемое помещение. Для наблюдения периметра и открытых площадок их разбивают на контролируемые зоны. Обязательно выделяют полосу отторжения (около 1,5 м), в которой не должны находиться посторонние предметы (деревья, кустарники, высокая трава и др.). Целесообразно применение камеры на поворотном устройстве совместно с трансфокатором. Чувствительность уличной видеокамеры должна быть не ниже 0,1 лк. При этом необходимо, чтобы наблюдаемая территория имела дополнительную подсветку в виде уличных фонарей или специальных (при необходимости - инфракрасных) прожекторов. Минимальное фокусное расстояние выбирают исходя из условия уменьшения «мертвой зоны» под видеокамерой, а максимальное - так, чтобы обеспечить необходимое и достаточное поле обзора видеокамеры. На въезде на стоянку автотранспорта следует применять дежурное освещение, компенсирующее свет фар, или использовать камеру с функцией «инверсия белого».

Для круглосуточного наблюдения необходимо обеспечить подсветку охраняемой территории. Дежурное освещение предназначено для постоянного, непрерывного использования во внерабочие часы, в вечернее и ночное время, как на открытой территории объекта, так и внутри помещений. Тревожное освещение используется при возникновении чрезвычайных ситуаций. Дополнительный источник света должен быть направлен на участок, с которого поступил сигнал тревоги. Также может использоваться инфракрасное освещение объекта, на такое освещение человеческий глаз не реагирует, а система наблюдения будет фиксировать все события. Важно, чтобы подсветка объекта в рамках кадра была равномерной, в противном случае будут плохо «проработаны» малоконтрастные детали изображения объекта. Поэтому при организации подсветки надлежит уделить особое внимание выбору количества осветителей и их расположению.

Следует учитывать, что видеокамера, имеющая чувствительность не ниже 0,5 лк, может обеспечить круглосуточное наблюдение объекта (в том числе и в летнее время в ясные лунные ночи). В зимние короткие дни камера обеспечивает работоспособность системы видеонаблюдения в течение шести часов. В остальное время необходима подсветка объекта наблюдения. Повышение чувствительности камеры с типичной ПЗС на порядок (с 0,5 до 0,05 лк) увеличивает время работоспособности системы в этот период года всего на 16 минут. Поэтому необходимо определить, что более приемлемо - грубая видеокамера с мощной прожекторной подсветкой (что уже отпугнет потенциальных преступников, в основном непрофессионалов), или видеокамера высокой чувствительности со слабой подсветкой, малозаметной для желающих проникнуть на объект.

При видеонаблюдении скрытыми камерами в условиях малой освещенности появляется необходимость в скрытой инфракрасной подсветке. Использование явной ИК-подсветки нивелирует идею скрытого видеонаблюдения и позволяет намеренно вывести оборудование и (или) цепей питания видеокамеры и подсветки из строя.

Для скрытой подсветки возможно использование инфракрасных светодиодов, закамуфлированных под болт, шпильку, пластину, лампу и т. п. Но для достижения одинаковой дальности освещения скрытый ИК-прожектор должен быть на порядок мощнее обычного инфракрасного. При такой подсветке происходят расфокусировка и искажение изображения из-за изменения диапазона, в котором работает видеокамера. От этого эффекта можно избавиться, перефокусировав объективы камер «под инфракрасный свет», но тогда изображение «размажется» при дневном свете. Обычно принимается компромиссное решение, и объектив настраивается на среднее положение. Применяются видеокамеры двойного режима - цветные днем, черно-белые ночью с ИК-освещением. Камеры двойного режима могут содержать две переключаемые ПЗС-матрицы или одну ПЗС-матрицу с цепью цифрового переключения.

Сегодня на рынке имеются небольшие приборы, совмещающие функции видеокамеры, детектора движения и цифрового устройства записи, размещенных в корпусе инфракрасного датчика движения. Таким образом, одно устройство заменяет целую систему видеонаблюдения и избавляет от трудоемкого монтажа. Этот прибор производит автоматическую запись события на карту памяти при поступлении тревожных сигналов со встроенного детектора движения (инфракрасного или видеодетектора) или с внешних охранных датчиков. Цифровая технология съемки позволяет записать не только происходящее после тревожного срабатывания, но и сохранить в памяти кадр, предшествующий наступлению тревожного события. Кадры сохраняются на съемной энергонезависимой карте памяти и могут быть потом перенесены в персональный или карманный компьютер для последующего просмотра и анализа.

...