Поворотний пристрій для камери зовнішнього спостереження

Внутрішні купольні камери спостереження з інфрачервоним-Підсвічуванням і більше дешеві камери без інфрачервоного підсвічування

Вуличні купольні камери спостереження з інфрачервоним-підсвічуванням і більше дешеві камери

Поворотні камери

Поворотні камери відеоспостереження оснащені поворотним механізмом, що дозволяє обертати об'єктив камери у двох площинах - горизонтальної й вертикальної. Така камера може повністю охопити панораму на охоронюваному об'єкті. Основним параметром поворотного механізму вважається швидкість, з якої він може повернути трансфокатор у те або інше положення, при цьому швидкості повороту й нахилу можуть розрізнятися. Швидкість повороту й нахилу камери виміряється в градусах у секунду, і сьогодні ці значення коливаються в межах 300 град/з у ручному режимі й 600 град/із при перемиканні на передвстановлене значення. Відповідно камери діляться на звичайні "швидкісні поворотні камери" і "високошвидкісні поворотні камери".

Вуличні поворотні камери спостереження

Внутрішні поворотні камери спостереження

Корпусні

Корпусні камери відеоспостереження мають найвищі технічні характеристики і якість зображення. Такі камери підходять для змінних об'єктивів з різною фіксованою фокусною відстанню й трансфокаторів.

Внутрішні корпусні камери спостереження

Корпусні камери з убудованим керованим об'єктивом-трансфокатором

Міні камери

Міні камери спостереження практично не помітні для навколишніх. Звичайно використовуються у випадках, коли простір для монтажу обмежено.

Циліндричні міні камери спостереження звичайно оснащуються кронштейном з кульовим шарніром, що кріпиться в різьбовому отворі в торці корпуса. Корпус циліндричних камер звичайно краще захищений від впливу пилу й вологи, чим у квадратних. При наявності додаткової кришки об'єктива з гумовою прокладкою вони можуть відповідати класу захисту IP65 (захист від влучення пилу й від сильних струменів води з усіх боків) і навіть вище.

Нижня межа діапазону робочих температур у цих телекамер може досягати -10 °С. Це дозволяє використовувати такі відеокамери не тільки в різних виробничих і складських приміщеннях, але навіть на вулиці (за умови досить м'якої зими й навісу для захисту від опадів).

Кубічні міні камери спостереження звичайно являють собою модуль, упакований у квадратний корпус із П-Образним кронштейном. Такий кронштейн забезпечує два повноцінні ступені волі тільки при установці на стелю.

Модульні камери спостереження застосовуються для установки в термокожух, а також для схованого відеоспостереження.

Якщо на об'єкті складно визначитися з фокусними відстанями й кутами огляду, варто використовувати камери з варіофокальними об'єктивами зі змінною фокусною відстанню.

До особливого типу ставляться, так звані, відео-око. Вони призначені для встановлення в полотно дверей і мають самий широкий кут огляду.

У деяких приміщеннях немає можливості простягати кабель для підключення камер спостереження. У такому випадку, вам підійдуть бездротові камери відеоспостереження.

Муляж камери відеоспостереження застосовується для відлякування зловмисників. Муляж являє собою порожню пластикову оболонку в точності схожу на справжню камеру спостереження.

Світлочутливість

Звичайно світлочутливість камери визначається в люксах. Це значення відповідає рівню освітленості, при якому камера забезпечує прийнятне зображення. Чим менше значення в люксах, тим краще світлочутливість камери. Щоб одержати зображення гарної якості, як правило, необхідна освітленість об'єкта не менш 200 люкс. Як правило, чим більше світла на об'єкті, тим краще зображення. При занадто низької освітленості ускладнюється фокусування, і зображення буде зашумленим і/або темним.

Щоб одержати зображення гарної якості в умовах низької освітленості або затемнення, необхідна камера для денної й нічної зйомки, що використовує ближній ІЧ-Діапазон.

Звичайне використання поворотних механізмів обумовлено необхідністю збільшення радіуса огляду техніки, призначеної для відеоспостереження. Це необхідно для розширення площі огляду охоронюваного об'єкта й можливості ведення відеоспостереження за об'єктами, що рухаються. Поворотні механізми можна розділити на дві групи: механізми, призначені для вертикального огляду й механізми, призначені для горизонтального огляду.

Конструктивно поворотний механізм представляє із себе дві платформи, одна йз яких приводиться в рух невеликими двигунами, монтованими на другій платформі. Друга платформа надійно зафіксована на поверхні, до якої монтується поворотний устрій. Рухлива платформа управляється за допомогою дистанційного пульта керування. Завдяки цьому істотно розширюються сфери застосування систем відеоспостереження. Нерідко такий тип керування застосовується для трансфокаторів, що входять до складу систем відеоспостереження. Координація роботи охоронних систем відеоспостереження на основі поворотних механізмів здійснюється за допомогою охоронної клавіатури або за допомогою телеметричного цифрового приймача (шифрований сигнал).

Залежно від того де ведеться установка відеоспостереження поворотні механізми діляться на: механізми внутрішнього типу (для використання в приміщенні) і зовнішні механізми (для використання поза приміщенням).

Конструкція поворотних механізмів, призначених для монтажу за межами приміщення, дозволяє їм якісно працювати при значних перепадах температури. Такі системи нерідко оснащуються вбудованими потенціометрами, розрахованими на наведення камер відеоспостереження на заздалегідь позначений об'єкт. Такий комплект устаткування складається з камери, об'єктива, щільного чохла й поворотного механізму.

Поворотний механізм характеризується кількістю площин, за яких з його допомогою можна вести відеоспостереження, а також місцем монтажу, для якого він призначений (у приміщенні або поза нього). Крім цих, поворотні механізми характеризуються такими параметрами, як: кут повороту камери, швидкість руху, габарити відеокамери й точність монтажу. Всі ці параметри істотно впливають на якість роботи системи відеоспостереження. Наприклад, кут розвороту може становити 360 градусів, що дозволяє вести спостереження за великою територією без застосування додаткового встаткування. При виборі поворотного устрою максимальне навантаження на поворотний механізм можна розрахувати, узявши до уваги такі деталі, як: тип апаратури, габарити відеокамери й потужність поворотного механізму.

Одним із самих типових ситуацій, для якої виправдане застосування повноцінної системи відеоспостереження, є ситуація, коли необхідно вести відеоспостереження за периметром території. При веденні відеоспостереження за класичними квадратними або прямокутними будинками можна застосувати дві або чотири відеокамери. Така кількість камер дозволить забезпечити повноцінне відеоспостереження за всім периметром. Якщо використовуються 2 відеокамери - поворотні механізми дозволять вести відеоспостереження за всією територією по черзі.

Поворотний механізм є основою купольних відеокамер, які можна виділити в окрему категорію. Конструктивно даний тип відеокамер представляє із себе цифровий устрій, поміщений у невелику скляну півсферу.

Півсфера оснащена трансфокатором і прикріплена безпосередньо до поворотного механізму. Даний устрій здатний рухатися в горизонтальній площині на високій швидкості, що забезпечує чудовий огляд контрольованої території.

Потрібно визнати, що існуюча світова економічна модель, що використовує принципи глобалізації, настільки загострила конкуренцію між виробниками, що

змушує ряд відомих компаній або доводити власні розробки тільки до рівня технології з наступним її продажем, або поставляти на ринок не тільки продукт, але й різні компоненти.

Зокрема, мова йде про відеомодулі поворотних купольних камер. Дійсно, відомі японські й південно-корейські компанії є виробниками й постачальниками відеомодулів для широкого кола компаній ринку систем охоронного телеспостереження.

Оптико-електронний модуль складається з відеокамери з вбудованим об'єктивом-трансфокатором, що має меню для настроювання різних функцій, і набором інтерфейсів (відеовихід, RS-232/485 і проч.). Відеомодуль може бути убудований в індивідуально розроблений корпус. Таким чином, виходить готова телекамера ,не схожа на прототип.Розроблювачів-Виробників відеомодулів не так багато в порівнянні із числом виробників камер.

Немаловажна для купольних поворотних камер і мінімальна швидкість повороту й нахилу. Для спостереження за об'єктами, що рухаються, на великому видаленні привід повинен забезпечувати швидкість повороту\нахилу не більше 0,1 градуса в секунду, якщо мова йде про відеомодулі з об'єктивами-трансфокаторами 23-30х. У противному випадку необхідно регулярно змінювати масштаб спостереження, що знижує ефективність спостереження й вимагає певної навички від оператора. Для телекамер з об'єктивами-трансфокаторами 35-37х мінімальна швидкість повороту\нахилу повинна становити 0,02-0,05 градуса в секунду. Для камер з об'єктивами зі збільшенням 40х і вище не більше 0,01 градуса в секунду. Такі параметри здатний забезпечити високоякісний механізм із ремінним приводом.

1.4 Принципи роботи пристрою

Для розширення кута огляду відеокамери й спостереження за об'єктами, що рухаються, камери встановлюють на поворотні пристрої. Механізм поворотного пристрою переміщає відеокамеру в горизонтальному й вертикальному напрямках, що дозволяє операторові переглядати однією відеокамерою більші площі охоронюваної території.

Для дистанційного керування поворотним пристроєм і трансфокатором відеокамери (для подачі команд "ZOOM" і "FOCUS") використовується прийомний блок для керування.

При натисканні оператором кнопки телеметричної команди, наприклад "Поворот уліво", дана команда відразу передається на прийомний блок. Прийомний блок включає відповідне реле й утримує його в стані "Включене" доти, поки оператор пульта керування тримає натиснутої відповідну кнопку телеметричної команди.

Поворотні камери займають особливе місце серед відеокамер, ща використовуються у системах відеоспостереження. Використання поворотних камер дозволяє вирішувати завдання відеоспостереження за більшими відкритими просторами шляхом керування положенням їхніх зон огляду. Даний тип камер може працювати як усередині приміщень, так і зовні. Це дозволяє робити охорону найбільш важливих для конкретного об'єкта зон і при виникненні тривоги відображати їх на робочому місці оператора.

Поворотні камери мають набагато більшу зону охвату, чим фіксовані. При цьому на охоронюваній території можуть перебувати одна або кілька зон, які представляють більшу важливість: при виникненні тривоги головна увага охоронного персоналу повинне бути спрямоване саме в ці зони. При цьому інша частина території повинна також залишатися під контролем.

Сам принцип дії поворотних відеокамер розроблений досить давно, але широкого поширення це встаткування не одержало. Головна причина - його висока вартість. Природно, можна назвати й ряд інших факторів, що перешкоджають масовому застосуванню поворотних камер. Однак з недавнього часу з'явилися передумови для їх більше широкого поширення, незважаючи на те що сьогоднішні ціни на поворотні камери як і раніше не можна назвати низькими.

Необхідно відзначити, що для спостереження за охоронюваною територією можна використовувати два принципово різних способи. Перший полягає в підключенні декількох фіксованих відеокамер, що покривають певну територію, без можливості спостереження. Другий - у використанні поворотної відеокамери, що змінює положення в просторі під керуванням програмного забезпечення або оператора.

Існує два основних види поворотних відеокамер. Перший - фіксована відеокамера, закріплена на поворотному механізмі. Більше складна й сучасний - швидкісна поворотна відеокамера у світлопропускному кожусі у вигляді купола або кулі. Це логічно закінчений апарат, що складається з наступних частин: процесор, кожух, комутаційний модуль, легка безкорпусна відеокамера, об'єктив, поворотний пристрій і блок живлення. Нерухливе положення фіксованої відеокамери визначає її головні плюси й мінуси.

З її допомогою можна здійснювати постійний контроль за певною ділянкою території, але у випадку невдалої установки ефективність її використання різко знижується, особливо при виникненні нових факторів, що впливають на охорону об'єкта.

Поворотні камери ( PTZ-Камери Pan/Tilt/Zoom) дозволяють здійснювати візуальне патрулювання області відеоспостереження: оператор по декількох крапках намічає шлях, по якому буде проходити огляд з можливістю наближення й видалення зображення. Процес може бути автоматизованим, коли їсти необхідність здійснити спостереження по заданому алгоритмі.

На даний момент на ринку представлений досить великі асортименти поворотних камер, які відрізняються як внутрішнім виконанням, так і зовнішнім. Важливою відмінністю є інтерфейс підключення (аналоговий або IP), наявність таких функцій, як механізм обробки тривог, швидкість панорамування/нахилу, патрулювання, система відстеження об'єктів, що рухаються, маскування об'єктів, а також технологія стиску відеоданих.

Системи, укомплектовані поворотними камерами - досить ефективний засіб відеоспостереження. Звичайними причинами, що заважають виявити порушника в охоронюваній зоні, є технічна недосконалість пристрою (низька швидкість повороту, обмеженість передачі керуючих сигналів, погане розташування відеокамери й ін.), а також людський фактор, що найчастіше виходить на перший план. Помилкова траєкторія руху камери, неправильне настроювання й переміщень камери у випадку виявлення порушника або швидкого розвитку подій - все це може привести до втрати коштовної інформації.

Поворотні камери завдяки значній кількості настроювань здатні замінити кілька звичайних камер і зробити систему відеоспостереження більше мобільної.

Поворотні камери мають можливість стежити за більшою територією, ніж звичайні камери відеоспостереження, при цьому на охоронюваному об'єкті можуть розташовуватися трохи найбільш значимих зон.

Дуже часто поворотні відеокамери використовуються для охорони складних об'єктів. Камери інтегруються з охоронними системами периметра й служать для перевірки дійсності тривог. У тому випадку якщо в охоронної системи їсти можливість локалізувати тривогу, відеокамери можна повернути в попередньо заданому напрямку, тому в оператора немає потреби постійно дивитися зображення з монітора, він може звертати увагу лише у випадку тривоги. Тут дуже важливо в правильному порядку розмістити камери. Варіантів установки поворотних камер відеоспостереження безліч.

Це можуть бути вертикальні або горизонтальні поверхні, з литими кронштейнами або без, зовнішні кути будинків або внутрішніх приміщень, стовпи, парапети й інші виступи, а для камер із внутрішнім способом установки - підвісні стелі.

Важливим моментом при встановленні камер є вібростійкість механізму кріплення камери, тому переважніше використовувати камери з алгоритмом цифрової стабілізації зображення, що нейтралізує вібрацію камери як у вертикальної, так і в горизонтальній площині, забезпечуючи тим самим більше чітку картинку. Ця технологія відіграє вирішальну роль при багаторазовому збільшенні, коли зсув положення камери всього лише на сантиметр може зрушити поле огляду більш ніж на півметра.

1. Підключити відеовихід камери до відеовходу монітора або відеореєстратора/плати відеозахоплення ПК (опціонально).

2. Підключити відеореєстратор/плату відеозахоплення ПК (якщо використовується) до монітора.

3. Підключити рознімання живлення камери до блока живлення (у жодному разі не прямо в мережу).

4. Включите систему й настройте параметри зображення відповідно до технічних характеристик камери й відеореєстратора/плати відеозахоплення (якщо використовується).

Дана схема застосовна до підключення будь-якої кількості відеокамер і відеореєстраторів, однак, якщо у вас нестандартна схема, те варто користуватися інструкцією до встаткування або звернутися до фахівців, які допоможуть вам підключити встаткування.

Рис. 1 Узагальнена структурна схема систем відеоспостереження

Рисунок. 2. Устрій кольорової камери на Пзс-Матриці

Устрій Камери

1. Відеопроцесор

2. Компресор

3. Центральний процесор

4.Flash-Пам'ять

5. ОЗУ

6.Internet-Інтерфейс

Рисунок.3. Устрій Камери

2. Спеціальна частина

2.1 Призначення блоку

Поворотний пристрій для камери зовнішнього спостереження, що включає платформу, привод і кроковий двигун, сполучений із блоком живлення й керування, що включає контролер, перший термостат для температури Т1, другий термостат для температури Т2<Т1 і нагрівач, кожний з яких з'єднаний з контролером, у якому контролер включає схему запуску крокового двигуна при низьких температурах, виконану у вигляді генератора постійного струму, вхід якої з'єднаний із другим термостатом, а вихід - з обмотками крокового двигуна, для забезпечення їхнього попереднього нагрівання. Технічний результат: розширення функціональних можливостей.

В останні роки промисловий розвиток і освоєння територій, що перебувають за полярним колом, привело до появи там об'єктів, що вимагають охорони й спостереження в тому числі за допомогою камер зовнішнього спостереження. У зимовий період температура навколишнього середовища в цих районах може досягати значень, при яких нормальна робота електронних і кінематичних схем пристроїв можлива лише в умовах примусового підігріву. Особливо чутливим моментом при роботі цих схем є включення. Для крокових двигунів, які є основним елементом кінематичних схем поворотних пристроїв камер зовнішнього спостереження, запуск при температурі порядку й нижче -35°С сполучений із серйозним ризиком виходу їх з ладу.

2.2 Технічні характеристики блоку

Відома система зовнішнього спостереження, що включає розміщені усередині корпуса камеру, поворотне пристрій і схему керування, що містить контролер, нагрівач, два термостати й два вентилятори, один із яких призначений для обдування нагрівача, перемішування й ефективного прогрівання повітря усередині корпуса системи, а іншої - для видалення нагрітого повітря з корпуса системи й охолодження елементів, що перебувають усередині нього, за рахунок припливу менш нагрітого повітря навколишнього середовища.

Основним недоліком цього пристрою є низька надійність запуску поворотного пристрою в умовах наднизьких (нижче -35°С) температур.

Найбільш близьким до пропонованого пристрою й обраним як прототип є поворотний пристрій системи зовнішнього спостереження, що містить платформу, привод і кроковий двигун, сполучений зі схемою керування, що включає контролер, а також два термостати й нагрівач, кожний з яких з'єднаний з контролером.