Полезные советы в системах видеонаблюдения

Видеокамера CCTV – источник изображения объекта, выбранного для охранного наблюдения. Все мы знаем, насколько в системах видеонаблюдения зависит от камеры, которая является основным элементом этих систем. Грамотно подобранная видеокамера обеспечивает изображение высокого качества, а это основное, хотя и не единственное требование для получения необходимого изображения на экране оператора системы видеонаблюдения.

Роль видеокамеры в аналоговых системах видеонаблюдения очевидна, и не требует особого пояснения. Но и в цифровых системах видеонаблюдения, которые в настоящее время становятся доминирующими, роль камеры имеет не меньшее, а возможно даже и большее значение. Никакими, даже самыми интеллектуальными программными средствами не удастся улучшить низкое качество изображения, полученного с неправильно подобранной для данных условий эксплуатации телекамеры. В таком случае важная информация будет утрачена безвозвратно. А если учитывать последующую компрессию видеоизображения и низкий темп, которые предусматривают дальнейшую потерю информации и снижение качества (в зависимости от алгоритма и степени сжатия), то становится очевидным, что в профессиональных цифровых системах видеонаблюдения роль видеокамеры нельзя недооценивать ни в коем случае.

Очевидно, что при выборе телекамеры специалисты в области систем охранного телевидения отдают предпочтение высокому качеству изображения; дизайну модели и минимальному набору функций видеокамеры, необходимых для выполнения задачи. Однако правильный выбор камеры не решает всех проблем. Не нужно забывать, что неправильная установка видеокамеры может свести на «нет» все преимущества выбранной модели.

Существует множество практических рекомендаций по установке телекамеры в зависимости от конкретных условий объекта. Про одно можно с уверенностью сказать: охрана объекта – задача для профессионалов, и решать ее надо на профессиональном уровне. В случае малого бюджета это решение может быть осуществлено в несколько этапов, но, тем не менее, его реализация должна оставаться на высоком уровне. Такое решение возможно при условии использования качественного и надежного оборудования. В условиях российской действительности скупой платит трижды и при этом ставит под угрозу безопасность самого объекта с его сложной инфраструктурой.

После внедрения систем охранного телевидения на территории России в 1991 году произошло много изменений. Устаревшим видеокамерам с разрешением не более 400 ТВ-линий и низкой чувствительностью 1 люкс на смену пришли более усовершенствованные.

Они спроектированы с учетом современных представлений о качестве изображения и изготовлены на основе новейших технологий. Последние 2 года показали значительное развитие возможностей оборудования, применяемого в сфере охранного телевидения. Еще быстрее стали развиваться новые цифровые технологии обработки, передачи и хранения значительных объемов видеоинформации высокого разрешения. Поэтому среднее качество изображения и минимальный набор функций видеокамер перестали устраивать искушенного пользователя. И компаниям, поставляющим оборудование на рынок CCTV, есть что предложить.

В настоящее время на рынке CCTV представлен широкий спектр моделей, в которых просто не возможно разобраться непосвященному пользователю. Спектр задач, которые способны решать эти телекамеры, очень широк. От простых, таких как визуальное наблюдение пришедшего гостя, до сложных, например удаленный доступ к видеокамерам любого объекта через глобальную сеть Интернет. В каждом конкретном случае, в зависимости от задачи (наблюдение за территорией; охрана территории; идентификация нарушителя территории и дальнейшее отслеживание развития ситуации с высокой степенью информативности), необходимо сделать грамотный подбор между набором необходимых параметров, возможностями выбираемой модели и ее ценой, особенно в условиях ограниченного бюджета. Мы постараемся ознакомить читателей с современным рынком видеокамер и областями их применения.
Классификация

Исходя из технического задания заказчика вы безошибочно можете решить, какое место охраняемой территории необходимо видеть на экране монитора. Это условие подскажет вам тип видеокамеры в соответствии с приведенным ниже классификатором.

Все телекамеры можно условно разделить на стационарные и управляемые, которые в свою очередь, в зависимости от условий эксплуатации, относят к видеокамерам для помещений и телекамерам уличного применения.

Стационарные камеры для помещений можно разделить на стандартные (без встроенного объектива); цилиндрические и купольные, в которых уже установлен объектив с фиксированной диафрагмой или объектив с АРД (автоматической регулировкой диафрагмы).

Стационарные видеокамеры для уличного применения устанавливаются в термокожухе, который дополнен блоком питания, системой подогрева стекла и внутреннего объема. Или же уже готовые решения в гермокожухе.

Управляемые (с возможностью дистанционно менять положение линии наблюдения) видеокамеры по конструктивному исполнению можно разделить на стандартные, построенные на базе двухкоординатной турели и термокожуха с телекамерой (на сегодняшний день это, по целому ряду технических характеристик, устаревшее решение), и купольные.

Оба типа телекамер являются интеллектуальными, интегрированными и легко управляемыми.

Составные части видеокамеры:

-плата со схемой преобразования сигнала, получаемого с ПЗС-матрицы, в композитный видеосигнал;
-объектив с креплением типа С, CS, М12;
-блок питания видеокамеры (встроенный или внешний);
-корпус (прямоугольной, цилиндрической или купольной формы);
-дополнительные встроенные или внешние модули передачи видеосигнала, устройства грозозащиты, гальванические развязки и т.п.).

Первые камеры (в 30-х годах) изготавливались на основе стеклянных трубок с покрытием из светочувствительного люминофора на внутренней поверхности стекла. Их называли передающими трубками, и работали они по принципу, основанному на фотоэффекте. При появлении охранного телевидения существовало два типа трубок: видиконы и ньювиконы. Работа всех передающих трубок основана на принципе сканирования электронным лучом покрытия внутри трубки под действием электромагнитного поля. Видеокамеры на базе трубки ньювикон были более чувствительны, дороги и работали только совместно с объективами с автоматической регулировкой диафрагмы.

При проведении аналогии с телевизионными трубками, применяемыми в телевизорах, можно определить ряд особенностей, которых не существует в современных матрицах, основанных на ПЗС-технологии – большие габариты камеры; наличие высокоточной, плохо защищенной от внешнего воздействия, отклоняющей системы; необходимость высокого напряжения; малый срок службы люминофорного покрытия; наличие сильных геометрических искажений.

Сначала микроэлектронная технология не позволяла создать элемент изображения (пиксел) в приборе с зарядовой связью (ПЗС-матрица) меньше электронного луча, получаемого в видеокамерах, построенных на основе трубок. В результате разрешение телекамер, построенных на базе ПЗС-матриц, оставалось очень низким. В 70-е годы, когда выяснилось, что приборы с зарядовой связью чувствительны к свету, началось бурное развитие ПЗС-технологий. В наше время оно достигло высокого уровня. Сегодня в нашем распоряжении есть матрицы, которые позволяют получать не только очень высокое разрешение, но и продемонстрировать высокую чувствительность за счет уменьшения потерь на этапе преобразования светового (фотонного) потока в стандартный видеосигнал.

В современных условиях ПЗС-матрицы производятся рядом некоторых компаний, которые являются лидерами и специализируются на выпуске микросхем для телевизионных камер. Таких компаний, имеющих собственное производство и исследовательские лаборатории, достаточно мало -Samsung, Sony, Sharp и некоторые другие. Как правило, видеокамеры построены на базе матриц, произведенных этими компаниями, а схемных обвязок, которые в состоянии либо сохранить параметры исходного уровня сигнала полученного матрицей, либо ухудшить его, очень много. Таким образом, качество изображения зависит не только от одной ПЗС-матрицы, но и от уровня схемотехники, реализованной конечным производителем видеокамеры.

Дополнительную потерю качества изображения вносят объективы, применяемые в составе телекамеры. В охранном телевидении используются объективы с фиксированным и переменным фокусным расстоянием (вариофокальные объективы). Подробное описание, от которых зависит качество оптики – слишком широкий вопрос, и его полное освещение выходит за рамки этой статьи. В данной связи достаточно выделить, что качество объективов зависит от таких факторов, как тип стекла, механические компоненты, конструкция, технология изготовления.

Все объективы можно разделить по способу управления диафрагмой – ручное и автоматическое. В объективах с автоматически регулируемой диафрагмой управление происходит автоматически: в зависимости от колличества светового потока, попадающего на матрицу, меняется относительное отверстие диафрагмы объектива, через которое он проходит. Управление диафрагмой происходит через сервоусилитель. Существует особенность построения системы управления диафрагмой объектива с АРД. Объективы с АРД делят на две подгруппы. В первой подгруппе управление диафрагмой осуществляется видеосигналом – VD (video drive), а во второй подгруппе автодиафрагма управляется сигналом постоянного тока – DD (direct drive).

Разница между двумя подгруппами в том, что в объективах, относящихся ко второй подгруппе, полупроводниковые элементы усилителя управления диафрагмой расположены на плате видеокамеры. Эта особенность построения схемы управления диафрагмой накладывает определенные требования к совместимости применяемых объективов и стандартных видеокамер, произведенных разными производителями. Но в то же время объективы с управлением диафрагмой постоянным током дешевле. На сегодняшний день, все производители, стараются выдержать конкуренцию на рынке, и вводят дополнительные функции в видеокамеры,сегодня можно выбрать объектив с любым управлением диафрагмы. С практической точки зрения имеет смысл отдавать предпочтение известным производителям оборудования подобного типа (в зависимости от задачи) Canon, Avenir , Computar, Tokina.

К блоку питания видеокамеры не предъявляется особых требований, но при неграмотном выборе он может повлиять на выходные параметры телекамеры. Для ее питания используют в основном трансформаторный блок питания(соответствующий потребляемой мощности телекамеры) с входным напряжением 220 (24) В / 50 Гц и выходным стабилизированным напряжением 9 В или 12 В (с пульсациями порядка 10 мВ). Этот блок питания в зависимости от модели камеры может быть выносным или встроенным в корпус телекамеры. Встроенный блок, конечно лучший вариант с точки зрения питания, т.к. изготовлен и проверен на предприятии, где производилась окончательная сборка. Но такие видеокамеры не всегда удобны для использования в случаях, когда речь идет о применении другого питающего напряжения или при решении дизайнерских задач (отсутствие видимости кабельных линий связи, скрытность установленной видеокамеры, отсутствие удачного места для монтажа и т.п.). Тогда применяются выносные блоки питания с элементами стабилизации выходного напряжения. Это важный момент, о котором многие забывают, потому как отсутствие стабилизации напряжения питания с малым уровнем пульсаций (переменной составляющей выходного напряжения с частотой 50 Гц) очень часто является причиной наличия помех в видеосигнале или не корректной работы телекамеры.

Вспомним еще раз, что видеокамеры можно условно разделить по дизайну на несколько типов — прямоугольные, цилиндрические и сферические. Прямоугольные(стандартные) камеры поставляются без объектива, а в сферических и цилиндрических уже имеется встроенный объектив с фиксированной или автоматической диафрагмой, что является законченным решением и упрощает работу пользователя. Не всегда торчащие во все стороны провода разного цвета и выделяющийся кронштейн устроят требовательного заказчика. Поверьте, вам не придется краснеть и оправдываться, если вы подойдете к этим несложным вопросам творчески.
Общие рекомендации в зависимости от условий эксплуатации

Освещение

Хорошее освещение – одно из важных условий для получения качественного видеосигнала, особенно в цветном наблюдении. Источники света могут иметь естественное и искусственное происхождение. Солнце является основным естественным источником света. Цветовая температура света, отраженного от поверхности Земли, меняется от 6000 К до 20000 К в зависимости от времени суток из-за отражения и преломления света при прохождении через атмосферу. При низкой цветовой температуре изображение может приобретать красный оттенок, а при высокой – синий. Искусственные источники света – нагретая металлическая нить или свечение газа – дают разную цветовую температуру в зависимости от источника. Для правильного выбора источника искусственного освещения необходимо знать спектральную энергию источников света, человеческого глаза и ПЗС-матрицы. Подробное описание в рамках этой статьи приводить не имеет смысла, но общие рекомендации, безусловно, обязательны.

Нить накаливания из вольфрама около 3/4 энергии излучает в инфракрасной области в виде теплового излучения. Такие искусственные источники света и ИК-прожекторы подходят для совместной работы с видеокамерами, которые имеют повышенную чувствительность в инфракрасной области в черно-белом диапазоне. Для получения естественной цветопередачи цветных видеокамер желательно получать освещение от флуоресцентной или галогенной лампы. Но эти условия необходимо выполнять только при отсутствии условий с естественным освещением. В ночных условиях большинство цветных видеокамер переходят в черно-белый режим, для которого выбор освещения был описан выше. При правильном проектировании мест расположения камер, источник света не должен попадать в объектив. Для этого видеокамеры желательно устанавливать как можно выше от земли и направлять в ту же сторону, что и источник светового потока, но никак не навстречу. Хотя такие ситуации бывают нередко, особенно в дневное время и при сложной конфигурации периметра. В этом случае принимают определенные хитрости:

-не ставят серьезных задач обнаружения или идентификации;
-используется дублирующая видеокамера, которую ставят навстречу основной;
-устанавливают на видеокамеру защитную бленду.

Все эти меры можно применять по отдельности или совместно.

Температура

Для надежной эксплуатации видеокамер на улице необходимо правильно подобрать защитный термокожух, которых сейчас на рынке CCTV представлено великое множество. Большинство термокожухов отличаются друг от друга дизайном и автоматической системой подогрева, мощность которой колеблется от 10 до 40 W и при этом обеспечивает успешную эксплуатацию в диапазоне температур окружающей среды от -35°С до +50°С. Этот диапазон температур присутствует на ограниченной территории России. Для эксплуатации видеокамер в местах, где нижняя граница температуры опускается до -70°С (в некоторых регионах России) применяют стационарные и управляемые видеокамеры (термокожухи), система подогрева которых адаптирована для работы в таких условиях, прошедшие проверку временем при эксплуатации на объектах с экстремальными климатическими условиями (сильный ветер, понижающий реальную температуру окружающей среды пропорционально 1 м/с на 1°С и другие дестабилизирующие факторы). Для эксплуатации видеокамер внутри помещений температурный диапазон практически не имеет значения, так как он редко выходит за пределы диапазона +5…+40° и обычно колеблется около +20° во все времена года.

Дестабилизирующие факторы

Их условно делят на два типа – естественные источники (мощные грозовые разряды, повышенная запыленность, влажность, содержание в воздухе солей и др.) и условия техногенного характера (заполнение эфира радиоизлучениями от передающих станций, радиация, химическое производство, электромагнитные наводки, взрывоопасные территории и т.п.). Для защиты видеокамеры и транслируемого видеосигнала от такого рода воздействий используют витую пару и оптоволокно,изолирующие трансформаторы, устройства грозозащиты, а также специально изготовленные корпуса из нержавеющей стали с соответствующим классом защиты. Камеры, предназначенные для работы в условиях радиации высокого уровня, долго не служат, так как самым слабым местом в них является ПЗС-матрица. Эти телекамеры служат от нескольких месяцев до 1.5 лет (в зависимости от активности зоны излучения) и подлежат полной замене по окончании периода эксплуатации.

Общие рекомендации в зависимости от особенностей объекта охраны

Для выбора видеокамеры и формирования технического задания необходимо учитывать:

- Какой участок охраняемой территории необходимо наблюдать. Это может быть строение, контрольно-следовая полоса, крыша или фасад здания, коридор, холл, кабинет, склад, супермаркет и т.д. Для наблюдения узких и длинных участков (контрольно-следовая полоса, коридор, фасад здания) потребуется объектив с АРД и углом обзора от 15° до 30°. Объектив с ручной-фиксированной диафрагмой не позволит получить необходимую глубину резкости. Для наблюдения за обширной территорией (крыша, холл, кабинет, склад и т.д.) необходимо установить объектив (можно и с фиксированной диафрагмой) с углом обзора от 60° до 90°. При углах обзора более 90° на изображении появляются сильные геометрические бочкообразные искажения.
- Особенности территории наблюдения, такие, как большая площадь, ограниченные возможности прокладки телекоммуникационных линий, сложность рельефа, удаленность от центрального пункта наблюдения и т.д.
- На каком расстоянии от центра мониторинга необходимо установить видеокамеру. Это определяет способ передачи видеосигнала и качество полученного изображения.
- Поставленные задачи:
наблюдение обстановки с минимальной длиной «мертвой» зоны;
общий контроль охраняемой территории;
обеспечение требуемого качества изображения днем и ночью;
обнаружение или распознавание (узнавание объекта, попадающего в поле зрения, на всем протяжении участка наблюдения);
удаленное управление и др.

Описание способов решения той или иной задачи в рамках этой статьи не предусматривается. Этот творческий процесс лучше всего доверить профессионалам-проектировщикам. Теперь поговорим о том, как их найти.

Общие рекомендации по выбору инсталлятора

Очень важно выбрать модель видеокамеры, соответствующую большинству ваших требований, заложенных в техническом задании. Все усилия, затраченные на поиск необходимых моделей, можно легко свести на «нет», если монтаж видеокамер будет проводиться сотрудниками компании, имеющими слабое представление о профессиональном монтаже оборудования.

Таких компаний становится все меньше, но таковые все же существуют. Их можно легко узнать по простому критерию. Это время, в течение которого компания занимается монтажом профилированного оборудования систем безопасности. Компания, не стремящаяся к стабильности своего существования на рынке CCTV, не желает вкладывать средства в профессиональную подготовку своего персонала. В таких организациях, как правило, низкая оплата труда рядовых исполнителей, постоянная текучка кадров, и как следствие, отсутствие культуры выполняемых работ. Это естественно сказывается на стоимости монтажных работ – она ниже рыночной.

В серьезных компаниях этому уделяют огромное внимание и относят вопросы профессионального монтажа оборудования, к одним из первоочередных. К тому же руководство компании не жалеет средств на развитие профессиональных навыков своих сотрудников и стремится оснастить их монтажным оборудованием и современными материалами, необходимыми для качественного монтажа. Это можно легко выяснить по количеству выполненных объектов выбранной вами организацией, наличию рабочего проекта, уровню подготовки монтажников и используемого ими оборудования при выполнении работ. Такие важные моменты необходимо выяснять заранее, по отзывам с других объектов, которых должно быть в избытке.

То есть можно сделать простой вывод – чтобы обеспечить надежную защиту объекта, необходимо выбрать компанию, которая не имеет нареканий к срокам и качеству монтажа на объектах. Любая уважающая себя компания стремится достичь высокого профессионального уровня рядовых исполнителей и не допустит к работам неподготовленных людей. От этого зависит ее конкурентоспособность, успех и как следствие, наша с вами уверенность в завтрашнем дне.

Часто при выборе потенциального подрядчика мы обращаем внимание на уверенное поведение опытного менеджера и забываем, что работа системы видеонаблюдения и видеозаписи, установленной на объекте, зависит от реальных параметров оборудования и тех, кто его подбирает. Нередко заявленные характеристики, особенно импортного оборудования, не соответствуют действительности. В щадящих условиях эксплуатации все модели работают одинаково и только в сложных реальных условиях проявляются их особенности.

Мы предлагаем


Новое на сайте


Наши партнеры


ДВ Новости