Типы технических средств, входящих в состав телевизионных систем видеонаблюдения и их выбор, проектирование и монтаж

Белорусс кий государственный университет И нформатики и радиоэлектроники Кафедра РЭС Реферат На тему: " Типы технических средств, входящих в состав телевизионных систем видеонаблюдения и их выбор, проектирование и монтаж " Минск 2008 Режимы работы ТСВ В зависимости от назначения, характера решаемых задач и выполняемых функций различают следующие режимы работы ТСВ: Режим 1 - видеонаблюдение; Режим 2 - видеонаблюдение с видеозаписью; Режим 3 - одновременное наблюдение и видеоохрана; Режим 4 - видеонаблюдение и видеоохрана с видеозаписью и приоритетным выбором (выделением) для видеонаблюдения и видеозаписи телекамеры (телекамер), с которой поступает сигнал тревоги; Режим 5 - видеозащита, то есть видеонаблюдение и видеоохрана с видеозаписью и приоритетным выбором (выделением) телекамер, из зон наблюдения которых приходит сигнал тревоги от средств сигнализации, устройств контроля доступа или других приборов, входящих в интегрированную систему охраны (ИСО). Типы технических средств, входящих в состав ТСВ К техническим средствам ТСВ относятся: Устройства формирования изображения: - телевизионные камеры; - объективы. Устройства отображения: - мониторы; - компьютеры. Устройства управления режимом отображения: - последовательные коммутаторы; - квадраторы; - устройства мультиэкранного отображения; - мультиплексоры; - матричные коммутаторы; - видеоменеджеры. Устройства регистрации: - специализированные видеомагнитофоны; - устройства записи на лазерные диски; - генераторы титров. Устройства передачи сигналов: - по кабелю; - по оптоволоконной линии; - по телефонной линии; - по радиоканалу; Установочные и защитные элементы, устройства обеспечения функционирования телекамер: - кронштейны; - защитные корпуса; - поворотные устройства; - обогреватели; - стеклоомыватели; - стеклоочистители. Устройства управления: - контроллеры; - приемники телеметрической информации. Устройства анализа видеосигнала: - видеодетекторы движения; - устройства регистрации потери сигнала. Устройства подсветки: - лампы инфракрасной подсветки; - фотоэлектронные устройства включения/выключения подсветки. Вспомогательное оборудование: - светофильтры; - устройства настройки систем; - источники бесперебойного питания. Выбор технических средств ТСВ . Выбор телекамеры. Выбор телекамеры осуществляется на основании классификации. Телевизионные камеры классифицируются по следующим параметрам: По виду получаемого видеоизображения: - при чёрно-белом изображении выходного видеосигнала могут использоваться стандарт CCIR (МККР - Международного консультативного комитета по радиосвязи, 625 строк/50 полей); - при цветном изображении выходного видеосигнала используются стандарты: a) PAL; б ) SECAM; в ) NTSC. По чувствительности: - класс I - телевизионные камеры, работающие при дневном освещении, т.е. до заката (примерно 50 лк); - класс II - телевизионные камеры, работающие при низком освещении, т.е. до сумерек (приблизительно 4 лк); - класс III - телевизионные камеры, работающие при лунном свете, т.е. при освещённости, соответствующей свету четверти луны безоблачной ночью (0,1-0,4 лк); - класс IV - телевизионные камеры, работающие при свете звёзд, т.е. при освещённости, соответствующей свету звёзд безоблачной ночью (0,0007-0,002 лк); - класс V - инфракрасные телевизионные камеры, в которых используются инфракрасные источники для работы при полном отсутствии видимого освещения. При выборе телевизионных камер для конкретного объекта необходимо учитывать тип источника света и спектральную характеристику датчика изображения телевизионной камеры Выбор формата телекамеры актуален только для телекамер, использующих в качестве чувствительного элемента ПЗС-матрицу, так как телекамеры, использующие в качестве чувствительного элемента видиконы, комплектуются встроенными объективами и в настоящее время практически производятся только в России (телекамеры для промышленных телевизионных установок). Формат телекамеры, использующей в качестве чувствительного элемента ПЗС-матрицу, определяется размером матрицы в дюймах (производятся матрицы в основном японскими и корейскими предприятиями, где в качестве единицы измерения длины приняты дюймы). Выбор формата телекамеры необходимо производить одновременно с выбором формата объектива. В общем случае необходимо учитывать, что телекамеры меньшего формата совместимы с большим числом форматов объективов, что может быть существенным в последующем при эксплуатации, когда может возникнуть необходимость переноса телекамеры и замене объектива. Выбор монитора. Выбор типа монитора: черно-белого или цве тного зависит от задач, которые должны решаться с помощью ТСВ. Цветные м ониторы целесообразно применять только при необходимости определения цвета объекта наблюдения (например, цвет автомобиля, одежды и волос преступника, осуществившего ограбление, для организации его поиска по горячим следам и т.п.). Во всех остальных случаях целесообразнее применять черно-белые мониторы, обладающие лучшей разрешающей способностью и более низкой стоимостью. Тип монитора должен соответствовать типу остального оборудования системы (телекамерам и т.д.). Выбор устройств регистрации . К устройствам регистрации относятся: - специализированные видеомагнитофоны; - видеопринтеры; - генераторы символов, даты и времени; - устройства записи на лазерные диски . Наиболее популярными устройствами регистрации являются специализированные видеомагнитофоны (СВМ) по причине своей дешевизны, привычных навыков обращения и распространенности совместимой техники и расходных материалов. Выбор специализированного видеомагнитоф она в первую очередь зависит от требуемого режима его работы на объекте. Существует два основных режима работы специализированных видеомагнитофонов: - в реальном времени; - в покадровом режиме с различными временными промежутками, паузами между отдельными кадрами. Запись в режиме реального времени осуществляется непрерывно последовательно во времени. Если записывается информация от нескольких телекамер, то временная пауза между кадрами одной телекамеры будет определяться количеством телекамер где N - количество телекамер, t кадра - длительность записи одного кадра = 0,04 сек . Такой режим неудобен тем, что длительность записи ограничена (определяется длительностью записи стандартной кассеты Е180 - 3 ч), а изображение при записи информации от нескольких телекамер при просмотре получается дерганным как в старых фильмах. Однако кассета меньше изнашивается и имеется возможность использования для записи обычный видеомагнитофон. Этапы проектирования ТСВ . Проектирование ТСВ можно осущест влять по следующему алгоритму ( рис. 1) Этапы проектирования в и деосистемы в деталях заключаются в следующем: · Сначала выберите (1) соответствующий для каждого предусмотренного места монтажа тип камеры, который в каждом случае оптимально подходит для конкретной постановки задачи. · Заданные величины (2), идет ли речь о A . – внутренней ориентации или B . – наружной ориентации, определены при выборе необходимой комплектации камер. Этот пункт должен быть рассмотрен также индивидуально для каждой камеры, т.к. во многих вариантах конфигурации оборудования, как для вну т ренних, так и для наружных камер он существует. Ниже на соответствующих шагах, в частности в 2 A или 2 B , вы найдете указания к принятой в расчет ко м плектации. · Следующее решение A . – жесткий монтаж или B . – монтаж на головке с изменяемой пространственной ориентацией служит критерием для (3) прим е няемых монтажных приспособлений, (4) типа применяемого объектива и (5) при известных условиях дополнительно необходимых монтажных приспосо б лений . · Вне зависимости, имеется ли наружная или внутренняя ориентация, жесткий монтаж или монтаж на головке с изменяемой пространственной ориент а цией, (6) нужно выбрать подходящую систему передачи видео . · Для камер, которые должны работать на головках с изменяемой пространственной ориентацией (ИПО), (7) нужно выбрать оптимально подход я щую систему дистанционного управления. Уже со сложившимся представлен и ем о выборе коммутационного оборудования и центрального блока следует приступить к поиску интегральных системных решений. Если для решения предлаг а ются, например, системный видеокоммутатор, маленький матричный коммутатор видеосистемы или комплексный матричный коммутатор для в и деомодулей, то при соответствующем предложении профессиональной системной видеотехники вы сможете найти подходящее комплексное р е шение. · Далее осуществляется выбор таких (8) устройств, как квадраторы, мул ь типлексоры, сенсоры и т.д. · На заключительном этапе необходимо правильно выбрать (9) видеомон и тор, а также место для его установки или расположения. Рис. 1. Алгоритм проектирования ТСВ. Возможный вариант СВН приведен на рис.10.2. В ее состав входят: - компьютер-сервер с платой видеозахвата; - удаленный компьютер; - блока управления видеокамерами; - устройств грозозащиты; - ЖКИ мониторов 19''; - поворотных наружных видеокамер (ВК2, ВК4, ВК7 и т.п.); - наружных видеокамер в гермокожухах (ВК1, ВК3, ВК5 и т.п.); - блоков питания видеокамер (БРП); - источников бесперебойного питания монитора и компьютера-сервера (ИБП). Рис. 2 Вариант СВН Управление поворотными ВК осуществляется по кабелю UTP, а передача видеосигнала к серверу - по кабелю РК75. Монтаж камер Во многих случаях в первую очередь рекомендуется выполнить рисунок с расположением камер, по которому можно определить горизонтальный угол обзора к а меры и из него фокусное расстояние объектива. Внутренний монтаж камер. Место монтажа камер нужно выбирать так, чтобы в поле зрения камер не попадали окна и по возможности лампы. Это совершенно необходимо, т.к. р е гулировка диафрагмы объектива автоматически устанавливается на самую большую освещенность в кадре, и все остальные детали изображения будут воспроизводиться темными. Пример выбора места монтажа камер для наблюдения за входом в помещение и за охраняемым объектом представлен на рис. 10.2. На этом примере указано, как в помещении с охраняемым объектом нужно выбирать расположение камер для четкого наблюдения за входом и объектом. Угол обзора камеры, н а правленной на дверь, при известных условиях должен быть выбран немного больше, так чтобы входящие в помещение люди немного дольше находились в зоне видимости камеры. О д нако угол обзора не должен быть существенно увеличен, т.к. для надежной идентификации желательно по возможности более крупноформатное изображ е ние. Наружный монтаж камер. Выбор места монтажа камер для наблюдения за въездом во двор и автостоянкой для посетителей предста в лен на рис. 3. Камера K 1 охватывает здесь въезд, в то время как камера K 2 направлена на места стоянки ле г ковых автомашин. В условиях ограниченного размера объекта возможен другой выбор мест монтажа: например, K 1 в точке A при соответствующем угле обзора другого объектива. K 2 в точке A б ы ло бы более худшим вариантом, т.к. в этом случае пришлось бы использовать экстремально широкоугольный объектив. Результатом этого б ы ли бы геометрические искажения (эффект рыбьего глаза) и очень маленькое из о бражение всех автомобилей. В любом случае при наблюдении за открытым участком местности обяз а тельно должен быть исключен из поля зрения камеры прямой и отраженный солнечный св ет, что демонстрируется на рис . 4. При открытом горизонте должно быть также вычислено наиболее низкое расположение солнца в зимние месяцы. В этом случае часто подходящим решением является выбор более высокого места монт а жа камеры. Рис. 5 Выбор правильного места мо н тажа камеры. Литература : 1 . Барсуков В.С. Безопасность: технологии, средства, услуги / В.С. Барсуков. – М., 2001 – 496 с. Ярочкин В.И. Информационная безопасность. Учебник для студе н тов вузов / 3-е изд. – М.: Академический проект: Трикста, 2005. – 544 с. Барсуков В.С. Современные технологии безопасности / В.С. Барс у ков, В.В. Водолазский. – М.: Нолидж, 2000. – 496 с., ил. Зегжда Д.П. Основы безопасности информационных систем / Д.П. Зегжда, А.М. Ивашко. - М.: Горячая линия – Телеком, 2000. - 452 с., ил . Компьютерная преступность и информационная безопасность / А.П. Леонов [и др.]; под общ. Ред. А.П. Леонова. – Минск: АРИЛ, 2000. – 552 с.