Построение системы охранного телевидения

Аналитический раздел

Назначение охранного телевидения состоит в повышении уров­ня безопасности объекта, т.е. в минимизации возможных послед­ствий нежелательных воздействий на людей, на материальные ценности и на информационные ресурсы. Нежелательные воздей­ствия из внешней (по отношению к охраняемой зоне) среды могут быть как осознанными (со стороны криминальных элементов), так и результатом техногенных катастроф или стихийных бедствий. В общем виде систему охранного телевидения можно рассматривать как замкнутую систему управления (рисунок 1.1), которая состоит из следующих элементов.

Анализирующее устройство воспринимает воздействие из внешней среды (оптическое изображение объекта на ПЗС-матрице видеокамеры) и преобразует его к виду, приемлемому для приня­тия решения, т.е. по сути является системой получения сигналов телевизионных изображений.

Рисунок 1.1 – Схема структурная охранного телевидения.

Если в качестве решающего устройства выступает человек, то на выходе анализирующего устройства (на экране видеомонитора) должно присутствовать изображение контролируемой зоны; в этом случае реализуется функция видеонаблюдения. Если решающим устройством является электронное устройство, в частности, ком­пьютер, то на выходе анализирующего устройства должен быть соответствующий видеосигнал.

Устройство памяти хранит априорную информация о возможной опасности. Человек помнит изображения «своих», учитывает ха­рактерные признаки опасных субъектов, знает, в какое время в контролируемой зоне могут находиться люди, а когда не должны, и пр. В устройстве памяти электронного прибора или компьютера могут храниться пороговые значения напряжения или кода, соот­ветствующие тревожной ситуации, информация о разрешенных временных «окнах» и пр.

Решающее устройство (на входы которого приходят сигналы с двух предыдущих устройств) вырабатывает сигнал тревоги при вы­полнении установленных условий - в этом случае реализуется функция видеоконтроля. В качестве решающего устройства, как правило, используется человек, однако в последнее время ему на помощь все больше приходят такие технические средства, как де­тектор движения, детектор оставленных или унесенных предметов, системы автоматического распознавания лиц людей или автомо­бильных номеров. Решающее устройство вырабатывает сигнал для исполнительного устройства; с целью получения большей ин­формации оно может автоматически изменять режим работы ана­лизирующего устройства на заранее установленный.[56]

Исполнительное устройство может автоматически воздейство­вать на внешнюю среду - по тревоге включать сирену, строб-вспышку, исполнительные механизмы, и т.п., кроме того оно может включать устройство видеорегистрации, а также управлять рабо­той устройства связи.

Устройство связи служит для передачи тревожной информации силам реагирования. Передача информации может осуществлять­ся с помощью локальных компьютерных сетей, Интернета, электронной почты, телефонных сетей, SMS-сообщений и пр.

Силы реагирования (охрана, МЧС и т.п.), непосредственно воз­действуют на негативные явления внешней среды с целью мини­мизации потерь охраняемой зоны. Функционирование сил реагиро­вания непременно должно учитываться в работе системы охранно­го телевидения. Как показывает опыт, без учета работы сил реагирования (так называемого, «человеческого фактора») система охранного телевидения может превратиться в бесполезный комплект дорогостоящего оборудования.

Устройство видеорегистрации служит для организации протоко­ла событий, т.е. записи видеосигналов, поступающих с анализи­рующего устройства, что позволяет проводить расследование про­изошедших событий. Кроме того, видеозапись позволяет умень­шить и влияние «человеческого фактора» охраны.

Следует отметить, что внешняя среда, т.е. враждебная для ох­раняемого объекта, территориально может находиться и внутри объекта. Вот почему все большее распространение находит видеонаблюдение за кассовыми терминалами магазинов, контроль за действиями грузчиков складов и пр.[36]

Эффективность системы безопасности определяется скоростью ее отработки на внешние воздействия: для исключения развития событий по неблагоприятному сценарию скорость ответных дейст­вий сил реагирования должна быть выше, чем скорость нежела­тельных воздействий из внешней среды. С этой целью, для тормо­жения действий криминальных элементов, используются средства механической укрепленности объекта и вандалозащищенности оборудования систем охранного телевидения (специальное креп­ление, скрытая прокладка кабелей, антитамперные датчики и пр.), поскольку для их нейтрализации злоумышленникам требуется время. С этой же целью применяется резервное электропитание.

Кроме того, следует иметь в виду, что такие параметры эффек­тивности, как необходимая разрешающая способность системы охранного телевидения и скорость обновления визуальной инфор­мации определяются конкретной задачей, вытекающей из особен­ностей установки видеокамер - длиной так называемой ближней зоны (главным образом, условно мертвой зоны) и расстоянием до дальней зоны.

Преимущество охранного телевидения по сравнению с другими охранными системами заключается в его высокой информативно­сти (90% всей информации об окружающем мире человек получает благодаря органам зрения). Проверить правильность функциони­рования систем безопасности, убедиться в реальности тревоги, выработанной сигнализацией (охранной, пожарной, периметровой, антикражевой, автомобильной) можно не только посещением человеком места происшествия, но и дистанционно - с помощью ох­ранного телевидения. Еще важнее предотвратить происшествие, обнаружив опасное движение на подступах к охраняемой зоне, расшифровав возможную угрозу по экрану видеомонитора, что особенно актуально для удаленных необслуживаемых объектов. И с этим охранное телевидение также успешно справляется[45].

Несовершенство любой из систем безопасности в отдельности приводит к стремлению взаимного дополнения, некого симбиоза систем, к попыткам проектировщиков интегрировать различные системы в единую систему безопасности, чтобы существенно уменьшить влияние слабых сторон каждой из систем, повысить достоверность получаемой оператором информации. Интеграция систем охранного телевидения (на аппаратном и/или программном уровне) с другими системами - это путь повышения уровня безо­пасности. При этом, однако, нельзя не учитывать вопросы живуче­сти подобной централизированной системы, а также возможности работы оператора в условиях избытка информации, его физиоло­гические ограничения обрабатывать потоки информации [1].

Должно также учитываться несовершенство внешних охранных датчиков, как и детекторов движения (в плане пропуска тревог и выработки ложных тревог). Это заставляет создавать такую сис­тему охранного телевидения, которая будет отображать не только зону с тревогой, но и ближайшие, связанные с ней зоны, а также вести видеозапись не только в течение времени проявления трево­ги, но и до момента обнаружения тревоги, а также после заверше­ния тревоги.

Используемый в охранном телевидении стандарт на телевизи­онный сигнал[2] изначально разрабатывался для вещательного телевидения с целью представления наблюдателю на одном экра­не одного изображения. Основными требованиями при разработке стандарта являлось создание техническими средствами на экране телевизора качественного изображения с учетом особенностей человеческого зрения, рационального использования частотного диапазона и совместимости различных систем телевидения.

Задачей охранного телевидения нередко является представле­ние оператору одновременно нескольких (иногда многих) изображе­ний из различных контролируемых зон, запись и передача видеосиг­налов от многих видеокамер. Получение этих изображений в режиме реального времени, т.е. без потери информации, возмож­но лишь при параллельной обработке видеосигналов, в противном случае (при использовании оцифровки видеосигналов) движение объектов на экране отображается прерывисто (проявляется так на­зываемый «строб-эффект»). До последнего времени простота реа­лизации и экономические соображения диктовали применение в охранных видеосистемах мультиплексирования сигналов; однако технический прогресс уже сейчас делает возможной и экономически доступной обработку, например, 16 видеоканалов в режиме реаль­ного времени. Это не только делает более комфортной работу опе­ратора, но и, как будет показано в гл. 2, уменьшает длину так назы­ваемой ближней зоны видеокамеры.[28]

С другой стороны, возрастание объема записываемой и переда­ваемой информации является платой за стремление получения «живых» изображений. Если благодаря прогрессу в области компь­ютерных технологий объем жесткого диска перестал быть ограниче­нием на длительность видеозаписи, то все более актуальной стано­вится задача эффективного поиска видеоинформации в архиве.

Необходимо отметить, что главной задачей охранного телеви­дения является не получение качественного изображения на экра­не видеомонитора, а возможность выработки достоверного сужде­ния о наличии тревожной ситуации. В этом плане искажения изо­бражения, недопустимые в вещательном телевидении, оказывают­ся приемлемыми в охранном телевидении, а именно:

- частота смены кадров может быть существенно ниже 25 Гц;

- вместо обработки двух полей может обрабатываться только одно поле;

- цветопередача и передача градаций серого могут существен­но отличаться от естественной;

- нелинейные или геометрические искажения не играют существенной роли.

Поэтому в охранном телевидении широко используются ком­промиссные решения, при которых одни параметры «разменива­ются» на другие, а именно:

- разрешающая способность на скорость обновления;

- чувствительность на разрешающую способность;

- чувствительность на быстродействие;

- коэффициент усиления на полосу пропускания.

С другой стороны, приобретают значимость некоторые характе­ристики, не оцениваемые в вещательном телевидении (например, возможность оператору контролировать изображение на экране видеомонитора под острым углом обзора к его экрану).

Для охранного телевидения должны учитываться условия круг­лосуточной эксплуатации оборудования в реальных обстоятельст­вах жизни и деятельности человека с учетом влияния окружающей среды (и других людей).

Без преувеличения можно назвать революционным направле­нием в развитии охранного телевидения широкое практическое применение цифровых систем. Это позволило вывести решение некоторых задач на качественно новый уровень, ранее не доступ­ный при использовании аналогового оборудования; появились но­вые направления применения охранного телевидения - использо­вания его в банкоматах, расчетных кассовых узлах магазинов, ка­зино, для распознавания автомобильных номеров, идентификации людей, для применения в пожарных сигнализациях. Большими возможностями обладает и цифровая обработка изображений [31].

Другим направлением является поиск оптимальных по соотно­шению цена/качество каналов передачи информации.

Вследствие прикладного характера систем охранного телевиде­ния их технические решения диктуются возможностью, простотой и экономической эффективностью практической реализации. В ча­стности, одним из важнейших параметров систем охранной сигна­лизации является удобство их монтажа и ввода в эксплуатацию, благодаря чему используется максимум стандартных решений, об­легчающих и ускоряющих инсталляцию.

Технические решения, заложенные в приборах систем охранно­го телевидения, минимизируют трудоемкость работы монтажника, а, значит, и возможные его ошибки:

- в приборах применяется «сквозной видеопроход» (параллельное соединенные разъемы BNC), обеспечивающий последовательное подключение нескольких приборов к одному источнику видеосигналов, причем согласующий резистор 75 Ом установлен внутриприборов и включается аппаратно или программно;

- программные переключатели или перемычки позволяют оперативно выполнять необходимое конфигурирование прибора;

- автоматическое распознавание вариантов управления диафрагмой объектива или сигналов телевизионной системы не требуют дополнительных действий монтажника.[2]

Следует отметить, что паяльник вообще практически не применяется монтажниками систем охранного телевидения (используются BNC-разъемы обжимного или резьбового типа, кре­пление проводов осуществляется пружинными клеммами или клеммами «под отвертку»).