Бондарев Физическая засчита ядерных обектов 2008

ния ВО линий связи в СТН. Все выше описанные преимущества и недостатки применения ВО линий связи относятся в полной мере и к СТН. При использовании ВО линий связи в СТН можно передать изображение на несколько километров с минимальными потерями качества изображения, что является очень полезным для организации СФЗ протяженных объектов, территория и периметр которых простирается на десятки километров.

Коаксиальный кабель Коаксиальный Видеомонитор

кабель

2 оптических волокна

Телекамера 62,5/125 мкм ММ до 4 км

VT1500

VR1500

КУ

Рис. 4.15. Пример ВО линии связи в СТН: VT1500 и VR1500 – приемопередатчики оптического сигнала фирмы ifs, КУ – клавиатура управления

Значительно более широкая полоса пропускания оптических кабелей (по сравнению с «металлическими») позволяет передавать одновременно по одному оптическому волокну несколько видеосигналов. Для этого применяются так называемые волоконнооптические мультиплексоры. Пример использования такого устройства изображен на рис. 4.16.

По мере усовершенствования технологии концевой заделки и сращивания волоконно-оптического кабеля, а также его удешевления все больше в СТН будет использоваться волоконная оптика.

211

4 видеомонитора

	Коаксиальный		Коаксиальный
	кабель
			кабель
	4 телекамеры	Одно
		оптическое
		волокно
		62,5/125 мкм ММ
	VT7420	до 3 км	VR7420

Рис. 4.16. Пример применения волоконно-оптического видеомультиплексора: VT7420 и VR7420 – приемопередатчики оптического сигнала

фирмы ifs

4.6. Устройства обработки видеоинформации

Основными устройствами обработки видеоинформации являются видеокоммутаторы, квадраторы, матричные коммутаторы и мультиплексоры. Рассмотрим их особенности по отдельности.

Видеокоммутаторы

При наличии в СТН нескольких телекамер возникает вопрос о методах представления оператору потока визуальной информации на экране видеомонитора. Возможны следующие методы представления визуальной информации:

•последовательный (поочередное переключение телекамер);

•параллельный (одновременное отображение на экране видеомонитора изображений от всех телекамер);

212

• последовательно-параллельный (поочередное переключение групп телекамер).

Выбор того или иного метода и типа необходимого оборудования представления видеоинформации с объекта зависит от задач физической защиты, количества телекамер в системе и требований, налагаемых на качество видеозаписи и выводимого на экран изображения.

Видеокоммутаторы (коммутаторы, последовательные переключатели или свитчеры) созданы для управления выводом изображения от набора телекамер на один монитор. Они применяются в небольших СТН (до 16 телекамер). Видеокоммутаторы просты в обращении, надежны, дешевы и не ухудшают качество изображения, как это возможно при цифровой обработке изображения либо при наблюдении нескольких изображений на одном мониторе.

Самые первые коммутаторы были ручными. К ним подключался набор телекамер, и оператор нажатием кнопки выводил на монитор изображение с той или иной телекамеры по своему выбору. Со временем процесс переключения телекамер автоматизировался. Через заданное время (от 1 до 90 с) все телекамеры поочередно автоматически подключаются к монитору, и оператор может последовательно просматривать передаваемое с них изображение. При условии последовательного переключения всех телекамер наблюдения существует «неконтролируемое» оператором время для каждой из телекамер. Пусть время наблюдения по каждой телекамере tн = 5 с, количество видеокамер n=16 шт., тогда неконтролируемое время по каждой из зон равно 1 мин 15 с. За такой промежуток времени даже неподготовленный нарушитель может совершить противоправное действие (например, пересечь контрольноследовую полосу периметра объекта, проникнуть в здание и т.д.).

Распределив все телекамеры СТН на группы и подключая каждую группу к отдельному коммутатору, можно уменьшить «некон-

213

тролируемое» время в системе. Подобный метод отображения информации называется последовательно-параллельным. В приведенном выше примере, разбив телекамеры на две группы (два коммутатора в системе), «неконтролируемое» время в СТН уменьшится в два раза. Также надо отметить, что значение времени наблюдения по каждой телекамере tн = 5 с обусловлено тем, что меньшее время будет приводить к быстрой утомляемости оператора. Увеличение числа применяемых в системе видеокоммутаторов также повышает утомляемость оператора, так как при этом увеличивается число одновременно наблюдаемых изображений.

Большинство видеокоммутаторов имеет возможность подключения тревожных сигналов с датчиков обнаружения. При срабатывании датчика обнаружения, подключенного к одному из этих тревожных входов, на экране видеомонитора появляется изображение тревожной зоны от заданной телекамеры. При одновременном срабатывании нескольких датчиков тревожные зоны отображаются поочередно в соответствии с выбранным временем наблюдения.

Записывать с видеокоммутаторов на видеомагнитофон можно только то изображение, которое в данный момент просматривается на подключенном к коммутатору мониторе.

Достоинства использования видеокоммутаторов:

•отсутствие потери информации из-за уменьшения разрешающей способности (в режиме мультиизображения или цифрового преобразования изображения);

•возможность применения видеомониторов с небольшим размером экрана.

Недостатки:

•невозможность наблюдения за обстановкой во всех контролируемых зонах одновременно;

•утомляемость оператора при непрерывном переключении изображений;

214

• невозможность видеорегистрации событий по всем зонам без потери информации с помощью одного видеомагнитофона.

Параметры видеокоммутаторов. Видеокоммутаторы харак-

теризуются следующими параметрами:

•количество входов видеосигнала;

•количество выходов видеосигнала;

•ширина полосы пропускания (обычно не менее 10 – 20 МГц, чтобы существенно не влиять на разрешающую способность по горизонтали всей видеосистемы);

•уровень перекрестных искажений (как правило, на уровне 40 – 50 дБ, во избежание «пролезания» видеосигналов из канала в канал);

•наличие входов тревоги (их число соответствует числу видеовходов);

•наличие аудиоканалов, коммутируемых синхронно с видеоканалами;

•возможность дистанционного управления (для организации многопостовой видеосистемы);

•возможность регулировки времени наблюдения – одинакового по всем зонам или программируемого для каждой зоны наблюдения в отдельности (например, для выбора приоритетных зон наблюдения или с целью нарушения монотонности работы оператора, которая может приводить к снижению его внимания и работоспособности);

•возможность синхронизации момента переключения каналов кадровыми синхроимпульсами видеосигнала с целью исключения срыва кадровой синхронизации при коммутации (что уменьшает утомляемость оператора при использовании телекамер без внешней синхронизации),

215

•наличие встроенного генератора текста, позволяющего оператору идентифицировать местоположение отображаемой зоны, что необходимо в момент тревоги;

•возможность программирования видеокоммутатора по экранному меню – порядок переключения зон (включая обход зон), время наблюдения по каждой зоне, входное сопротивление и прочее.

Квадраторы

Для удобного просмотра изображения от нескольких (четырех) телекамер применяют квадраторы. С помощью квадратора на один монитор выводится одновременно изображение от четырех телекамер (экран монитора делится на четыре равных части). В этом случае на мониторе можно наблюдать четыре изображения в реальном времени. Квадраторы можно использовать и для записи на видеомагнитофон – одновременно записываются четыре телекамеры. Так как изображение от каждой телекамеры занимает лишь часть (четверть) экрана монитора, то качество записи ухудшается.

Существуют квадраторы, которые содержат встроенный переключатель (коммутатор) и тревожные входы. Некоторые модели квадраторов имеют функцию «картинка в картинке». Квадраторы используются как основной элемент систем охраны малых объектов (до 12 телекамер).

Матричные коммутаторы

Матричный коммутатор позволяет построить гибкую и легко наращиваемую СТН, в которую будут входить не только системы видеонаблюдения, но и системы охранной сигнализации (подсистема обнаружения) и контроля доступа. Все коммутаторы можно разделить на три класса: коммутаторы для малых систем, коммута-

216

торы для средних систем и коммутаторы, позволяющие строить сателлитные соединения.

Коммутация видеовходов с видеовыходами. Матричный ком-

мутатор (МК) позволяет вывести видеосигнал с любой из подключенных телекамер на любой монитор или видеомагнитофон, подсоединенный к одному из видеовыходов коммутатора. Например, коммутатор фирмы «Burle» TC8800 позволяет подключить до 256 источников видеосигнала (телекамер) и до 64 приемников (мониторов, видеомагнитофонов).

Матричный коммутатор – устройство программируемое. Оператор системы задает при программировании последовательности вывода видеосигналов на мониторы и предустановки для поворотных устройств и трансфокаторов телекамер. Для каждой ТК возможно задавать индивидуальное время вывода изображения на заданный монитор. Некоторые модели МК позволяют выводить изображение на мониторы в «залповом» режиме, т.е. на выбранную группу мониторов автоматически переключается заданная последовательность телекамер. Например, можно запрограммировать коммутатор так, чтобы в течение дня наблюдение велось за техническим процессом на объекте, а ночью – за периметром объекта.

Программирование и управление МК осуществляется и при помощи внешних клавиатур управления, либо с клавиатуры управления, встроенной на лицевой панели прибора. К МК можно подсоединить несколько внешних клавиатур управления. С клавиатур также можно управлять поворотными устройствами и трансфокаторами телекамер.

Осуществлять программирование и управление МК можно также через персональный компьютер, связанный с коммутатором через порт RS-232 либо RS-485. Специальное программное обеспечение позволяет быстро и удобно реализовать все функции программирования и управления коммутатором, а также контроля опе-

ративной обстановки на объекте. 217

К матричному коммутатору можно подключить интерфейс тревожных контактов, к которому подводятся кабели от элементов системы охраны. При программировании матричного коммутатора составляются таблицы соответствия тревожных контактов, телекамер и мониторов, на которые будут выводиться «тревожные» телекамеры в случае поступления сигнала на определенный контакт тревожного интерфейса. Таким образом, если в каком-то месте произошло нарушение (например, движение какого-то объекта вызвало срабатывание детектора движения), то по сигналу тревоги изображение с телекамеры, наблюдающей за местом тревоги, будет выведено на соответствующий монитор. В случае тревоги коммутатор предпринимает действия согласно заданной программе: активизирует сирену, выводит на монитор запрограммированную «тревожную» надпись, выдает сигнал управления на внешнее исполнительное устройство или другой интерфейс тревожных контактов. Затем система в зависимости от заданной программы либо будет ждать, пока на сигнал тревоги не обратит внимание оператор, либо включит магнитофон на запись, либо дозвонится по заранее запрограммированному номеру телефона, либо автоматически сбросит тревогу через определенное время.

Сателлитное соединение. В случае очень больших систем или в системах с пространственно разнесенными телекамерами (например, разные корпуса предприятия) используют систему из нескольких матричных коммутаторов, соединенных между собой. В такой системе один коммутатор является центральным, а остальные сателлитными. Почему рекомендуется применять несколько МК? Например, в системе 100 телекамер. Если все телекамеры подвести к одному коммутатору, то пучок из коаксиальных кабелей будет очень толстым. Если же коммутатор выйдет из строя, то «ослепнет» сразу вся система видеонаблюдения. Отказоустойчивость системы с одним МК очень маленькая, и на особо важных объектах

требуется устанавливать дублирующую аппаратуру. 218

Использование сателлитного соединения позволяет побороть оба эти недостатка. Во-первых, в случае выхода из строя одного из коммутаторов, даже центрального, все остальные продолжают автономно работать. Во-вторых, не нужно тянуть от коммутатора к коммутатору десятки кабелей, их число в сателлитном соединении, как правило, не выходит за пределы одного десятка. Кроме этого сателлитная схема позволяет организовать разграничение в уровне доступа. Например, большой объект, на котором ряд цехов и лабораторий ведут секретные работы. Если все телекамеры объекта подсоединены к одному коммутатору, то оператор будет иметь возможность просматривать изображение со всех телекамер, в том числе и с расположенных в секретных помещениях. Если в этих подразделениях установить сателлитные коммутаторы, то, чтобы просмотреть изображение с телекамер, потребуется разрешение местного персонала.

Мультиплексоры

Мультиплексоры являются многофункциональными приборами, позволяющими проводить интеграцию системы телевизионного наблюдения с другими подсистемами СФЗ на объекте (системой обнаружения, системой контроля доступа). Мультиплексоры повышают уровень защиты объекта и значительно облегчают труд оператора службы безопасности.

Основная функция мультиплексоров – организация одновременной записи изображения от нескольких телекамер на один видеомагнитофон. Затем эти изображения с помощью мультиплексора можно восстановить и просмотреть на мониторе.

219

Существуют три основных режима работы мультиплексоров:

•наблюдение в реальном масштабе времени (используется режим мультиизображения);

•запись изображений;

•просмотр записей.

Наблюдение в реальном масштабе времени – наблюдение за реальной картинкой с объекта в разных режимах (например, при подключении 16 телекамер): последовательное переключение телекамер, многоэкранное изображение (мультиизображение), наблюдение за ограниченным набором изображений (например, 4 из 16 телекамер). При просмотре изображения можно также выводить на монитор название изображения (например, «телекамера № 1 – переход»), дату, время.

Запись изображения – запись на один видеомагнитофон суммарного изображения разделенных по времени изображений (мультиплексная запись) с определенного набора телекамер, т.е. запись полных кадров (или полукадров) видеоизображения последовательно от каждой из подключенных ТК. Мультиплексоры позволяют справиться с проблемой несинхронизации телекамер. В мультиплексорах применяется процессор цифровой обработки изображения с буферной кадровой памятью, в которую на короткое время записывается изображение от ТК. Если даже запись на видеомагнитофон запрограммирована – один полный кадр в секунду (режим с пропуском кадров), то бояться потери полукадра изображения не стоит. Мультиплексор хранит в памяти оцифрованное изображение от каждой телекамеры. Из целых полукадров мультиплексор формирует суммарную последовательность полных кадров или полукадров, которая записывается (посылается мультиплексором) на пленку видеомагнитофона. При записи полукадров разрешение изображения будет в два раза хуже.

220