Класс системы. Основные требования к ТСВ
Для выбранного объекта
Трудно найти объект, в котором все или почти все зоны имели бы одинаковую категорию значимости. Даже на объектах категории А почти всегда есть зоны категорий Б и В. Обычно, зоны низших категорий удалены от "ответственных" зон и проникновение на них не имеет связи с ущербом, который может быть нанесен при проникновении на зоны более высокой категории значимости. Заказчиком определяется категория значимости объекта и согласно ей, он может выбрать в целом класс системы. Тем не менее, экономичным и более рациональным является выбор для каждой зоны (или группы зон) объекта модулей класса, соответствующего их категориям значимости.
Система должна отвечать всем требованиям для большого диапазона температур от - 30 до + 40ºС, и минимальной освещенности наблюдаемого объекта 0,1 люкс, а так же должна иметь резервное бесперебойное питание 12 или 220 В, в любой период года и суток.
Выходные сигналы ТВ камер должны удовлетворять требованиям ГОСТ 7845-92 «Система вещательного телевидения. Основные параметры. Методы измерений». Настоящий стандарт распространяется на систему вещательного телевидения в I-V частотных диапазонах, а также устанавливает основные параметры, которые определяют систему вещательного телевидения и методы их измерений.
Условия эксплуатации и режим работы системы
Условия эксплуатации
Предполагается, что телевизионная система видеоконтроля будет эксплуатироваться круглосуточно и круглогодично, в летний и зимний периоды, следовательно, следует учитывать воздействие внешних факторов. Система ТСВ предназначена для работы вне закрытых, отапливаемых помещений, или в особых условиях (повышенная влажность, запыленность, электромагнитные помехи и др.). Помимо этого нужно знать местоположение зон объекта на местности (ориентация в осях "север-юг” – "запад-восток"), во избежание прямых засветок камер солнечным светом.
На основании полученных характеристик значимости объекта (групп зон, зон) делается выбор показателей их защиты. Одни из данных зон определяют как зоны видеонаблюдения, вторые - как зоны видеоохраны, третьи - как зоны видеозащиты. Согласно этому устанавливается режим работы системы. В таблице 1.1 мы привели рекомендуемые режимы работы системы и типы защиты объекта (зоны) в зависимости от категории значимости объекта (зоны).
Таблица 1.1 - Рекомендуемые режимы работы и типы защиты.
| Категория значимости объекта (зоны) | Тип защиты объекта (зоны) | Режим работы системы |
| А | Видеозащита | 4-5 |
| Б | Видеозащита, видеоохрана | 4-5 |
| В | Видеоохрана, видеонаблюдение | 1-3 |
Стоимость и состав оборудования, сложность программного обеспечения, нагрузка на оператора зависят от режима работы системы.
В зависимости от характера, назначения выполняемых функций и решаемых задач различают такие режимы работы системы (частей системы):
· режим 1 - видеонаблюдение;
· режим 2 - видеонаблюдение с видеозаписью;
· режим 3 - одновременное видеонаблюдение и видеоохрана;
· режим 4 - одновременное видеонаблюдение и видеоохрана с видеозаписью и приоритетным выбором для видеонаблюдения и видеозаписи с камер, от которых приходит сигнал тревоги;
· режим 5 - видеозащита, то есть видеоохрана и видеонаблюдение с видеозаписью и приоритетным выбором для видеонаблюдения и видеозаписи камер, из зон наблюдения которых приходит сигнал тревоги oт средств охранно-пожарной сигнализации, устройств контроля доступа или прочих систем, которые входят в комплекс ИСО вместе с системой видеоконтроля.
Камеры можно разделить по условиям эксплуатации на виды:
· для внешнего применения;
· для внутреннего применения;
· для применения в особых условиях.
Камеры для внутреннего применения эксплуатируются в довольно хороших условиях: влажность и температура в помещении, если и изменяется, то в крайне небольших пределах, вследствие этого не предъявляется каких-нибудь особых требований к камерам с данной точки зрения. Если требуется, то можно установить декоративные кожухи, изготовленные по спецзаказу. Кожухи применяются еще в тех случаях, когда нужно скрыть или не афишировать наличие камер. Выбор поворотных устройств и кронштейнов также не представляет сложности, поскольку для них не требуется специального антикоррозионного покрытия, а сами камеры имеют небольшой (обычно, порядка 500 г) вес. Цены на устройства оснащения камер для внутреннего применения не являются высокими и приблизительно одинаковые для всех компаний-производителей. Единственное на что нужно обратить внимание – это на соответствие конструктивных характеристик данных устройств (размеров свободного пространства кожухов, способов крепления камеры, допустимой весовой нагрузки, углов поворота, и т.д.) конструкции камеры.
Камеры для наружного наблюдения функционируют в наиболее сложных условиях. Широкий диапазон изменения освещенности, влажности и температуры воздуха, дождь, туман, ветер, снег оказывают весьма неблагоприятное воздействие на работу камеры, аппаратуры телеметрии, кронштейнов и поворотных устройств. В связи с этим уличная камера зачастую размещается в герметичном кожухе, который имеет солнцезащитный козырек и термостат, временами – очистители стекла и вентилятор. Кронштейны имеют усиленную конструкцию, поскольку вес камеры в гермокожухе вместе с поворотным устройством и, временами, ИК-прожектором зачастую достигает 20-30 кг. Вместе с тем, должны выдерживаться ветровые нагрузки, обледенение и т.д. Все устройства оснащения камер для наружного наблюдения имеют антикоррозионное покрытие, которое устойчиво к воздействию солнечной радиации. Жесткие требования к конструктивному исполнению данных устройств определяют их крайне высокую стоимость.
К особым условиям работы камеры могут относиться разнообразные факторы: запыленность, возможность умышленного повреждения камеры, пожароопасность и взрывоопасность помещения, наличие конденсата агрессивных веществ или паров, повышенный уровень радиации и т.д. В таких условиях выбор оснащения камер производится индивидуально.
В зависимости от условий применения камеры осуществляется выбор также типа проводов и кабелей, коммутационных и распределительных коробок.
Освещенность на объекте
Освещенность наблюдаемого объекта может быть разнообразной и, помимо этого, может произвольным образом изменяться. Она зависит от времени суток, погоды, прозрачности воздуха. Вследствие этого при выборе камеры нужно знать параметры объекта, такие как диапазон изменения освещенностей и минимальная освещенность. Исходя из значения минимальной освещенности, выбирается камера с соответствующей чувствительностью. Тем не менее, при этом могут возникнуть сложности, которые вызваны тем, что приводимая в паспорте на камеру характеристика «чувствительность» неоднозначно трактуется. В первую очередь, может быть приведена освещенность, при которой камера даст нормальное изображение. Это значение может отличаться в 2- 4 раза. Во-вторых, ряд компаний проводят измерения без специального фильтра ИК-отсечки, это завышает чувствительность камеры. И, в конце концов в одних случаях приводится освещенность на объекте (Еоб), а в прочих - на ПЗС-матрице (Ематр). Эти величины связаны между собой выражением:
,
где R - коэффициент отражения объекта;
F - относительное отверстие объектива;
π - 3,14159... .
Разница между этими величинами существенная; первая может превышать вторую в 10 раз. Такая неоднозначность может привести к серьезной ошибке при выборе камеры, поэтому перед приобретением камеры необходимо выяснить, какая из величин указана в документации на неё.
Стоит отметить, что освещенность объекта оказывает сильное влияние на разрешение, вследствие этого для объектов с весьма низкой освещенностью следует выбирать камеры с разрешающей способностью и повышенной чувствительностью. Кроме того, камеры, которые устанавливаются на таких объектах, должны иметь АРУ, обеспечивающую работоспособность камеры при малой освещенности. Применять сверхвысокочувствительные камеры, которые представляют собой комбинацию простой камеры и прибора ночного видения и имеют чувствительность в 100-10000 раз выше обычных нужно лишь в крайних случаях по причине их низкой надежности и сложной эксплуатации. Вместе с тем, рекомендуется закрывать объектив в дневное время.
В таблице 1.2 и 1.3 приведены примерные значения освещенности на объекте для средней полосы России и отражательная способность некоторых объектов.
Таблица 1.2 - Значения освещенности на объекте для средней полосы России.
| Освещённость в помещении, лк | Освещённость на улице, лк | ||
| Склад | 20 - 75 | Яркий солнечный полдень | 100000 – 1000000 |
| Коридор, лестница | 30 - 200 | Пасмурный день | 100 – 10000 |
| Магазин | 75 - 300 | Сумерки | 1 – 10 |
| Офис | 200 - 500 | Полная луна | 0,1 – 1 |
| Светлая комната у окна | 100 - 1000 | Безлунная ночь | 0,0001 - 0.001 |
Таблица 1.3 - Отражательная способность объектов.
| Объект | Коэффициент отражения, % |
| Пустой чистый асфальт | 5 – 10 |
| Трава, кусты, деревья | 20 – 25 |
| Красный кирпич | 35 – 40 |
| Автомобиль | 40 – 50 |
| Стекло | 70 – 80 |
| Белая краска | 55 – 75 |
| Снежный покров | 65 – 85 |
Еще одним способом обеспечить работоспособность камеры на объекте в условиях недостаточной освещенности служит организация дежурного освещения. Самым доступным и простым является обычное освещение, которое при оснащении специальными устройствами (фотоэлементами, реагирующими на перемещение, реле времени, охранными извещателями) может по расписанию включаться и выключаться, при приближении человека или по уровню освещенности. Помимо обычного освещения для подсветки объектов применяют и другие устройства, такие как ИК-прожекторы и ИК-подсветки. Тем не менее, применение первых, несмотря на ряд несомненных достоинств (большой КПД и высокая надежность, полное отсутствие видимого света, обеспечение подсветки объектов, которые удалены на существенное расстояние), ограничено рядом факторов. Во-первых, они должны давать угол засветки, такой же что и угол обзора камеры, для чего прожектор приходится устанавливать на то же поворотное устройство, что и камеру, а, к примеру, 500-ваттный прожектор для наружной установки весит около 10 кг. В один кожух с камерой его устанавливать нельзя. Помимо этого, они крайне дорогие.
Диапазон изменения освещенностей нужно учитывать, в основном, при выборе камер для наружного наблюдения.
Для данных целей в системах обычного применения выбирают камеры с электронной диафрагмой или электронным затвором, дающими возможность компенсировать 1000 - и даже 2000-кратные превышения освещенности (диапазон регулирования 1/50 - 1/50000 или 1/50 - 1/100000), а в системах среднего и высшего классов используют объективы с автодиафрагмой и встроенным фильтром с центральным пятном (Spot-фильтром). В закрытых помещениях несильно меняется освещенность. Как правило она не превышает 500 лк. Вследствие этого здесь, в основном, используются камеры с электронным затвором, который обеспечивает диапазон регулирования выдержки 1/50 - 1/10000 (200 -кратное перекрытие). Лишь в особых случаях используются объективы с автодиафрагмой в камерах для внутреннего применения.