Видеонаблюдение

Синхронизация видеокамер (Synchronization) нужна, когда количество видеокамер в видеосистеме больше одной и в основном в тех случаях, когда используются видеокоммутаторы. Дело в том, что при переключении не синхронизированных между собой видеокамер может происходить временный срыв кадровой синхронизации видеомонитора ("кадры ползут" несколько секунд после переключения видеокамер), что не может не утомлять оператора.

Напомню, что в России и в некоторых зарубежных странах действует стандарт (CCIR):

• частота полей (полукадров): 50 Гц;
• частота кадров: 25 Гц;
• период следования строчных синхроимпульсов: 64 мкс;
• развертка чересстрочная, 625 строк.

Отсутствие влияния синхронизации видеокамер на качество изображения при использовании цифровых систем обработки видеосигналов нередко преподносится как одно из преимуществ цифровых устройств. И это правда. Но не вся, так как умалчивается, что, так как несинхронизированные видеосигналы приходят на входы не одновременно, то в конечном итоге это приводит к замедлению обновления изображения и более заметному проявлению так называемого «строб-эффекта». То есть и здесь использование синхронизации является благом.

Отметим, что все производители в числе «дежурных» параметров (таких, как гамма коррекция, выходной сигнал 1 В, чересстрочная развертка) указывают и внутреннюю синхронизацию (Internal), притом, что она есть у всех без исключения видеокамер (с использованием кварцевого резонатора).

Внешняя синхронизация (External) - V-lock (кадровой развертки) или Gen lock (кадровой и строчной разверток) актуальна для видеокамер, питаемых от источника постоянного тока, причем для этой цели может использоваться либо видеосигнал от одной из видеокамер, либо синхросмесь, вырабатываемая специальным прибором - синхронизатором. Ясно, что для этого на видеокамере должен быть дополнительный разъем.

Для видеокамер с сетевым питанием удобна синхронизация от сети переменного тока (LL - Line-Lock). Отметим, что именно синхронизация от сети позволяет избавиться от следующего дефекта. Если там, где установлены видеокамеры, используются лампы дневного света, то на изображении может появляться яркостная модуляция (экран медленно заплывает светом, а затем также медленно изображение становится нормальным). Подобный дефект проявляется далеко не со всеми лампами дневного света и непосредственно глазом в помещении не ощущается. Видеокамеры с синхронизацией от сети допускают подстройку фазы - в качестве опорного сигнала проще всего взять видеосигнал от одной из видеокамер, а остальные видеокамеры следует подстроить по ней. Для этих целей можно использовать или двухлучевой осциллограф (контроль взаимного положения кадровых синхроимпульсов), или экран видеомонитора, на разъемы сквозного прохода которого подаются видеосигналы от двух видеокамер (регулировкой частоты кадров добиваются появления темных горизонтальных полос, соответствующих кадровым гасящим импульсам, а затем подстройкой добиваются их совпадения). Нередко параметры синхроимпульсов в реальных видеокамерах выходят за пределы, оговоренные стандартами - отсюда возможные проблемы по совместимости с видеомониторами и устройствами, использующими оцифровку видеосигнала (разделителями экрана, платами ввода видео в компьютер и т.п.).

Баланс белого является специфическим параметром цветных видеокамер; он служит для правильной цветопередачи изображения на объекте при различных типах источника освещения, к которым, надо сказать, цветные видеокамеры весьма чувствительны (в особенности, к лампам дневного света). Указываемый при этом диапазон калориметрических температур (например, 2700 К…10000 К) соответствует диапазону регулировок.

Напомню, что абсолютное большинство экспортируемого в Россию оборудования для цветных систем охранного телевидения выполнено в стандарте PAL.

В качестве напряжение питания (Power Supply) видеокамер используется или низковольтное напряжение постоянного тока DC (чаще всего 12 В), или сетевое напряжение AC 220 В. При питании от 220 В, как уже указывалось, удобно использовать синхронизацию от сети. Кроме того, напряжение 220 В, как говорится, всегда под рукой, а если видеокамера должна быть установлена на улице в термокожухе, то это напряжение удобно использовать и для питания подогрева, и для питания видеокамеры. Во избежание искажений на экране видеомонитора рекомендуется запитывать всю систему охранного телевидения от одной фазы сети 220 В. Если же видеокамеры установлены на значительном расстоянии и подключаются к ближайшим щиткам или розеткам, но при этом возникают искажения, то можно использовать разделительные трансформаторы.[2]

Для видеокамер с питанием от источника постоянного напряжения можно использовать общий блок питания, однако при этом следует помнить, что:

• может потребоваться достаточно мощный блок питания и провода большого сечения;
• возможно появление связи между видеокамерами через общий источник питания (на экране видеомонитора появляются искажения за счет проникновения видеосигналов из канала в канал);
• при выходе из строя блока питания или повреждения общих проводов выходит из строя вся видеосистема.

Поэтому в ряде случаев удобнее использовать сетевой адаптер для каждой видеокамеры. Отметим, что видеокамеры с широким диапазоном допустимых питающих напряжений (например, 8 В…15 В) имеют очевидное преимущество перед видеокамерами, критичными к этому параметру. На объектах, где вероятны отключения питающего напряжения, следует предусмотреть организацию бесперебойного питания (броски напряжения могут вызвать выход видеокамер из строя). Кроме того, если произошло отключение питания уличной видеокамеры, причем окружающая температура достаточно низкая, то после подачи напряжения она уже может не включиться.

Диапазон рабочих температур (Operating Temperature) - чаще всего нас интересует нижняя его граница, а она обычно составляет -10°С, не более. Поэтому, если встречается обозначение Weather Proof Camera (всепогодная видеокамера), то надо понимать, что это ТАМ, у них, она Weather Proof, а у нас, в России, она в лучшем случае Water Proof (водозащищенная).

Конструктивное исполнение видеокамер предполагает следующие возможные варианты конструкции:

• видеокамеры в стандартном корпусе;
• видеокамеры миниатюрные («квадраты», цилиндрические, купольные, шары);
• видеокамеры уличные (как правило, вмонтированные в термокожухи, с кронштейном);
• видеокамеры бескорпусные;
• дверные видеоглазки (видеокамеры со сверхширокоугольным объективом без регулировки диафрагмы, устанавливаемые во входные двери);
• взрывобезопасные видеокамеры (конструкция которых исключает образование электрической искры, что позволяет использовать их в специальных помещениях);
• видеокамеры специального дизайна;
• WEB-видеокамеры;
• скоростные поворотные видеокамеры;
• видеокамеры от мини-видеосистем (с инфракрасной подсветкой, микрофоном и громкоговорителем).

Особенность купольных (потолочных видеокамер) - возможность использования темного светофильтра (при этом посетитель не сможет определить, куда направлена видеокамера). Бескорпусные и миниатюрные видеокамеры, как правило, поставляются со встроенным микрообъективом (но существуют варианты поставки и без объектива, с CS-креплением под стандартный объектив).

Вид крепления объектива (Lens Mount): «C» или «CS» - определяет конструктивную совместимость видеокамеры и объектива – рисунок 2.

 

 

Рисунок 2 -  Совместимость видеокамеры и объектива

 

Дело в том, что существует два варианта исполнения видеокамер по расстоянию от места расположения ПЗС-матрицы до устанавливаемого объектива. Варианты С и CS отличаются по этому расстоянию на 5 мм. В соответствии с этим выпускаются и объективы С и CS крепления.

Чтобы изображение – рисунок 3, было четко сфокусировано на ПЗС-матрице, необходимо, чтобы с видеокамерой С эксплуатировался объектив С, а с видеокамерой CS - объектив CS. Возможен единственный вариант смешанного соединения: с видеокамерой CS может использоваться объектив C, но при условии, что между объективом и видеокамерой установлено специальное переходное кольцо С/CS (C/CS adapter).

Смысл последнего условия заключается в следующем. При установке объектива с CS-креплением на видеокамеру, рассчитанную на C-крепление, изображение оказывается сфокусированным перед плоскостью ПЗС-матрицы, а на самой ПЗС-матрице будет расфокусировано, что, естественно, недопустимо.

 

 

Рисунок 3 - СS - крепление на видеокамеру

 

При использовании объектива с С-креплением и видеокамеры с CS-креплением изображение оказывается сфокусированным за плоскостью ПЗС-матрицы, что также недопустимо – рисунок 4.

 

 

Рисунок 4 - С - крепление на видеокамеру

 

Однако при установке C/CS-кольца между объективом и видеокамерой, изображение оказывается сфокусированным в плоскости ПЗС-матрицы – рисунок 5.

 

Рисунок 5 - C/CS-кольцо между объективом и видеокамерой

 

Некоторые видеокамеры имеют встроенное резьбовое кольцо с большим ходом, что позволяет отказаться от использования CS-кольца и гарантирует хорошую фокусировку (функция Back Focus). В заключение отметим разнообразие функций существующих видеокамер:

• для работы в уличных условиях;
• для установки под водой (на глубине до нескольких метров);
• цветные видеокамеры с композитным видеосигналом и S-VHS;
• цветные видеокамеры Day/Night с переключением в черно-белый режим при пониженной освещенности;
• видеокамеры с питанием по коаксиальному кабелю;
• видеокамеры с возможностью зеркального отображения (для использования в качестве зеркала заднего вида автомобиля);
• видеокамеры с возможностью передачи видеосигналов по компьютерной сети, по телефонной линии, с записью на встроенный жесткий диск.

 

 

 

 

 

 

2 Характеристика оборудования, используемого для установки в офисном здании фирмы ООО «СК-ЮГ»

 

2.1.Описание оборудования, используемого для установки в офисном здании фирмы ООО «СК-ЮГ»

 

 

Для установки охранной системы в офисном здании фирмы ООО «СК-ЮГ» потребуется: 6 камер видеонаблюдения модели ActiveCam AC-A421IR1, с шестиканальным блейд-сервером  Axis Q7406 VIDEO ENCODER,  коаксальный кабель показано в таблици 1. Рассмотрим данное оборудование более подробно, что показано на рисунке 6.

 

 

Рисунок 6 - Схема расположения видеокамер в ООО «СК-ЮГ»

 

Таблица 1- Описание оборудования, используемого для установки в офисном здании фирмы ООО «СК-ЮГ»

 

ActiveCam AC-A421IR1	6 шт
Axis Q7406 VIDEO ENCODER	1 шт
Коаксальный кабель	36 м

 

Сервер сбора данных предназначена (ССД) для приема, контроля, обработки и архивирования информации, поступающей по сети Ethernet (как на основе оптоволоконного кабеля, так и кабеля на основе медной витой пары) от устройств САУ и осуществления функций диагностики текущего состояния сети.

Сервер сбора данных предназначена обеспечивает доступ нескольких станций диспетчера к оперативным и архивным данным технологического процесса на базе архитектуры клиент / сервер. С помощью GPS / ГЛО-НАСС- приемника ССД выполняет привязку устройств САУГ к точному астрономическому времени.

Основные функции прием, контроль и обработка текущей информации от устройств САУ; непрерывная передача информации о состоянии текущих параметров САУГ на станции диспетчера; создание архивных баз данных (оперативных и долговременных) текущих параметров, режимов, этапов работы ГА, срабатываний устройств сигнализации, коммутаций технологической автоматики; ведение журнала событий и сообщений; диагностика состояния сети САУГ; прием сигнала точного астрономического времени от GPS / ГЛОНАСС- приемника; привязка устройств САУГ к астрономическому времени.

Надежность и удобство высокая производительность центрального процессора ССД; высокая скорость обновления информации; высокая точность системного времени; высокая надёжность подсистемы хранения данных (зеркалированный дисковый массив); контроль связи с устройствами системы автоматического управления; минимизация сетевого трафика за счёт интеллектуального управления передаваемыми пакетами данных; резервированное питание от сетей переменного 220 В, 50 Гц и постоянного 220 В тока.

Состав ССД:

• сервер баз данных;
• источник бесперебойного питания;
• преобразователь DC220 / AC220;
• маршрутизатор Еthernet;
• серверный шкаф 19 ф. Rittal на основе серии TS8;
• GPS / ГЛОНАСС-приемник;
• лицензионное программное обеспечение.