Системы телевизионного наблюдения и охраны

В системах ОПС на особо важных объектах в качестве составной части используются системы телевизионного наблюдения и охраны. Системы, в которых телевизионный сигнал передается по кабелю, называются замкнутыми, а в которых используется радиоканал (хотя бы на некоторых участках) - разомкнутыми. Рассмотрим основные элементы систем замкнутого телевидения.

ТЕЛЕВИЗИОННЫЕ КАМЕРЫ подразделяются на черно-белые и цветные.

При выборе последних надо учитывать, что цветовые сигналы кодируются в соответствии с различными стандартами. Основные - PAL и NTSC. Стандарт NTSC имеют камеры, поступающие из США, при их использовании в системах стандарта PAL цвет передаваться не будет. По конструктивному признаку телевизионные камеры можно подразделить на корпусные и бескорпусные. Бескорпусные представляют собой печатную плату, на которой смонтирована электронная часть и жестко закреплен небольшой широкоугольный объектив. Они имеют значительно меньшие габариты, стоимость по сравнению с камерами в корпусе и предназначены для систем скрытого наблюдения.

В современных телевизионных камерах в качестве преобразователя оптического изображения в электрический телевизионный сигнал используются полупроводниковые ПЗС-матрицы (ПЗС - Прибор с Зарядовой Связью). Небольшие размеры и малое энергопотребление ПЗС - матриц обусловили миниатюризацию телевизионных камер, например, камера WAT-660 фирмы WATEC (Япония) имеет размеры 30х30х16 мм.

Основные технические характеристики телевизионных камер - разрешающая способность, которая тем выше, чем большее число элементов имеет ПЗС-матрица, и чувствительность, задаваемая в виде минимальной освещенности, при которой камера способна качественно работать. Освещенность измеряется в люксах. Известны телевизионные камеры, которые обеспечивают съемку даже при свете звезд, например, камера WAT-902А фирмы WATEC (Япония) с минимальной чувствительностью 0,03 люкс.

Если требуется особо высокое качество телевизионного сигнала, следует учитывать такую характеристику, как соотношение "сигнал/шум", которое измеряется в децибелах. Для обычных камер оно не превышает 40 дБ, а для аппаратуры высокого класса это соотношение равно 58 дБ.

ОБЪЕКТИВЫ. Основная характеристика объектива - фокусное расстояние, которое может быть постоянным или переменным (ZOOM). От фокусного расстояния зависит поле или угол зрения объектива: чем больше фокусное расстояние, тем меньше угол зрения и наоборот.

ЗАЩИТНЫЕ КОРПУСА. При использовании телекамер на открытом воздухе применяются защитные корпуса. Они могут быть оборудованы подогревом для эксплуатации при низких температурах.

УСТРОЙСТВА НАВЕДЕНИЯ предназначены для телекамер с дистанционным управлением. Они обеспечивают поворот в горизонтальной (175 градусов) и вертикальной (90 градусов) плоскостях или только в горизонтальной.

Как правило, вместе с устройствами наведения поставляется пульт управления, с которого можно манипулировать также транофокаторами объективов, если требуется получить укрупненное изображение объекта.

МОНИТОРЫ делятся на два класса: цветные и черно-белые. Их основными характеристиками являются размер экрана (7, 9, 12, 15, 21 дюйм по диагонали или соответственно 17, 22, 30, 36, 53 см) и разрешающая способность (от 240 до 1000 линий в центре экрана).

Существуют мониторы, к которым можно подключить не одну а четыре или даже шесть телекамер. Необходимый канал выбирается переключателем.

КОММУТАТОРЫ позволяют подключить несколько телекамер к одному монитору. Число каналов может быть от 4 до 16, а при использовании нескольких блоков коммутации - и более. Переключение телекамер производится в ручном или автоматическом режимах.

КВАДРАТОРЫ. Уменьшить количество используемых в системе мониторов дают возможность квадраторы - устройства, предназначенные для показа изображений от четырех телекамер на одном экране, который в этом случае делится на четыре части. Из нескольких входных телевизионных сигналов квадратор формирует один сложный сигнал. Известны квадраторы, позволяющие просматривать на одном экране изображения и от большего числа телекамер.

ДЕТЕКТОРЫ ДВИЖЕНИЯ. Детектор движения - это электронный блок, который хранит в памяти эталонное изображение с телекамеры, записанное при взятии объекта под охрану, сравнивает его с текущим изображением и подает сигнал тревоги при возникновении изменений.

В более сложных устройствах этого типа можно задавать так называемые "зоны охраны" - области в поле зрения телекамеры, для каждой из которых устанавливается свой порог срабатывания. Чем выше этот порог, тем более сильные изменения должны произойти на "картинке" для включения сигнала. Настройка системы на оптимальный режим должна производиться специалистом с учетом особенностей места установки телекамеры и объекта контроля, иначе трудно избежать множества ложных срабатываний или, наоборот, беспрепятственного пропуска нарушителя. Детекторы движения являются составной частью наиболее сложных интегрированных систем охраны.

СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ ВИДЕОМАГНИТОФОНЫ. Для регистрации и документирования событий, происходящих в охраняемой зоне, используют специализированные видеомагнитофоны, которые в отличие от обычных предназначены для длительной записи (несколько суток). При этом записываются не все кадры, а например, каждый восьмой.

Для документирования видеозаписи используется генератор даты/времени - устройство, с помощью которого на экране отмечается текущее время суток и дата.

Возможность трансформировать телевизионный сигнал в черно-белые или цветные фотографии различного размера предоставляют видеопринтеры.

ПЕРЕДАЧА ТЕЛЕВИЗИОННОГО СИГНАЛА. Для соединения телекамеры с монитором наиболее часто используется телевизионный кабель. Его длина может достигать нескольких сотен метров и больше. При передаче на значительные расстояния необходимо использовать усилители видеосигнала. Усилитель способен обеспечить качественную передачу сигнала на расстояние до 2 км.

В качестве коммутационной линии могут использоваться и телефонные провода. В этом случае требуются специальные блоки преобразования информации на передающем и приемном концах. Дальность действия такой системы практически не ограничена. Изображение может передаваться в аналоговом или цифровом режиме с различным разрешением. Время передачи кадра возрастает от десятых долей секунды до минуты в зависимости от заданных требований к качеству "картинки".

При создании мобильных и переносных систем наблюдения удобно использовать радиосвязь. Телекамеры соединяются с небольшим передатчиком, прием изображения осуществляется на обычном телевизоре. Дальность действия зависит от мощности передающего устройства и может составлять от сотен метров до нескольких километров.

Для стационарных систем наблюдения в зоне действия больших электромагнитных помех применяется связь по волоконно-оптическим линиям. Дальность действия определяется длиной кабеля и может составлять десятки и сотни метров, а при использовании оптических усилителей - и более.

СИСТЕМЫ НОЧНОГО ВИДЕНИЯ. Максимальная чувствительность телекамер на базе ПЗС-матриц находится в ближней инфракрасной части спектра. Это позволяет строить видеосистемы для наблюдения в темноте, для чего используются ИК-прожекторы, освещающие пространство невидимыми человеческим глазом инфракрасными лучами. Прожекторы бывают различной мощности от 20 до 500 ватт (для освещения объекта на расстоянии 100 м достаточно 100 ватт).