Системы видеонаблюдения. Виды и применение. Устройство и работа
Окружающий нас мир и современный ритм жизни, угрозы террористов и криминальных элементов заставляют многие учреждения, организации, а также обычных людей осуществлять контроль окружающей обстановки. Поэтому все более популярными в нашей жизни становятся системы видеонаблюдения.
Их функция заключается не только в передаче изображения на монитор, но и в выделении некоторых важных элементов, например, распознавание лица человека или номера автомобиля. В этом случае системы видеонаблюдения – подобие зрения человека. Происходит взаимодействие с участием воспринимающего и анализирующего устройств.
Разновидности
Системы видеонаблюдения делятся на два типа:
1. Аналоговые.
2. Цифровые.
Главным отличием цифровой технологии в видеонаблюдении от аналоговой, является повышенное качество картинки на экране. Естественно, что стоимость таких систем намного выше. Чтобы разобраться в особенностях каждой системы видеонаблюдения, рассмотрим подробнее их устройство.
Аналоговые
На рисунке изображена схема аналогового видеонаблюдения.
В настоящее время существует большое количество разновидностей аналоговых видеокамер:
- Купольные.
- Цилиндрические.
- Микрокамеры.
- Уличные.
- Инфракрасные.
Кроме качества изображения, их отличие состоит в функциональности и стоимости. Регистратором видеосигнала может быть как отдельное устройство, так и компьютер, оснащенный платой видео захвата.
Пульт управления
Записывающее устройство
Плата видеозахвата
Достоинства
- Простая установка и настройка.
- Хорошая совместимость разных типов камер.
- Низкая стоимость комплектующих.
- Широкий выбор в торговой сети.
Недостатки
- Затруднительное масштабирование крупных систем.
- Невозможно зашифровать видеосигнал.
- Нет защиты от помех.
- Нет таких полезных функций: детектор движения, встроенное аудио, цифровое увеличение, наклон и поворот камеры по одному кабелю.
Цифровые системы видеонаблюдения
Цифровое видеонаблюдение делится на компьютерные системы и отдельное оборудование. Цифровая запись видео осуществляется устройствами, функционирующими на компьютере, с приложением плат видео захвата. Компьютерный вид видеонаблюдения имеет значительно больше функций, по сравнению с некомпьютерным.
На базе компьютера видеонаблюдение можно легко модернизировать, настроить широкие возможности управления. Особенностью некомпьютерных устройств видеонаблюдения является отсутствие аудио входов.
Преимущества
- Возможность создать видеонаблюдение на основе локальной сети учреждения.
- Возможность оперативного переноса видеонаблюдения на другие компьютеры.
- Простое совмещение системы видеонаблюдения с разными системами безопасности, а также ее модернизация.
- Видеосигнал защищен от несанкционированного доступа.
- Повышенное качество изображения на мониторе, полученное от цифровой камеры.
Недостатки
- Непростая настройка камер.
- Требуется большой объем памяти для хранения видео файлов, ввиду их высокого качества.
- Повышенная цена оборудования.
Устройство и принцип действия
Технические параметры различных видов видеонаблюдения могут значительно отличаться, в зависимости от сферы использования и технологии работы системы.
Основными элементами любого видеонаблюдения являются:
- Видеокамеры.
- Устройства для обработки данных видеоизображения (для аналоговых систем).
- Видеорегистраторы обрабатывают и сохраняют информацию.
- Мониторы для визуального вывода изображения в реальном времени, а также для работы с сохраненными данными.
- Пульты управления камерами, оснащенными поворотным механизмом.
- Кабели.
Камеры
Монтаж видеонаблюдения всегда начинается с проектирования схемы размещения и выбора камер. Эти этапы связаны между собой, так как от этого зависит работа всей системы.
Камеры видеонаблюдения можно разделить на два вида:
- Открытые.
- Скрытые.
Чаще всего системы видеонаблюдения устанавливают для профилактики каких-либо нарушений, поэтому открытые камеры более популярны и имеют более низкую стоимость.
Открытые камеры
Основные варианты открытых видеокамер показаны на фотографиях. Первая камера является беспроводной консольной, хотя существуют и проводные консольные камеры. Они имеют низкую стоимость, служат для фиксированного наблюдения в помещении. Такую камеру можно самостоятельно оборудовать антивандальными приспособлениями для внешней установки.
Вторая камера – наружная, оснащенная жестким кронштейном для крепления. Обычно такие камеры имеют инфракрасную подсветку, защиту от глушения, детектор движения, способный распознавать лица людей и номера автомобилей, функцию увеличения. Их стоимость довольно высока, поэтому применения таких камер не всегда оправдано. Они больше подходят для контроля больших территорий и площадей.
Третья камера является полноповоротной внутренней позиционируемой. Она имеет высокую стоимость. Однако она может заменить четыре консольных камеры, если ее установить на потолке.
Четвертый вид открытых камер относится к купольным моделям. Она предназначена для любой погоды, защищена антивандальными приспособлениями. Кроме функций внешней камеры, они оснащаются автономным позиционированием, которое дает возможность выполнить сканирование всей полусферы, вне зависимости от компьютера.
Стоимость купольных камер высока, однако большая функциональность делает их наиболее популярными. В любой системе видеонаблюдения должна быть хотя бы одна купольная камера.
Скрытые камеры
Первая камера имеет очень компактные размеры. Однако опытные нарушители быстро ее находят. Такая камера имеет очень слабую защиту от антижучков и глушилок. Ее чаще всего характеризуют как дорогую игрушку.
Следующие три вида камер обычно маскируются под светильник на потолке, детектор движения или пожарный датчик. Опытные нарушители быстро их находят, и делают на них различные издевательские надписи для хозяина. Для наблюдения за работой в цехе или офисе такие камеры вполне подходят, тем более, что стоят они недорого. Маскируемые камеры не раздражают работников, в отличие от открытых камер, так как они не видны.
Последние два вида камер являются потайными. Их встраивают в потолок, маскируют в поверхности стен и в других местах. Для профессиональных оперативников потайные видеокамеры являются мощным средством разработки. С их помощью разоблачают множество преступлений и секретов. Для профилактического видеонаблюдения такие камеры не подходят, стоимость их довольно высока. В бытовых условиях их применение является нецелесообразным.
Видеорегистраторы и платы видео захвата
Существует много различных устройств для видео захвата изображения. Наиболее популярными стали видеорегистраторы и платы видео захвата.
Видеорегистраторы производят в виде самостоятельного устройства. Они имеют такие же параметры, как и платы видео захвата, однако число функций у них намного больше. Это устройство может передавать информацию на компьютер, оснащено внутренней памятью для хранения файлов видео, может работать с сетевыми протоколами передачи информации на удаленный компьютер. Такой тип оборудования видео захвата применяется при необходимости подключения большого числа камер, а также при необходимости соединения с удаленным компьютером для хранения информации, например, в большом супермаркете.
Платы видео захвата являются наиболее простыми устройствами, которые не могут функционировать отдельно от компьютера, и без специальной программы. Они могут использоваться только в системе с малым количеством камер. В бытовых условиях плата видео захвата является оптимальным вариантом для использования в видеонаблюдении. Запись видео файла производится непосредственно на винчестер компьютера. Поэтому, необходимо заранее обеспечить наличие свободного объема памяти на диске. При подборе платы видео захвата обращают внимание на число камер и на формат файла видео, а также на скорость захвата и на разрешение видео изображения.
Видеомониторы
В новых недорогих системах видеонаблюдения чаще всего применяют мониторы, используемые для компьютеров. Однако их использование не является лучшим вариантом, так как они быстрее выйдут из строя, ввиду их круглосуточной работы. Для этого лучше применять специализированные мониторы, предназначенные для долговременной круглосуточной эксплуатации.
На монитор выводится изображение, поступающее от видеокамеры. Для вывода изображения используется специальное оборудование: видеокоммутаторы, мультиплексоры и другие устройства. Их отличие между собой состоит в степени сложности конструкции. Они способны выводить на экран изображения одновременно от нескольких камер.
Пульты управления
Эти устройства мало чем отличаются от пультов других устройств. На них имеется кнопочное управление режимами видеонаблюдения, включения и выключения системы, управления камерой и другими функциями.
Кабели
Разновидности кабелей для видеонаблюдения:
- Оптоволоконный.
- Витая пара.
- Коаксиальный.
Оптоволокно является более дорогостоящим кабелем. Этот вариант обладает своими достоинствами и недостатками. Из достоинств можно отметить то, что оптоволоконный кабель можно применять как для аналоговых устройств, так и для цифровых. Качество передаваемого сигнала в этом кабеле очень высокое. Можно передавать информацию на большие расстояния. Из недостатков следует отметить его высокую стоимость. Он применяется в основном только в больших комплексах видеонаблюдения с большим числом камер, где необходима высокая скорость соединения.
Кабель «витая пара» целесообразно использовать для не слишком большого магазина, а также в виде смешанного с коаксиальным кабелем в промышленном производстве. Витая пара применяется для подключения камер на удалении более 200 метров, но для этого необходим вспомогательный приемник и передатчик сигнала. Это повышает стоимость всей системы.
Кабель коаксиального вида наиболее удобен при подключении камер с платой видео захвата на небольшом удалении (до 200 метров). Он дает возможность соединять между собой аналоговые устройства напрямую.
Вспомогательное оборудование
Иногда появляется необходимость расширить функциональность, которой обладает видеонаблюдение. Для таких целей используют различные микрофоны, записывающие аудио звучание.
Тепловизоры могут принимать область спектра, которая не может быть доступна глазу человека. В эту область входит тепловое излучение. Это является оптимальным вариантом обнаружения нарушителя, скрывающегося в темноте.
В настоящее время научные технологии развиваются быстрыми темпами, и создаются такие системы наблюдения, в которых не потребуется участие человека. Такие «умные» системы могут самостоятельно принимать необходимые данные, обрабатывать их, и сохранять в памяти устройства. Только при крайней необходимости они подадут сигнал для вызова бригады ремонтников или работников охраны.
Сфера использования
- Видеонаблюдение в финансовых учреждениях: ломбардах, кассах, банках и т. д. Основной задачей является создание безопасности, учет времени работы, контроль доступа, сбор доказательств при спорах с клиентами.
- На промышленных предприятиях с помощью видеонаблюдения контролируют качество продукции, обеспечивают сохранность имущества, происходит быстрая реакция в случае аварии. Это может сохранить жизнь людей и исправность производственного оборудования.
- В магазинах и торговых центрах: прежде всего, обеспечивается безопасность работников и покупателей, контроль работы касс, сохранность товаров.
- Видеонаблюдение в помещениях офисов обеспечивает контроль прилегающей к офису территории, безопасность посетителей и работников, быстрая реакция на хулиганские действия, сохранность имущества, контроль над передвижением клиентов.
Использование системы видеонаблюдения на улицах города на сегодняшний день является жизненной необходимостью. Это обусловлено сложной ситуацией с безопасностью, защитой людей от противоправных действий, террористических актов. Видеокамеры в городе чаще всего устанавливают на постах ДПС, в подъездах домов, в общественных местах, на улицах, вокзалах и площадях.
Городское видеонаблюдение выполняет следующие основные задачи:
- Предупреждение аварий и чрезвычайных происшествий.
- Контроль над инженерными сетями.
- Предотвращение криминальных проявлений.
- Недопущение угрозы террористов.
- Обеспечение безопасности людей.
Достоинства видеонаблюдения
Применение системы видеонаблюдения любого типа оправдывает себя, и имеет преимущества, по сравнению с другими видами контроля.
- Возможности специализированного видеооборудования намного выше человеческих органов чувств. Видеокамера никогда не сможет заснуть, не будет отвлекаться, и не допускает ошибок в своей работе.
- Высокая эффективность контроля. Оборудование видеонаблюдения, настроенное квалифицированными специалистами, способно охватить значительную площадь территории, освободив несколько сотрудников охраны от необходимости непосредственного визуального контроля.
- Видеокамеры не видны человеку, и поведения людей происходят естественным образом. На экран монитора передается реальная естественная обстановка, что невозможно получить в присутствии сотрудника охраны.