Реферат: Современные технические средства наблюдения

Высокое разрешение записи позволяет фиксировать мелкие детали, а надежность важна в связи с тем, что такой видеомагнитофон предназначен для непрерывной работы  в  течение нескольких лет.

Hа передней панели под крышкой находятся органы управления, с помощью которых можно установить различные режимы работы: запись, воспроизведение, обратное воспроизведение, стоп-кадр, быструю перемотку ленты в двух направлениях, размещение информации по времени и дате в любом месте на экране, коррекция показаний времени  и даты. Видеомагнитофон запоминает время и дату момента подачи внешних сигналов  и позволяет индексировать записи по сигналу тревоги с последующим выборочным воспроизведением по номеру индекса.

Специализированные видеомагнитофоны работают в "старт-стопном" режиме. В зависимости от установленного времени записи на видеопленке фиксируется, например, один из пяти кадров. Таким образом, увеличивается фактическое время записи. Видеомагнитофон включается в общую систему охраны и может программироваться на изменение скорости записи в случае тревоги. Для этого он содержит программируемый таймер. Просмотр записи на мониторе позволяет восстановить события как с целью выявления нарушителя, так и анализа действий охраны в случае тревоги. Функциональные возможности специализированных видеомагнитофонов: запись и воспроизведение черно-белого или цветного изображения; программирование режимов записи (3 ч, 12 ч, 24 ч, ... 960 ч); вывод на экран времени и даты; осуществление записи по таймеру или по внешнему сигналу; программирование таймера с установкой ежедневного начала и окончания записи, а также установка режима записи на неделю; специальные режимы воспроизведения (покадровое воспроизведение, пауза, скоростной поиск вперед и назад); стоп-кадр; выдача сигналов синхронизации на внешние устройства; врограммирование режимов работы при срабатывании сигнализации; регистрация времени аварийного отключения питания; хранение информации в энергонезависимой памяти. В многокамерных системах видеонаблюдения видеомагнитофоны используются совместно с видеокомпрессорами и мультиплексорами.

Видеокомпрессоры

Видеокомпрессор (квадратор) - устройство, позволяющее на экране монитора одновременно наблюдать в режиме реального времени изображение от нескольких видеокамер и записывать его на видеомагнитофон (табл. t4_09). Hаличие входа тревоги (ALARM-вход) позволяет подключить к видеокомпрессору систему сигнализации, чтобы при ее срабатывании автоматически подключить необходимую камеру для наблюдения за объектом тревоги. Видеокомпрессор позволяет выводить на экран изображение от 1 до 8 видеокамер (больше используется редко). Они просты в управлении и позволяют наблюдать на экране одного монитора изображения в комбинациях, выбранных оператором. Комбинации могут быть произвольными. Они могут оснащаться пультом дистанционного управления и режимом "экран в экране". В таком режиме можно выводить выбранные изображения крупным планом, а в малых окнах располагать оставшиеся.

Мультиплексоры

Мультиплексор позволяет последовательно выводить на монитор и записывать на один видеомагнитофон информацию от нескольких телевизионных камер. При этом запись осуществляется без потери качества изображения. Это достигается последовательной записью кадров со всех видеокамер на видеокассету. При этом мультиплексор может выводить изображение как от всех камер сразу, так и последовательно одну за другой. К мультиплексорам можно подключить систему сигнализации к ALARM-входу. В некоторых моделях это даст возможность автоматически включить ту камеру, где произошло нарушение. Большинство мультиплексоров имеют режим "динамического распределения времени записи" для каждой камеры, а модели MV-209 и MV-216 - встроенный детектор движения. Детекторы движения При числе камер больше четырех внимание оператора рассеивается и эффективность наблюдения снижается. При охране крупных объектов, таких как банк или завод, требуется установка большого числа камер. Решить эту проблему можно установкой детекторов движения, которые привлекут внимание оператора при возникновении какого-либо движения в поле зрения камеры. Детекторы движения обрабатывают видеоизображение от телекамер и при необходимости могут включать видеомагнитофон для записи изображения или подавать сигнал тревоги. Детектор реагирует на изменение изображения объекта (контраст или движение) и подает сигнал тревоги. При этом изображение от камеры разбивается на зоны и задается чувствительность реакции датчика движения. Hапример, он настраивается таким образом, чтобы не реагировал на мелких птиц и животных при наружной установке. В детектор встроен индикатор тревоги на светодиодах и громкоговоритель. Имеется также звуковой "тревожный" выход для подключения внешнего звукового усилителя и видеомонитора. Матричные коммутаторы При большом числе камер эффективность работы оператора может быть повышена путем применения матричных коммутаторов (табл. t4_12). Матричный коммутатор позволяет создать гибкую и наращиваемую систему безопасности, в которую могут входить не только системы телевизионного наблюдения, но и системы охраны и контроля доступа. При наличии детектора движения, коммутатор самостоятельно отслеживает ситуацию и, в случае тревоги, выводит изображение от камер на мониторы. Предустановки позволяют задавать коммутатору "маршрут" обзора объекта. При этом на монитор будут выводиться изображения выбранных камер, изменяться увеличение трансфокатора и т.д. Такой режим называется режимом "часового". Появление нарушителя могут отслеживать системы охраны и контроля доступа, подключенные к коммутатору. Они подают сигнал тревоги, выводят на монитор изображения "тревожного" объекта и выполняют другие необходимые действия. Матричный коммутатор позволяет освободить стол оператора от большого количества пультов управления. Управление выбранной камерой и ее поворотным устройством оператор осуществляет джойстиком. Схема работы с матричным коммутатором проста и доступна. Один коммутатор может взять на себя функции управления 128 поворотными устройствами, трансфокаторами и камерами. Поворотные и защитные устройства видеокамер При контроле периметра прямоугольного здания используют от двух до четырех камер. Выбор определяется требованиями наглядности представления видеоинформации об оперативной обстановке. При установке четырех камер оператор на экране монитора может одновременно наблюдать весь периметр здания. При установке двух камер на поворотных устройствах одновременно можно наблюдать только половину периметра здания. При этом поворотные устройства позволяют контролировать прилегающую к зданию площадь. В случае контроля периметра или перед зданием, камеры устанавливаются в защитных кожухах. Они предохраняют камеру от воздействия внешней среды. Кожуха для средней климатической полосы должны иметь автоматический подогрев для работы в холодное время года. Защитные кожуха предназначены для работы в широком диапазоне климатических условий и позволяют использовать различные комбинации телевизионных камер и объективов. Кожух снабжается солнцезащитным козырьком, платой для установки камеры, нагревателем, термостатом и коммуникационной панелью. Ряд кожухов снабжается дополнительным оборудованием - вентилятором, дворником и омывателем стекла. Поворотные устройства для видеокамер предназначены для расширения угла обзора камер. Камера, будучи установленной на поворотное устройство, перемещается в горизонтальном и вертикальном направлениях. Поворотные устройства для наружной установки могут работать в сложных погодных условиях, при температуре до -50°. Для управления поворотными устройствами используются специальные клавиатуры и телеметрические устройства. Системные клавиатуры позволяют управлять камерами и их переключением на мониторы. Телеметрические устройства обеспечивают управление поворотными устройствами, трансфокаторами и т.д.

Видеопринтеры

Для регистрации видеоизображения, наряду с спецвидеомагнитофонами, в системах охраны используются и видеопринтеры. Видеопринтеры позволяют распечатать: фотографии клиентов; фотографии нежелательных посетителей; кадры чрезвычайных ситуаций; кадры с любой Вашей видеокассеты. Передача изображения через телефонную сеть Система Fast-Scantronic позволяет передавать оцифрованное изображение через существующую телефонную и другие виды информационных сетей. Вы можете не только запрашивать изображение, но и выдавать сигналы управления на исполнительные устройства, такие  как поворотные устройства, ворота, сирены и т.д.

Fast-Scantronic осуществляет цифровую обработку и сжатие видеоинформации. Для выдачи информации в телефонную сеть подключается соответствующий модем. Передаваемая информация принимается и декодируется в приемном устройстве Fast-Scantronic. Цифровой метод передачи видеоинформации позволяет использовать одну и ту же линию для передачи видео, графических, информационных, тревожных, управляющих и программных сигналов.

Информация передается блоками в соответствии со специальным протоколом обмена, позволяющим избежать потерю информации. При передаче серии кадров, выдается информация только об изменениях в изображении. Средняя скорость - 4800 бод. Это означает, что на передачу первой картинки будет затрачено 3 сек. При передаче последующих картинок скорость возрастает в 5 раз за счет передачи только изменений в изображении.

Составной частью системы Fast-Scantronic является программное обеспечение, разработанное как для передающего, так и для приемного устройства. Оно содержит  удобное меню, в котором можно выбирать работу с одной картинкой или с последовательностью кадров, программирование режима работы камеры и доступ к управляющему и архивному меню. В управляющем меню устанавливаются номера телефонов и пароли доступа. В тревожной ситуации можно извлечь картинки, хранящиеся в архиве, и воспроизвести их в любой последовательности на экране или на принтере.

Видеомагнитофон HS-7300E

·     Производитель: Mitsubishi (Япония)

·     Формат: VHS

·     Горизонтальное разрешение: 330 ч/б линий, 240 цв. линий

·     Габариты: 425 x 93 x 315

·     Вес: 4.50 кг

·     Система видеозаписи: 6 головок

·     Время перемотки: около 140 секунд (кассета 180 мин.)

·     Сигнал цветности: Время записи/воспроизведения: 960 часов

·     Яркостной сигнал: Время записи/воспроизведения со звуком: 3, 6, 12, 18, 24 часа

·     Формат видеосигнала: Вход/выход:

·     Отношение сигнал/шум: видео: лучше, чем 42 дБ, звук: лучше, чем 43 дБ

·     Энергонезависимая память: последние 31 сутки

·     Температура работы: 5°С~40°С

·     Питание: 100-230 V+10% переменного тока, 50/60 Гц

Видеокомпрессор MX-87

·     Производитель: Robot (США)

·     Цветность: цветной

·     Количество видеовходов (камер): 4

·     Количество видеовыходов (мониторов): 2

·     Разрешение: 1024x512

·     Габариты: 44 x 216 x 311

·     Вес: 1.80 кг

·     Вход видеомагнитофона: есть

·     Генератор времени и даты: есть

·     Титры: 8 знаков

·     Экранное меню: есть

·     Zoom: 2-кратный

·     "Alarm" входы: 4, NC или NO

Мультиплексор MPX-9004E

·     Производитель: Appro (Тайвань)

·     Цветность: цветной

·     Тип: дуплексный

·     Количество камер: 4

·     Количество мониторов: 1

·     Вес: 3.54 кг

·     Детектор движения: есть

Видеопринтер P-91E

·     Производитель: Mitshubishi (Япония)

·     Цветность: черно-белый, 256 градаций серого

·     Разрешение: 1214х600тчк

·     Плотность печати: 12 тчк/мм (разрешение 300 dpi)

·     Размер снимка: 100x75 мм (нормальный формат), 131x99 мм (широкий формат)

2.2. ВЫБОР СИСТЕМЫ ТЕЛЕВИЗИОННОГО HАБЛЮДЕHИЯ

Любая система телевизионного наблюдения включает три функциональные части:

·     телевизионные камеры;

·     аппаратуру обработки видеоинформации;

·     мониторы.

По способу приема и обработки видеоинформации различают:

·     традиционные системы телевизионного наблюдения на базе специализированной аппаратуры;

·     компьютерные системы телевизионного наблюдения.

Задача системы телевизионного наблюдения - наглядно представить видеоинформацию об оперативной обстановке контролируемого объекта. Для решения этой задачи, в соответствии с характеристиками контролируемых объектов, выбираются параметры системы.

К основным факторам, определяющим выбор состава системы телевизионного наблюдения относятся:

·     количество контролируемых объектов;

·     скорость реакции системы;

·     стоимость;

·     простота управления и возможность работы в ведомом режиме;

·     надежность;

·     гибкость.

Параметры элементов системы телевизионного наблюдения выбираются в соответствии с характеристиками объектов:

·     размеры объектов;

·     среднее расстояние до объектов;

·     скорость перемещения объектов;

·     условия освещения объектов.

В системах телевизионного наблюдения максимальное количество одновременно отображаемых камер ничем не ограничивается и определяется в каждом случае соотношением количества мониторов и возможностями устройств обработки видеоинформации.

Обычно более половины камер отображаются одновременно, а остальные - просматриваются в режиме пролистывания.

Сложные системы телевизионного наблюдения позволяет получить на телевизионных или компьютерных мониторах видеоизображение от большого числа точек охраняемого объекта. Мониторы и оборудование обработки видеосигналов устанавливаются в дежурных помещениях или у сотрудников фирмы, курирующих службу безопасности.

В компьютерных системах на одном мониторе отображается не более 16 камер. При большем числе камер размеры отдельных изображений сильно уменьшаются, а видеоканалы переключаются в режиме пролистывания блоками до 16 камер одновременно.

Hаглядность представления оперативной обстановки выше в системах с большим количеством мониторов, так как при этом возможно отображение всех камер одновременно с изображением нужного размера.

Скорость обработки видеоинформации близка к обработке в масштабе реального времени и при оптимальном составе средств обработки видеоинформации не зависит от количества камер.

В компьютерных системах скорость обработки видеоинформации уменьшается по мере роста количества камер. Скорость реакции аппаратуры на действия оператора выше в традиционных системах.

Методы цифровой обработки позволяют улучшать видеоизображение, фильтровать шумы, выделять и исследовать отдельные детали.

Состав системы выбирается исходя из количества объектов наблюдения, стоимости, требований к простоте управления и скорости реакции системы.

Одну и ту же задачу можно решить используя разные конфигурации систем. Средняя стоимость черно-белой  камеры, в среднем, такая же, как и поворотного устройства. Следовательно, экономически целесообразно использовать камеру с поворотным устройством в случае, если необходим угол обзора более 180° (угол обзора 180° можно обеспечить двумя камерами).

Скорость перемещения поворотного устройства находится в пределах 0...12° в секунду. При выбранном среднем расстоянии до объекта, например, 10 м можно отслеживать перемещения предметов, движущихся со скоростью не более 2 м/с.

В зависимости от количества объектов, предполагаемой наибольшей скорости их перемещения (человек -10 м/с, машина - 30 м/с) - выбирается необходимая скорость реакции системы. При этом так же следует учесть скорость реакции оператора.

Дополнительные устройства систем телевизионного наблюдения позволяют дублировать некоторые функции оператора, увеличивая надежность, и увеличить скорость реакции системы привлекая внимание оператора и включая исполнительные устройства.

Для увеличения скорости реакции дополнительные  устройства имеют "тревожные" входы и выходы. "Тревожные" входы предназначены для включения дополнительного устройства, например, мультиплексора.

Мультиплексор переключается в такое состояние, чтобы на мониторе отображалось видеоизображение "тревожной зоны".

"Тревожные" выходы предназначены для включения исполняющих устройств. Это может быть освещение, сирена и пр.

Возможность работы системы в ведомом режиме обусловлена необходимостью дублирования некоторых функций оператора. Использование, например, датчиков движения позволяет автоматически непрерывно контролировать любое количество видеоизображений. Hезависимо от действий оператора система может включать видеомагнитофон, освещение и другие устройства.

3. СРЕДСТВА НЕПОСРЕДСТВЕННОГО НАБЛЮДЕНИЯ

Средства непосредственного наблюдения предназначены для ориентации на местности, визуального наблюдения удалённых предметов и точной наводки огнестрельного оружия в любое время суток.

Средства непосредственно наблюдения делятся на четыре основных вида:

·     бинокли

·     ночные бинокли

·     оптические прицелы

·     ночные прицелы

Рассмотрим их подробнее.

3.1. БИНОКЛИ

Бинокли предназначены для ориентации на местности и наблюдения удаленных предметов. Выпускается большое количество разнообразных моделей биноклей. В условные обозначения модели бинокля входят: обозначение типа и исполнение, увеличение и диаметр выходного зрачка. Типы биноклей установлены в зависимости от устройства их оптической схемы. Буква "Б" обозначает соответственно бинокль, "П" - призменные с оборачивающей системой Порро, "Ц" - бинокли с центральным фокусировочным устройством, "О" - с удаленным выходным зрачком, "К" - призма с "крышей", "Ф" - с внутренней фокусировкой. БПО 7х30 - его основной особенностью является сильно удаленный выходной зрачок, что делает удобным применение его вместе с очками. БКФЦ 7х35 очень компактен и имеет приятный внешний вид. БПЦ 20х60 имеет высокое разрешение. Он очень подходит для наблюдения за удаленными объектами при слабом освещении.

Самые популярные широкоугольные бинокли, созданные на базе современных оптических систем. Предназначены для специалистов и любителей. Отличительные особенности по сравнению с обычными биноклями:

·     значительно увеличенное поле зрения;

·     улучшенные оптические характеристики и отчетливое изображение не только в центре, но и на краях поля зрения;

·     легко находится нужный обьект и просматривается широкая панорама на местности.

Бинокли работоспособны при температуре окружающей среды от -30 С до +45 С. Водонепроницаемы при дожде.

В таблице приведены ТТХ некоторых биноклей.

3.2. НОЧНЫЕ БИНОКЛИ

Ночные бинокли предназначены для ориентации на местности и наблюдения удаленных предметов в тёмное время суток.

ФИЛИН 1

Ночной бинокль "Филин 1" является оптико-электронным прибором, предназначенным для визуального наблюдения объектов в темное время суток, ориентирования на местности, на водной поверхности в условиях естественной ночной освещенности.

Принцип работы ночного бинокля основан на преобразовании невидимых глазом инфракрасных лучей, отраженных от объектов, в видимое изображение с помощью электронно-оптического преобразователя. Для работы в условиях очень низкой освещенности в бинокле предусмотрен инфракрасный осветитель (ИК-светодиод).

"Филин 1" выпускается следующих модификаций:

БНО 1х39; БНО 1,7х48; БНО 2,5х42; БНО 2,5х48; БНО 2,5х56; БНО 4х48; БНО 5,5х56; БНО 7х70

БАЙГЫШ-7C

БАЙГЫШ-7C является сложным оптоэлектронным устройством ночного видения, предназначенным для ночного наблюдения и ориентации на местности ночью при слабом освещении. Устройство объединяет в себе три функции:

·     адаптирован для камер (может использоваться для обзора и фотографирования при очень слабом освещении);

·     имеет бинокулярный окуляр (для удобного обзора обоими глазами);

·     имеет монокулярный окуляр (позволяет получить более сильное увеличение).

·    

ЦИКЛОП 102

Ночной бинокль второго поколения Циклоп 102 предназначен для рассматривания и ориентации на местности в условиях естественной ночной или слабой искусственной освещенности.

БНВ-2

Бинокль ночного видения является оптико-электронным прибором, предназначенным для визуального наблюдения объектов в ночное время суток, ориентирования на местности, на водной поверхности при естественной освещенности от 5х10-8 до 1 лк и более низких уровнях освещенности с использованием встроенного ИК-осветителя

БНВ 2,5x42

Бинокль ночного видения Сибирь БНВ 2,5x42 это прибор профессионального качества, предназначенный для высококачественого обзора вблизи в полной темноте. БНВ 2,5х42 пассивный прибор: он не требует никаких дополнительных источников света, хотя источник инфракрасного света сильно увеличивает эффективность наблюдения.

БНВ 2,5х42 сконструирован из 2-х отдельных электронно-оптических блоков, установленных в обрезиненный корпус из водостойкого пластика. Наружная поверхность прибора шероховатая, негладкая для экстремальных полевых условий. Однако при небрежном эксплуатировании может выйти из строя. Прибор полностью автономен и может действовать на двух АА - батареях.

В таблице приведены основные ТТХ перечисленных ночных биноклей

3.3. ОПТИЧЕСКИЕ ПРИЦЕЛЫ

Оптические прицелы предназначены для точной наводки при стрельбе. Оптические прицелы уменьшают утомление глаз вследствие того, что мишень увеличена, а также из-за отсутствия параллакса.

ПОСП 4х24

  ПОСП 6х24

ПОСП 6х42

ПО 4х24

ПИЛАД 8x56, 8x56L

В отличие от предыдущей модели, Р8х56L имеет подсветку прицельной метки, что облегчает прицеливание в сумерках. Технические характеристики приборов идентичны.

ПС 4х43

3.4. НОЧНЫЕ ПРИЦЕЛЫ

БАЙГЫШ-5П

Прицел ночного видения Байгыш-5П предназначен для стрельбы при естественном ночном освещении. Прицел может быть укомплектован инфракрасным осветителем для улучшения качества изображения при недостаточном освещении.

НП-75

Ночной прицел НП-75 предназначен для прицельной наводки на цель при стрельбе в сумерках и ночью. При использовании прицела днем наблюдение производится через точечное отверстие в крышке объектива.
Для наведения на цель служит светящаяся прицельная марка в поле зрения прицела. Плавная регулировка яркости марки позволяет производить прицеливание на цели с различной освещенностью.

PNS 2,4x30

PNS 4,6x52

4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Современные ТСН позволяют вести визуальный контроль заданной области пространства как дистанционно, с помощью телевизионных систем наблюдения, так и непосредственно, с помощью биноклей, ориентироваться на местности, на водной поверхности а также точно наводить на цель огнестрельное оружие в любое время суток и при любой освещённости.

Основные критерии выбора ТСН:

·     размеры наблюдаемых объектов

·     среднее расстояние до объектов наблюдения

·     скорость перемещения объектов

·     условия освещения наблюдаемых объектов

·     количество наблюдаемых объектов

5. ИСТОЧНИКИ

В.С.Лаврус  «Охранные системы»

http://www.nightvisiondevices.ru

http://www.tinko.ru

http://www.stb-ratibor.kiev.ua