Не так давно появившись, системы видеонаблюдения стали неотъемлемой частью нашей повседневной жизни. Об их внедрении задумывается как скромный владелец дачного участка, так и собственник трубного заводика.
 |
В данной публикации мы детально рассмотрим, какими бывают и из каких элементов состоят системы видеонаблюдения, целесообразность их внедрения в зависимости от решаемых задач и объектов, на которых они используются, а также проанализируем возможные пути эволюции систем видеонаблюдения в обозримом будущем.
Задачи и цели использования систем видеонаблюдения
Несмотря на стремительные темпы современной жизни вкупе с постоянно наступающим на пяты техническим прогрессом основной задачей систем видеонаблюдения остается передача видеоинформации на расстояние, для визуальной оценки ситуации на объекте. При этом можно выделить четыре целевых области использования данных систем:
• обеспечение сохранности имущества;
• обеспечение безопасности личности;
• контроль за соблюдением общественного порядка;
• контроль технологических процессов.
Каждая из этих составляющих может быть реализована как отдельно — в рамках обособленной системы видеонаблюдения, так и в комбинации с остальными тремя.
Типы систем — целесообразность применения и перспективность
Сегодня эффективно сосуществуют три больших класса систем видеонаблюдения:
• аналоговые;
• цифровые;
• смешанные (гибридные).
Рассмотрим каждый из них отдельно.
Аналоговые системы
Появившиеся первыми аналоговые системы видеонаблюдения сегодня безнадежно устарели, однако использование их на локальных объектах все еще не редкость. При этом в некоторых случаях внедрение именно аналоговой системы может быть экономически оправдано и в полной мере решать поставленные задачи.
Самый простой вариант аналоговой системы видеонаблюдения представляет собой аналоговую камеру, подключенную посредством кабеля к одному монитору. Более распространенный вариант — подключение с использованием квадратора — устройства, позволяющего одновременно вывести на один монитор изображения до четырех камер.
Существует также специфический класс аналоговых систем видеонаблюдения — матричные системы. Их целесообразно внедрять на объектах определенного типа, например, в супермаркетах. Ядром систем данного класса является матричный коммутатор — устройство, представляющее собой «черный ящик» с энным числом входов и таким же количеством выходов, к которым подключаются камеры и мониторы соответственно. При таком включении оператор может просматривать изображение с любой камеры на любом мониторе.
Целесообразность внедрения матричных систем в супермаркетах легко объяснима необходимостью контроля ситуации в реальном времени путем оперативного переключения между изображениями камер.
Аналоговые матричные системы могут содержать до нескольких тысяч камер. Основным их преимуществом является то, что аналоговый сигнал с высоким разрешением в любой момент может быть передан оператору.
Аналоговые системы видеонаблюдения теоретически позволяют вести запись на видеомагнитофоны, но сегодня аналоговые устройства записи практически не используются.
Цифровые системы
Цифровые системы видеонаблюдения — результат технического прогресса, повсеместно используемый как на существующих объектах, так и на тех, которые только строятся. Основное отличие цифровых систем от аналоговых состоит в том, что в первых обработка, передача и хранение видеоинформации осуществляются в цифровом виде. Цифровые системы, в свою очередь, делятся на два типа:
• IP-системы;
• системы смешанного типа (гибридные).
Сегодня наиболее распространены системы видеонаблюдения смешанного типа, при построении которых используются аналоговые камеры с последующей оцифровкой изображения.
Широкое распространение гибридных систем обусловлено прежде всего экономическими соображениями, а именно относительно высокой стоимостью IP-камер, сходных по своим характеристикам с аналоговыми.
Гибридные системы состоят из набора аналоговых видеокамер и видеосервера. Последний оцифровывает аналоговый сигнал и передает его по протоколу TCP\IP конечному пользователю (оператору). Полученное сервером видеоизображение в цифровом виде может быть записано в архив или передаваться посредством сетевых протоколов.
Несмотря на повсеместное использование гибридных систем будущее технологий видеонаблюдения — за IP-системами в чистом виде, которые представляют собой набор IP-камер, передающих изображение по протоколу TCP/IP на монитор конечному пользователю либо на сервер. Такое утверждение объясняется техническими особенностями IP-камер — в частности, отсутствие ограничений по разрешению позволяет заменить несколько аналоговых камер одним IP-устройством.
| Системы видеонаблюдения превратились из связки «одна камера—один монитор—один оператор» в гигантские территориально распределенные сети, оснащенные самым современным цифровым оборудованием и ПО. |
Самый обширный класс систем видеонаблюдения — гибридные системы — делится на два типа.
1. DVR (digital video recorder) — «черный ящик», собранный поставщиком и включающий все необходимое оборудование для развертывания системы видеонаблюдения. Продукты типа DVR практически не требуют дополнительных настроек. Применяются эти решения на объектах средней величины, поскольку объединять их в сети, строить на их базе распределенные системы достаточно сложно.
2. Видеосерверы — строятся на обычной PC- либо серверной платформе. Использование серверной платформы целесообразно для больших, сложных систем, когда необходима установка плат видеозахвата, специализированного ПО либо интеллектуальных модулей (распознавания лиц, номеров автотранспорта, железнодорожных вагонов, оставленных предметов и т.д.).
Впрочем, у всех правил есть исключения. Например, Dallmeier, признанный лидер в области производства систем видеонаблюдения: DVR этой компании имеют свою специфику, являясь в большей мере видеосерверами.
Четко провести границу между DVR и видеосерверами крайне сложно, потому что по сути они мало чем отличаются. Различие межу этими двумя классами систем видеонаблюдения скорее коммерческое: DVR продается готовым комплектом, а видеосервер — это в большинстве случаев индивидуальная сборка под конкретного клиента и поставленные задачи.
Элементы систем видеонаблюдения и особенности практического использования
Любая система видеонаблюдения состоит из трех основных компонент:
• видеокамер;
• системы записи/хранения видеоинформации;
• системы отображения видеоинформации.
 Пример типовой системы видеонаблюдения промышленного предприятия |
С точки зрения механики видеокамеры делятся на два основных типа:
• фиксированные — с постоянным полем обзора;
• поворотные (роботизированные, PTZ) — с возможностью поворота, приближения и дистанционного управления.
По цветопередаче различают цветные и черно-белые камеры. По форме исполнения корпуса — камеры со встроенным объективом (эконом-класс) и со сменным (самая распространенная группа). Последние продаются без объектива, который впоследствии подбирают индивидуально для каждого потребителя — в зависимости от объектов, на которых устанавливаются камеры, и решаемых ими задач.
Ряд особенностей камеры связан с тем, где и для каких целей она будет использоваться. Например, в аппарат, предназначенный для распознавания номеров автомобилей, должна быть встроена функция компенсации фоновой засветки — для качественной работы при свете встречных фар.
К сожалению, отсутствует единый, общемировой стандарт измерения основных параметров камер — чувствительности и разрешающей способности, поэтому выбирать оборудование стоит осторожно.
Черно-белые и цветные видеокамеры: нюансы применения
Цветные камеры могут полноценно функционировать лишь в условиях достаточной освещенности, поскольку цвет — это излучение с определенной длиной волны, и при низкой освещенности распознавание цвета невозможно физически. Работа в условиях освещенности 0,3 лк — очень хороший параметр для цветной камеры. В то же время черно-белые камеры могут работать при освещенности порядка 0,01 лк.
Также разработаны аналоговые и IP-решения типа «день-ночь»: при ярком свете камера функционирует в цветном режиме, а при снижении освещенности на объекте автоматически переходит в черно-белый режим. В аналоговых камерах для реализации такого принципа используются разные ухищрения — вплоть до механического ИК-фильтра, закрывающего объектив при снижении освещенности. У IP-камер в одном корпусе размещаются две отдельные матрицы, цветная и черно-белая, работающие параллельно. При этом отсутствие подвижных частей значительно повышает надежность системы в целом.
Роботизированные камеры
Роботизированные камеры — сложные и интересные устройства с дистанционным управлением (включая поворот и оптическое приближение). Сегодня есть модели с 30-кратным оптическим увеличением, позволяющие приблизить и рассмотреть лицо человека на значительном расстоянии.
Эффективность системы видеонаблюдения напрямую зависит от правильного размещения камер. Поскольку стоимость роботизированных аппаратов высока, экономически целесообразно создавать систему на базе фиксированных и роботизированных камер. Когда в поле «зрения» фиксированной камеры появляется движущийся объект, роботизированное устройство автоматически «наводится» на него и сопровождает. Такие системы позволяют значительно удешевить решение в целом без потери продуктивности.
Системы видеонаблюдения в составе интегрированного комплекса безопасности
Все более востребованными сегодня и перспективными в будущем становятся интегрированные комплексы безопасности, которые включают системы видеонаблюдения, контроля доступа и охранной сигнализации. Сейчас на строящихся объектах в 80% случаев система видеонаблюдения проектируется заранее. Правильно спроектированный интегрированный комплекс безопасности экономит как человеческие, так и материальные ресурсы компании за счет создания единого центра мониторинга с рабочим местом, на котором отображается полная информация о функционировании всех систем. Кроме прочего, единый протокол событий по всем подсистемам комплекса позволяет отслеживать взаимосвязанные инциденты.
Типовые решения
Система видеонаблюдения, как и любой элемент комплекса безопасности (система контроля доступа, система охранной сигнализации), должна быть спроектирована, исходя в первую очередь из потребностей организации, а также экономической целесообразности и удобства ее будущего применения.
Наиболее активных потребителей систем видеонаблюдения можно условно разделить на три группы:
• малые объекты — офисы, небольшие магазины, объекты частной собственности и т.д.;
• средние объекты — небольшие предприятия, бизнес-центры, супермаркеты;
• большие объекты — крупные промышленные предприятия и банки с территориально распределенными подразделениями.
Каждая из перечисленных групп имеет свои особенности, которые необходимо учитывать при внедрении систем видеонаблюдения.
На малых объектах чаще всего внедряются DVR, укомплектованные определенным количеством камер. Для небольшого магазина может быть достаточно нескольких видеокамер и монитора с квадратором.
При построении системы видеонаблюдения на объекте средней величины, например, в супермаркете, нужно учитывать такие особенности бизнеса, как большие площади магазина, необходимость отслеживать в реальном времени действия покупателей, а также исключить вероятность кражи имущества со стороны обслуживающего персонала.
Для подобных объектов наиболее целесообразно применение смешанных систем видеонаблюдения. Изображение, полученное от каждой из камер, разделяется на два сигнала: один направляется на матричный коммутатор, который позволяет в режиме реального времени переключать изображения между мониторами, второй сигнал передается для записи на сервер.
При построении систем видеонаблюдения на объектах средней величины часто используются роботизированные, иногда — рельсовые камеры. Это роботизированные камеры, установленные на подвижную каретку, которая перемещается по рельсе. Системы видеонаблюдения на базе роботизированных рельсовых камер хорошо себя зарекомендовали при наблюдении за длинными помещениями, вдоль которых размещены ряды (супермаркеты, промышленные предприятия, склады и т.д.). В данном случае роботизированная рельсовая камера с успехом заменяет набор из нескольких фиксированных. Например, в супермаркетах, где 95% краж отслеживается в реальном времени, подобные системы можно установить в критичных местах.
Для супермаркетов, где серьезная доля хищений связана с персоналом магазина, внедряются так называемые POS-системы (Point of Sales). POS-решение представляет собой камеру, в поле зрения которой находится кассовый узел, транспортер и место считывания штрихкода. При этом на изображение, полученное с видеокамер, накладываются титры, представляющие собой название и стоимость товара на чеке, чек привязывается к изображению товара. Таким образом можно анализировать то, что кассир пробивал, и сопоставлять с информацией на чеке. Такие системы играют важную роль в больших магазинах, заметно снижая убытки.
Специфика крупных объектов — их территориальная распределенность, когда центр мониторинга значительно удален от объектов наблюдения. Примером таких объектов могут послужить большие промышленные предприятия либо многофилиальные структуры. В некоторых случаях центр мониторинга удален от конечной точки на несколько десятков или сотен километров. Поэтому на подобных объектах строятся распределенные системы на базе территориально разнесенных видеосерверов, установленных таким образом, чтобы критичное расстояние передачи видеоизображения не было превышено. Далее по протоколу TCP/IP изображение передается в общий центр мониторинга либо в общее хранилище для архивирования.
Отдельно рассмотрим применение систем видеонаблюдения на таких специфических объектах, как бизнес-центры. Построение системы видеонаблюдения здесь во многом зависит от типа бизнес-центра (открытый, закрытый, сдается в аренду), его этажности, архитектурных особенностей. Как показывает опыт, в большинстве случаев в бизнес-центрах максимальную эффективность гарантирует лишь интегрированный комплекс безопасности, состоящий из систем видеонаблюдения, контроля доступа и охранной сигнализации.
Заключение
Проектирование системы видеонаблюдения — процесс творческий. Чтобы готовое решение приносило пользу, нужно исходить из бизнес-потребностей, возможных угроз безопасности, не забывая при этом, что система видеонаблюдения призвана эффективно решать строго определенные задачи. Поэтому перед выбором, разработкой и внедрением таких систем необходимо определиться с их дальнейшим практическим использованием. Система ради системы не будет функциональна в полной мере, что приведет к бессмысленной трате времени и денег.
