logo
spectehnika-kurs-lekciy-gotovyy

§ 2. Элементы систем телевизионного наблюдения

Качество изображения определяется, прежде всего, телевизионной камерой. Она представляет собой законченное устройство, которое будучи подключенным к видеовходу монитора или телевизора позволяет наблюдать изображение на экране на значительном расстоянии от объекта съемки. В настоящее время выпускаются видеокамеры для систем телевизионного наблюдения (включая модификации), отличающиеся: характером изображения (черно-белое или цветное); четкостью изображения; светочувствительностью (минимальной рабочей освещенностью объекта съемки); возможностью цифровой обработки видеосигнала; допустимыми климатическими условиями работы; напряжением питания. С целью обеспечения качественной работы в условиях переменной яркости изображения и различных уровней фоновых засветок современные телекамеры, для систем телевизионного наблюдения, оснащаются подсистемами компенсации этих воздействий. Камеры с ручной регулировкой или вообще без соответствующей подсистемы выпускаются в основном для научных приложений. В целях увеличения сектора обзора, телевизионные камеры устанавливают на поворотные устройства с горизонтальным или с горизонтальным и вертикальным сканированием. При повороте камеры следует учитывать возможные реакции систем компенсации внешних воздействий (засветка, воздействие импульсных источников искусственного освещения и т.д.). При установке на улице, телекамеры помещаются в специальные защитные корпуса. Вторым важным элементом систем видеонаблюдения является видеомонитор. Он должен обеспечивать высокую долговременную стабильность и не требовать регулярной калибровки. Hадежность также зависит от того, насколько оптимальны схемные решения, прочна и удобна механическая конструкция.

В дополнение к основным устройствам обработки широко применяются различные вспомогательные устройства: кабельные усилители - для компенсации потерь в кабеле при передаче видеосигнала на расстояние до 2 км; разветвители, позволяющие к одной телекамере подключать несколько мониторов, видеомагнитофонов и т.п.; генераторы вспомогательной текстовой информации (даты, времени, номера или идентификатора камеры и т.п.).

Телевизионные камеры. Телевизионная камера - это устройство, которое преобразует оптическое изображение наблюдаемого объекта в электрический видеосигнал определенного стандарта. Телекамера является важнейшим элементом системы, так как именно с нее в систему поступает первичная информация об объекте и именно ее характеристиками определяется качество изображения в целом. Камера представляет собой электронную плату, на которой размещены чувствительный элемент - матрица, выполненная на приборах с зарядовой связью, и объектив. Более простые камеры оснащаются, как правило, простейшими встроенными объективами, более дорогие - сменными объективами с улучшенными характеристиками и широкими функциональными возможностями.

Камеры различают:

- корпусные и бескорпусные;

- черно-белого и цветного изображения;

- обычной и повышенной чувствительности;

- обычного и высокого разрешения;

- для внутреннего и наружного наблюдения;

- для скрытого наблюдения.

Качество телекамеры определяется целым рядом показателей, однако в большинстве случаев при выборе камеры для конкретной системы достаточно ориентироваться на следующие ее характеристики.

Преобразователи свет-сигнал представляют собой либо передающие электронно-лучевые ТВ трубки (ЭЛТ), либо твердотельные матрицы - так называемые "приборы с зарядовой связью" (ПЗС).

Оптический формат - размер фоточувствительной области ПЗС-матрицы в дюймах. Основные форматы: 1/3", 1/2", 2/3" и 1". Чем больше оптический формат, тем меньше геометрическое искажение изображения. В особенности это сказывается при больших углах зрения. В ТСВ среднего и высокого классов обычно используются ПЗС-матрицы формата 1/2", 2/3" и 1". Камеры с оптическим форматом 1/3" имеют небольшие габариты и стоимость и используются, в основном, для скрытого наблюдения, а также в системах с невысокими требованиями к качеству изображения. В последнее время на рынке появились миниатюрные камеры с ПЗС-матрицей формата 1/4".

Разрешающая способность - максимальное количество телевизионных линий, различаемых визуально в выходном сигнале камеры при минимально допустимой глубине модуляции 10%. Разрешение по горизонтали определяет максимальное количество градаций от черного к белому или обратно, которые могут быть получены от камеры в центральной части экрана. На краях экрана допускается некоторое ухудшение качества изображения. Чем выше разрешение камеры, тем более мелкие детали можно различить на изображении. Обычным разрешением считается 380...420 ТВЛ для черно-белых и 300...320 ТВЛ для цветных камер. В системах высокого класса используются, как правило, камеры с повышенным разрешением.

Пороговая чувствительность - минимальная освещенность на ПЗС-матрице, при которой камера сохраняет работоспособность. Обычной чувствительностью считается 0,1...0,5 лк для черно-белых и 1...3 лкдля цветных камер.

В системах, предназначенных для наблюдения слабо освещенных объектов, имеющих малую отражающую способность, используются камеры высокой чувствительности.

ПЗС-матрицы обладают очень важным свойством они позволяют получать четкое изображение в условиях полной темноты при подсветке инфракрасными лучами. С этой целью некоторые камеры оснащаются встроенной ИК-подсветкой.

Синхронизация - привязка видеосигнала к фазе сетевого напряжения или внешнего источника синхроимпульсов или другого видеосигнала. Как правило, в реальных ТСВ видеосигналы нескольких камер с помощью специальных устройств по заданной программе коммутируются на один монитор, поэтому необходимо, чтобы переключение камер происходило в начале кадра. Камеры, питающиеся от сети переменного тока, синхронизируются от питающей сети. Камеры, питающиеся от источника постоянного тока, должны иметь вход внешней синхронизации, сигнал на который подается от специального устройства - синхронизатора. Отсутствие внешней синхронизации телекамер от единого источника синхронизации в значительной степени повышает утомляемость оператора ТСВ, а при использовании в системе более 8 камер приводит к постоянным срывам изображения, потерям кадров, что делает наблюдение и видеозапись практически невозможными.

Электронный "затвор" - элемент электронной части ПЗС-матрицы, обеспечивающий возможность изменения времени накопления электрического заряда. Электронный "затвор" позволяет получить приемлемое качество изображения быстродвижущихся объектов и обеспечивает работоспособность камеры в условиях высокой освещенности. Обычные электронные "затворы" обеспечивают регулировку выдержки в диапазоне от 1/50 до 1/10000... 1/15000с. "Суперзатворы" позволяют получать выдержки порядка 1/100000 с.

Электронная диафрагма - элемент электронной части ПЗС-матрицы, обеспечивающий автоматическую регулировку выдержки в зависимости от уровня освещенности. Принцип действия электронной диафрагмы аналогичен принципу действия электронного "затвора". Как правило, в камерах с электронной диафрагмой имеется возможность ее отключения.

Автоирис - способность камеры управлять объективами с электромеханически регулируемой диафрагмой и встроенным усилителем. Наличие автоириса - существенное достоинство камеры, так как регулировка глубины резкости без изменения диафрагмы принципиально невозможна. Это означает, что при электронном управлении "затвором" в ПЗС-матрице изображение объекта, находящегося на расстоянии, отличном от фокусного, будет недостаточно резким. Кроме этого, отсутствие регулировки диафрагмы приводит к резкому уменьшению диапазона управления световым потоком.

Автоматическая регулировка усиления - свойство электронной части камеры изменять коэффициент усиления в видеотракте в зависимости от уровня видеосигнала. АРУ сглаживает изменения уровня сигнала и позволяет получить приемлемую "картинку" на мониторе при недостаточной освещенности объекта. Обычно диапазон регулировки ограничивается 12...20 дБ, так как большее увеличение усиления приводит к значительному зашумлению видеосигнала и, как следствие, ухудшению изображения.

Отношение сигнал/шум. Позволяет учитывать, когда требуется высокое качество телевизионного сигнала - чем оно выше, тем выше качество изображения. Обычным является отношение сигнал/шум 40 дБ. У камер высокого класса это отношение достигает 58 дБ, что позволяет доводить АРУ до 45 дБ и выше.

Гамма-коррекция видеосигнала - внесение нелинейных искажений в видеосигнал для лучшего воспроизведения. Гамма-коррекция заключается в предыскажении видеосигнала с целью увеличения контрастности изображения на мониторе. Камеры с-коррекцией сигнала имеют либо постоянный коэффициент = 0,45, либо изменяемый вручную.

Компенсация "света сзади" - способность камеры автоматически устанавливать выдержку и параметры усиления по выбранному фрагменту изображения. В достаточно дорогих камерах применяется система Back Light Compensation, обеспечивающая автоматическое управление диафрагмой, выдержкой, усилением и т.д. и ориентирующаяся на оптимальное качество передачи центральной части кадра.

Канал звука - обеспечивает акустический контроль контролируемого помещения с помощью встроенного в камеру монофонического микрофона. Для организации двунаправленного аудиоканала в камеру кроме микрофона встраивается динамическая головка.

Конструкция узла присоединения объектива. Если камера не имеет встроенного объектива, то в ее конструкции предусмотрен узел присоединения для установки сменных объективов. При выборе объектива для камеры следует учитывать, что применяются два типа стандартных конструкций узлов присоединения:

- тип С - резьба 2,54 х 0,8 мм и расстояние от задней плоскости объектива до опорной плоскости ПЗС-матрицы 17,5 мм;

- тип CS - резьба 2,54 х 0,8 мм и расстояние до опорной плоскости матрицы 12,5 мм. Этот тип крепления находит большее распространение в связи с тенденцией камер к миниатюризации. Миниатюрные камеры для скрытого наблюдения имеют специальную насадку с оптоволоконным кабелем, на конце которого крепится объектив с диаметром светового зрачка от 0,9 до 2,0 мм.

Напряжение питания. Большинство телекамер питаются либо от сети переменного тока 220В/50Гц, либо от источников постоянного тока напряжением 12 В. Реже используется переменное напряжение 24 В и постоянное напряжение 9 В. Для питания нескольких камер в системе могут использоваться индивидуальные для каждой камеры источники, либо общий источник. Необходимо иметь в виду, что цветные камеры очень чувствительны к перепадам напряжения в питающей сети, поэтому следует применять специальные стабилизированные источники.

Узел крепления телекамеры к несущим деталям - предназначен для фиксации конструкции телекамеры в кожухе, на кронштейне, поворотном устройстве и т.п.

Для камер цветного изображения важны такие характеристики как автоматический баланс белого и стандарт кодирования светового сигнала.

ВТСВ в основном применяются камеры черно-белого изображения. Это объясняется тем, что они значительно дешевле цветных и работают с более дешевым оборудованием, имеют более высокое разрешение и чувствительность, не предъявляют жестких требований к источнику питания. Цветные камеры устанавливаются главным образом там, где требуется знать цвет объекта.

Камера Panasonic WV-CP220/222/224

Объективы. Объектив - это устройство, формирующее изображение объекта в плоскости ПЗС-матрицы. Он может быть встроенным или сменным. Для камер с присоединительным узлом С подходят только объективы типа С. Если камера имеет узел CS, то к ней подходят не только объективы CS, но и С со специальным переходным кольцом. Подбирая объективы к камере, надо иметь в виду, что обычно они рассчитываются на ПЗС-матрицу определенного формата.

Фокусное расстояние f - характеризует величину угла зрения при определенном оптическом формате камеры. Чем меньше фокусное расстояние, тем больший угол зрения наблюдаемого пространства можно получить и наоборот. Однако при очень больших углах зрения довольно сложно, а порой и невозможно, рассмотреть детали картины. Наиболее приемлемым для оператора является угол зрения 60...70°, так как получаемое при этом изображение хорошо согласуется с характеристиками человеческого зрения. Объективы с большим фокусным расстоянием используются, когда требуется получить четкое изображение мелких деталей.

Трансфокатор - устройство, позволяющее изменять фокусное расстояние в широких пределах. Объективы, снабженные трансфокаторами, называются вариообъективами. Фокусное расстояние может изменяться вручную либо путем сервоуправления. Вариообъективы ввиду их большой стоимости применяются только в тех случаях, когда необходимо быстро увеличить изображение мелкой детали.

Относительное отверстие F определяет освещенность на ПЗС-матрице. В технической документации на телекамеру иногда указывается ее чувствительность при относительном отверстии объектива, с которым она используется.

Возможность регулирования диафрагмы. Различают объективы с ручным управлением диафрагмой и с автодиафрагмой. Объективы с автодиафрагмой позволяют получать качественное изображение как при ярком солнце, так и при низкой освещенности и применяются в тех случаях, когда освещенность объекта в течение периода наблюдения может меняться в широких пределах либо не исключены полностью прямые засветки камеры. В системах обычного класса удовлетворительный результат можно получить, применяя объективы с постоянной диафрагмой и камеры с электронным затвором, что значительно дешевле.

Кожухи для внутренних и внешних применений. По конструктивному признаку телевизионные камеры можно подразделить на корпусные и бескорпусные. Бескорпусные камеры имеют значительно меньшие габариты и стоимость по сравнению с камерами в корпусе и предназначены для систем скрытого наблюдения. Камеры для открытого внутреннего наблюдения размещаются в защитных корпусах, которые имеют разную форму, габариты, конструкцию крепления и позволяют выбрать оформление, наиболее подходящее к конкретному интерьеру. Камеры для использования на открытом воздухе помещаются в защитные кожухи, оборудованные подогревом - гермокожухи. Гермокожухи предназначены для работы в широком диапазоне климатических условий и позволяют использовать различные комбинации телекамер и объективов. Кожух снабжен солнцезащитным козырьком, платой для установки камеры, термостатом и коммутационной панелью. Некоторые гермокожухи имеют дополнительное оборудование - вентиляторы, дворники, омыватели стекла. Следует отметить, что импортные нагреватели не всегда отвечают российским климатическим условиям и не рассчитаны на сильные морозы.

Поворотные устройства, устройства инфракрасной подсветки, кронштейны. Поворотные устройства предназначены для телекамер с дистанционным управлением. Они обеспечивают поворот в горизонтальной и в вертикальной плоскостях либо только в горизонтальной. Различают поворотные устройства с постоянной и с регулируемой угловой скоростью перемещения. Сигналы управления камерами преобразуются в заданные механические перемещения с помощью приемников телеметрических сигналов управления.

Как правило, вместе с поворотными устройствами поставляются пульты управления, с помощью которых можно манипулировать также трансфокаторами объективов, если требуется получить укрупненное изображение.

Устройства инфракрасной подсветки. Для обеспечения работоспособности камеры в полной темноте используются устройства местной ИК-подсветки и ИК-прожекторы, осуществляющие облучение наблюдаемого объекта инфракрасными лучами. Однако эти устройства дают небольшой угол подсветки, что не позволяет качественно контролировать всю зону. Кроме этого, ИК-прожекторы достаточно дороги.

Кронштейны служат для крепления камер к стенам, панелям и другим несущим конструкциям и позволяют точно ориентировать поле зрения камеры в нужном направлении. Различают кронштейны для горизонтальной поверхности, для вертикальной поверхности, телескопические и т.п. Исполнение кронштейнов определяется, главным образом, эстетическими требованиями и нагрузкой: на кронштейнах для внутреннего применения крепятся камеры в несколько сотен граммов, на кронштейнах для уличного применения - массой несколько килограммов.

Устройства обработки и коммутации видеосигналов, видеомониторы - это устройства, преобразующие видеосигналы в двухмерное изображение. Видеомониторы являются изделиями, специально предназначенными для использования в ТСВ, поэтому замена их обычными приемниками телевизионного изображения недопустима. Кроме того, многие видеомониторы снабжены встроенными устройствами для приема сигналов от нескольких камер - видеокоммутаторами. Мониторы делятся на два класса - мониторы черно-белого и цветного изображения. Основные характеристики мониторов - размер экрана по диагонали и разрешающая способность по горизонтали. В ТСВ наиболее часто применяются мониторы с размером экрана 9" и 12". При использовании устройств совмещения изображения применяются, как правило, мониторы с большим размером экрана: 15", 17" или 20". Выбирать монитор по разрешающей способности следует таким образом, чтобы она была выше, чем у применяемых телекамер монитор не должен ухудшать общее разрешение системы. При использовании в системе камер с обычным разрешением целесообразно выбрать монитор с обычным разрешением. В системах высокого класса, как правило, используются мониторы с разрешением 900... 1000 ТВ-линий и 450...500 ТВ-линий. При наличии в системе нескольких мониторов они, как правило, размещаются в специальных стойках.

Видеокоммутаторы последовательного действия. Видеокоммутаторы - это устройства, обеспечивающие последовательное переключение видеосигналов от нескольких телекамер на один или несколько выходов. Видеокоммутаторы последовательного действия имеют автоматический и ручной режимы переключения камер, позволяющие просматривать сигналы от всех камер либо выборочно от некоторых из них. Число входных видеосигналов может быть от 4 до 16, а при использовании нескольких блоков коммутации - до 64. Однако на практике обычно используются коммутаторы на 4 или 8 входов, так как в системах с большим числом камер целесообразно использовать более сложную аппаратуру, имеющую расширенные функции, возможность программирования и т.п. При выборе коммутатора следует обратить внимание на то, чтобы он имел регулировку времени просмотра видеокадров от камер. Желательно наличие входов для подключения средств охранной сигнализации и один или несколько контактных выходов "Тревога". При срабатывании охранной сигнализации система из режима "листания" переходит в режим просмотра той камеры, в поле зрения которой произошло нарушение, что позволяет оператору получить исчерпывающую информацию о нарушении и принять соответствующие меры. Некоторые видеокоммутаторы имеют так называемый "залповый" режим работы, в котором изображения на мониторах формируются как связанные, синхронно переключающиеся между собой группы. Эта функция позволяет оператору увидеть охраняемый участок целиком перед тем, как перейти к следующему. Видеокоммутаторы последовательного действия являются сравнительно простыми устройствами и применяются, как правило, в небольших и недорогих системах.

Видеоквадраторы - это цифровые устройства, обеспечивающие размещение изображений от 4 видеоисточников на одном экране, который в этом случае делится на 4 части, и позволяющие уменьшить количество мониторов в системе. Квадраторы высокого разрешения позволяют работать на одном мониторе с 8 камерами: они формируют две группы по 4 камеры и дают возможность по очереди выводить их на экран. Различают видеоквадраторы "реального времени", обеспечивающие одновременную смену изображений во всех 4 квадрантах, и видеоквадраторы последовательного типа, обеспечивающие скорость смены изображений в каждом квадранте в 4 раза ниже номинальной частоты полей. Большинство квадраторов могут работать как коммутатор последовательного действия, т.е. подключать любую из работающих камер к монитору. Квадраторы для ТСВ должны иметь дополнительные "тревожные" входы для подключения средств сигнализации и обеспечивать вывод камеры на полный экран при срабатывании в ее зоне наблюдения средств сигнализации, режим "заморозки" кадра, т.е. возможность зафиксировать изображение в одном из сегментов, передачу сигнала тревоги прочим потребителям и, при необходимости, запись на видеомагнитофон. Видеоквадраторы, как и видеокоммутаторы последовательного действия, - сравнительно простые устройства и применяются, как правило, в небольших и недорогих системах.

Видеодетектор движения - представляет собой электронный блок, который хранит в памяти текущее изображение с телекамеры и подает сигнал тревоги при возникновении изменений в охраняемой зоне. Видеодетекторы применяются, главным образом, в системах охраны крупных объектов, где оператору приходится контролировать большое количество камер. Различают аналоговые и цифровые детекторы движения. Наиболее простыми и дешевыми являются аналоговые детекторы, действие которых можно, при некоторых допущениях, сравнить с действием охранных извещателей, подключаемых к тревожным входам коммутаторов, квадраторов и т.п. Цифровые видеодетекторы движения - это многоканальные устройства, которые позволяют разбивать каждую охраняемую зону на отдельные блоки, для каждого из которых устанавливается свой порог срабатывания - чем выше этот порог, тем большие изменения должны произойти на "картинке". Кроме этого, характеристики движения, можно задавать программным путем. Это позволяет, например, не воспринимать человека, движущегося в направлении от охраняемого объекта либо параллельно ему на некотором безопасном расстоянии, как нарушителя. Настройка системы с цифровыми детекторами на оптимальный режим должна производиться с учетом особенностей места установки телекамеры и характеристик охраняемого объекта, иначе трудно избежать большого количества ложных срабатываний или, наоборот, пропуска нарушителя. Цифровые видеодетекторы движения применяются в сложных ТСВ высокого класса.

Видеомультиплексоры - представляют собой высокотехнологические системы видеозаписи и управления, обладающие широкими функциональными возможностями. Они предназначены для записи видеосигналов от нескольких камер на одну видеокассету, воспроизведения кодированных кассет и обработки сигналов тревоги. Мультиплексоры позволяют осуществлять переключение между различными методами записи, что дает возможность либо записывать то, что появляется на экране, либо просматривать на экране изображения от одних камер, записывая в это же время изображения от других камер. Благодаря наличию нескольких режимов вывода изображений на экран записанные изображения могут просматриваться на одном мониторе в полноэкранном режиме, режимах квадрированного экрана и «картинка в картинке» либо в мультиэкранном режиме. Для более подробного анализа полноэкранных изображений многие мультиплексоры имеют функцию двукратного цифрового увеличения изображения. Некоторые мультиплексоры имеют встроенные видеодетекторы движения, генераторы титров, даты и времени, а также могут работать в дуплексном режиме, т.е. позволяют просматривать ранее сделанные записи одновременно с текущей записью изображений с работающих телекамер. Широкий набор встроенных функций, развитая логика обработки сигналов тревоги, а также возможность программирования видеомультиплексоров с помощью функциональных клавиш или с персонального компьютера позволяют создавать на их базе средние и большие телевизионные системы видеоконтроля, для чего ведущими фирмами разработан целый спектр дополнительной аппаратуры: адаптеры удаленной клавиатуры, многопортовые контроллеры, системы телеметрического управления камерами и т.п.

Матричные видеокоммутаторы имеют встроенный процессор и обеспечивают независимую коммутацию видеосигналов с большого количества входов на любой из мониторов. При наличии детектора движения коммутатор самостоятельно отслеживает ситуацию и в случае тревоги выводит изображение именно того помещения, где сработала сигнализация, а также выдает звуковой сигнал для привлечения внимания оператора. Матричные коммутаторы позволяют формировать несколько последовательностей изображений от камер в любом порядке с управлением их поворотными устройствами и вариообъективами, а также выводить номера камер и названия помещений, в которых они установлены, сообщения о сигналах тревоги, текущее время, дату, инструкции оператору и т.п. Матричные коммутаторы являются основными элементами многих

ТСВ, так как позволяют создавать гибкие и наращиваемые системы безопасности, в которые могут входить не только телевизионные компоненты, но и системы сигнализации и контроля доступа.

Устройства регистрации.

Специализированные видеомагнитофоны. Предназначены для регистрации и документирования в течение длительного времени событий, происходящих в охраняемых зонах. Они ведут непрерывную запись в течение 3...960 часов на стандартную видеокассету. Одним из важных параметров видеомагнитофона является его разрешающая способность при записи изображения и надежность его работы.

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; программирование 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.

Режимы работы видеомагнитофонов

Режим работы

Запись на одну кассету

Записываются кадры

Продолжительность записи,ч

Количество кадров за 1 с

Непрерывный

Все

3

25

Прерывистый

Каждый 8-й

24

3

Каждый 160-й

480

1/7

Каждый 320-й

960

1/14

При документировании видеозаписи должен использоваться генератор даты-времени, с помощью которого отмечается текущее время суток и дата. Важными характеристиками видеомагнитофона являются его разрешающая способность и надежность. Высокое разрешение позволяет зафиксировать даже мелкие детали, а надежность важна потому, что такие видеомагнитофоны предназначены для непрерывной работы в течение нескольких лет.

Видеопринтеры. Предназначены для оперативной распечатки выбранного кадра от источника видеосигнала. Основными характеристиками видеопринтеров являются разрешающая способность, размер снимка и возможность многокадровой печати.

Устройства передачи телевизионного сигнала. Каналы передачи телевизионного сигнала. Для передачи телевизионного сигнала в ТСВ могут использоваться как проводные каналы связи, так и беспроводные каналы - радиоканал или ИК-канал. Наиболее стабильная и качественная работа системы возможна только при использовании коаксиальных кабелей. Основные характеристики кабеля - волновое сопротивление, диаметр и погонное затухание. Как правило, входные и выходные сопротивления основных компонентов ТСВ имеют значение 75 Ом, т.е. рассчитаны на применение кабелей с волновым сопротивлением 75 Ом, поэтому применять для передачи видеосигнала кабели с волновым сопротивлением 50 Ом не следует. Максимальное расстояние от видеокамеры до приемника видеосигнала зависит от типа используемого кабеля: для РК-75-4 оно не превышает 200 м, для РК-75-7 - 500 м. Выбору коаксиального кабеля для внешнего использования следует уделять особое внимание. Эти кабели должны работать в широком диапазоне температур, быть устойчивыми к воздействиям солнечного света, радиации, агрессивных сред, иметь броневую оплетку для защиты от механических повреждений. Необходимо учесть, что разводка таких кабелей должна производиться в специально выпускаемых для наружного применения кабелепроводах, в которых коаксиальный кабель может быть проложен совместно с проводами питания. При необходимости передачи сигнала на большие расстояния применяются видеоусилители и модемы. При этом видеосигнал с помощью специальной аппаратуры преобразуется, запоминается и передается с использованием модема. Время передачи может составлять от долей секунды до минуты, в зависимости от требований к качеству «картинки». В настоящее время наиболее широко используются три системы передачи изображений по цифровым и обычным телефонным линиям:

- системы с компрессией изображений по принципу «условного» обновления, предназначенные для передачи информации только об изменении изображения от кадра к кадру;

- системы с MPEG-компрессией, в которых используют специальные алгоритмы компрессии изображений движущихся объектов;

- системы с JPEG-компрессией, которые обеспечивают независимое сжатие кадра изображения.

В специальных ТСВ, когда требуется повышенная помехозащищенность информации и высокая разрешающая способность, применяются волоконно-оптические линии связи. Дальность действия таких систем практически неограничена. Относительная дороговизна их обусловлена тем, что видеокамеры не имеют выхода для подключения оптоволоконного кабеля, поэтому требуется вводить в систему преобразователи электрического сигнала в оптический и обратно. Кроме этого, прокладка, сращивание и подключение достаточно сложны. Однако развитию волоконно-оптических систем в последнее время уделяется повышенное внимание. При создании мобильных и переносных систем, а также в случаях, если прокладка кабельных линий невозможна или нецелесообразна, используется радио- или инфракрасный каналы связи. Дальность передачи при этом составляет от нескольких сотен метров до нескольких километров. В простейшем случае камера подключается к радиопередатчику дециметрового диапазона, а сигнал принимается на обычный телевизор. Вместе с тем такие системы имеют существенные недостатки, например: могут создавать помехи бытовому телевещанию, сигнал в зоне действия передатчика может принимать преступник. Этих недостатков лишены радиосистемы, работающие в сантиметровом диапазоне, а также работающие в инфракрасном диапазоне. Последние не требуют разрешения на применение системы от Государственного комитета по радиочастотам, однако они работают только в зоне прямой видимости, а их дальность действия в значительной мере зависит от оптической плотности среды.

Видеоусилители и видеораспределители. Видеоусилители применяются для компенсации затухания видеосигнала в линиях при передаче его на большие расстояния. При выборе видеоусилителя необходимо знать его входное и выходное сопротивления, а также коэффициент усиления, так как их значениями определяется тип линии передачи и максимальное расстояние, на которое можно передать видеосигнал. Видеораспределители используются при необходимости трансляции видеосигнала нескольким потребителям. Основные характеристики видеораспределителей - входное и выходное сопротивления, а также количество выходов.

Электропитание телевизионных средств видеоконтроля. Основные напряжения питания компонентов систем телевизионного видеоконтроля - 220 В переменного тока частотой 50 Гц и 12 В постоянного тока. От сети переменного тока напряжением 220 В питаются практически все мониторы, коммутаторы, квадраторы, мультиплексоры, видеомагнитофоны, видеопринтеры, поворотные устройства, гермокожухи, а также некоторые камеры. Напряжением 12 В постоянного тока питаются практически все камеры, а также некоторые устройства обработки видеосигнала и поворотные устройства. В редких случаях питание компонентов ТСВ осуществляется напряжением 24 В постоянного и переменного тока, а также 9 В постоянного тока. Для питания отдельных компонентов ТСВ на рынке телевизионной техники предлагается широкий выбор сетевых адаптеров 220/12 В и 220/9 В. Электропитание всей ТСВ должно быть организовано таким образом, чтобы обеспечивать работоспособность системы в автономном режиме, т.е. при пропадании напряжения сети переменного тока. С этой целью питание компонентов осуществляется от источников бесперебойного питания UPS или специализированные, снабженные аккумуляторами блоки питания. Для питания мониторов, видеомагнитофонов и т.п. также часто используют инверторы - приборы, преобразующие постоянный ток напряжением 12 В в переменный ток напряжением 220 В и частотой 50 Гц. При построении ТСВ ее компоненты следует выбирать таким образом, чтобы номенклатура питающих напряжений и потребляемая мощность были минимальными. Организация питания телекамер является одной из проблем в системах с беспроводными каналами связи. С одной стороны можно подавать питание камер по проводам, но тогда проблема прокладки проводов остается, с другой - можно питать камеры от аккумуляторов, однако из-за большого потребления даже у современных камер приходится часто заменять элементы питания.

Следует обратить внимание на два аспекта электрической безопасности. Первый относится к элементам ТСВ, питаемым от сети 220 В: эти устройства должны быть надежно защищены в соответствии с действующими нормативами от последствий попадания питающего напряжения на элементы конструкции для исключения поражения током сотрудников и обслуживающего персонала. Это особенно важно для оборудования, эксплуатируемого вне помещений.

Второй аспект также касается этой категории оборудования. Он заключается в надежной защите аппаратуры от попадания грозовых разрядов. Это может не только вывести аппаратуру из строя, но и представлять угрозу жизни операторов центра наблюдения.

Во избежание этого не следует устанавливать телекамеры и иное оборудование выше близрасположенных металлических конструкций. Если же исключить такие варианты невозможно, то необходимо обеспечить надежную молниезащиту, подключаемую типовым способом к надежной системе заземления.

Примеры дополнительных устройств систем телевизионного наблюдения:

Видеомагнитофон HS-7300E