8(495)909-90-01
8(964)644-46-00
pro@sio.su
Главная
Системы видеонаблюдения
Охранная сигнализация
Пожарная сигнализация
Система пожаротушения
Система контроля удаленного доступа
Оповещение и эвакуация
Контроль периметра
Система домофонии
Парковочные системы
Проектирование слаботочных сетей
Аварийный
контроль
Вы находитесь в разделе Типовых решений систем безопасности

Размышления о периметровом телевидении



В наше неспокойное время одной из существенных проблем национальной безопасности России является обеспечение физической защиты важных государственных объектов промышленного и военного назначения. Особую актуальность в этом плане имеет грамотное решение задачи периметровой охраны – главного фактора раннего предупреждения и пресечения различных противоправных действий.

Современная периметровая система охраны представляет собой комплекс средств обнаружения, наблюдения, управления доступом и физических барьеров, объединенных общими информационными шинами. Неотъемлемым элементом такого комплекса является телевизионная система, позволяющая произвести верификацию сигналов тревог.

Верификация предполагает достижение двух целей – определить причину сигнала тревоги и передать информацию о вторжении (кто, что, где и в каком количестве) силам реагирования. Поэтому телевизионная система должна проектироваться как элемент системы обнаружения попыток проникновения на защищаемый объект. При этом должно учитываться взаимодействие телевизионной аппаратуры, датчиков вторжения, охранного освещения и других технических средств.

Актуальность создания адекватной системы периметрового телевидения наглядно иллюстрируется рядом публикаций в Алгоритме безопасности и развернувшейся на страницах журнала дискуссии. Спектр ее участников широк – от воинствующих дилетантов до профессионалов. Поражает одно – практически все авторы моментально погружаются в решение частных технических вопросов или с точностью до цента рассчитывают стоимость комплекта ТВ аппаратуры, пытаясь арифметически обосновать преимущества собственного взгляда на жизнь. Именно отсутствие системного подхода вносит в сознание читателя изрядное количество шума, либо делает предлагаемые решения нежизнеспособными. В этой статье я не намерен оппонировать рассуждениям других авторов – просто попытаюсь показать иной подход к построению комплекса периметровой охраны.

Кратко сформулируем основные требования к системе периметрового ТВ, вытекающие из положений ГОСТ Р 51558 2000, Правил физическойзащиты..., утвержденных Постановлением Правительства РФ № 264 и РД 78.36.003 2002 МВД России.
  • Технические характеристики телевизионной аппаратуры, влияющие на качество изображения должны обеспечивать возможность определения характера и места
  • нарушения, направления движения нарушителя, а также оптимальных мер противодействия.
  • Время реагирования системы на сигнал извещения о тревоге должно быть порядка одной секунды.
  • В системе должна обеспечиваться запись видеосигнала, предшествующего тревоге и следующего за ней, а также автоматический видеооткат.
  • Система должна обеспечивать возможность использования профессиональных ТВ обнаружителей движения с разветвленным алгоритмическим обеспечением.
  • Система должна быть интегрирована с однорубежной или многорубежной периметровой сигнализацией, средствами контроля доступа и охранным освещением.
Для выполнения этих требований проведем функциональное проектирование системы. Читателю, подзабывшему основные понятия системотехники, напомню одно из определений системы – система есть множество предметов вместе со связями между предметами и между их свойствами. Только наличие связей делает понятие системы полезным. Применительно к системе периметровой охраны это означает, что первым этапом синтеза должна стать разработка универсальной транспортной среды для информационных потоков. Подобный подход целесообразен и с утилитарной точки зрения – в отличие от аппаратных средств обеспечения безопасности, где временные циклы смены поколений становятся все короче, транспортная среда должна служить долго. В связи с этим обстоятельством кабельная инфраструктура объектов развивается совсем не так, как аппаратный компонент системы. Рост кабельных линий осуществляется по принципу заполнения пустого пространства, что, как и при всяком процессе накопления, чревато насыщением.

Консерватизм медной кабельной инфраструктуры в сочетании с почти неограниченной возможностью увеличения пропускной способности оптоволокна в процессе эксплуатации заставляет разработчиков все чаще обращаться к оптическим каналам передачи информации.

Реально существующие технологии уже сегодня позволяют довести пропускную способность оптического волокна до нескольких терабит в секунду. Хотя такая пропускная способность существенно превышает потребности сегодняшнего дня, она может реализовываться постепенно, в течение всего срока службы кабеля, без нарушения действующих каналов связи.

Фактический срок службы оптических кабелей неизвестен. Из за относительной молодости волоконно-оптических технологий статистического материала для достоверных выводов явно недостаточно. Формально в технической документации на ВОЛС указывается срок службы порядка 25 лет. Давать прогнозы – дело неблагодарное, но смею предположить, что за это время поток информации в системах безопасности не будет экспоненциально возрастать во времени.

Поэтому в ближайшие четверть века даже одно оптическое волокно будет в состоянии закрывать все проблемы периметрового телевидения:
  • передавать сигналы десятков (технология CWDM) и сотен (технология DWDM) камер со студийным качеством и нулевой задержкой;
  • обеспечивать двунаправленную передачу RS данных и Ethernet трафика при интеграции ТВ системы со средствами СКУД;
  • обеспечивать двунаправленную передачу сигналов типа сухой контакт при интеграции ТВ системы с периметровой сигнализацией и охранным освещением.


Это же волокно может выполнять функции двунаправленной передачи аудиосигналов – появляется возможность организовать громкоговорящее оповещение для психологического воздействия на нарушителя и управления действиями наряда охраны, а также резервную проводную связь постов и нарядов охраны. Естественно, что в нем хватит места и для передачи информации от кнопок тревожно – вызывной сигнализации, устанавливаемых вдоль тропы наряда и от датчиков регистрации прохода наряда по маршруту.

Последний, не менее веский аргумент – кроме коаксиального кабеля только оптоволокно позволяет строго соблюдать требования действующих государственных стандартов к техническим характеристикам телевизионных охранных систем.

Сторонникам иной точки зрения можно посоветовать внимательно прочитать п.4.3.7 ГОСТ Р 51558 2000 Системы охранные телевизионные и ознакомиться с ГОСТ Р 50725 94 Соединительные линии в каналах изображений. Специалисту сразу станет ясно, что одной коррекции АЧХ (как это имеет место в разнообразных передатчиках видеосигнала по витой паре) для качественной передачи видеосигнала явно не достаточно. Нормы на основные параметры соединительных линий конкретны и жестки; именно они во многом обеспечивают требуемые функциональные характеристики системы охранного телевидения в целом.

Перейдем от слов к делу. Поскольку оптические технологии обеспечивают гибкость системы передачи информации и возможность реализации различных топологий, попытаемся решить поставленную задачу различными путями.

Сначала рассмотрим техническое решение, в котором в качестве средств верификации тревог на периметре применяются стационарные камеры. Покажем возможность использования шинной топологии (drop and insert) для построения транспортной среды периметрового телевидения. Весь периметр разделим на два полукольца, а каждое из полуколец – на участки, соответствующие зонам обнаружения средств периметровой сигнализации. Для простоты будем полагать, что размер каждого из участков периметра обслуживается участковым шкафом, в который медным кабелем сводятся сигналы от ТВ камер и других технических средств охраны периметра. В участковый шкаф необходимо установить следующее оборудование: передающий оптический модем (CVM), модуль вставки (COM Add/Drop) и конвертор сигналов типа сухой контакт в интерфейс RS 232 (СК/RS 23 . В качестве базового оптоволоконного оборудования выберем аппаратуру ОР Х производства финской компании Teleste. Сразу отметим, что указанное оборудование по своим основным параметрам соответствует требованиям ГОСТ Р 50725 94 Соединительные линии в каналах изображений. Предающий оптический модем CVM A 4TD позволяет вести однонаправленную передачу четырех видеосигналов одновременно с двунаправленнойпередачей сигналов RS данных (два канала), одного аудиосигнала и одного сигнала типа сухой контакт по одному одномодовому оптическому волокну на расстояния в десятки километров. В дополнение к стандартным длинам волн 1310 нм и 1550 нм, модемы CVM могут выпускаться для работы с длинами волн, соответствующими сетке частот CWDM, утвержденной рекомендацией G 694.2 ITU. К одному из портованных, отвечающих за передачу протокола RS 232 подключим цифровой мультиплексор типа CRX 91 Это обеспечит двунаправленную передачу восьми сигналов типа сухой контакт с одного участка периметра в дополнение к уже имеющемуся – всего девять таких сигналов. Подобное оснащение участкового шкафа полностью закрывает все реальные потребности по передаче информации как с участка периметра (видеосигналы, тревожные сигналы средств обнаружения) так и на него (управление освещением, речевое оповещение и т.д.).

Для подключения последующих участковых шкафов будем использовать Add/Drop модули типа СОМ для работы с CWDM каналами 11 1 Таким образом, в одном полукольце может быть задействовано девять модемов CVM – один с рабочей длиной волны 1310 нм (или 1550 нм) и восемь – с сеткой частот ITU, что позволяет подключить 36 ТВ камер. Переход на восьмиканальные модемы CVM A 8TF позволяет увеличить количество камер в полукольце в два раза – до 7 Сигналы с обоих полуколец через оптический сумматор поступают на демультиплексор (COM Mux/Demux), где происходит их разделение по частотным каналам. Далее оптический сигнал преобразуется в электрические при помощи приемных оптических модемов и поступает в систему обработки и отображения информации (рис. .



Несколько слов о размещении аппаратуры непосредственно на периметре объекта. Все активное оборудование ВОЛС, электротехнические устройства управления освещением и вспомогательные блоки размещаются в специально разработанном нами обогреваемом участковом шкафе (рис. .

Для повышения устойчивости системы охраны периметра к повреждениям транспортной среды целесообразно использовать технологию самолечения волоконно- оптических колец, автоматически восстанавливающую связь в случае разрыва. Система периметрового видеонаблюдения, основанная на этой технологии, показана на рис. 3.


Несомненными достоинствами рассмотренной системы являются простота и малые потери в оптическом волокне вследствие минимального количества пассивных элементов. С учетом того, что серийно выпускаемый волоконно оптический кабель в уличном исполнении имеет минимум две жилы, кабельная инфраструктура подобной системы имеет 100 % резерв. Недостаток системы – низкая устойчивость к несанкционированным действиям – в случае механического разрушения агистрального кабеля полукольца происходит пропадание информации от участковых шкафов,расположенных за точкой разрыва.

В ней использованы скоростные поворотные камеры с автоматическим позиционированием на заданный участок периметра по сигналу тревоги. Оптический сигнал (видеосигнал и преобразованные в интерфейс RS 232 сигналы типа сухой контакт) от оптического видеомодема CVM, отвечающего за определенный участок периметра через пассивный оптический разветвитель поступает на два COM модуля.

Шкаф имеет степень защиты IP66 и рассчитан для поддержания в нем температуры +5…+50° С при внешней температуре 60…+50° С. Шкаф изготавливается на основе металлических шкафов итальянского производства фирмы ELDON с размерами 600х600х210 мм (при необходимости размеры шкафа могут быть изменены). На внутренний каркас шкафа закрепляются перфорированные стойки DIN рейки, уголки и швеллера, на которые устанавливается встраиваемое оборудование.

При нормальном функционировании системы коммутатор разомкнут и сигналы на демультиплексор поступают только с одного конца кольца. В случае пропадания видеосигнала (обрыв линии) на одном из приемных видеомодемов формируется сигнал тревоги, который управляет замыканием оптического коммутатора. В этом случае сигналы видеомодемов, расположенных до точки разрыва,поступают по одному полукольцу, а сигналы с модемов, расположенных после точки разрыва – по другому.



Таким образом, существует достаточно причин, по которым возникает необходимость внедрения в периметровом телевидении оптоволокна. Их можно разделить на две большие группы – технические (обусловленные естественным ходом развития средств передачи и обработки видеосигнала) и коммерческие. Первая группа, в конечном итоге, тоже связана с получением коммерческого эффекта, поскольку реализация убыточных проектов бессмысленна, а технически совершенная система безопасности сводит к минимуму возможный ущерб.

СОМ модули обеспечивают передачу сигнала модема по оптоволокну в двух направлениях. Сигналы с обоих концов кольца через оптический сумматор поступают на демультиплексор. Перед сумматором установлен широкополосный оптический коммутатор, управляемый сигналом тревоги.

К причинам второй группы относятся:
  • выгодное вложение средств на этапе капитального строительства;
  • снижение расходов на пуско наладку и эксплуатацию (для оптоволоконного оборудования справедлив принцип под ключил забыл).


К сожалению, в этой жизни за все приходится платить, в том числе и за высокую надежность. Помимо большей стоимости аппаратного обеспечения, волоконно-оптическое кольцо с самолечением имеет меньший оптический бюджет по сравнению с традиционным шинным решением. Соответственно, и допустимая протяженность кольца в реальном случае будет практически в два раза меньшей – около 20 км. Тем не менее, указанные размеры кольцевой схемы достаточны для большинства практических приложений.

К причинам первой группы относятся:
  • необходимость повышения качества передачи видеосигнала в соответствии с требованиями ГОСТ Р;
  • тенденция постоянного увеличения числа каналов связи в системах безопасности;
  • необходимость резервирования транспортной среды;





Читайте далее:
Построение системы видеонаблюдения и управления доступом в аэропорту пулково
2.3. параметры телевизионных камер
Системы ip видеонаблюдения – будущее cctv
Автоматическая идентификация лица требования и возможности
Этапы большого пути, или важные кирпичики системы ip-видеонаблюдения ,video over ip- voip,
Грудничковые хроники доктора пилюлькина
Возможности охранного телевидения ,попытка осмысления,
Формат сжатия h.264 – период адаптации на заключительной стадии
Беспроводное видеонаблюдение – новые горизонты безопасности