Проектирование систем безопасности

Приведенный перечень убеждает даже скептически настроенного потребителя, что СОТ обладают рядом функций, которые не под силу другим электронным системам безопасности. Например, самое современное, интеллектуальное средство обнаружения не в состоянии идентифицировать человека или определить номерные знаки автомобиля. Каждая из решаемых СОТ задач сама по себе важна для обеспечения безопасности на охраняемых объектах. Совокупность всех возможностей, предоставляемых охранным телевидением, гарантирует комплексный подход к организации их физической защиты.

Не следует думать, что телевизионная система повышает эффективность комплекса охраны только путем тотального контроля событий во всех жизненно важных точках объекта в реальном масштабе времени. СОТ играют важнейшую роль в профилактике правонарушений, в анализе причин уже произошедших инцидентов, в расследовании совершенных преступлений.

В зависимости от решаемых на объекте конкретных задач, системы охранного телевидения могут иметь различную структуру и находиться в различных состояниях. Соответственно различают:

• состояние наблюдения — система выполняет функции, достаточные для просмотра сцены оператором, либо ручного сопровождения цели;
• состояние охраны — система выполняет функции, достаточные для автоматического и при необходимости ручного сопровождения цели;
• состояние тревоги — является результатом реагирования системы на тревожное событие.

Как любые сложные технические системы, СОТ имеют широкий перечень тактических, технических и экономических характеристик, в соответствии с которыми эти системы классифицируются [10,12].

Одним из важнейших критериев классификации СОТ является уровень значимости системы видеонаблюдения. Все системы подразделяются на классы, в зависимости от категории значимости охраняемых объектов:

• высший— системы этого класса предназначены для охраны таких объектов, несанкционированное проникновение на которые может принести к крупному или невосполнимому материальному ущербу, создать угрозу здоровью и жизни большого количества людей, находящихся на объекте или за его пределами, а также привести к другим серьезным последствиям. К таким объектам могут относиться хранилища банков, вредных и радиоактивных веществ, места хранения оружия и боеприпасов, наркотических веществ и т.д.
• средний— класс СОТ, предназначенный для охраны объектов, несанкционированное проникновение на которые может привести к значительному материальному ущербу или подвергнуть опасности здоровье людей. К таким объектам относятся кассовые залы банков, подъезды инкассаторских автомобилей и пути проноса денег, автостоянки, склады и помещения с ценными материалами и т.д.
• общего применения— используются на всех остальных объектах, например: торговые залы магазинов, служебные помещения учреждений, места скопления большого количества людей и т. д.

Категория значимости объекта предъявляет к охранной системе наблюдения особые требования, например: наличие аудиоканала, автоматическое сопровождение цели, резервирование электропитания, вывод на экран служебных сообщений и т. д.

По уровням освещенности СОТ разделяются на классы:

• класс I— системы, работающие при дневном освещении, т.е. в диапазоне освещенностей от полного солнца (105лк) до заката (50 лк);
• класс II — системы, работающие при низком освещении, т.е. в диапазоне освещенностей от полного солнца (105лк) до сумерек (приблизительно 4 лк);
• класс III— системы, работающие при лунном свете, т.е. в диапазоне освещенностей от полного солнца (105лк) до четверти лунного света безоблачной ночью (0,1–0,4 лк);
• класс IV — системы, работающие при свете звезд, т.е. в диапазоне освещенностей от полного солнца (105лк) до света звезд безоблачной ночью (0,0007–0,002 лк);
• класс V— инфракрасные системы, т.е. системы, в которых используются инфракрасные источники подсветки в дополнение к существующему уровню освещенности (например, для работы в полной темноте).

Диапазон уровней освещения, соответствующий данной классификации, приведен на рисунке1.1.

Рисунок1.1. Суточные и погодные изменения уровней освещения

Примеры типичных уровней освещенности для помещений и искусственно освещаемых объектов приведены в таблице1.1.

Таблица1.1 – Типичные уровни освещенности

Описание	Освещенность, лк
Рабочее место для «тонких» работ	400–500
Офис или магазин	250–500
Ближний свет фар автомобиля	200–250
Наружная реклама, коммерческое освещение	50–100
В светлой комнате вблизи окна	100
Лестница или коридор	60
Хорошо освещенная автомагистраль	10
Городское освещение	5–10

 

По условиям эксплуатации системы охранного телевидения или части этих систем различают для работы:

• в закрытых отапливаемых помещениях;
• в закрытых неотапливаемых помещениях;
• под навесом на улице в условиях умеренно-холодного климата;
• на улице в условиях умеренно-холодного климата;
• в особых условиях (низкие температуры, осадки, ветровая нагрузка, повышенная влажность, запыленность, вибрации).

Легко заметить, что современные СОТ должны быть работоспособны в любых реальных условиях эксплуатации и при любых разумных уровнях освещенности. В первую очередь это обеспечивается применением специализированных видеокамер, установкой дополнительных кожухов (с обогревом), элементов грозозащиты и других автоматических устройств.

По функциональным характеристикам СОТ классифицируют по следующим группам:

• с ограниченными функциями;
• с расширенными функциями;
• многофункциональные.

Классифицировать СОТ можно также по типу сигналов в среде передачи:

• аналоговые системы используют полностью аналоговые сигналы. При этом для записи и хранения информации используются видеомагнитофоны с регулируемой скоростью записи, для возможности увеличения времени записи. В настоящее время такие системы мало распространены в связи с высоким уровнем развития компьютерной техники;
• полуцифровые системы используют аналоговые видеокамеры, сигнал которых оцифровывается регистраторами, или DVR (DVR —digitalvideorecorder или цифровой видеорегистратор). Аналоговый сигнал поступает на вход DVR, где преобразуется в цифровой. После этого сигнал может быть сжат, преобразован, передан и т.д;
• цифровые IP-cистемы строятся на специальных IP-камерах. Сигнал передается по TCP/IP сетям.
• Наиболее важные числовыетактические характеристики СОТ связаны с качеством формируемого изображения и условиями эксплуатации и скорости работы систем. К ним принято относить:
• Разрешениеформируемого изображения (в ТВЛ — телевизионных линиях);
• отношение сигнал/шум формируемого изображения;
• минимальный уровень освещенности охраняемой сцены;
• геометрические и нелинейные искажения изображения;
• минимальный размер обнаруживаемой цели;
• время реагирования системы на тревожное событие.

Кроме числовых значений, изображения СОТ можно охарактеризовать территориальными, эргонометрическими и другими параметрами:

• количество подключаемыхвидеокамер;
• Удаленностьвидеокамер от регистрирующей аппаратуры;
• эргономичность и удобство применения;
• степень автоматизации;
• степень интеграциис другими техническими средствами охраны.

Приведенные технические характеристики являются интегральнымидля всей системы охранного телевидения в целом. На их значение в той или иной мере влияют характеристики конкретных технических средств и устройств, входящих в систему. Физические определения и числовые значения тактико-технических характеристик ТС СОТ, которые вносят свой вклад в функциональность и качество работы систем охранного телевидения, будут рассмотрены в последующих главах пособия.

Бесспорно, сложные, высокотехнологичные, наукоемкие, территориально распределенные системы охранного телевидения работают в условиях взаимодействия с внешней средой, которая оказывает неблагоприятное влияние на качество формируемого изображения и процесс передачи видеоинформации. Кроме того, наСОТ может быть нацелено и деструктивное воздействие нарушителя. Квалифицированный и хорошо оснащенный ЧН имеет в арсенале широкий спектр атак — от акта вандализма с физическим разрушением ТС СОТ, до тонкого интеллектуального и скрытного информационного воздействия, вызывающего сбои в работе системы, искажения или полную потерю изображения, удаление архивных записей. Вне зависимости от функциональных характеристик СОТ они должны обеспечивать надежнуюкруглосуточную работу. В связи с этим системы должны отвечать ряду специфических требований:

• устойчивости к несанкционированному доступу (НСД);
• надежности;
• устойчивости к внешним воздействующим факторам;
• электро- и пожаробезопасности;
• электромагнитнойсовместимости;
• ремонтопригодности.

Указанные характеристики СОТ не являются второстепенными, несмотря на то, что они не влияют непосредственно на качество формируемого системой изображения. Тем не менее, не всем им уделялось должное внимание в пособии, вследствие его ограниченного объема и целей, которые преследовали авторы.

2. Обобщенная структура СОТ

Набор технических средств и устройств, составляющих обобщенную структурную схему системы охранного телевидения, объективно и логично следует из назначения и функциональных требований, предъявляемых к СОТ потребителями.Система должна формировать изображения наблюдаемого объекта, транслировать их к месту размещения дежурной службы и отображать на экранах мониторов, архивировать их; привлекать внимание охранника или будить его, если он уснул; позволять оператору управлять системой и устанавливать необходимые настройки. Любая, сложная и простая, большая и малая, распределенная и сосредоточенная в одном кабинете охранная телевизионная система должна иметь в своем составе следующие элементы:

• средства формирования видеоизображения (телевизионные камеры);
• линии передачиизображения,а также линии электропитания, линии передачи дополнительной информации и команд управления;
• устройства коммутации управления;
• устройства регистрации;
• средства отображения и оповещения;
• устройства электропитания.

Согласно ГОСТ Р 51558, в состав системы охранного телевидения могут входить как ТС обязательные для всех СОТ, так и необязательные для конкретных систем устройства. К обязательным для всех СОТ устройствам относятся [10]:

• телевизионная камера (ТК), одна или несколько;
• видеомонитор (ВМ) — устройство отображения изображения;
• линии передачи (ЛП);
• источник питания (ИП).

С использованием только обязательных устройств можно построить простейшую СОТ (см.рис. 1.2).

Рисунок1.2. Простейшая система охранного телевидения

Для расширения функциональных возможностей СОТ применяются необязательные технические средства, которыми являются:

• устройства коммутации и управления видеосигналов;
• устройства обработки и регистрации;
• обнаружители движения;
• видеонакопители;
• другое вспомогательное оборудование.

Деление оборудования систем охранного телевидения на обязательное и необязательное обусловлено историей развития систем видеонаблюдения.

Состав систем видеонаблюдения 1-го поколения являл собой тот минимальный набор технических средств, который обозначен в стандарте как обязательный. Примером таких систем является семейство промышленных телевизионных установок прикладного назначения ПТУ-44 – ПТУ-53. Они включали в свой состав одну или несколько телевизионных камер на основе электровакуумной передающей трубки (видиконе), видеоконтрольное устройство — телевизионный приемник на основе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) монохромного изображения, линии связи в виде коаксиальных кабелей и некоторое количество блоков питания. Установки комплектовались дополнительным оборудованием в виде пультов управления ТК и устройств коммутации телевизионного сигнала, если в состав системы входило более одной телекамеры.

К системам 2-го поколения принято относить СОТ, которые широко применяются в настоящее время для решения большого круга самых разноплановых задач. В большинстве случаев такая система включает весь перечень как обязательных, так и необязательных ТС (см.рис.1.3). Телевизионные камеры в большинстве современных систем построены на ПЗС-матрицах, а в качестве устройств отображения СОТ используются специализированные мониторы на основе электронно-лучевой трубки и жидкокристаллические (ЖК) видеомониторы как монохромного, так и цветного изображения.

Рисунок1.3. Структура типичной системы охранного телевидения

Системы 3-го поколения стали активно разрабатываться и применяться на практике относительно недавно. Они наделены так называемым распределенным интеллектом. Отдельные технические средства современных СОТ оснащаются самостоятельными схемами обработки видеосигнала, автоматизированными блоками управления с энергонезависимой памятью и другими микропроцессорными устройствами. Современные системы ориентированы на высокую надежность и быстродействие. Они свободно объединяются со средствами охранной пожарной сигнализации, контроля и управления доступом, образуя интегрированные системы безопасности (ИСБ).