Синилов В.Г. Системы охранной, пожарной и охранно-пожарной сигнализации

Подождите немного. Документ загружается.

В целом ЦСОТ имеют следующие отличительные особенности

от аналоговых систем:

• неограниченные возможности конфигурирования и модер-

низации;

• высокая функциональность и настраиваемость под конкрет-

ный объект;

• высокие характеристики скорости ввода видеоинформации и

качества ее записи;

• неограниченное время хранения записи и глубина архива;

• быстрый доступ к архиву по различным критериям и приори-

тетам;

• возможность удаленного доступа к видеоизображениям и

архивам;

• интеллектуальный детектор движения.

Рынок ЦСОТ растет, количество предложений увеличивается,

и неискушенному потребителю необходимо знать, на что обращать

внимание и каковы критерии выбора этого оборудования.

Все ЦСОТ независимо от исполнения и способа реализации

характеризуются тремя главными показателями: разрешением,

скоростью захвата (записи) и количеством каналов (телекамер).

В условиях конкретного, недорогого среднестатистического ком-

пьютерного «железа», а также с учетом ограниченной пропускной

способности PCI-шины компьютера выбор двух показателей с

высокими значениями сводит на «нет» третий. Записывать ви-

деоинформацию в такой ситуации можно:

• либо с высокими разрешением и высокой скоростью, но с

малого количества каналов;

• либо с высокими разрешением и с большого количества ка-

налов, но с малой скоростью;

• либо с высокой скоростью и с большого числа каналов, но с

малым разрешением.

Исключение составляют системы, применяющие аппаратное

сжатие видеоинформации на плате видеозахвата: PCI-шина ПК

разгружается и граница компромисса «разрешение — скорость—

количество каналов» значительно отодвигается. Но такая техно-

логия исключает последующую обработку видеоматериала про-

граммными ресурсами ПК, тем самым очень ограничивая набор

функций и возможностей системы в целом. Поэтому, в первую

очередь, необходимо обращать внимание на качество обработки

видеосигнала. Этот параметр ЦСОТ приобретает важное значение

для объектов с повышенными требованиями к безопасности. Для

полноценного обеспечения безопасности объекта в настоящее

время уже не достаточно просто следить за ситуацией, глядя в

монитор, и оперативно реагировать на нес. Необходимо вести

высококачественную запись, пригодную для идентификации ли-

102

чности и действий возможного нарушителя. Известно, что анало-

говая телекамера СОТ выдает изображение со скоростью 25 кадров

в секунду, что специалистами называется «потоком живого видео».

И именно такие телекамеры чаше всего используются в ЦСОТ как

самые распространенные и оптимальные по параметру цена —

качество.

Цифровое видео достигает качества лучших аналоговых СОТ

тогда, когда производится полная оцифровка каждого кадра. Мак-

симально возможное качество — разрешение оцифровки 768x576

пикселов с захватом полного кадра, а не одного поля с последу-

ющим его повторением. Такое разрешение оцифровки кадра по-

зволяет различить на мониторе индивидуальные черты лица че-

ловека, номерной знак автомобиля, номинал денежных купюр,

масти игральных карт и т.п.

Разрешение записи в формате полного кадра становится нор-

мой, однако многие устройства все еще записывают видеоинфор-

мацию в разрешении полукадра или даже четверти — ведь запись

телекамер низкого разрешения (320...380 телевизионных линий)

с высоким разрешением в пикселах не даст никакого преимуще-

ства, а только займет больше места на жестких дисках и увеличит

стоимость системы. Кроме того, для восприятия видеоинформа-

ции гораздо более важно горизонтальное разрешение, чем верти-

кальное. При оцифровке и записи полнокадрового изображения,

в котором присутствуют, например, несколько движущихся объ-

ектов, следует обращать внимание на функцию деинтерлейса —

устранение эффекта гребенки на экране монитора, возникающее

из-за черезстрочного метода передачи видеосигнала в аналоговом

тракте.

Другим фактором, влияющим на качество отображения и за-

писи видеоинформации, является используемый в системе алго-

ритм компрессии или сжатия оцифрованного изображения. На

рынке цифровых технологий в основном представлены системы,

использующие следующие типы компрессии: 1PEG, MIPEG,

MPEG-2, MPEG-4 (или Н-264 как развитие MPEG-4), Wavelet.

Основные принципы сжатия видеоинформации сводятся к

следующему:

• сжатие данных внутри отдельного кадра;

• оптимизация в передаче изменений между кадрами.

Даже при внешнем рассмотрении цифровых данных внутри

кадра видно, что в них много однотипной и дублируюшей инфор-

мации. Например, интенсивность фона чаще всего имеет посто-

янное значение. Многие отдельные участки изображения, зани-

мающие значительные размеры кадра, тоже имеют одинаковый

уровень цифрового сигнала. Естественно, что эту информацию

передавать полностью не имеет смысла. В соседних кадрах при

103

частоте 50 Гц относительное изменение информации очень не-

значительно, особенно в СОТ, где в кадре, как правило, находят-

ся неподвижные объекты. В этом случае основной подход при

сжатии видеоинформации заключается в том, что вся информация

не передается по кадрам, а происходит передача лишь изменений

между кадрами.

Более того, многие алгоритмы сжатия, используя динамические

модели объектов, достигают высоких коэффициентов сжатия при

передаче лишь этой изменяющейся информации. Другие алгорит-

мы не передают собственно изменяющиеся данные, а только ко-

эффициенты их изменения или коэффициенты экстра- и интерпо-

ляционных изменений между кадрами. Кроме того, в современных

кодеках (программах компрессии-декомпрессии) применяются

различные алгоритмы с использованием вероятностных методов,

математической статистики и др.

Не вдаваясь в дальнейшие подробности по отличиям одних

типов компрессии от других, отметим следующее. Практика и ис-

пытания показывают, что самым качественным форматом на се-

годняшний день является Wavelet без межкадрового сжатия. Од-

нако поток информации на запись в реальном времени может

достигать 3 Мбайт, что серьезно сказывается на стоимости на-

копителей информации (жестких дисков), а следовательно, и на

времени хранения информации. Формат MPEG-4 уступает Wave-

let по размеру кадра и качеству изображения, но более эффекти-

вен по соотношению качества и цены. В большинстве случаев

MPEG-4 обеспечивает хорошее качество и значительно меньшую

стоимость накопителей информации. Остальные форматы значи-

тельно уступают этим двум как в качестве, так и в размерах ка-

дра.

Аппаратное Wavelet сжатие происходит непосредственно на

платах видеоввода без использования центрального процессора.

Это позволяет обеспечить запись 16 каналов «живого» полноцвет-

ного видеоизображения в полном разрешении (768x576) на стан-

дартных материнских платах с процессором Pentium IV, 2,6 ГГц и

со стандартными жесткими (IDE) дисками. Следует отметить, что

многоканальную запись (более четырех каналов) в реальном вре-

мени с разрешением полного кадра могут осуществлять только

ЦСОТ на базе плат с аппаратной компрессией либо платы с ис-

пользованием шины компьютера PCI-Express. В любом случае это

достаточно дорогостоящие системы.

Естественно, что «живое» видео требуется не всегда. В охранных

целях достаточно осуществлять запись со скоростью 6... 12 кадров

в секунду. В этих случаях применяется мультиплексирование, при

котором часть времени неизбежно тратиться на синхронизацию.

В непрофессиональных системах это приводит к снижению общей

104

производительности системы. Следует также обращать внимание

на применение в ЦСОТ технических решений, позволяющих

полностьюустранитьнедостатки аналогового мультиплексирова-

ния. Профессиональная ЦСОТ вполне в состоянии обеспечить

стабильность таких параметров, как разрешение, скорость захва-

та, количество каналов.

Любая профессиональная ЦСОТ должна иметь в своем соста-

ве детектор движения. Применение цифровых технологий и ком-

пьютерной техники в охранном телевидении дали детектированию

шижения огромные возможности по сравнению с аналоговыми

системами. Считается нормой наличие в системе набора детекто-

ров для детектирования быстрого и медленного движения, а так-

же оставленных предметов. Многие системы могут создавать в

ноле зрения одной телекамеры зоны с различной чувствительностью

и другими параметрами. Более профессиональные системы позво-

ляют задавать направление движения, относительные размеры и

соотношения сторон объектов. Возможны также дополнительные

логические построения, задающие последовательность работы зон

в поле зрения одной или даже нескольких телекамер. Такой интел-

лектуальный детектор движения помогает настроить ЦСОТ для ав-

томатизации процесса наблюдения и удобства работы операторов,

повышая уровень безопасности охраняемого объекта.

При выборе или построении ЦСОТ большое внимание необ-

ходимо уделять способам хранения записываемой информации и

возможностям доступа к архиву и базам данных системы, а также

управлению ими. Прежде всего система должна обеспечивать

циклическую запись видеоинформации. Она позволяет в автома-

тическом режиме перезаписывать самые старые видеоархивы

новыми. Неплохо иметь так называемую функцию страйпирова-

ния — это когда записи распределяются по разным жестким ди-

скам. Также полезна функция «неудаляемого» архива, когда вы

специально помечаете какие-то записи и они не будут стираться

при стандартной циклической записи.

Хранить записанную видеоинформацию можно по-разному.

Наиболее прогрессивным считается специальный закрытый фор-

мат данных (файлов), оптимизированный под задачи охранного

телевидения. В этом случае появляется возможность избавиться

от многих недостатков, присущих стандартным мультимедийным

форматам, и обеспечить одновременно быстроту записи и эффек-

тивность воспроизведения. Для хранения данных должна при-

меняться полноценная система управления базами данных. При

этом очень полезно дублирование всех хранимых атрибутов и в

базе данных, и в самих файлах, что обеспечивает быстроту поис-

ка и самовосстановление архива при возможных сбоях операци-

онной системы.

105

И непременно любая ЦСОТ должна предоставлять пользова-

телю, как минимум, два уровня доступа: полный и ограничен-

ный.

Системы, построенные на базе ПК, допускают создание неогра-

ниченного количества пользователей и управление их уровнем

доступа.

Естественно, что любая профессиональная ЦСОТ должна об-

ладать возможностью работы по расписанию, иметь входы для

подключения внешних датчиков и выходы тревог, уметь управлять

поворотными устройствами и скоростными купольными телека-

мерами. Полезны также сквозные выходы и выходы на дополни-

тельные видеомониторы.

Для того чтобы не испытывать проблем при расширении задач

в области безопасности объекта, необходимо обращать внимание

на совместимость ЦСОТ с системами контроля доступа, охранной

и пожарной сигнализации, а также другими системами жизне-

обеспечения объекта.

Таким образом, только с помощью компьютера и цифровых

технологий можно получить гибкую, открытую для дальнейших

модернизаций систему охранного телевидения, которая всегда

будет удовлетворять требованиям, меняющимся чуть ли не каждый

день.

5.5. Средства и системы контроля и управления

доступом

Управление доступом представляет собой совокупность

программно-технических средств и организационно-администра-

тивных мероприятий, с помошью которых решается задача кон-

троля и управления доступом как на сам объект, так и в отдельные

его помещения, а также оперативный контроль за персоналом и

временем его нахождения на территории объекта.

Главным направлением развития СКУД является их интеллек-

туализация, т.е. передача максимально возможного количества

функций по сбору, обработке информации и принятию решений

аппаратным средствам СКУД и компьютерам. Система управления

доступом — это программно-аппаратный комплекс, включающий

в себя контроллеры СКУД, управляемые замки, считыватели,

турникеты, шлюзовые кабины, металлодетекторы, а также ком-

пьютеры и программное обеспечение верхнего уровня, облегча-

ющее настройку, мониторинг и оперативное управление правами

доступа персонала.

Контроллер — высоконадежный электронный прибор (спе-

циализированный компьютер), в котором хранятся информация

106

о конфигурации, режимах работы системы, перечень лиц, имею-

щих право доступа на объект, а также уровень их полномочий

(куда и когда именно можно ходить). В простых случаях мини-

мальный вариант контроллера может быть встроен в считыва-

тель.

Следующим важным звеном СКУД являются подключаемые к

контроллеру считыватели, позволяющие извлекать информацию

с «пропуска» пользователя — личного идентификатора. Эта ин-

формация затем поступает в контроллер, который и принимает

решение о допуске пользователя на объект или в помещение.

Контроллер можно настроить таким образом, что он будет запра-

шивать подтверждение принятого решения у компьютера. В на-

стоящее время применяются считыватели на основе разных тех-

нологий.

Довольно часто необходимо организовать двунаправленный

контроль прохода через одну дверь. В этом случае применяются

два считывателя: один — на вход, другой — на выход.

Любой считыватель предполагает ответную часть — карту

(идентификатор), которой приписан определенный уровень до-

ступа.

В настоящее время применяются различные виды карт, причем

всем им соответствует свой тип считывателя: Touch Memory (I

Button), Proximity, магнитные, менее распространенные — штри-

ховые, Wiegand, биометрические и др.

Для повышения надежности идентификации кроме считыва-

телей к контроллеру может подключаться клавиатура для набора

персонального идентификационного номера (PIN-кода, также

пин-кода).

К компонентам системы управления доступом относятся сле-

дующие:

• преграда, одновременно являющаяся средством пропуска

персонала или транспорта, — дверь, турникет, шлюзовая кабина,

шлагбаум и т. п.;

• исполнительный механизм для поддержания преграды в за-

крытом состоянии (нормальное состояние — доступ запрещен) —

замок для двери, запирающее устройство турникета, шлюзовой

кабины, шлагбаума и т. п.;

• устройства контроля состояния преграды — датчики разли-

чных типов (например, герконовые);

• средства управления устройством запирания с модулем иден-

тификации — контроллер со считывателем;

• идентификаторы — электронные пропуска, карты.

Процесс идентификации, т.е. опознания пользователя и опре-

деления его полномочий по доступу на режимную территорию или

в помещение, является важным моментом, определяющим струк-

107

туру, функциональные возможности, надежность и работоспособ-

ность систем управления доступом.

Наиболее широкое практическое распространение получили

следующие методы идентификации:

• использование механического ключа;

• организация пропускной системы обычного типа (пропуск с

фотографией — охранник на входе);

• при помощи кодового замка с набором кода на клавиатуре;

• посредством различного вида карт (электронных, механиче-

ских, магнитных), на которые нанесен код, определяемый специ-

альным устройством (считывателем);

• при помощи особых устройств, генерирующих модулирован-

ный ультразвуковой, инфракрасный или радиосигнал;

• при помощи технических устройств (биометрических

устройств), определяющих физиологические параметры человека,

такие как голос, отпечатки пальцев и т. п.;

• комбинированные методы.

Все упомянутые методы управления доступом применяются на

практике, и их список пополняется новыми.

Элементы систем контроля и управления доступом подразде-

ляются на обязательные, без которых система неработоспособна,

и дополнительные, улучшающие функциональные, сервисные

характеристики системы, а также ее надежность (рис. 5.8).

Контроллер является основным устройством системы, произ-

водящим идентификацию пользователя и дающим разрешение на

проход в случае, если считанный с идентификатора код совпадает

с кодом, хранящимся в памяти контроллера. При несовпадении

кода разрешение на проход не выдается.

Рис. 5.8. Элементы оснащения преград СКУД

108

Основными характеристиками контроллера являются:

• поддерживаемые режимы работы — автономный или сетевой

через линию связи с использованием компьютера;

• обслуживаемые типы считывателей;

• максимальное количество пользователей;

• возможность ведения протокола событий — наличие внутрен-

ней памяти для этого и ее размер;

• поддержка различных расписаний для прохода пользователей.

Электромеханические замки представляют собой обычные

замки, у которых механизм секретности дополнен элементами

электромеханики, позволяющими открывать замок как механи-

ческим ключом, так и подачей импульса тока от исполнительного

устройства — контроллера.

Электромеханические замки по способу установки подразде-

ляются на врезные и накладные, а по типу открывания двери — на

замки для правых и левых дверей, открываемых наружу и внутрь

помещений. Замки имеют один или несколько ригелей, в том

числе и противоотжимных, оборудуются защелкой, которая в не-

которых типах замков может быть совмещена с ригелем.

Отпирание замков производится двумя способами: основным

(электрическим) — подачей управляющего напряжения контрол-

лером; резервным (механическим) — поворотом механического

ключа, вставляемого в механизм секретности снаружи двери, или

при повороте постоянного ключа изнутри.

Электромеханическая защелка предназначена для запирания

правых и левых внутренних дверей объекта. Она используется

совместно с механическим замком врезного типа, имеющим

ригель-защелку.

Электромеханическая защелка в отличие от электромеханиче-

ского замка монтируется не в полотно двери, а в дверной косяк.

Она позволяет блокировать язычок защелки механического замка,

установленного в двери, при ее запирании и разблокировать замок

при подаче сигнала от контроллера.

Использование этих изделий позволяет полностью сохранить

замочную фурнитуру, ранее установленную на двери.

Совместно с электромеханическими защелками рекомендуется

использовать замки врезного типа, которые обладают следующи-

ми характеристиками:

• невозможность свободного отпирания замка поворотной

ручкой постоянного ключа изнутри или поворотной дверной ру-

чкой изнутри и снаружи (это условие необходимо для правильно-

го функционирования СКУД и регистрации проходов);

• возможность аварийного отпирания замка механическим

ключом (это условие необходимо для выхода из помещения в

аварийной ситуации).

109

В качестве недостатка электромеханической защелки следует

отметить, что она не позволяет обеспечить высокую механическую

надежность запирания дверей и не стыкуется с отдельными типа-

ми механических замков.

Принцип работы электромагнитного замка заключается в

притягивании металлической пластины, закрепленной на под-

вижной части двери, к сердечнику с обмоткой, закрепленному на

неподвижной дверной коробке.

Основная особенность такого замка состоит в применении

специальных магнитных материалов с высокой коэрцитивной

силой, позволяющей создавать усилие на разрыв до 500 кг при

потребляемой замком мощности 5... 10 Вт.

Конструктивно все замки такого типа устроены одинаково и

имеют схожие технические характеристики.

Замки имеют повышенную надежность из-за отсутствия в кон-

струкции подвижных деталей и трущихся частей. В случае отказа

электроники системы (контроллера) касание считывателя даже

зарегистрированной картой не поможет открыть дверь: необходи-

мо разорвать цепь питания электромагнитного замка. Это поможет

сделать ключ аварийного отпирания двери.

При использовании электромагнитного замка в разряд не-

обходимого дополнительного оборудования переходит доводчик.

Не лишним будет также использование блока резервного пита-

ния.

Электромеханические турникеты предназначены для управ-

ления потоками людей на проходных промышленных предпри-

ятий, в банках, офисах, административных учреждениях, магази-

нах, аэропортах, на вокзалах и в других местах.

Использование поясных турникетов в большинстве случаев

является оптимальным по цене и степени зашиты.

Турникеты обеспечивают высокую пропускную способность.

Наличие функции однократного прохода и возможность разделе-

ния потока людей по одному позволяет эффективно использовать

турникеты в системах контроля доступа.

Шлюзовые кабины и тамбуры предназначены для защиты от

попыток несанкционированного прохода на объект, обнаружения

металлических предметов, блокирования нарушителей, управле-

ния движением и разделения потока посетителей.

Шлюзовые кабины и тамбуры обеспечивают:

• организацию прохода на объект таким образом, что при от-

крытой наружной двери внутреннюю дверь открыть невозможно,

и наоборот;

• запрет посетителям на вход и выход из шлюза до окончания

процедуры выдачи пропусков и разрешения на посещение объ-

екта;

110

• блокирование в шлюзе выявленных потенциальных наруши-

телей.

Считыватель — устройство, расположенное, как правило, на

стене рядом с дверью или другим преграждающим устройством и

предназначенное для чтения идентификационного кода с карт

пользователей. В корпусе считывателя может быть установлен

светодиод для индикации приглашения к входу в случае успеш-

ного считывания кода.

Считыватель для То и с h Memory (I b u 11 о п) является

контактным датчиком, считывающим код с карты-таблетки при

касании ею считывателя.

Считыватель для магнит it ых карт своим внешним видом

и размерами напоминает пачку сигарет с прорезыо, а функцио-

нально представляет собой магнитный тракт магнитофона — маг-

ннтную головку, к которой специальный ролик прижимает маг-

нитную карту. Для считывания кода с магнитной карты пользо-

вателю следует провести ею в прорези считывателя вдоль всей ее

магнитной полосы. Наиболее развитые магнитные считыватели

имеют пин-клавиатуру и позволяют программировать функции

считывателя.

Считыватель Proximity генерирует магнитное излучение

определенной частоты (обычно 125 кГц). При внесении Proximity-

карты в зону действия считывателя это излучение через встроен-

ную в карту антенну подпитывает электронику карты. Получив

необходимую энергию для работы, карта пересылает на считыва-

тель свой идентификационный номер с помощью электромагнит-

ного импульса определенной формы и частоты. Длительность

такого цикла составляет обычно около 0,1 с.

Основной характеристикой считывателя Proximity является

расстояние, на котором происходит уверенное считывание кода,

которое для распространенных и недорогих считывателей состав-

ляет 6... 10 см. Лучшие и достаточно дорогостоящие считыватели

обеспечивают расстояние считывания до 60... 80 см. На таких рас-

стояниях можно вообще не вынимать идентификатор из кармана:

система допустит вас в защищенное помещение просто при под-

ходе к двери. (Следует учесть, что вы можете просто пройти рядом

с дверью, не имея намерения заходить в защищенное помещение,

а блокировка с исполнительных механизмов двери при этом будет

снята.)

При использовании системы управления доступом нормальным

состоянием двери считается закрытое, поэтому использование

датчиков положения двери обязательно. В СКУД могут исполь-

зоваться любые типы датчиков: концевые выключатели, герконы,

извещатели охранной сигнализации. На основании данных, по-

ступающих от этих датчиков, система анализирует состояние

111