Podstawowe cechy i wymagania stawiane instalacjom CCTV
Skrót CCTV pochodzi od słów: Closed Circuit TeleVision, czyli telewizja w układzie zamkniętym.
W nazewnictwie polskim telewizja dozorowa stanowi fragment zastosowań telewizji użytkowej związany z monitorowaniem i zabezpieczaniem osób i obiektów.
Instalacja telewizji dozorowej wymaga najwyższej kultury technicznej oraz zdolności przewidywania nawet mało prawdopodobnych zjawisk.
W systemach związanych z zabezpieczeniami każdy instalator i użytkownik, musi mieć świadomość, iż urządzenia o zbyt słabych parametrach, w stosunku do powierzonych im zadań, mogą w przyszłości nieść zagrożenie mienia a nawet życia. Skutkuje to także problemami z awaryjnością.
Licencja pracownika zabezpieczenia technicznegoWykonywanie instalacji telewizji dozorowej wymaga uprawnień.
Licencja
Licencję – zezwolenie na wykonywanie zadań związanych z ochroną osób i mienia powinien posiadać każdy pracownik wykonujący usługi w tej dziedzinie. Licencja I stopnia upoważnia do wykonywania instalacji, licencja II stopnia upoważnia również do projektowania. W jednym wniosku można starać się o licencję I i II stopnia. Nie jest przy tym wymagane zdawanie egzaminów – trzeba się legitymować wykształceniem z zakresu szeroko pojętej elektroniki (wchodzą w grę również niektóre specjalności mechaniczne), przez policję sprawdzana jest również opinia w środowisku.
Licencję – zezwolenie na wykonywanie zadań związanych z ochroną osób i mienia powinien posiadać każdy pracownik wykonujący usługi w tej dziedzinie. Licencja I stopnia upoważnia do wykonywania instalacji, licencja II stopnia upoważnia również do projektowania. W jednym wniosku można starać się o licencję I i II stopnia. Nie jest przy tym wymagane zdawanie egzaminów – trzeba się legitymować wykształceniem z zakresu szeroko pojętej elektroniki (wchodzą w grę również niektóre specjalności mechaniczne), przez policję sprawdzana jest również opinia w środowisku.
Sposób uzyskania licencji i koncesji, wymagane dokumenty oraz wzory odpowiednich legitymacji zawiera Rozp. MSWiA.
Koncesja
Koncesję na działalność gospodarczą w zakresie świadczenia usług zabezpieczenia technicznego musi posiadać tylko ta firma, która świadczy usługi w zakresie zabezpieczania obiektów podlegających obowiązkowej ochronie, sposób uzyskania koncesji oraz listę obiektów podlegających obowiązkowej ochronie zawiera Ustawa.
Koncesję na działalność gospodarczą w zakresie świadczenia usług zabezpieczenia technicznego musi posiadać tylko ta firma, która świadczy usługi w zakresie zabezpieczania obiektów podlegających obowiązkowej ochronie, sposób uzyskania koncesji oraz listę obiektów podlegających obowiązkowej ochronie zawiera Ustawa.
Systemy dozorowe CCTV w zastosowaniach dotyczących zabezpieczenia – norma EN 50132-7. Ze względu na odpowiedzialność systemów ważne jest stosowanie sprawdzonych algorytmów wykonywania tych instalacji, takie rozwiązania zawarte są w powyższej normie.
Zaleca się następującą procedurę wdrażania systemów CCTV:
- opracowanie wymagań użytkowych;
- projektowanie systemu;
- uzgodnienie wyboru urządzeń;
- zainstalowanie i uruchomienie systemu;
- ustawienie tablic o działającym systemie CCTV:
- przekazanie systemu klientowi;
- konserwacja (utrzymanie w ruchu).
Szczególnie istotnym, a lekceważonym przez inwestorów i instalatorów elementem budowy systemu jest wizualna informacja o instalacji monitoringu, jej odstraszające znaczenie może mieć istotny wpływ w ochronie obiektu. Przykłady tablic informacyjnych można obejrzeć w artykule: Monitoring Londynu.
Jakość monitoringu
Rozporządzenie MSWiA w sprawie sposobu utrwalania przebiegu imprez masowych dotyczy tylko fragmentu instalacji monitorujących Jednak ważność tematu pozwala rozszerzyć te wymagania na inne, mniej odpowiedzialne instalacje.
Rozporządzenie MSWiA w sprawie sposobu utrwalania przebiegu imprez masowych dotyczy tylko fragmentu instalacji monitorujących Jednak ważność tematu pozwala rozszerzyć te wymagania na inne, mniej odpowiedzialne instalacje.
Brak szczegółowych wytycznych związanych z parametrami technicznymi instalacji monitoringu powoduje wiele kontrowersji szczególnie w przypadku porównywania ofert cenowych, dlatego określenie wymagań podstawowych na podstawie Rozporządzenia może być przydatne we wszystkich ocenach projektów monitoringu.
Parametry techniczne instalacji do monitoringu imprez masowych będą również wskazówką dla inwestorów i instalatorów monitoringu miejskiego, zwłaszcza w kwestii uznawania materiałów pochodzących z zapisu jako dowodu w sądzie.
Projektując, budując, i użytkując instalacje warto zapoznać się Rozporządzeniem w całości.
Rozporządzenie ministra spraw wewnętrznych i administracji z dnia 28 października 2004 r. w sprawie sposobu utrwalania przebiegu imprez masowych oraz minimalnych wymagań technicznych dla urządzeń rejestrujących obraz i dźwięk (Dz. U. Nr 243, poz. 2438).
Rozporządzenie ministra spraw wewnętrznych i administracji z dnia 28 października 2004 r. w sprawie sposobu utrwalania przebiegu imprez masowych oraz minimalnych wymagań technicznych dla urządzeń rejestrujących obraz i dźwięk (Dz. U. Nr 243, poz. 2438).
Wymagania użytkowe
Opracowanie precyzyjnych wymagań użytkowych jeszcze przed rozpoczęciem inwestycji pozwoli na prawidłowe jej zaprojektowanie oraz optymalny dobór sprzętu uwzględniający wymagania i koszty.
Z jednej strony firma podejmująca się wykonania instalacji powinna, z własnej inicjatywy oczekiwać odpowiedzi na poniższe pytania, z drugiej strony inwestor może być pewny, że bez przekazania tych informacji odpowiedzialny wykonawca nie powinien podejmować się żadnych prac.
12 pytań do planującego wykonanie instalacji telewizji dozorowej ułatwiających sformułowanie wymagań użytkowych:
- Jakiego rodzaju zagrożenia mają być monitorowane?
- Jaki obszar ma być monitorowany?
- Jaki jest cel monitorowania poszczególnych stref?
- Jaki ma być stopień automatyzacji?
- Jaka powinna być reakcja systemu na naruszenia poszczególnych stref?
- Jaki powinien być czas reakcji systemu?
- W jakich warunkach środowiska mają funkcjonować urządzenia?
- Jaki ma być sposób sterowania systemem?
- Ile jednoczesnych zdarzeń powinien obsłużyć system?
- Jaki ma być zasięg i bezpieczeństwo transmisji sygnału?
- Jaka powinna być forma przeszkolenia pracowników obsługujących?
- W jakiej formie i przez kogo ma być prowadzona konserwacja systemu?
Powyższe pytania opracowano na podstawie wymagań użytkowych zawartych w normie: Systemy dozorowe CCTV w zastosowaniach dotyczących zabezpieczenia EN 50132-7 ich szersze omówienie można znaleźć tutaj.
Norma EN 50132-7 omawia proces projektowania, wykonania i odbioru instalacji przemysłowej, zawarte tam wskazówki są na tyle istotne, że trudno wykonać dobrą instalację bez stosowania podanych tam algorytmów. Każdy instalator, a nawet inwestor powinien wyposażyć się w nią.
Pytania związane z podstawami projektowania systemu
Lokalny, czy globalny?
Zastosowanie cyfrowej techniki obróbki sygnału pozwala na transmitowanie sygnałów poprzez Internet bez ograniczeń odległościowych. Jednak już w fazie projektowania wymaga zabezpieczenia odpowiednich łączy telekomunikacyjnych (np. przepustowość, stały adres IP) oraz decyzji, w którym momencie nastąpi digitalizacja sygnału: kamera (webkamera), za kamerami ( w wideowebserwerach), w urządzeniach zapisujących (karty cyfrowej rejestracji, rejestratory cyfrowe). Transmisja sygnału wizji otwiera nowe możliwości nadzoru zdalnego nad obiektami.
Zastosowanie cyfrowej techniki obróbki sygnału pozwala na transmitowanie sygnałów poprzez Internet bez ograniczeń odległościowych. Jednak już w fazie projektowania wymaga zabezpieczenia odpowiednich łączy telekomunikacyjnych (np. przepustowość, stały adres IP) oraz decyzji, w którym momencie nastąpi digitalizacja sygnału: kamera (webkamera), za kamerami ( w wideowebserwerach), w urządzeniach zapisujących (karty cyfrowej rejestracji, rejestratory cyfrowe). Transmisja sygnału wizji otwiera nowe możliwości nadzoru zdalnego nad obiektami.
Kolor, czy czarno – biały?
W współczesnych systemach cyfrowej obróbki i zapisu sygnału możliwe jest używanie, w jednej instalacji: kamer cz-b, kolorowych. Jednak najlepszym rozwiązaniem jest montaż kamer typu Dzień/Noc. Kamery te pozwalają na obserwację przez całą dobę. Przy dziennym świetle obraz jest kolorowy, po zmroku kamera przełącza się w tryb B/W. W przypadku prowadzenia rejestracji w nocy pole widzenia kamery można doświetlić reflektorem podczerwieni.
W współczesnych systemach cyfrowej obróbki i zapisu sygnału możliwe jest używanie, w jednej instalacji: kamer cz-b, kolorowych. Jednak najlepszym rozwiązaniem jest montaż kamer typu Dzień/Noc. Kamery te pozwalają na obserwację przez całą dobę. Przy dziennym świetle obraz jest kolorowy, po zmroku kamera przełącza się w tryb B/W. W przypadku prowadzenia rejestracji w nocy pole widzenia kamery można doświetlić reflektorem podczerwieni.
System kolorowy pozwala na lepszą obserwację szczegółów, dlatego lepiej spełnia wymagania np. przy obserwacji tłumu na ulicy, klientów w supermarketach. Jest on jednak mniej czuły od kamer cz-b, dlatego wymaga z reguły lepszego oświetlenia, nie pozwala na obserwację w nocy. Czułość widmowa kamer cz-b obejmuje zakres podczerwieni, dzięki czemu przy zastosowaniu reflektorów podczerwieni możliwa jest dyskretna obserwacja w nocy.
Jakość obrazu?
Jest ona związana zarówno ze stosowaniem odpowiednich: kamer, toru transmisji, obróbki sygnału, a także sposobu zapisu i wizualizacji.
Jest ona związana zarówno ze stosowaniem odpowiednich: kamer, toru transmisji, obróbki sygnału, a także sposobu zapisu i wizualizacji.
Zastosowanie jednego elementu o gorszych parametrach obniża możliwości całego systemu. Kamery o standardowej rozdzielczości – monochromatyczne 480 linii, kolorowe – 420 linii spełniają swoją rolę w układach obserwacyjnych. W przypadku konieczności weryfikacji osób, tablic rejestracyjnych itp. Należy rozważyć, bądź przetestować kamery o wysokiej rozdzielczości, odpowiednio 630 i 540 linii.
W rozległych sieciach należy zwrócić uwagę na nieusuwalne zniekształcenia obrazu związane z transmisją kablem. Z reguły, przy dobrych – miedzianych kablach, nie obserwuje się wpływu zaszumienia na odległościach do 300 – 400 m. Przy dłuższych odcinkach należy rozważyć stosowanie wzmacniaczy. Przy przesyłaniu sygnału analogowego i większych odległościach powyżej 1000m należy stosować połączenia za pomocą przewodów światłowodowych.
Równie ważny jest dobór urządzenia i nośnika, na którym rejestrowany będzie obraz z kamer. Zapis cyfrowy na dysku twardym pozwala na uzyskanie zawsze jednakowo dobrej jakości nagrania, bez względu na ilość zapisów, jednak sposób i jakość kompresji wpływa zdecydowanie na jakość obrazu.
I wreszcie na jakość obrazu mają wpływ monitory; monitory kolorowe mają mniejsze rozdzielczości, należy zwrócić uwagę, żeby monitor nie miał mniejszej rozdzielczości niż kamera.
Problem jakości obrazu i testów został szczegółowo omówiony w artykule:
Test jakości obrazu w systemach telewizji przemysłowej.
Test jakości obrazu w systemach telewizji przemysłowej.
Sterowany, czy stały?
Duże znaczenie w systemach CCTV może mieć możliwość obserwacji wybranych szczegółów otoczenia. Konieczność sterowania obiektywów (zoom, ostrość, przysłona) jak i urządzeń służących do zmiany położenia kamery (obrotnice pion/poziom) wymaga doboru odpowiednich urządzeń: odbiorników i sterowników telemetrycznych.
Duże znaczenie w systemach CCTV może mieć możliwość obserwacji wybranych szczegółów otoczenia. Konieczność sterowania obiektywów (zoom, ostrość, przysłona) jak i urządzeń służących do zmiany położenia kamery (obrotnice pion/poziom) wymaga doboru odpowiednich urządzeń: odbiorników i sterowników telemetrycznych.
Projektując systemy CCTV należy pamiętać, że dodanie dodatkowej kamery może być znacznie tańsze i bardziej niezawodne niż wprowadzenie sterowania do układu (zawodność układów mechanicznych).
Odporność na zniszczenie
Niektóre systemy są szczególnie narażone na zniszczenie, dlatego trzeba rozważyć stosowanie odpowiednich urządzeń, np. kamer zabudowanych w poliwęglanowych osłonach (dworce, izby wytrzeźwień). Warto również stosować kamery kamuflowane, ukryte np. w zegarach, W celu optycznego zwiększenia liczby kamer warto stosować atrapy kamer. Istotny jest także sposób prowadzenia kabla, zabezpieczający go przed przecięciem. Należy brać także pod uwagę odporność systemu na oślepienie poprzez skierowanie ostrego światła na kamerę kamery
Nowe funkcjonalności monitoringu CCTV
Przyszłością CCTV są instalacje oparte na sieciach IP, oferują one prostą możliwość monitorowania obiektów rozproszonych oraz o dużej ilości kamer w systemie. Można je łatwo rozbudowywać, zmieniać konfigurację i wspierać oprogramowaniem, przez co koszty ich eksploatacji są niskie. Już obecnie monitoring CCTV IP jest jedynym racjonalnym rozwiązaniem stosowanym w instalacjach miejskich.
Nowa era w monitoringu – CCTV IP
Przykładem możliwości CCTV IP jest ogólnoświatowa sieć monitoringu firmy Cisco, która integruje w jeden system 296 obiektów monitorowanych, rozproszonych w 60 krajach. W ramach tej instalacji pracuje 2661 kamer.
W takiej formule zbiorczy monitoring np. stacji benzynowych, czy ujęć wody na terenie jednego regionu nie wydaje się niczym skomplikowanym. Architektura budowy sieci instalacji monitorigu IP jest identyczna jak zwykłych sieci informatycznych i oczywiście może je również wykorzystywać.
Technologia CCTV IP jest jeszcze w fazie rozwoju więc każde praktyczne rozwiązanie jest pożyteczne w analizie funkcjonalności.
Monitoring obiektów magazynowych i budynku biurowego.
Na działce o szerokości 100m i długości 800m został zrealizowany budynek biurowy i magazynowy. Inwestor w trakcie budowy zażyczył sobie pełny monitoring placu budowy oraz przyszłościową instalację około 50 kamer, w większości zlokalizowanych w budynku magazynowym, przy czym docelowe Centrum Monitoringu znajdować się powinno w budynku biurowym.
Analizując możliwości techniczne wzięto pod uwagę zalecenia inwestora co do możliwości przemieszczania punktów obserwacyjnych, wsparcia programowego zmniejszającego liczbę osób obsługujących system.
Rozwiązanie hybrydowe oparte na wykorzystaniu kamer analogowych oraz IP.
Teren budowy jest dość trudny do monitoringu, gdyż ze względu na obecność maszyn generowane jest wiele zakłóceń. Dodatkowo, należało tak zaprojektować sieć, by była możliwość jej wykorzystania jako wydajnej sieci transmisji danych, głosu oraz wideo.
Część szkieletową instalacji oparto na światłowodzie, gdyż w stosunku do kabli zapewnia on znakomite możliwości transmisyjne, a ponadto odporność na zakłócenia elektromagnetyczne, brak generacji zakłóceń elektromagnetycznych, brak prądów błądzących, brak różnic potencjałów, małą tłumienność, dużą trwałość – rzędu 25 lat. Dzięki dużej przepustowości światłowodu można zachować łatwość podłączania dowolnego rodzaju nowych urządzeń.
Etap I – budowa
W pierwszych dniach budowy został położony 250 m odcinek światłowodu typu zewnętrznego 20- włóknowego, w powłoce antygryzoniowej, łączący oba wznoszone budynki.
Na czas budowy uruchomiono rozwiązanie tymczasowe spełniające wszystkie wymagania inwestora. Na wysokim maszcie zainstalowano stałe kamery analogowe oraz kamerę IP typu Speed Dome. Obraz z kamer analogowych zapisywany jest jako dokumentacja budowy, jest również udostępniany w Internecie dla podglądu postępu prac przez inwestora. Kamery stałe, zamocowane na maszcie mają funkcje tymczasowe, przewidywane tylko na okres budowy. Zdecydowano się na stosunkowo tanie rozwiązanie przejściowe – zapis z kilku kamer następuje w oparciu o kartę Adacs AD-10016B.
Natomiast, ze względu na konieczność szczegółowego monitoringu budowy przez służbę ochrony, zastosowano kamerę IP Speed Dome firmy ACTi, typu 6230. O zastosowaniu kamery IP zadecydowała łatwość budowy instalacji sterowania kamerą oraz proste czynności instalacyjne związane ze zmianą miejsca jej instalacji. Praca tej kamery przewidywana jest w kilku miejscach w trakcie postępu prac budowlanych, więc, ze względu na najniższe koszty, została podłączona do sieci bezprzewodowo.
Kamera posiada 27- krotny zoom optyczny i 10- krotny zoom cyfrowy. Zbudowana na najnowszym przetworniku Sony SuperHAD CCD oraz kompresująca obraz w MPEG-4, z rozdzielczością D1 pozwala wykorzystać funkcjonalność zoomu cyfrowego ( rozdzielczość D1 pozwala znacznie powiększać obraz bez utraty szczegółów). Wysokiej jakości i rozdzielczości obraz powiększany cyfrowo jest nadal znakomicie czytelny. Kompresja MPEG-4 typu ASP zastosowana w kamerze ACTi pozwala na przesyłanie czytelnych obrazów przy stosunkowo małym strumieniu danych. Do zapisu obrazu z kamery w czasie budowy użyto oprogramowania ACTi Streaming Activator.
Ponieważ instalator nie miał do tej pory doświadczenia w eksploatacji kamery tego typu z transmisją bezprzewodową zdecydował się zebrać doświadczenia w trakcie budowy. Do transmisji zastosowano dwa Acces Point’y typu Compex WPE54AG pracujące w paśmie 5GHz, które z jednej strony podłączono do kamery IP, a drugiej strony poprzez kabel UTP bezpośrednio do portu RJ-45 switcha. AP pracują w trybie WDS. Trzymiesięczna praca bezprzewodowych urządzeń, w warunkach wyjątkowo niskiej temperatury, okazało się stabilna, więc docelowo ten tryb transmisji został również wykorzystany w instalacji.
Etap II – docelowy
Rozwiązanie hybrydowe przyjęte zostało ze względu na znacznie niższe koszty kamer analogowych. Ich wykorzystanie jest przewidywane zwłaszcza w budynku biurowym (określone jest ich miejsce, nie będzie ono zmieniane, a kamery nie będą sterowane zewnętrznie). Zostaną one podłączone w tradycyjny sposób do hybrydowej karty zapisu firmy ACTi typu PCI-4100. Hybrydowa karta ACTI umożliwia zapis z kamer analogowych i IP.
Kamery sterowane typu PTZ oraz kamery instalowane już po urządzeniu magazynu będą typu IP, ze względu na łatwość rozbudowy instalacji i sterowania.
Pomiędzy szkieletem sieci (światłowodem) a gniazdami sieciowymi, ze względu na łatwość instalacji zdecydowano się poprowadzić skrętkę kategorii 5, stosując switche zarządzalne z portami światłowodowymi oraz z portami RJ-45, do których będą podłączone gniazda.
Docelowo postanowiono zastosować profesjonalne oprogramowanie Centrum Monitoringu, konfigurowane pod instalację. Profesjonalne oprogramowanie znacząco zredukuje koszt obsługi systemu poprzez automatyzację procedur monitoringu.
CCTV IP a monitoring rozproszony
Klasycznym przykładem monitoringu rozproszonego jest monitoring miejski. Poza dużym rozrzutem terytorialnym punktów kamerowych częstym również wymogiem jest zastosowanie kilku, oddalonych od siebie punktów dozoru (policja, straż miejska, urząd miasta). Przy zastosowaniu technologii CCTV IP tworzenie większej ilości punktów dozoru nie stanowi żadnego problemu.
Wystarczy, że każdy z nich będzie miał szerokopasmowy dostęp do sieci WAN i przy użyciu komputerów i odpowiedniego oprogramowania tworzenie kolejnych punktów dozoru jest nadzwyczaj proste i nie wymaga dodatkowych inwestycji w infrastrukturę kablową. Oczywiście, każdy z punktów dozoru może być także wyposażony w tradycyjne monitory analogowe, ściany świetlne i klawiatury z manipulatorami drążkowymi. Jest to możliwe dzięki zastosowaniu transkoderów, które strumień sygnału cyfrowego MPEG4 potrafią zamienić ponownie w analogowy sygnał wizji, natomiast sygnały sterujące z klawiatur w strumień cyfrowy MPEG4.
CCTV IP w Opatowie. CCTV w sieciach IP to podstawowa technologia nowoczesnego monitoringu miejskiego. Instalacja monitoringu w oparciu o sieci IP daje ogromne możliwości budowania dużych i rozległych instalacji. W tradycyjnym – analogowym monitoringu występowały problemy transmisji sygnału na dalsze odległości.
W Opatowie (województwo Świętokrzyskie) uruchomiono we wrześniu nowoczesny system monitoringu miejskiego w technologii CCTV IP. Zainstalowane zostały dwie kamery ACTI z głowicami szybkoobrotowymi CAM-6110 K1211. Kamery zostały zainstalowane na słupach oświetleniowych, montowanych specjalnie pod potrzeby monitoringu. Użyto również kamerę stałopozycyjną CAM-5120 K1110, skierowanej na Bramę Warszawską, gdzie zdarzają się dość często akty wandalizmu.
Sygnał z kamer jest przesłany drogą radiową . W centrum jest komputer PC z zainstalowanym oprogramowaniem Streaming Activator. Umożliwia ono zapis, podgląd i sterowanie kamerami z głowicami obrotowymi obrazu z kamer. System jest w pełni przygotowany pod rozbudowę