IP-Видеонаблюдение

Современная техника – системы IP-видеонаблюдения

IP-видеонаблюдение – это закономерный переход от аналоговых технологий передачи и обработки видеоизображений к цифровым.

В классической аналоговой системе видеонаблюдения, видеоизображения от источника –телекамеры, передавались по коаксиальным линиям в аналоговой форме - композитный видеосигнал. Видеосигнал поступал на устройства обработки – матричные видеокоммутаторы, видеомультиплексоры и др., далее на устройства видеорегистрации – специализированные видеомагнитофоны и на устройства вывода – видеомониторы. В этой схеме «узким местом» являлся видеомагнитофон, который не позволял производить видеорегистрацию с максимальным разрешением выдаваемым наилучшими телекамерами; разрешение телекамер достигает 540 Твл цветное изображение, и 600 Твл черно-белое, а максимальное разрешение видеомагнитофона 400Твл. При этом он не мог записать видеосигналы от нескольких телекамер параллельно со скоростью 25 кадров/сек. для каждой телекамеры. Максимальная скорость записи достигала 17кадров/сек. при этом эта скорость приходилась на все телекамеры; в типичном случае использовался видеомультиплексор на 16 каналов, соответственно изображение с каждой телекамеры записывалось не чаще чем 1кадр/сек.

Ситуация коренным образом изменилась с появлением (разработкой) цифровых гибридных виоерегистраторов, устройств имеющих аналоговые входы (композитный видеосигнал) но производящих регистрацию в цифровом виде на накопители на «жестких» дисках. В одном случае используются персональные компьютеры под управлением стандартной операционной системы (Windows и др.) с установленными специализированными платами «видеозахвата» и специализированным программным обеспечением для видеорегистрации, в другом случае цифровые видеорегистраторы являются специализированным оборудованием для ip-видеонаблюдения, устройствами «заточенными» под задачу видеорегистрации, то есть специально разработанное вычислительное устройство с максимально «облегченной» операционной системой (Linux, Windows Embeded и др.), соответственно максимально надежное. Цифровые гибридные видеорегистраторы позволяют осуществлять видеорегистрацию с максимально выдаваемым телекамерами качеством – разрешение 540 Твл цветное изображение, и 600 Твл черно-белое, при этом со скоростью 25 кадров/сек. на каждый канал, то есть общая скорость регистрации в случае 16 каналов – 400кадров/сек. При этом видеорегистрация происходит с использованием одного из алгоритмов сжатия - M-JPEG, MPEG-2, MPEG-4, H.264. Таким образом, наметилась тенденция перехода на качественно другой уровень - на цифровые технологии обработки видеоизображений, но технология передачи (доставки) видеоизображений оставалась по-прежнему аналоговой.

Как известно, аналоговая передача сигнала по кабельным линиям подвержена ослаблению, искажению (необратимые потери) и имеет относительно невысокую помехозащищенность. То есть качество изображения при просмотре телекамеры непосредственно подключенной к видеомонитору выше, нежели при просмотре телекамеры подключенной к видеомонитору через кабельную линию (коаксиальный кабель) длиной скажем 200м. Переход на цифровые технологии передачи сигнала непосредственно от телекамеры к активному коммутационному устройству позволяет полностью исключить необратимые потери и доставить видеоизображения в изначальном виде (цифровые методы кодировки сигнала позволяют восстановить исходный сигнал на конце кабельной линии даже при ослаблении, искажении и влиянии помех).

В качестве цифровых технологий передачи видеоизображений в оборудовании IP-видеонаблюдения используются хорошо известные и широко использующиеся технологии Локально-вычислительных сетей (ЛВС) – Ethernet, протокол TCP/IP. IP-телекамера сама передает видеоизображения (видеопоток) в цифровом виде – алгоритм сжатия M-JPEG, MPEG-2, MPEG-4, H.264. То есть каждое IP-устройство – IP видеокамера, видеорегистратор, рабочая станция (компьютер) для просмотра видеоизображений - являются адресными цифровыми устройствами и обмен и хранение потоков видеоинформации осуществляется в цифровом виде без потерь. Кроме того, в системах IP-видеонаблюдения становится возможным использование современных телекамер со сверхвысоким разрешением 1024х720 (720p), 1920x1080 (1080p, Full HD), 3 МП, 4МП, 8МП и т.д., со скоростью 25 кадров/сек. («живое видео»).

Переход на технологию IP-видеонаблюдения (цифровую передачу) позволяет использовать широкие возможности Локально-вычислительных сетей (ЛВС).

Некоторые из них:

  1. Возможность дистанционного конфигурирования параметров IP-видеокамеры – двустороння связь;
  2. Возможность тиражирования видеопотоков многим конечным потребителям – “multicasting”, что минимизирует трафик в сети и снижает требования к аппаратной части серверов и рабочих станций (компьютеров);
  3. Возможность резервирования магистральных линий связи – дублирование линий связи между активными коммутационными устройствами: сетевыми коммутаторами, видеорегистраторами и пр.;
  4. Ip-видеонаблюдение через интернет. Возможность передачи видеоинформации (видеопотоков) на большие расстояния по существующим каналам связи (протокол TCP/IP);
  5. Возможность использования функции Power over Ethernet (PoE) – электропитание IP-видеокамеры (48В) по тому же кабелю («витая пара») что и происходит передача видеоданных, что исключает необходимость в прокладке отдельного кабеля питания к каждой телекамеры и в случае большой распределенной системы является очень эффективным. (Использование этой возможности предполагает установку сетевого коммутатора с функцией PoE);
  6. Возможность осуществления видеорегистрации на iSCSI RAID-массивах, которые подключаются непосредственно к активным коммутационным устройством – сетевым коммутаторам, то есть видеопотоки от телекамер направляются непосредственно на iSCSI RAID-массивы, конфигурирование и управление происходит специализированным программным обеспечением, установленном на отдельном (выделенном) сервере;

Следует отметить, что цифровая передача данных (Ethernet, протокол TCP/IP) по медному кабелю типа «витая пара» имеет ограничение 90м., в случае аналоговой передачи видеосигнала по коаксиальному кабелю RG-59 это расстояние составляет 250м. Увеличить расстояния в системах IP-видеонаблюдения возможно посредством использования медиаконверторов передачи данных Ethernet по оптоволоконным линиям (до 100км) или по коаксиальному кабелю RG-59 (до 450м.).

При проектировании системы IP видеонаблюдения, следует отметить некоторые особенности, кроме подбора соответствующего оборудования для видеонаблюдения (IP видеокамер), необходимо рассчитывать производительность локально-вычислительной сети для обеспечения прохождения IP видеопотоков от видеокамер и сетевых видеорегистраторов; Проект и монтаж системы IP видеонаблюдения через интернет требует точного выполнения требований по обеспечению необходимой категории локально-вычислительной сети (5е, 6 и т. д.).

Эксплуатация и техническое обслуживание готовых решений IP видеонаблюдения должна выполняться высококвалифицированным персоналом, и требует специального инструмента и оборудования для тестирования пассивных компонентов локально-вычислительной сети.

Система Видеонаблюдения, построенная на основе IP-технологий, является максимально качественной, прогрессивной, современной и перспективной системой видеонаблюдения на сегодняшний день.

Пример проекта системы IP видеонаблюдения типовой электроподстанции 220кВ

Схема расположения IP телекамер

 

 

Структурная схема системы IP видеонаблюдения

 

 

 

Система Телевизионного Наблюдения подстанции, выполненная по технологии IP-видеонаблюдения состоит из 5 функциональных частей: подсистема наружного охранного видеонаблюдения, подсистема наружного технологического видеонаблюдения, подсистема цифровой видеорегистрации (Аппаратная, здание ОПУ), пост наблюдения – АРМ КПП (Пост охраны).

Подсистема наружного охранного видеонаблюдения построена на базе 8-и стационарных телекамер и одной поворотной телекамеры.

Наружные стационарные IP-видеокамеры установлены на отдельно стоящих опорах на периметре подстанции и обеспечивают наблюдение за периметром подстанции, подходами к подстанции и прилегающей к периметру территорией.

Наружная поворотная телекамера установлена на отдельно стоящей опоре у ворот периметра подстанции и обеспечивает наблюдение за въездом/выездом на территорию, входом/выходом через КПП и прилегающей к подстанции территории.

Подсистема наружного технологического IP-видеонаблюдения построена на базе 5-и поворотных IP-видеокамер.

Наружные поворотные телекамеры установлены на металлоконструкциях технологического оборудования подстанции и обеспечивают наблюдение за технологическими процессами и всей территорией подстанции.

Все наружные телекамеры установлены в гермокожухах с автоматическим обогревом, обеспечивающих защиту от атмосферных осадков и изменений температуры от -40°С до +50°С.

Учитывая большую удаленность телекамер (более 90м) и высокую помеховую обстановку на подстанции предусмотрены промышленные медиаконверторы Ethernet-оптоволокно в шкафах уличного исполнения в непосредственной близости телекамер. IP-видеопотоки от всех телекамер до медиаконверторов поступают по экранированному патч-корду, категории 5е.

Все наружные стационарные телекамеры оснащены варифокальными объективами, что позволяет более гибко настраивать угол обзора каждой из телекамер по месту.

Оборудование подсистемы цифровой видеорегистрации (Аппаратная, здание ОПУ) является основным. Оно состоит из крейта с промышленными медиаконверторами Ethernet-оптоволокно (14шт.), сетевого гигабитного коммутатора и цифрового сетевого видеорегистратора со встроенным дисковым массивом с резервированием (уровень RAID-5).

Основное оборудование обеспечивает: круглосуточную цифровую видеорегистрацию IP-потоков (H.264) всех телекамер со скоростью 25 кадров/сек на канал; длительность хранения среднесрочного видеоархива не менее 7-и суток; определение (сигнализирование) пропадания IP-потока от любой телекамеры; протоколирование событий в ручном и автоматическом режиме с указанием текущего времени, текущей даты, номера и/или имя телекамеры; возможность выводы IP-потоков (H.264) от телекамер(-ы) на АРМ («живое видео»), так возможность вывода IP-потоков (H.264) от телекамер(-ы) из среднесуточного видеоархива.

 

Пост наблюдения – АРМ КПП (Пост охраны) построен на базе персонального компьютера c 24” ЖК-монитором. К АРМ-у КПП Поста охраны также подключена цифровая клавиатура управления с джойстиком.

Оборудование поста наблюдения системы IP-видеонаблюдения обеспечивает:

  • просмотр полноэкранных изображений или «мультикартинки» от любой из 14-и телекамер на мониторе АРМ-а, выбранной(-ых) на планах подстанции;
  • вывод изображения телекамеры, соответственно «тревожному» событию – сработка детектора движения, пропадания связи с телекамерой;
  • управление поворотными телекамерами с цифровой клавиатуры с джойстиком.

 

Компания ФБ-Сервис предлагает профессиональные услуги в области создания проектов ip-видеонаблюдения, монтажа и дальнейшего технического обслуживания. Мы разработаем для Вас индивидуальный проект с учетом особенностей Вашего объекта.