Instalacje CCTV są nieodzownym elementem systemów bezpieczeństwa obiektów przemysłowych. Ważne jest bowiem zapewnienie najwyższego poziomu bezpieczeństwa produktów, budynków, surowców, maszyn, a co najważniejsze − ludzi.
Elementy systemu
Podstawą działania każdego systemu monitoringu są kamery. To właśnie dzięki nim jest możliwe przechwytywanie obrazu wideo, który można również przesłać chociażby do centrum monitoringu. Nowoczesne technologie pozwalają na przesył obrazu za pomocą kabla, „eteru” oraz modemów światłowodowych. Obraz przechwycony przez kamerę może być rejestrowany. W rejestratorach, pracujących w sieci Ethernet, zwraca się uwagę na zapewnienie najwyższego poziomu bezpieczeństwa. Nie ma bowiem potrzeby instalowania dodatkowego oprogramowania antywirusowego. Interesujące rozwiązanie stanowi możliwość nadawania uprawnień do sterowania kamerami, a w szczególności do ustawiania ich pozycji.
Profesjonalne rejestratory to urządzenia cyfrowe, łączące w sobie najwyższą jakość obrazu, elastyczność oraz bezawaryjną pracę. W zależności od modelu rejestratory są w stanie zapisywać kilka, a nawet kilkanaście sygnałów wideo i audio. Niektóre modele współpracują zarówno z kamerami analogowymi jak i IP.
Nie mniej ważne w systemie monitoringu przemysłowego są manipulatory, które pozwalają na nadzorowanie ruchu kamer. Stąd też na płycie czołowej umieszczony jest joystick sterujący. W trójfunkcyjnych kamerach joystick umożliwia również korzystanie z zoomu. W urządzeniu istotną rolę odgrywa zestaw klawiszy funkcyjnych oraz wyświetlacz LCD, który informuje o funkcjach realizowanych przez urządzenie. Manipulator pozwala na sterowanie ruchem kamer we wszystkich kierunkach.
W systemie telewizji zamkniętej należy uwzględnić odpowiedni sposób zasilania kamer. Stąd też dostępne na rynku kamery najczęściej zasilane są napięciem 12 VDC, 12 VAC oraz 230 VAC. W zależności od funkcjonalności kamery, pobór prądu mieści się pomiędzy 150 a 300 mA. Z pewnością w urządzeniach, gdzie zastosowanie znajdują oświetlacze, zapotrzebowanie na energię elektryczną będzie większe. Odpowiednią moc należy dostarczyć w przypadku zastosowania grzałki w obudowie kamery. Ważne aby zasilanie kamer było oddzielone od zasilania rejestratora. Jeżeli nie ma takiej możliwości warto uwzględnić separację. Za kolejny element systemu CCTV w przemyśle można uznać urządzenia o charakterze instalacyjnym odpowiedzialne za przesył sygnałów i zasilania.
Technologia IP
Nowoczesne systemy monitoringu przemysłowego coraz częściej bazują na technologii IP. Takie rozwiązanie pozwala na projektowanie rozbudowanych instalacji, a poszczególne kamery i inne elementy systemu mogą znajdować się w znacznej odległości. Z kolei zarządzanie systemem odbywa się z dowolnego komputera PC. Na uwagę zasługuje przy tym możliwość wykonania sieci transmisji wideo opartej na bezprzewodowej technologii wymiany danych. Eliminowana jest więc konieczność tworzenia infrastruktury przewodowej. System monitoringu bardzo często bazuje na sieci Ethernet, która działa w ramach konkretnego obiektu przemysłowego. Ethernet przemysłowy, podobnie jak każdy inny system wymiany danych, ma swoich zwolenników W przypadku tego standardu niekwestionowaną zaletą jest przesyłanie danych z dużą prędkością oraz możliwość stosowania przy znacznym rozproszeniu infrastruktury. Użytkownicy Ethernet’u przemysłowego są zgodni co do tego, że standard ten cechuje się prostą unifikacją, a rynek oferuje szeroki wybór kompatybilnych urządzeń sieciowych. Tym sposobem można stworzyć sieć bazującą na urządzeniach wielu producentów. Sieć można nie tylko w prosty sposób skonfigurować, ale również rozbudować w oparciu o niskie nakłady finansowe. Ethernet przemysłowy jest w stanie zintegrować wiele urządzeń, które znajdują zastosowanie w przemyśle, począwszy od sterowników PLC, poprzez panele operatorskie, kończąc na komputerach przemysłowych.
Za łączenie i podział sygnałów odpowiadają switche pozwalające na łączenie poszczególnych elementów sieci oraz na filtrowanie pakietów między nimi. W zależności od modelu urządzenia tego typu różnią się między sobą przede wszystkim ilością portów. Dostępne na rynku switche produkowane są w wersjach przeznaczonych do współpracy zarówno z tradycyjnymi połączeniami jak i systemami światłowodowymi. W warunkach przemysłowych istotną kwestię stanowi zabezpieczenie ESD, które w zależności od modelu urządzenia osiąga do 4000 VDC. Dodatkowa ochrona obejmuje również źródło zasilania. Większość urządzeń tego typu może pracować zarówno w ujemnych, jak i dodatnich temperaturach. Komfort pracy poprawia autonegocjacja prędkości oraz automatyczny wybór MDI/MDI-X.
Warto również wspomnieć o urządzeniach typu hub. W sieciach przemysłowych znajdują one zastosowanie przede wszystkim przy separowaniu i przedłużaniu określonego standardu transmisji. Warto zwrócić uwagę na fakt, że przemysłowe huby produkowane są także w wersjach miniaturowych, dzięki czemu urządzenie może być instalowane niemal w każdym miejscu.
Nowoczesne systemy wymiany danych bazują na technologii światłowodowej. Technologia światłowodowa cieszy się coraz większym uznaniem w informatycznych i telekomunikacyjnych systemach wymiany informacji. Warto podkreślić, że ciągle trwają prace nad szerszym wykorzystaniem światłowodów.
Niekwestionowaną zaletą jest przede wszystkim możliwość stosowania w rozproszonych sieciach, w których znaczne odległości stanowią ograniczenie dla tradycyjnych połączeń kablowych. Jedną z kluczowych kwestii stanowi również możliwość pracy w miejscach, narażonych na zakłócenia elektromagnetyczne. Nie mniej istotne pozostaje stosowanie wielu protokołów jednocześnie przy zapewnieniu wysokiego poziomu ochrony danych. Światłowody nie wytwarzają pola magnetycznego, stąd też nie ma możliwości „podsłuchu” linii. Istotną cechą światłowodów jest trwałość. Średnia trwałość przewodu światłowodowego to przynajmniej 25 lat. Przy połączeniach światłowodowych nie występują prądy błądzące oraz różnice potencjałów. Systemy te cechują się również małą tłumiennością. Pamiętać należy, że światłowody pozwalają na dużą prędkość transmisji przy niskim stopniu awaryjności.
Technologie światłowodowe mają jednak swoich przeciwników. Jako wady wymienia się bowiem złożoność instalacji oraz konieczność stosowania kosztownych narzędzi pozwalających na obróbkę przewodów.
Funkcjonalność kamer
Na szereg rozwiązań poprawiających skuteczność monitoringu, pozwala multifunkcjonalność kamer. Za podstawę można uznać detekcję ruchu (ang. Motion Detection). Funkcja w tym zakresie pozwala na wykrywanie ruchu w określonych obszarach, ściśle określonych przez użytkownika. W następnej kolejności w zależności od konfiguracji w sposób automatyczny, aktywowane są wyjścia alarmowe, a odpowiedni komunikat pojawia się na ekranie. W nowoczesnych kamerach na uwagę zasługują przede wszystkim technologie związane z inteligentną analizą obrazu VCA (ang. Video Content Analysis). Są to funkcje, które programuje się z uwzględnieniem określonych presetów. Tym sposobem odpowiednia funkcja wraz z wykryciem wcześniej zdefiniowanej akcji automatycznie uruchamia wyjście alarmowe, a odpowiednie komunikaty są wyświetlane na ekranie. Warto podkreślić, że zaistniałe zdarzenia zapisują się w rejestrze kamery. Z kolei wspomniane już presety mają wymiar programowalny. W efekcie w pamięci kamery zapisywana jest odpowiednia pozycja łącznie z określeniem zoomu i ostrości. Pozycja taka wraz z odpowiednimi ustawieniami parametrów, może być wywoływana w dowolnym momencie przez użytkownika lub w sposób programowy, np. poprzez klawiaturę lub rejestrator. Ważna jest możliwość wykrywania ruchu, rzecz jasna w obszarach sceny, które ściśle zdefiniował użytkownik. Konsekwencją wykrycia ruchu jest uruchomienie akcji alarmowej, a trasa poruszającego się obiektu jest zaznaczana.
Przydatne rozwiązanie stanowi funkcja wykrywania przekroczenia przez obiekt określonej, wirtualnej linii, którą również definiuje użytkownik. Jeżeli dojdzie do przekroczenia linii obiekt jest śledzony, po czym, uruchamia się akcja alarmowa. Przydatne rozwiązanie stanowi definiowanie kierunku przekroczenia linii, która inicjuje wywołanie alarmu. Skorzystać można również z funkcjonalności w zakresie wejścia. Tym sposobem wykrywane jest pojawienie się obiektu w strefie określonej przez użytkownika. Z kolei porzucenie to funkcja, dzięki której wykrywane jest porzucenie obiektu w wybranej strefie. Zaistnienie obu zdarzeń uruchamia akcję alarmową. Warto zwrócić uwagę na analizowanie zniknięcia, dzięki czemu wykrywane są zmiany w obserwowanej scenie, przy czym odbywa się ciągłe porównywanie ze sceną, którą użytkownik uznał za referencyjną. Funkcja Patrol-Tour zapewnia wywoływanie sekwencji zapisanych wcześniej presetów w postaci tras obserwacji, innych patroli i autoskanowania. Oprócz tego jest możliwe zaprogramowanie określonych czynności wywoływanych przez kamerę w określonym czasie i z przyjętą ilością powtórzeń.
(...)
Damian ŻABICKI
Cały artykuł przeczytają Państwo w piśmie Ochrona Mienia i Informacji 1/2014
