АУДИО- И ВИДЕОДОМОФОННЫЕ УСТРОЙСТВА И СИСТЕМЫ
Глава 4. АУДИО- И ВИДЕОДОМОФОННЫЕ УСТРОЙСТВА И СИСТЕМЫ.
4. 1. Аудиодомофонные устройства и системы связи. 4. 2. Видеодомофонные устройства.Аудиодомофонные устройства и системы
В последнее время для ограничения доступа посторонних лиц в квартиры, дачи, подъезды многоэтажных домов, офисов, банков, магазинов, предприятий и медицинских учреждений применяют аудиодомофонные устройства. Эти устройства имеют современный дизайн, высокое качество воспроизведения звука и обладают широкими функциональными возможностями. Как правило, такие устройства строятся по модульному принципу, что позволяет гибко изменять конфигурацию системы и подключать дополнительных пользователей. Современные аудиодомофонные устройства, или, как их еще называют, переговорные устройства, состоят из наружной и внутренней частей.
Наружная часть устройства устанавливается перед входной дверью и представляет собой панель из алюминия, стали или пластика с кнопками вызова, микрофоном, громкоговорителем и лампочкой подсветки. В некоторых переговорных устройствах для контроля набираемого кода имеется встроенный цифровой индикатор. В комплект поставки всех аудиодомофонных устройств входит дверной электрозамок или дверная электрозащелка.
Внутренняя часть переговорного устройства содержит одну или несколько телефонных трубок с кнопкой дистанционного открывания дверного электрозамка и источник питания для организации аудиодомофонной связи и управления замком.
Рассматриваемые в данном разделе аудиодомофонные устройства имеют следующие особенности:
> возможность регулировки громкости звука как наружной, так и внутренней части домофона;
> тип вызывного сигнала — тоновый или «трель»;
> проводное соединение переговорных частей;
> возможность увеличения числа пользователей;
> дистанционное открывание двери путем нажатия специальной кнопки;
> возможность подключения к внешней телефонной линии.
Все аудиопереговорные устройства зарубежного производства полностью адаптированы к отечественным телефонным линиям. Некоторые из них имеют встроенный считыватель (клавиатурный или с кодовыми ключами), что позволяет осуществить построение двухуровневой системы ограничения доступа.
Современные аудиодомофонные устройства могут выполнять функции охранной системы с формированием звукового сигнала тревоги и его протоколирования на регистрирующем устройстве. При использовании дополнительного адаптера внешней телефонной линии имеется возможность организовать оперативную связь между сотрудниками учреждения и внешними абонентами. Модульное исполнение отдельных блоков большинства аудиодомофонных устройств позволяет изменять конфигурацию системы и наращивать число внутренних пользователей до 2000 и более. При этом обеспечивается полная совместимость обычного телефонного аппарата с цифровыми сигналами аудиодомофонных систем.
Беспроводные домофонные системы связи
В беспроводных домофонных системах передача звуковых сообщений происходит по промышленной сети питания 220 В, 50 Гц. Сообщения передаются на высокой частоте (ВЧ), что обеспечивает наилучшую фильтрацию слабого полезного сигнала на фоне шумов промышленной сети. Следовательно, каждая станция (блок переговорного устройства) включает в свой состав несколько разнесенных по частоте генераторов ВЧ колебаний (по числу пользователей), модуляторы звукового сигнала и приемники ВЧ сигналов по числу каналов. К беспроводным домофонным системам можно подключить ограниченное количество абонентов. В состав таких систем входит, как правило, 2—4 станции.
К основным преимуществам беспроводных домофонов можно отнести простоту подключения и возможность быстрого изменения структуры системы, а так же возможность установки переговорного устройства у входной двери офиса или квартиры без прокладки дополнительного кабеля.
В настоящее время ряд ведущих фирм, вышеупомянутая фирма Commax, Urmet Domus (Италия) и др., предлагают беспроводные системы связи с высоким качеством воспроизведения передаваемых сообщений. В качестве примера рассмотрим беспроводные системы связи фирмы Commax (рис. 4. 13), которые имеют следующие характеристики:
> возможность подключения от 2 до 4 станций;
> мелодичный сигнал вызова;
> вызов любой из станций и обеспечение полной конфиденциальности разговора;
> низкая стоимость (от 38 USD за комплект для 2 абонентов).
В качестве примера назначение органов управления на передней панели беспроводной станции WI-4C приведено на рис. 4. 14.
Беспроводные системы внутренней
Для установления связи достаточно нажать кнопку выбора абонента на панели управления станции, при этом загорится индикатор выбранного канала. Далее следует нажать кнопку вызова абонента и приступить к разговору, так как микрофон и громкоговоритель находятся внутри корпуса переговорного устройства. На рис. 4. 15 показаны возможные варианты установления связи для системы WI-3SN, а типовая схема подключения 4-х станций к промышленной сети 220 В, 50 Гц приведена на рис. 4. 16.
Рис. 4. 15. Возможные варианты установления связи для системы WI-3SN
Рис. 4. 16. Типовая схема подключения станций
Микро-АТС с набором сервисных функции
и по другим фирмам, занимающимся системами ограничения доступа в жилые и служебные помещения. Характеристики некоторых из них приведены в табл. 4. 1.
Кроме того, фирма Commax поставляет на российский рынок комплектующие изделия к аудиодомофонам модульного исполнения, что позволяет выбирать необходимую конфигурацию и наращивать количество кнопок вызова. Так, к базовой модели DP-MSS/DR-nKM она предлагает семь моделей различных дополнительных панелей (на 4, 8, 12, 14, 16 кнопок) и устройство ТР-6АС/12АС для обеспечения внутренней связи между абонентами в офисах и учреждениях.
Рассмотренные выше домофоны предназначены, в основном, для многоквартирных домов, больших офисов и организаций.
В последнее время все большее внимание уделяется вопросам охраны небольших офисов, отдельных квартир, дач и т. п. Зарубежные фирмы, имеющие большой опыт в данной области, предлагают широкий ассортимент аудиодомофонных устройств индивидуального использования. Данные устройства (рис. 4. 11, 4. 12) обладают прекрасным дизайном, выполнены на современной электронной базе, просты в эксплуатации и надежны в работе.
Наружные панели домофонов фирмы Commax Квартирные телефонные аппараты
> оригинальные наружные панели домофонов (некоторые из них приведены на рис. 4. 8);
> телефонные аппараты и электронные компоненты систем ограничения доступа для 1 —4 входов (рис. 4. 9);
> микро-АТС с необходимым набором сервисных функций (рис. 4. 10);
> специальные переговорные устройства для банков, касс и офисов;
> врезные или накладные замки с дистанционным управлением. Особенности:
> качество оборудования соответствует стандарту ЕЭС и национальному стандарту Российской Федерации;
> применение цифрового кода длиной 1—6 знаков обеспечивает полную анонимность пользователя;
> с помощью набора специальных кодов системы могут управлять несколькими исполнительными механизмами, например замками входных дверей, ворот, включать аварийную сигнализацию, освещение и т. д.;
> устройства имеют защиту от продолжительного звонка, например при
заклинивании кнопки.
При использовании дополнительных никель-кадмиевых аккумуляторов и зарядного устройства, поставляемых по специальному заказу, устройства могут работать автономно.
Перечислить все изделия фирмы Commax не представляется возможным из-за чрезвычайно широкого их ассортимента. Аналогичные примеры можно привести
Оператор многофункционального телефонного аппарата
Оператор многофункционального телефонного аппарата обеспечивает не только коммутацию внешних и внутренних абонентов, но и управляет организацией всей внутренней телефонной связи. Многофункциональный телефонный аппарат поддерживает выполнение следующих функций:
> уведомляет внутреннего пользователя о входящем внешнем вызове;
> подключает внешнюю городскую линию АТС к любому внутреннему аппарату;
> осуществляет контроль и передачу посылки вызова на любой телефонный аппарат внутренней связи;
> поддерживает режим ожидания (освобождения) внешней городской линии;
> осуществляет одновременный или выборочный вызов внутренних пользователей (режим «директор-секретарь»);
> управляет электрозамком входной
двери и освещением в прихожей или на лестничной площадке;
> программирует коды системы ограничения доступа, если она используется;
> осуществляет диагностику причин отказов системы и отключает неисправные телефонные аппараты внутренней связи.
Многофункциональный телефонный аппарат выполняет ряд дополнительных сервисных функций:
> изменение номера внутреннего пользователя;
> передачу соединения другому внутреннему пользователю;
> выход только на многофункциональный телефонный аппарат;
> консультацию и удержание линии;
> ограничение времени исходящего междугородного телефонного разговора;
> тарификацию международного телефонного разговора;
> выход на определенную городскую линию АТС.
Проводные аудиодомофонные устройства
В настоящее время на российский рынок поставляется большое количество разнообразных аудиодомофонных устройств, в основном, из Италии, Испании, Южной Кореи. Достаточно широко представлены и домофоны отечественного производства. Все эти устройства отличаются широкими функциональными возможностями, оригинальным дизайном, надежностью и удобством монтажа. Они строятся, как правило, по модульному принципу, что позволяет подобрать требуемую конфигурацию системы.
Так, например, фирма Commax (Южная Корея) занимает одно из ведущих мест в данной области и предлагает широкий ассортимент домофонных устройств, обеспечивающих контроль входа и автономную телефонную связь в помещениях различного назначения. Устройства этой фирмы пригодны как для частных квартир, так и для больших учреждений и полностью адаптированы к отечественным условиям, а модульное исполнение обеспечивает любую степень расширения. Эти изделия имеют:
Системы внутренней телефонной связи
Системы внутренней телефонной связи могут устанавливаться в зданиях любой архитектуры и назначения (жилых, производственных помещениях) для организации эффективной и недорогой телефонной связи как внутри помещения, так и для связи с наружной панелью у входной двери. Основой такой системы являются электронные телефонные аппараты различных модификаций, обладающие следующими свойствами:
> для сигнала вызова и ведения разговоров используется динамическая головка телефонной трубки;
> для управления электрозамком входной двери используется специальная кнопка на телефонном аппарате — ключ открывания двери;
> для системы внутренней телефонной связи используется общий источник
питания и генератор вызывных и тональных сигналов. Телефоны внутренней связи выпускаются в различных модификациях (рис. 4. 2). Телефонные трубки с одной кнопкой (ключом открывания входной двери) предназначены
для ведения телефонного разговора и управления электрозамком входной двери.
Телефоны с двумя кнопками (ключом открывания двери и сервисной клавишей) имеют то же назначение, что и рассмотренные ранее. Сервисная клавиша может использоваться для включения света или открывания второго замка. Телефонные трубки с двумя кнопками и двумя светодиодными индикаторами обеспечивают:
> световую индикацию незапертых дверей или ворот;
Аудиопереговорные устройства
| Наименование переговорного устройства |
Фирма-изготовитель (страна) |
Кол-во тлф. трубок |
Основные параметры |
Примерная цена, USD |
| Digidue модель 1037 |
Urmet Domus (Италия) |
5-112 |
Цифровая двухпроводная система |
470-1887 |
| Kombi модель 825 |
Urmet Domus (Италия) |
1-34 |
Kombi, набор различных модулей |
75-610 |
| Easivice модель 926 |
Urmet Domus (Италия) |
2-97 |
Программирование 12-ти кнопочного телефонного аппарата |
162-5009 |
| Kombi модели 7771 — 7774 |
Urmet Domus (Италия) |
1-40 |
Число кнопок на наружной панели по количеству пользователей |
103-687 |
| Citoset модели 1130— 1131 |
Urmet Domus (Италия) |
1-2 |
Системы индивидуального пользования частных квартир |
Данных нет |
| Puntovirgola модель 1PV-2PVD |
Farfisa (Италия) |
1-2 |
Панель из анодированного алюминия с кнопками вызова |
73-98 |
| Famly Kit модели 1к — 6к |
Farfisa (Италия) |
1-6 |
Панель из анодированного алюминия с кнопками вызова |
58-195 |
| Minikit модели М911-912 |
Videx (Италия) |
1-2 |
Стальная панель с кнопками вызова |
55-69 |
| Entrikit модели Е 911 - 912 |
Videx (Италия) |
1-2 |
Стальная панель с кнопками вызова |
63-77 |
| Digi phone Kit модель DK918 |
Videx (Италия) |
1 |
Длина кодового слова 3—6 цифр |
180 |
| Keyphone Kit модели P947-947S |
Videx (Италия) |
1 |
3—9 кодовых ключей |
182 |
| City Kit( 1-6) LINE |
Fermax (Испания) |
1-6 |
Панель из анодированного алюминия с кнопками вызова |
147-294 |
| Kit Multiway |
Fermax (Испания) |
2-4 |
Панель из анодированного алюминия с кнопками вызова |
220-285 |
| Memophone Kit модели 1L1 — 2L2 |
Fermax (Испания) |
1-2 |
Длина кодового слова 1 - 6 цифр |
367-415 |
Рис. 4. 11. Аудиодомофон индивидуального пользования, с регулировкой чувствительности
Рис. 4. 12. Аудиодомофон индивидуального пользования для квартир, дач и офисов
Основные технические характеристики видеодомофонов
| Наименование изделия |
KVM-602 KVC-F100 S200 |
KVM-604 KVC-F100 S200 |
KVM-500F KVC-F100 S200 |
DN-283 |
DN-583R |
DPV-2ME |
DPV4ME |
ТВД-21 |
| Фирма-изготовитель |
Kocom |
Kocom |
Kocom |
Dyne |
Dyne |
Commax |
Commax |
Тахион |
| Размер монитора по диагонали, см |
10 |
10 |
10 |
13 |
10 |
10 |
10 |
любой монитор |
| Угол обзора видеокамеры: - по горизонтали, град; - по вертикали, град |
74 |
74 |
50 |
74 |
74 |
72 |
72 |
140 |
| 55 |
55 |
38 |
55 |
55 |
55 |
55 |
140 |
|
| Минимальная освещенность объекта, лк |
1 |
1 |
2 |
1 |
1 |
0, 5 |
0, 5 |
0, 1 |
| Проводная связь (количество жил кабеля) |
2 |
2 |
4 |
4 |
4 |
2 |
4 |
ВЧ-кабель |
| Диапазон рабочих температур,С |
от-10 до+ 50 |
от-10 до+ 50 |
от-10 до+ 50 |
от-10 до+ 50 |
от-10 до+ 50 |
от-10 до+ 50 |
от-10 до+ 50 |
от-40 до+ 50 |
| Примерная стоимость, USD |
353 |
359 |
359 |
355 |
480 |
350 |
328 |
290 |
Телефонная переговорная трубка с клавишной панелью
сти внутренней связи. Так, телефонный интерфейс РАВХ 2/8 обеспечивает надежную связь не только между 8 пользователями внутренней связи, но и позволяет коммутировать их на две внешние линии.
Цифровая технология, используемая в телефонных интерфейсах, позволяет создавать гибкую систему управления внутренней телефонной связью с широкими функциональными возможностями. В общем случае, телефонный интерфейс выполняет функции, присущие любой мини-АТС:
> позволяет подключать обычный телефонный аппарат внутренней связи к цифровым системам домофонной связи;
Телефонные переговорные трубки с одной кнопкой
> отключение звукового сигнала вызова;
> соединение с внешней городской автоматической телефонной станцией (ГТС);
> временное отключение электрозамка на входной двери, например, в меди цинских учреждениях в рабочие часы.
Телефоны с одной кнопкой (ключом открывания двери) и дополнительной клавишной панелью (рис. 4. 3), как правило, используются для:
> световой индикации незапертых дверей или ворот;
> индикации включения освещения площадки у входной двери;
> временного отключения электрозамка на входной двери;
> включения/выключения звукового сигнала вызова;
> индикации включения резервного питания;
> выполнения вспомогательных функций при помощи сервисной клавиши.
Для организации оперативной внутренней связи между пользователями можно использовать различные сетевые схемы включения телефонных аппаратов. Один из возможных вариантов сети внутренней связи с использованием продукции фирмы Commax приведен на рис. 4. 4.
Применение телефонных интерфейсов (рис. 4. 5), например типа РАВХ 1/5 или РАВХ 2/8, позволяет существенно расширить функциональные возможно-
Вариант сети внутренней связи Телефонный интерфейс РАВХ
> поддерживает передачу по проводам не только звуковых, но и видеосигналов;
> поддерживает связь внутренней телефонной сети с внешней линией городской АТС;
> осуществляет автоматическое соединение каждого внутреннего абонента с другими путем набора номера на телефонном аппарате;
> поддерживает передачу управляющих сигналов на электрозамок входной двери или ворот, а также по желанию пользователя на вспомогательные устройства, например на выключатель ламп освещения прихожей или лестничной площадки;
> позволяет наращивать систему путем простого добавления дополнительных компонентов.
К интерфейсу можно подключить дополнительные внутренние телефоны. Он поддерживает подключение до 4 аудио- или видеодомофонов различной конфигурации и способен объединять цифровые и аналоговые домофоны в единую внутреннюю телефонную сеть. В таких системах, как правило, выход в линию городской АТС осуществляется путем набора номера внешнего абонента на комбинированном телефонном аппарате (рис. 4. 6).
Комбинированный телефонный аппарат, кроме клавиш для организации внутренней и внешней телефонной связи, имеет дополнительные, которые существенно расширяют его функциональные возможности:
> включение освещения в прихожей или на лестничной площадке;
> подключение к многофункциональному телефонному аппарату;
> включение встроенной в аппарат громкоговорящей связи;
> управление электрозамком входной двери;
> автоматический сброс набранного номера;
> включение автодозвона набранного номера и др.
Вызов пользователя внутренней телефонной связи с городской АТС осуществляется, как правило, через многофункциональный телефонный аппарат (рис. 4. 7).
Видеодомофонные устройства
Системы и устройства видеоконтроля получили развитие в связи с созданием миниатюрных видеокамер и видеомагнитофонов. История применения фотокамер насчитывает более 100 лет, но на практике применение видеотехники сдерживалось неприемлемыми ее весогабаритными характеристиками. В настоящее время габариты видеокамер могут быть меньше самых миниатюрных фотокамер. Применение приборов видеотехники в системах наблюдения дает несомненные преимущества перед приборами фото- и кинотехники. Прежде всего, это возможность осуществления оперативной записи информации, передачи ее на достаточно большие расстояния и анализа в реальном масштабе времени.
В последнее время солидные фирмы и учреждения для ограничения доступа посторонних лиц все чаще используют видеопереговорные устройства (видеодомофоны). Данные устройства имеют современный дизайн, высокое качество воспроизведения видео- и звуковых сигналов. Также как и аудиодомофоны, видеопереговорные системы строятся по модульному принципу (рис. 4. 17). Это позволяет гибко изменять конфигурацию системы по желанию пользователя. Данные устройства включают в себя видеоканал наблюдения и аудиодомофонное устройство. Поэтому видеодомофонные устройства обладают всеми функциональными возможностями, присущими аудиопереговорным устройствам, особенности применения которых были описаны в разделе 4. 1.
Видеоканал наблюдения видеодомофонного устройства включает в себя миниатюрную видеокамеру, вмонтированную в переговорную панель, и телефонный интерфейс, обеспечивающий передачу изображении на видеоконтрольное устройство (рис. 4. 18).
В качестве примера видеоконтрольного устройства фирмы Urmet Domus на рис. 4. 19 приведены видеомодули модели 1732.
Некоторые видеодомофонные устройства, помимо оперативной телефонной связи и управления электрозамком входной двери, по видеоканалу наблюдения обеспечивают:
> постоянный или периодический осмотр контролируемой зоны (лестничной площадки, входа в дом);
> возможность разговора и визуального наблюдения за посетителем;
Видеодомофоны фирмы Commax
> возможность ведения автоматической видеозаписи до 8-ми последних посетителей с регистрацией времени (модель DN-583R);
> возможность включения ИК подсветки для идентификации посетителей в условиях плохой освещенности;
> возможность просмотра телевизионных программ по монитору (телевизору) при отсутствии вызова по видеопереговорному устройству. Монитор (телевизор) принимает телевизионные передачи в системах NTSC, PAL, SECAM.
Современные видеодомофонные устройства имеют оригинальный внешний вид и различное конструктивное исполнение. Например, в комплект поставки видеодомофонов моделей DN-283 и WY-350 входит черно-белый телевизор с диагональю 13 см, на экране которого отображается изображение посетителя в течение 30 с после звонка с переговорной панели, если не поднята телефонная трубка аппарата. Видеокамера в переговорной панели обеспечивает угол обзора 74° по горизонтали, 55° по вертикали и формирует четкое изображение даже при освещенности объекта 1 лк.
Возможная конфигурация современной аудиодомофоннои системы
Рассматриваемые аудиодомофонные устройства могут включать в себя различные функциональные модули (рис. 4. 1): наружную переговорную панель с кнопочными клавишами и системой отображения набранного кода; переговорную трубку для осуществления связи с сотрудниками учреждения и посетителями с индикацией и кнопками управления. Кнопки управления могут выполнять следующие функции:
> открытие/закрытие входной двери;
> отключение звукового сопровождения;
> включение резервного источника питания и другие сервисные функции.
В аудиодомофонной системе можно использовать многофункциональный телефонный аппарат, предназначенный для первичного разговора с посетителем, для подключения требуемого внутреннего пользователя и управления функциями аудиодомофонного устройства. Телефонный интерфейс системы выполняет функции внутренней телефонной станции и обеспечивает коммутацию внутренних телефонов с одной или несколькими внешними линиями.
Возможная конфигурация современных видеодомофонных устройств Видеомодули модели
Основные технические характеристики некоторых зарубежных и отечественных видеодомофонов с ИК подсветкой приведены в табл. 4. 2.
ТЕЛЕВИЗИОННЫЕ СИСТЕМЫ НАБЛЮДЕНИЯ
Нет необходимости напоминать об огромной важности использования видеотехники для обеспечения безопасности различных объектов. В настоящее время на российском рынке предлагается огромный выбор разнообразных видеоустройств для самых различных применений. Зачастую потребителю сложно разобраться, какими должны быть конфигурация охранной видеосистемы наблюдения, ее состав и характеристики используемого в ней оборудования. Поэтому будет не лишним уделить немного внимания и времени для ознакомления с принципами работы и построения видеосистем, а также усвоить терминологию, используемую для описания их характеристик.
Основным компонентом систем телевизионного наблюдения является видеокамера, предназначенная для преобразования оптического изображения в электрический телевизионный сигнал, пригодный для передачи и воспроизведения. Одним из основных элементов видеокамеры является датчик изображения, т. е. устройство преобразования спроецированного объективом оптического изображения наблюдаемого объекта в электрический сигнал (рис. 5. 1). Как правило, в качестве такого датчика используются передающие телевизионные трубки и твердотельные преобразователи свет-сигнал.
Миниатюрная телевизионная камера JT-
Миниатюрная телевизионная камера JT-241S со сменными объективами обеспечивает:
> наблюдение через входное отверстие диаметром 0, 3 —1, 2 мм с углом поля зрения до 110°;
> высокую чувствительность (0, 04 лк), позволяющую в темноте при инфракрасной подсветке видеть намного лучше, чем человеческий глаз;
> установку на любые элементы интерьера благодаря малым габаритным размерам телекамеры (39х39х20 мм);
> передачу телевизионного изображения по проводам, по оптико-волоконным жгутам и по радиоканалу (до 500 м при установке передатчика телевизионных сигналов);
> непрерывное скрытое наблюдение до 30 часов при установке автономного источника питания (аккумулятора);
> высокое качество изображения с разрешением 400 твл.
Миниатюрные телевизионные камеры по внешнему виду очень похожи друг на друга, поэтому кратко рассмотрим только их технические характеристики. Однако прежде отметим некоторую особенность их применения. Необходимо иметь в виду, что некоторые материалы, применяемые для маскировки объективов, типа "темное стекло", пропускают только небольшую часть видимого спектра и могут успешно работать при солнечном освещении, при освещении прожектором или обычными лампами накаливания. Но применение указанных материалов маскировки становится невозможным при освещении объекта более широкополосным источником света, например люминесцентными или галлогеновыми лампами.
Более подробно остановимся на технических характеристиках некоторых моделей телевизионных камер отечественного и зарубежного производства. В табл. 5. 4 приведены характеристики бескорпусных и миниатюрных черно-белых ТВ камер на основе матрицы ПЗС.
Передача изображения по радиоканалу Передача изображения по проводам
Пример монтажа видеоглазка на деревянной или сложной двери показан на рис. 5. 7, б.
Кроме видеоглазка можно установить скрытую видеокамеру. На металлической или деревянной двери скрытая телевизионная видеокамера устанавливается так, как показано на рис. 5. 7, в.
В некоторых дверных видеоглазках, например "Циклоп-2" (WAT-660), используется электронный затвор, позволяющий получать высококачественное изображение быстро перемещающихся объектов, а видеоглазок VG-3 предназначен для непосредственного подключения к передатчику телевизионных сигналов, в отличие от других, соединение которых с монитором или телевизором осуществляется посредством телевизионного кабеля.
Технические характеристики видеоглазков приведены в табл. 5. 2.
Таблица 5.2. Технические характеристики дверных видеоглазков
| Наименование изделия |
«Циклоп-1» (СА-Н32С) |
«Циклоп-2» (WAT-660) |
VG-1 |
VG-2 |
VG-3 |
VG-4 |
«Циклоп-3» (VC-150) |
«Цикло11-4» (СА-Н34С) |
VS-160DG |
| Разрешающая способность ТВ камеры, твл |
380 |
380 |
380 |
380 |
380 |
380 |
380 |
380 |
430 |
| Минимальная освещенность, лк |
1 |
0,8 |
0,4 |
0,4 |
0,4 |
0,4 |
1 |
1 |
0,1 |
| Формат матрицы ПЗС, дюйм |
1/3 |
- |
1/3 |
1/3 |
1/3 |
1/3 |
1/3 |
1/3 |
1/3 |
| Угол обзора оъектива, град |
150 |
85 |
160 |
125 |
160 |
190 |
100 |
100 |
160 |
| Напряжение питания, В |
9-12 |
9-9,5 |
9-11 |
9 11 |
9-11 |
9-11 |
12 |
12 -• |
12 |
| Толщина двери, мм |
до 64 |
до 40 |
до 70 |
до 40 |
до 70 |
до 45 |
до 70 |
до 70 |
до 40 |
| Диаметр отверстия в двери для установки объектива, мм |
22 |
16 |
20 |
22 |
30 |
22 |
20 |
40 |
23 |
| Примерная цена, USD |
175 |
200 |
160 |
155 |
210 |
185 |
175 |
169 |
180 |
Рис. 5.7. Монтаж видеоглазка (а, 6) и скрытой телевизионной камеры (в)
Преобразование оптического изображения в электрический сигнал
Передающая телевизионная трубка — это электронно-лучевой прибор. В зависимости от конструкции эти приборы называют видиконами, глетиконами (плюмбиконами), ньювиконами и т. п. Основными элементами передающей телевизионной трубки являются мишень и электронный прожектор. Последний предназначен для формирования узкого электронного пучка, падающего перпендикулярно мишени. Мишень, состоящая из сигнальной пластины и полупроводникового фотопроводящего слоя, нанесена на внутреннюю поверхность передней стенки баллона передающей трубки. Особенность фотослоя мишени заключается в том, что она обладает внутренним фотоэффектом — под действием подающего на мишень света изменяется электропроводность фотослоя. Благодаря этому, на мишени создается и хранится потенциальный рельеф, соответствующий входному оптическому сигналу.
Электрический сигнал снимается с сигнальной пластины, представляющей собой довольно тонкий слой двуокиси олова или индия.
Все известные передающие телевизионные трубки объединяет наличие фотопроводящей мишени, малые габариты и масса, небольшое число регулировок, достаточно высокая чувствительность и разрешающая способность. Разрешающая способность оценивается по наименьшему расстоянию между двумя точками, при котором их изображения еще не сливаются. Это расстояние выражается в линейных или угловых мерах. Величина, обратная этому расстоянию, служит количественной мерой разрешающей способности оптических приборов.
В последнее время все большее применение находят твердотельные преобразователи свет-сигнал. Это фоточувствительные приборы с зарядовой связью (ПЗС). Практически все современные телевизионные малогабаритные камеры наблюдения строятся на основе матричных ПЗС. Поверхность матрицы ПЗС состоит из множества светочувствительных ячеек — пикселов (обычно от 270 000 до 440 000). Чем большее количество пикселов размещается на матрице ПЗС, тем выше качество и четкость получаемого изображения. Как правило, разрешающая способность по горизонтали таких камер составляет 330—600 твл (телевизионных линий). Этот
Применение телекамер в составе охранной системы
панель домофона. Эти системы телевизионного наблюдения с целью повышения качества наблюдаемых объектов имеют небольшое фокусное расстояние и угол обзора объектива до 160°. Для идентификации объектов в темное время суток совместно с телекамерами используются устройства инфракрасной подсветки (длина волны 870 нм). В табл. 5. 1 приведены устройства инфракрасной подсветки, получившие широкое применение в системах телевизионного наблюдения.
Скрытые видеокамеры наблюдения
Наиболее надежным способом получения необходимой информации является скрытое телевизионное наблюдение. В качестве скрытых камер наблюдения, в основном, используют бескорпусные и миниатюрные как черно-белые, так и цветные телевизионные камеры. Такие видеокамеры обеспечивают скрытый видеоконтроль служебных помещений, лестничной площадки, входной двери и т. п. и являются абсолютно незаметным, информативным и безопасным способом наблюдения. Эти камеры комплектуются объективом с вынесенным зрачком. Из-за малых размеров входного зрачка объектива маскировка бескорпусных и миниатюрных телевизионных камер может быть самой различной: во входной двери, в панелях переговорного устройства, в щитах пожарной сигнализации, в щитах и приборах освещения и т. д.
Термин «вынесенный входной зрачок» (Pin-Hole) применяют в тех случаях, когда плоскость апертурной диафрагмы совпадает с входным зрачком, находящимся перед передней линзой объектива. В обычных объективах входной зрачок находится внутри объектива.
В случае, когда у объектива вынесен входной зрачок, уменьшение отверстия входного зрачка или расположение его в плоскости каких-либо загораживающих предметов (сеток, щелей, и т. п.) не приводит к уменьшению угла поля зрения объектива, а лишь снижает его светосилу. В зависимости от конструктивных особенностей конкретного объектива вынос зрачка осуществляется на 0, 5—5, 0 мм.
Именно возможность установки на указанном расстоянии перед передней линзой маленьких отверстий, сеток или щелей и обеспечивает настоящую маскировку камеры для проведения скрытого наблюдения.
В качестве примера на рис. 5. 8 изображена черно-белая миниатюрная телевизионная камера JT-241S. Данная камера может работать с различными объективами, которые имеют вынесенный входной зрачок. Технические характеристики объективов с вынесенным зрачком приведены в табл. 5. 3.
Бескорпусные и миниатюрные цветные ТВ камеры
| Наименование изделия |
ХС-41 |
WAT-205A |
WAT-207A |
DC-2000P |
| Фирма-изготовитель (страна) |
Computer (Япония) |
Watec (Япония) |
Watec (Япония) |
Polesta (Южная Корея) |
| Формат матрицы ПЗС, дюйм |
1/2 |
1/4 |
1/4 |
1/3 |
| Разрешение по горизонтали. твл |
320 |
320 |
320 |
420 |
| Минимальная освещенность, лк |
10 |
8 |
Нет данных |
1 |
| Фокусное расстояние объектива, мм |
4 |
3, 8 |
3, 8 |
Нет данных |
| Относительное отверстие объектива |
F: 2, 0 |
F: 2, 0 |
F: 2, 0 |
Эл. затвор 1/50-1/100000 |
| Угол обзора объектива (по горизонтали), град |
51 |
51 |
51 |
Нет данных |
| Габаритные размеры, мм |
55х60х30 |
23, 3х22, 3х57, 5 |
45, 5х47х29, 5 |
40х28+ 45х45 |
| Напряжение питания, В |
12 |
6 |
6 |
12 |
| Примерная стоимость, USD |
520 |
570 |
541 |
320 |
Бескорпусные и миниатюрные цветные ТВ камеры на основе матрицы ПЗС на отечественном рынке представлены сравнительно небольшим ассортиментом. Отличительными особенностями цветных ТВ камер являются сравнительно большие габариты и высокая стоимость. В табл. 5. 4 приведены основные технические характеристики бескопусных и миниатюрных цветных ТВ камер.
Бескорпусныс и миниатюрные черно-белые ПЗС-видеокамеры
| PM200-L37 |
Computar (Япония) |
1/3 |
380 |
0,3 |
3,8 |
F:4,5 |
61 «Игольное ушко» |
32' 32' 18 |
9 |
196 , |
| PM200-L38 |
Computar (Япония) |
1/3 |
380 |
0,3 |
3,8 |
F:2,0 |
63 |
32' 32' 18 |
9 |
16.3 |
| PMH-200L-38 |
Computar (Япония) |
1/3 |
580 |
0,6 |
3,8 |
F:2,0 |
63 |
32'32' 23 |
9 |
280 |
| SM-58 |
Тек pa (Россия) |
1/3 |
380 |
0,2 |
3,6 |
F:1,4 |
50 |
37' 37' 27 |
12 |
90 |
| VC-150 |
Kocom (Юж. Корея) |
1/3 |
380 |
0,2 |
3,6 |
F:4,5 |
65, «Игольное ушко» |
32'32' 18 |
12 |
145 |
| VS-160s |
Polestar (Юж. Корея) |
1/3 |
380 |
0,1 |
3,6 |
F:1,8 |
63 |
38' 38' 23 |
12 |
115 |
| WAT-660D-G3. 8 |
Watec (Япония) |
1/4 |
380 |
0,8 |
3,8 |
F:2,0 |
51 |
30' 30- 16 |
9 |
190 |
| WAT-660D-P3, 2 |
Watec (Япония) |
1/4 |
380 |
4 |
3,2 |
F:4,5 |
59, «Игольное ушко» |
30' 30' 16 |
9 |
206 |
| WAT-660D-P3. 7 |
Watec (Япония) |
1/4 |
.380 |
4 |
3,7 |
F:4,5 |
ушко» |
30' 30'16 |
9 |
206 |
| WAT-704R-P3. 7 |
Watec (Япония) |
1/4 |
380 |
0,8 |
3,7 |
F:4,5 |
52, «Игольное ушко» |
18'51 |
9 |
271 |
| WAT-666GD |
Watec (Япония) |
1/4 |
380 |
1,6 |
3,8 |
F:2,0 |
«Потолочная» |
53 ' 46 |
9 |
280 |
| WAT-903 |
Watec (Япония) |
1/3 |
350 |
2 |
5 |
F:1,6 |
67 |
40- 65-35 |
12 |
209 |
Технические характеристики объективов с вынесенным зрачком
| Тип объектива |
ivi-3 |
ivi-4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
ivi-73 |
ivi-75 |
ivi-10 |
E.R-11 |
|
| ivi-5 |
ivi-6 |
ivi-70 |
ivi-71 |
ivi-713 |
ivi-714 |
ivi-715 |
ivi-72 |
||||||||
| Фокусное расстояние, мм |
6,6 |
7,7 |
8,5 |
7,7 |
3,6 |
3,(;4 |
4,4 |
3,11 |
3,34 |
4,3 |
6,5 |
5,0 |
19,56 |
1,43 |
|
| Относительное отверстие |
F:2.2 |
F:1,9 |
F:2,0 |
F:3,2 |
F:3,0 |
F:3,6 |
F:4,4 |
F:3,9 |
F:4,0 |
F:3,5 |
F:5,0 |
F:5,0 |
F:2,0 |
F:1,8 |
|
| УГОЛ обзора.объестива по диагонали/горизонтали/вертикали для камер с различными размерами ПЗС матрицы |
2/3" |
- |
|
84/48/68 |
112/60/86 |
- |
|
- |
- |
|
- |
- |
|
- |
- |
| 1/2" |
90/46/65 |
70/40/54 |
60/34/46 |
70/43/56 |
|
|
- |
- |
|
- |
|
|
- |
- |
|
| 1/3" |
50/20/39 |
42/24/33 |
|
|
110/60/85 |
110/60/85 |
90/46/65 |
- |
125/70/90 |
86/46/62 |
50/30/39 |
65/39/52 |
16,5/9/12 |
- |
|
| 1/4" |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
90/46/65 |
90/46/65 |
- |
- |
|
- |
- |
|
| другие |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
- |
110 |
|
| Диаметр входного зрачка (макс), мм |
3,0 |
4,0 |
4,2 |
2,4 |
1,2 |
1,0 |
1,0 |
0,8 |
0,8 |
1,2 |
1,2 |
1,0 |
9,5 |
0,8 |
|
| Расстояние между входным зрачком и первой линзой объектива, мм |
0,8 |
6,5 |
0,8 |
0,8 |
0,25 |
0,55 |
1,21 |
0,7 |
0,5 |
1,5 |
2,5 |
0,1 |
12,0 |
0,1 |
|
| Задний фокальный отрезок, мм |
5,7 |
5,54 |
5,05 |
5,28 |
2,57 |
2,08 |
2,62 |
2,52 |
2,08 |
2,08 |
2,84 |
2,0 |
18,83 |
1,09 |
|
| Длина оптической системы, мм |
14,8 |
13,74 |
16,05 |
18,88 |
7,98 |
10,63 |
19,76 |
1028 |
10,0 |
10,05 |
15,03 |
- |
52,43 |
2,94 |
|
| ЧКХ на пространственной частоте 100 лин/мм (в центре) |
0,12 |
0,11 |
0,05 |
0,1 |
0,5 |
0,5 |
0,7 |
0,69 |
0,69 |
0,58 |
0,62 |
0,4 |
0,76 |
0,05 |
|
| Резьбовое соединение |
М12х0,5 |
М12х0,5 |
М12х0,5 |
М12х0,5 |
М7х0,5 |
М8х0,5 |
М12х0,5 |
М8х0,5 |
М12х0,5 |
М7х0,5 |
М7х0,75 |
М12х0,5 |
М12х0,5 |
0 4мм |
|
| Вес, г |
3,9 |
4,8 |
5,7 |
6,4 |
1,7 |
2,6 |
4,1 |
3,8 |
2,1 |
2,2 |
2,5 |
2,1 |
24,2 |
0,9 |
Устройства инфракрасной подсветки
| Модель |
Фирма (страна) |
Сектор подсветки, град. |
Дальность подсветки, м |
Питание, В/А |
Примерная цена, USD |
| ФОТ-1 |
Текра (Россия) |
120 |
4 |
12 /0, 4 |
30 |
| IR-20F |
Computar (Япония) |
27 |
12 |
12 /1, 7 |
240 |
| IR-50F |
Computar (Япония) |
27 |
30 |
12/4, 2 |
310 |
| IR-75F |
Computar (Япония) |
25 |
40 |
12/6, 25 |
390 |
| IR-150F |
Computar (Япония) |
25 |
80 |
12/10 |
662 |
Телевизионные дверные глазки
Дверной видеоглазок — это специальная миниатюрная телевизионная камера черно-белого изображения, предназначенная для дистанционного наблюдения за обстановкой перед входной дверью квартиры, офиса, дачи по экрану телевизора или видеомонитора. По внешнему виду с наружной стороны двери он ничем не отличается от обычного дверного глазка. Устанавливается видеоглазок на входные двери толщиной от 30 мм до 70 мм. Схема наблюдения может быть организована двумя способами:
> передача сигналов изображения (рис. 5. 5) происходит по радиоканалу в дециметровом (ДМВ) диапазоне волн на частотах 38—42 ТВ каналов, для преобразования видеосигнала в радиочастотный ТВ сигнал применяется передатчик телевизионных сигналов;
> передача сигналов изображения по кабелю на НЧ вход телевизора или
монитора (рис. 5. 6).
Телевизионные дверные глазки имеют различную конструкцию и предназначены для установки на дверях различного типа. Размещение видеоглазка на металлической двери производится аналогично установке обычного дверного глазка (рис. 5. 7, а).
Телевизионные камеры наблюдения
| Наименование изделия |
СС-312 |
CD-08 |
JAI-2080 |
NCD-5130 |
VTC-1400 |
WAT-202B |
WV-CP210 |
| Фирма- изготовитель (страна) |
Polestar (Южная Корея) |
Computar (Япония) |
Jai (Япония) |
Vista (Япония) |
Santec (Германия-Тайвань) |
Watec (Япония) |
Panasonic (Япония) |
| Формат матрицы ПЗС, дюйм |
1, 3 |
1/3 |
1/3 |
1/3 |
1/3 |
1/3 |
1/3 |
| Разрешение по горизонтали, твл |
350 |
430 |
450 |
470 |
330 |
420 |
330 |
| Минимальная освещенность, лк |
2 |
1 |
3 |
2, 2 |
2 |
3 |
1, 5 |
| Фокусное расстояние объектива, м |
- |
6, 5 - 52 |
6-90 |
- |
- |
- |
- |
| Относительное отверстие объектива |
- |
F: 1, 8 |
- |
- |
F: 1, 4 |
F: 1, 2 |
F: 1, 2 |
| Габаритные размеры, мм |
- |
45х74х48 |
- |
- |
65х55х142 |
44х44х53 |
67х65х118 |
| Напряжение питания, В |
+ 12 |
+ 12 |
+ 12 |
220 (+ 12) |
+ 12 |
+ 12 |
220 |
| Примерная стоимость, USD |
380 |
1020 |
1780 |
687 |
440 |
715 |
580 |
Телевизионные видеокамеры наблюдения
Обеспечить безопасность в современных условиях немыслимо без широкого использования технических средств. Однако сориентироваться в нынешнем изобилии различных телевизионных камер наблюдения очень сложно (рис. 5. 11). Телевизионные камеры наблюдения предназначены для видеоконтроля входных дверей, ворот, периметров и других объектов. Поэтому устанавливают их, как правило, на улице. В связи с этим к телевизионным камерам наблюдения предъявляются определенные требования по их конструктивному исполнению.
Телевизионная камера должна иметь законченную конструкцию для установки на внешних объектах при непосредственном контакте с окружающей средой без дополнительных защитных приспособлений. Корпус (гермобокс) телевизионной камеры наблюдения должен обеспечивать надежное функционирование оптики и электроники, особенно в плохих погодных условиях (дождь, снег и т. п.). Электронная схема термостабилизации должна обеспечивать постоянную температуру внутри термобокса (порядка+ 20°С) не зависимо от температуры наружного воздуха, а система обогрева стекла должна исключать его обмерзание в зимнее время. Телевизионная камера наблюдения должна обладать высокой чувствительностью, обеспечивать надежную идентификацию объектов при любых условиях освещенности и круглосуточный визуальный контроль охраняемого пространства. Помимо этого, потребляемый ток камеры от источника питания не должен превышать десяток-сотен миллиампер.
Кронштейны крепления и поворотные устройства телевизионных камер должны обладать повышенной механической прочностью и обеспечивать максимальную зону обзора.
Телевизионная камера наблюдения должна быть адаптирована к сложным российским климатическим условиям — диапазон рабочих температур должен быть от -40°С до+ 50°С.
Учитывая широкий спектр различных моделей ТВ ПЗС-видеокамер наблюдения на российском рынке, в качестве примера приведем технические характеристики только одного изделия каждой фирмы. Это позволит сориентироваться среди многообразия продукции ведущих фирм мира, занимающих главенствующее положение в данной области.
В табл. 5. 6 приведены основные технические характеристики отечественных и зарубежных черно-белых телевизионных видеокамер с электронным затвором.
В табл. 5. 7 приведены основные технические характеристики цветных телевизионных видеокамер с электронным затвором.
Зависимость угла обзора от формата матрицы ПЗС Размеры матриц ПЗС различных форматов
параметр приводится в паспортных данных на камеру. Разрешение по вертикали всех камер одинаково, ибо ограничено стандартом на количество строк разложения — 625 строк.
Размер матрицы ПЗС определяется ее форматом. Формат — это диагональный размер видикона, формирующего изображение, эквивалентное изображению, формируемому матрицей ПЗС. Формат измеряется в дюймах и принимает значения 1/2", 1/3", 1/4" и т. п. Формат матрицы определяет угол обзора телевизионной камеры (рис. 5. 2)
С одинаковыми объективами телевизионная камера на основе матрицы формата 1/2" имеет больший угол обзора, чем камера с матрицей формата 1/3".
Чем меньше формат матрицы ПЗС, тем миниатюрнее камера. Соотношение размера матрицы ПЗС и ее размеров в миллиметрах показано на рис. 5. 3.
Для увеличения угла обзора матрицы малого формата должны иметь объектив с малым фокусным расстоянием. При этом качество телевизионного изображения будет определяться светосилой объектива, т. е. количеством света, которое будет проходить через него и попадать на преобразователь свет-сигнал. Чем выше светосила объектива, тем меньше нужно времени для освещения матрицы ПЗС до получения изображения необходимого качества. Светосила объектива зависит от двух величин: диаметра входного зрачка D и фокусного расстояния f. Отношение диаметра входного зрачка объектива к фокусному расстоянию называется относительным отверстием F и записывается, например, в виде F: 1, 6 или F: 1/б. Светосила объектива тем выше, чем больше диаметр его входного зрачка и меньше фокусное расстояние.
Следующий важный параметр ТВ камеры — ее чувствительность. Производители по-разному трактуют это понятие. Одни под чувствительностью понимают минимальную освещенность объекта, при которой еще можно различить черно-белые переходы на изображении, другие — минимальную освещенность на матрице ПЗС. С технической точки зрения более правильно было бы указывать освещенность на матрице ПЗС, т. к. в этом случае не нужно оговаривать характеристики используемого объектива.
Но пользователю при установке камеры удобнее работать с освещенностью объекта, которую он заранее знает. Поэтому в паспортных данных ТВ камер обычно указывают минимальную освещенность объекта, например 0, 1 лк (люкс). Спектральная чувствительность черно-белых ТВ камер перекрывает и инфракрасную область спектра. Это позволяет использовать их в условиях плохой освещенности, применяя специальные ИК осветители. Электронный затвор является неотъемлемой частью ТВ камеры на основе матрицы ПЗС. Точнее, когда говорят о той или иной скорости электронного затвора, подразумевают соответствующий режим работы матрицы ПЗС камеры. Скорость электронного затвора является одной из основных характеристик видеокамеры и определяет качество воспроизведения быстро перемещающихся объектов. В современных камерах используют затворы со скоростью срабатывания от 1/50 до 1/10000 с. В настоящее время быстрыми темпами развиваются методы цифровой обработки видеосигнала. В таких системах аналоговый сигнал, снимаемый с матрицы ПЗС, проходит через аналого-цифровой преобразователь, размещенный внутри ТВ камеры. Затем сигнал разделяется на яркостную и цветовую компоненты, обрабатывается микропроцессором и поступает на цифровой монитор. Это позволяет существенно улучшить разрешение и качество изображения. Телевизионные системы наблюдения можно рассматривать как надежный охранный комплекс вашего офиса, учреждения, квартиры. Системы скрытного охранного телевизионного наблюдения имеют четыре основных направления применения (рис. 5. 4): > переговорная панель домофона со скрытой телевизионной камерой наблюдения; > телевизионный дверной глазок; > скрытая миниатюрная телевизионная камера наблюдения; > вынесенная телевизионная камера наблюдения. Скрытые телевизионные камеры и телевизионный дверной глазок (снаружи выглядит, как обычный дверной глазок) монтируются в дверь или переговорную
