Разработка телевизионных систем защиты территорий и помещений

Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

1. Системы физической защиты…………………………………………. . . 5

1. 1. Функции систем физической защиты. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

1. 2. Обнаружение и распознавание объектов…………………………. . . 11

2. Телевизионные камеры……………………………………………. 18

2. 1. Классификация телевизионных камер. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

2. 2. 1. Параметры телевизионных камер. Чувствительность. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2. 2. 2. Параметры телевизионных камер. Шумы………………………. . . 24

2. 2. 3. Параметры телевизионных камер. Разрешающая способность…29

2. 3 Регулировки телевизионных камер………………………………. 31

2. 4 Сравнение характеристик телевизионных камер………………. . . 33

3 Работа телевизионной системы в составе СФЗ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

Заключение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

Список литературы………………………………………………………. 41

Потребность человека жить вне опасности существует с незапамятных времен. С древности и по сей день для обеспечения этого используются три класса средств: средства обнаружения (гуси, спасшие Рим), физические барьеры (з'aмки и замк'и) и силы охраны.

Развитие этих средств показывает, что в последнее время революционные изменения произошли именно в средствах обнаружения. Так, древние крепостные стены были прочнее современных бетонных или стальных заграждений; дружинники Владимира Красное Солнышко физически не уступали нынешним сотрудникам охранных предприятий (в этой области фундаментальные изменения обусловлены изобретением и совершенствованием огнестрельного оружия). А вот древние методы обнаружения противника "на глаз" и "на слух" получили принципиально новый облик с появлением современных методов радиолокации, телевидения (ТВ), инфракрасной (ИК) техники. Революция в способах обнаружения и оценки тревожной ситуации обусловила экспоненциальный рост сложности систем физической защиты (СФЗ).

Неуклонное усложнение СФЗ привело к настоятельной потребности в появлении профессионалов, способных пойти по верному пути на самом важном этапе – на этапе замысла системы, где большинство узких специалистов может не учесть все факторы для принятия правильного решения.

В большинстве случаев людям вообще не свойственно принимать решение сознательно. Коснувшись пальцами оголенной проводки, вы и без совета специалиста отреагируете правильно. Для принятия более сложных жизненных решений механизмы инстинктов и рефлексов абсолютно неприемлемы.

Второе место по частоте применения занимает метод проб и ошибок. Успешность его применения зависит от скорости обучения, а скорость обучения – от памяти, т. е. от способности фиксировать, был ли результат конкретного эксперимента хорошим или плохим. Человечество, конечно, преодолело многие недостатки данного метода благодаря объединению своего опыта и передаче его последующим поколениям, но не изменило его сущности – все-таки это подход животного к новой ситуации. В нашем случае возможность преодоления грабителем комплекса видеоохраны банка несомненно стимулирует творческое мышление его создателей, но ошибка собственника в выборе разработчиков ТВ-системы будет оплачена слишком дорогой ценой.

Немногим лучше оказывается и казуистика – использование прежних решений для принятия новых. Метод ссылок на авторитеты, принимавшие подобные решения, может иметь много форм. Он может составлять альтернативу разуму, как у древних, обращавшихся к богам, демонам, духам и музам для указания наилучшего пути решения поставленной задачи. Он может переходить в уклонение от ответственности или в умственную лень, например, когда человек слепо выполняет установки руководства. Обращение к авторитету может быть и разумным актом, когда мы советуемся со специалистом или ищем ответ на вопрос в учебнике. Наконец, этот метод становится необходимостью в случае обращения к нормативным документам, чтобы избежать их нарушения.

Следование авторитету оправдано, когда консультант знает предмет лучше, чем консультируемый. Если же консультант, в свою очередь, также ссылается на авторитет, то возникают неизбежные вопросы: кто является исходным авторитетом, каким методом он пользовался для принятия решения и т. д.

Очевидны четыре альтернативных метода принятия решения авторитетом: произвол, интуиция, примат этики или различные математические критерии. Первые три метода относятся к эвристическому синтезу, отличающемуся высокой скоростью получения решений и низкой (нулевой) точностью получаемых оценок выбираемых свойств системы.

1. Произвольное решение, подкрепленное красноречием, мудростью, волей руководителя или голой экономической (а может быть и физической) силой, является большей частью необоснованным независимо от того, принимается ли оно безапелляционно или со ссылкой на авторитет.

2. Всякое интуитивное зарождение идеи, основанное на предчувствии, вдохновении, ощущении, догадке, также неприемлемо для авторитетного принятия решения, поскольку интуиция находится как раз посередине между биологическими механизмами и научными рассуждениями.

3. Чтобы не опираться всецело на интуицию, авторитеты могут обращаться к различным этическим системам. Некоторые могут подумать, что этике нет места при решении вопросов охраны и безопасности. Однако многие обстоятельства не позволяют нам игнорировать этические стороны проблемы. Техника всегда имеет точки соприкосновения с некоей системой ценностей, неотъемлемую часть которой составляют этика и мораль нашего общества.

Существует множество этических систем, и ни одна из них не решает всех проблем выбора. Руководящие принципы, применимые для многих решений при создании систем безопасности, сформулировали стоики – Зенон, Сенека и (наиболее систематически) Эпиктет – раб, живший во времена правления Нерона. Основной принцип стоиков гласит: желай то, что можешь получить, и не беспокойся о том, что тебе недоступно.

Как бы ни был прост приведенный принцип, тем не менее нетрудно найти примеры "нестоического" поведения организаций, которые принимаются строить грандиозные системы безопасности, не позаботившись о проверке их физической или экономической осуществимости.

Любая философия неполна, поэтому специалист должен избегать ее необоснованного применения, поскольку ее можно использовать, например и для оправдания политики бездействия. Кроме того, если установлено, что желаемое осуществимо, никакая философская система не скажет, разумно ли оно или глупо. Ограниченность этического подхода вынуждает нас искать опору в других нормах, чтобы обеспечить правильность наших решений.

Четвертая, наиболее плодотворная концепция для создания систем безопасности опирается на математические методы синтеза и является вероятностной. Основы теории вероятности были заложены еще в XVII веке выдающимися теоретиками азартных игр Паскалем, Ферма и Гюйгенсом. Развитые позже составляющие этой теории – теория статистических решений, теория информации и теория массового обслуживания позволяют выбрать критерий принятия решения (например, минимизировать риск) и выбрать систему, наиболее отвечающую этому критерию.

Математический синтез СФЗ по характеру решаемых задач подразделяется на структурный и параметрический . Основная структура СФЗ жестко определена нормативными документами. Уточнение структуры системы производится на этапе разработки концепции обеспечения безопасности объекта. Концепция безопасности выражает общий замысел реализации мер по обеспечению защиты объекта от возможных угроз. При формулировании концепции безопасности необходимо учитывать, что задача доказательства полной безопасности произвольного объекта алгоритмически неразрешима.

Суть концепции обеспечения безопасности заключается в претворении в жизнь трёх принципов:

1) определения целей и предметов защиты (кого и что защищать);

2) определения и оценки угроз (от кого защищать);

3) разработки и реализации адекватных мер защиты (как защищать).

Заключительным этапом синтеза СФЗ является определение характеристик ее подсистем, которые могут быть сведены к числовым параметрам (например, численность и время развёртывания сил охраны, число телекамер, ошибка опознавания нарушителя оператором ТВ-комплекса).

Это позволяет применить известные подходы к параметрическому синтезу сложных систем. Основу синтеза составляют:

1) характеристики объекта (план объекта, характер угроз, модель нарушителя и т. п. );

2) критерий качества работы системы;

3) ограничения на реализацию системы.

Применение телевидения в системах физической защиты имеет огромные перспективы благодаря следующим аспектам. Во-первых, телевизионная система повышает вероятность достижения главной цели СФЗ – защиты охраняемого объекта. Во-вторых, благодаря регулярной структуре фотоприёмников телевидение обладает минимальными затратами на каждый переданный бит информации. Телевизионные системы способны передавать образы нештатных ситуаций в реальном времени и обеспечить силы охраны информацией такого количества и качества, которые в корне могут изменить тактику охраны объекта.

Замкнутые системы телевидения, сигнал которых не доступен массовому потребителю, а является достоянием крайне ограниченного круга пользователей, играют огромную роль в жизни общества, внедряясь в промышленность, оборону и охрану всевозможных объектов. Охранное телевидение сегодня – это целая индустрия, охватывающая производство, монтаж и эксплуатацию сложных технических комплексов, входящих в состав СФЗ. Благодаря своей массовости охранные телевизионные системы позволили стимулировать и финансировать ряд новых информационных технологий. Именно прикладные, а не вещательные, телевизионные системы являются олицетворением новой волны твердотельного телевидения, радикально отличающегося от электронно-лучевого благодаря высокой своей надёжности в работе и адаптации к условиям наблюдения. Важнейшей характеристикой телевизионных систем стала их неразрывность с компьютером: если к концепции "глаз – это вынесенная наружу часть мозга" давно привыкли, то сейчас стало очевидным, что телекамера – это вынесенная наружу часть компьютера. Понятие твердотельного телевидения как технологической основы видеоинформатики со временем потеряет актуальность, но в настоящее время эта технологическая революция ещё не завершена. Примером может служить массовое использование в охранной технике видео-магнитофонов, использующих, как и во времена расцвета электронно-лучевого телевидения, магнитную ленту. Пока удельная стоимость регистрации бита информации при аналоговой видеозаписи на магнитную ленту остаётся рекордно низкой. Однако развитие твердотельной технологии, уже весьма совершенной в части фотоприёмников и видеопроцессоров, позволит в ближайшем будущем создать дешёвые огромные массивы памяти, измеряемой терабитами. В сочетании с эффективными методами сжатия видеоинформации это позволит завершить переход к полностью твердотельному компьютеризированному охранному телевидению.

Новые технологии телевидения сегодня – это не только микроэлектроника и программное обеспечение, это ещё и системотехника. Проектирование и эксплуатация современных телевизионных систем выходит далеко за рамки создания телекамер и устройств отображения видеоинформации. Системы физической защиты являются важнейшим приложением телевидения в силу взаимного положительного влияния их друг на друга: именно они привели к появлению новых системообразующих блоков – видеомультиплексоров, матричных коммутаторов и интегрированных цифровых систем консервации видеоинформации.

Развитие телевизионных систем для СФЗ идёт в направлении увеличения потоков информации и интеллектуализации техники на основе повышения сложности обработки. Вместе с тем, широкое внедрение компьютеров не исключает роли человека в принятии окончательного решения. Использование интерактивного режима работы неизбежно в силу большой априорной неопределённости сюжетов и необратимости процессов, порождаемых ошибочными решениями. В целом, развитие телевидения для СФЗ являет собой пример повышения эффективности системы благодаря как совершенствованию технологии, так и математизации проектирования с использованием вероятностных моделей.

Существование этих тенденций устраняет опасения того, что из-за появления однокристальных телекамер профессия телевизионного инженера выродится и перестанет быть массовой и проблемной. Методы системотехники постоянно развиваются, а создатель системы всегда будет располагать своим весьма индивидуальным набором априорной информации и ограничениями на её реализацию. Творческое применение изложенных в пособии принципов построения охранных телевизионных систем позволит специалистам создавать и эффективно использовать конкурентоспособный продукт на рынке систем физической защиты.

1. Никитин В. В. , Цыцулин А. К. Охранное телевидение: цели, проблемы, средства. Современные охранные технологии и средства обеспечения комплексной безопасности объектов

2. Твердотельное телевидение/ Л. И. Хромов, Н. В. Лебедев, А. К. Цыцулин, А. Н. Куликов. – М. : Радио и связь

3. Ковалёв М. С. Новый стандарт "Системы охранные телевизионные. Общие технические требования и методы испытаний" ГОСТ Р 51558-2000// Системы безопасности, связи и телекоммуникаций – 2000г.

4. ГОСТ Р 50725-94 "Соединительные линии в каналах изображения"

5. Хадсон Р. Инфракрасные системы.

6. П. Демидов. Волоконная оптика в замкнутых ТВ охранных системах. "Алгоритм безопасности" №3, 2002г.

7. http://www. cctv-information. co. uk

8. http://honeywell-video. ru/catalog/cam. html

9. http://ru. wikipedia. org/wiki/Видеокамера

10. http://www. evs. ru/publ_1. php?st=5