Urządzenia telewizji dozorowej i alarmowe w jednej instalacji

Marek Dzioch

Do niedawna obydwa te systemy (telewizji dozorowej i alarmowy) traktowane były jako oddzielne. Obecnie oferowane przez producentów urządzenia alarmowe jak i elementy telewizji dozorowej są projektowane tak, aby była możliwość ich wzajemnego połączenia i współpracy w celu jeszcze lepszej ochrony obiektu przed niepowołanymi osobami oraz innymi sytuacjami alarmowymi.

Należy pamiętać, że dobrze zaprojektowany system ochrony obiektu składa się z kilku podsystemów zabezpieczeń m.in. budowlanych (w tym architektonicznych), mechanicznych, elektromechanicznych i elektronicznych.
"

"Podział urządzeń alarmowych"

Urządzenia alarmowe można podzielić na dwie grupy.
Pierwszą z nich stanowią różnego rodzaju czujniki, detektory. Urządzenia te dostarczają informacji o przekroczeniu strefy bezpieczeństwa, wystąpieniu sytuacji alarmowej do urządzenia nadzorującego pracę całego systemu dozoru.
Do drugiej grupy zaliczamy urządzenia wyjściowe tj. sygnalizatory, urządzenia wykonawcze, w tym urządzenia rejestrujące, których zadaniem jest rejestracja sytuacji alarmowych.

Cechą wspólną, elementów systemów alarmowych i urządzeń telewizji dozorowej jest to, że zasilane są napięciem DC 12V. W związku z tym nie na problemów ze współpracą urządzeń obu grup, co pozwala na budowę systemów o wysokiej skuteczności ochrony i nadzoru.

Wyjścia alarmowe prawie wszystkich czujników są przystosowane do podłączenia do typowych urządzeń wyposażonych w wejścia stykowe typu NO lub NC (logika czujników jest zazwyczaj taka, by zmienić ich stan po naruszeniu strefy ochronnej). Pozwala to na bezpośrednie proste połączenie ich z popularnymi urządzeniami stosowanymi w technice alarmowej lub z urządzeniami telewizji, bez dodatkowych urządzeń.

"Czujniki."

Czujki podczerwieni PIR – detekcja odbywa się przez wykrywanie różnic promieniowania podczerwonego, zachodzących pomiędzy obiektem (intruzem), a tłem (otoczeniem) w polu widzenia czujnika. Załączenie wyjścia alarmowego urządzenia następuje po wykryciu obiektu. Pole działania jest ograniczone kątem i maksymalnym zasięgiem. W rozbudowanych czujnikach PIR możliwa jest regulacja progu zadziałania zależnie od natężenia światła (możliwość pracy tylko nocnej) i czasu włączania obwodu zewnętrznego (1s - 20 min). Występują czujniki PIR zintergrowane w jednej obudowie z kamerą np. kamera czarno-biała i kolorowa z czujnikiem ruchu i modułem fonii kod M1094 lub M10951.

Bariery podczerwieni – złożone z nadajnika i odbiornika. Nadajnik emituje wiązkę promieniowania podczerwonego, która trafia do odbiornika. Załączenie wyjścia alarmowego urządzenia następuje na skutek przerwania kontaktu optycznego między nadajnikiem, a odbiornikiem (wtargnięcie intruza) Przykłady tych urządzeń to: M1656, M1659

Czujka stłuczenia szyby - zawiera dwa tory, z których pierwszy reaguje na uderzenia w taflę szklaną, a drugi na tłuczenie szkła. Konstrukcja urządzenia pozwala na montaż w odległości 10 m od zabezpieczonej szyby.

Dwusystemowa (dualna) czujka alarmowa - czujka wykorzystująca dwa oddzielne zjawiska oddzielnie wykrywane i przetwarzane, a następnie łącznie analizowane przez procesor czujki. Na przykład urządzenie może składać się z detektora pasywnej podczerwieni oraz czujnika stłuczenia szyby, lub częściej z detektora pasywnej podczerwieni i mikrofal, umieszczonych we wspólnej obudowie. Każdy z systemów może mieć oddzielne wyjścia przekaźnikowe.

Czujniki otwarcia (drzwi, okien), czujniki kontaktronowe, czujniki elektromechaniczne stykowe – których, sygnałem alarmowym jest zmiana położenia (zwarcie lub rozwarcie), styków.

Czujnik uderzeniowy - układ reagujący na wstrząsy będące następstwem uderzenia.

Detektory ultradźwiękowe - zasada działania polega na tym, że detektor generuje falę akustyczną (40 kHz), która wraca z niezmienioną częstotliwością. W przypadku pojawienia się ruchomego obiektu wewnątrz zabezpieczonego pomieszczenia następuje zmiana częstotliwości sygnału powracającego (efekt Dopplera) i wyzwolenie alarmu.

Dostępne są również czujniki gazu (wodoru, dwutlenku węgla, metanu, butanu), czy też bardziej popularne czujniki dymu.

Czujka dymu czuła jest na specyficzne produkty spalania i/lub pirolizy (aerozole). Najczęściej składa się z nadajnika i odbiornika promieniowania podczerwonego umieszczonych w jednej obudowie, oraz współpracującego, oddalonego lustra lub reflektora pryzmowego. Zasada działania polega na analizie przezroczystości optycznej powietrza w przestrzeni pomiędzy czujnikiem, a lustrem lub reflektorem.

"Sygnalizatory"

Sygnalizatory optyczno-akustyczne przeznaczone są do stosowania w systemach sygnalizacji włamania i napadu oraz w systemach sygnalizacji przeciwpożarowej.

Sygnalizator akustyczne - w zależności od modelu natężenie dźwięku zawiera się w granicach od 85 dB do 125 dB, zazwyczaj jest on piezoelektryczny.

Optyczny sygnalizator alarmu - mający postać małej lampki, diody świecącej, lub będący urządzeniem złożonym z lampy wyładowczej z wysoko wydajną przetwornicą napięcia o dużej energii błysku widzialnego w normalnych warunkach do 3000m.

"Urządzenia wykonawcze:"

Do tej grupy zaliczamy różnego rodzaju urządzenia mające bezpośredni wpływ na realizację podstawowych funkcji tj. umożliwienie, bądź nie, dostępu do określonych stref (proste rygle elektromagnetyczne, czy bardziej rozbudowane zamki wyposażone w czytniki kart magnetycznych z możliwością sterowania dodatkowymi urządzeniami wykonawczymi), urządzenia do sterowania oświetleniem, czy urządzenia do radiowego informowania o sytuacji alarmowej.

Zamki elektromagnetyczne - zasada działania tych zamków polega na wytworzeniu odpowiednio dużej siły przyciągania (siła elektromagnetyczna) od 250 kG do ponad 750 kG.

W ryglach elektromagnetycznych, w których elementem trzymającym jest specjalnie ukształtowany metalowy zaczep np. kształcie bolca

Dobrej klasy zamki wyposażone są również w różnego rodzaju mikroprzełączniki informujące o stanie otwarcia drzwi.

Inną grupą urządzeń znajdujących zastosowanie w systemach kontroli dostępu, spełniających rolę śluzy blokującej lub utrudniającej dostęp do określonych stref, są różnego rodzaju bramki, szlabany, czy też urządzenia napędowe bram wjazdowych.

"Standardowy magnetowid uruchamiany czujką PIR."

Wyróżnić możemy dwa typy tych urządzeń: standardowe magnetowidy “domowego użytku”, których czas nagrywania w zależności od długości zastosowanej kasety wynosi maksymalnie kilka godzin (kaseta 240 min, tryb LP - czas nagrywania 480min). Do drugiej grupy zaliczmy magnetowidy telewizji przemysłowej tzw. poklatkowe (Time Lapse), których czas nagrania w zależności od modelu wynosi do 960 godzin. Cechą szczególną tych magnetowidów jest to, iż mogą one nagrywać poszczególne półobrazy (klatki) z jednej lub kilku kamer znacznie przez to wydłużając czas zapisu.

"Uwaga:" Realizacja nagrywania i odtwarzania poklatkowego z kilku kamer jest możliwa po zastosowaniu dodatkowego urządzenia, zwanego multiplekserem.

Duża dostępność magnetowidów domowych powoduje, że duża grupa osób chce wykorzystać ten magnetowid jako rejestrator obrazu z kamery, nawet kosztem krótszego czasu nagrywania niż oferują to magnetowidy telewizji przemysłowej. Ciągła rejestracja (24godz/dobę) bez wymiany kasety obrazu z jednej kamery na standardowym magnetowidzie jest niemożliwa. Jednak w wielu systemach dozoru nie jest konieczne ciągłe nagrywanie, wystarczy tylko rejestracja sytuacji alarmowych tzn. sytuacji, w których zostaje naruszona strefa bezpieczeństwa.

Istnieje prosty sposób na wykonanie niskim kosztem takiego systemu, który wykorzystując dodatkowe elementy tj. pilot alarmowy M1099 i różnego rodzaju czujniki (ruchu, dymu, otwarcia drzwi itp.), pozwala na zastosowanie tego “magnetowidu domowego”."



"Schemat prostej instalacji z wykorzystaniem pilota alarmowego i czujnika ruchu (czujka PIR)."

"Dzielniki ze złączem alarmowym BQ 406 M4008"

Dzielnik (quad) jest urządzeniem umożliwiającym wyświetlanie równocześnie kilku obrazów z kamer na jednym monitorze. Dzielniki posiadają najczęściej 4 lub 8 wejść i dwa wyjścia sygnału wizji (pierwsze oznaczane najczęściej “main” – możliwość wyświetlania obrazu w formacie pełnoekranowym lub w podziale, oraz drugie “quad”- obraz zawsze podziale). Również większość dzielników obrazu wyposażona jest złącze alarmowe. Najczęściej składa się ono z wejść alarmowych skojarzonych z każdą kamerą (podłączenie dowolnego czujnika), oraz wyjść alarmowych do sterowania urządzeniami zewnętrznymi."



"Schemat systemu monitoringu z wykorzystaniem dzielnika z wejściem alarmowym"

Opis działania systemu.

Wykrycie ruchu przez czujnik skojarzony z odpowiednią kamerą, powoduje przejście urządzenia w tryb pracy alarmowej. W zależności od ustawień konfiguracyjnych dzielnika może nastąpić przejście z trybu wyświetlania obrazu w podziale do trybu wyświetlania pełnoekranowego z kamery alarmowej. Zastosowanie dodatkowego monitora podłączonego do magnetowidu pozwala w dalszym ciągu na obserwację z wszystkich kamer. Z kolei magnetowid analogowy podłączony do wyjścia alarmowego dzielnika rejestruje tylko sytuacje alarmowe, w ten sposób znacznie wydłużając czas pomiędzy kolejną wymianą kasety. Tradycyjny magnetowid analogowy może zostać zastąpiony rejestratorem cyfrowym np. M8501 AVC721.

"Magnetowidy poklatkowe - na przykładzie Computar CTR3024-E M4407."

Magnetowidy poklatkowe posiadają bardzo dużo innych funkcji, których nie mają typowe “magnetowidy domowe”, a które ułatwiają pracę operatorom obsługującym systemy wykorzystujące te urządzenia.

Wszystkie magnetowidy telewizji przemysłowej posiadają specjalne złącze alarmowe, czyli zastaw wejść i wyjść alarmowych. Wykorzystuje się je do komunikacji z urządzeniami zewnętrznymi będącymi częścią systemu dozoru. Poniżej przedstawiono wygląd i opis takiego złącza, na przykładzie magnetowidu poklatkowego firmy Computar CTR3024-E M4407"



"Schemat wykorzystania złącza alarmowego do nagrywania obrazu z kamery."


Opis działania systemu.

Dzięki takiemu połączeniu dowolnego czujnika (np. czujki ruchu PIR) do wejścia alarmowego (SET IN) w chwili jego aktywacji (naruszenie strefy chronionej) wysyłany jest sygnał powodujący przejście magnetowidu w tryb nagrywania.

Oczywiście jest to jedno z najprostszych rozwiązań i nic nie stoi na przeszkodzie, aby sygnał sterujący pracą magnetowidu pochodził z wyjść alarmowych opisywanych wcześniej - zmieniacza z detekcją ruchu lub dzielników.

"Współpraca multiplekserów z urządzeniami alarmowymi"

Multiplekser łączy wszystkie cechy zmieniaczy i dzielników, przy czym rozbudowane funkcje przetwarzania obrazu pozwalają na szereg funkcji niedostępnych w omówionych poprzednio urządzeniach. Najważniejsze to, lepszy sposób zapisu sygnału na magnetowidzie: pełnoekranowy zapis obrazów równocześnie z wszystkich kamer - ”klatka po klatce”. W ten sposób nie ulegają pogorszeniu parametry rejestrowanego obrazu, i jest możliwe jego odtworzenie w podziale, jak i formacie pełnoekranowym.

Drugą z ważnych cech multiplekserów jest wbudowany układ detekcji ruchu.

Multiplekser umożliwia wykrycie i zasygnalizowanie sytuacji alarmowych, zarejestrowanie informacji o alarmach na taśmie magnetowidowej wraz z nagrywanymi obrazami z kamer oraz późniejsze odtworzenie tej informacji. W przypadku zastosowania rejestratora cyfrowego wszystkie te informacje znajdują się na dysku twardym.

Wykrycie ruchu jest traktowane jako alarm i sygnalizowane na zewnątrz, może też załączyć wyjścia alarmowe. Do wyjść alarmowych mogą być podłączone dowolne urządzenia, których sygnałem sterującym jest ”zwarcie lub rozwarcie styku w obwodzie”.

Odpowiednio skonfigurowany (zaprogramowany) multiplekser pozwala, nie tylko automatycznie uruchomić nagrywanie w magnetowidzie, ale również zmieniać (zwiększać) prędkość przesuwu taśmy (w trybie nagrywania alarmowego) w celu zapisu obrazu lepszej jakości."



"Schemat rozbudowanego systemu opartego na multiplekserze"


"Rejestratory cyfrowe (Magnetowidy cyfrowe – zapis na HDD)."
Podobnie jak inne elementy CCTV również rejestratory cyfrowe posiadają różnego rodzaju złącza, w tym złącza alarmowe. I tak w rejestratorze DVR AVC721 M8501 znajduje się bardziej rozbudowane złącze alarmowe.

Za jego pomocą możemy nie tylko załączyć nagrywanie, czy też przełączyć urządzenie w tryb alarmowy, co spowoduje wykonanie przez niego wcześniej zaprogramowanych operacji (tj. generowanie sygnału akustycznego, zwarcie/rozwarcie odpowiednich styków złącza alarmowego, przełączenie w tryb nagrywania z inną prędkością) Możliwe jest również wykonanie innych funkcji tj. sterowanie rejestratorem z poziomu komputera poprzez złącze RS232."



"Schemat wyprowadzeń złącza alarmowego"


Poniżej przedstawiono prosty schemat z wykorzystaniem rejestratora cyfrowego, kamery i czujnika alarmowego (ruchu, otwarcia, dymu itp.)."

"

"Zapis cyfrowy – nowe możliwości"

W zapisie cyfrowym, współpraca z systemami alarmowymi oparta jest na obrazowej detekcji ruchu, która może aktywizować złącza alarmowe, oczywiście może zachodzić aktywacja w przeciwną stronę tzn sygnał ze złącz aktywuje zapis.

"Złącza alarmowe w systemach GeoVision i HICAP."
Stanowią dodatkowe wyposażenie kart zapisu cyfrowego, znacznie rozszerzające ich funkcje.

Są to specjalne moduły zawierające odpowiednią liczbę złącz, gniazd w formie listwy elektrycznej montowany wewnątrz obudowy komputera np. w ”wolnym śledziu”.
Pozwalają na podłączanie urządzeń znanych z techniki alarmowej tj. z różnego rodzaju czujników ruchu (PIR), dymu, czujników otwarcia (kontaktrony), czy też urządzeń wykonawczych np. sygnalizatory, blokady, sterowniki.
Na każdym z wyjść alarmowych znajduje się przekaźnik, za pomocą, którego możemy wysterować urządzenie zewnętrzne.

Można złączać wyjścia alarmowe z detekcji obrazowej lub detekcji audio (tzn. zmiana obrazu na kamerze lub zmiana poziomu dźwięku w modułu fonii może spowodować załączenie jednego lub nawet kilku wyjść wcześniej skojarzonych z tymi urządzeniami w menu ustawień. Dodatkowo w menu możemy ustawić czas podtrzymania przekaźnika, co umożliwia np. generowanie sygnału alarmowego przez określony czas.

Wejścia alarmowe można dowolnie konfigurować: ustawić poziom wysoki lub niski, zdefiniować, które z wyjść będą aktywowane i przez jak długi czas będzie działał przekaźnik.

Poniżej przedstawiono schemat systemu rejestracji, zabezpieczenia i prostej kontroli dostępu zrealizowany w oparciu o kartę HICAP. (Taki sam system możliwy jest do zrealizowania w oparciu o kartę GeoVision). System składa się z kilku elementów:"

  • karta HICAP (M8350/M8351) (blok “czerwony”)
  • rejestracja obrazu z kamer
  • moduł wejść/wyjść alarmowych (M8355) (blok “niebieski”)
  • sterowanie dodatkowymi elementami (brama wjazdowa, elementy systemu alarmowego i przeciwpożarowego)
  • karta rejestracji dźwięku Hera (M8354) (blok “zielony”)
  • sterownik PTZ (M8358 +M8359) (blok “żółty”)




"Schemat instalacji w firmie z podziemnym parkingiem"


Wjazd na teren parkingu może spowodować:"

  • włączenie zapisu celem obserwacji wjeżdżającego pojazdu (identyfikacja, potencjalne stłuczki przy parkowaniu)
  • włączenie oświetlenia parkingu

Funkcje karty dźwiękowej Hera (M8354) mogą sygnalizować ochronie np. uruchomienie silnika.
Używając funkcji sterownika (M8358 +M8359) można prowadzić szczegółową obserwację samochodu.
Karta z podłączonymi sygnałami z wideodomofonu pozwala na zapis obrazu osób odwiedzających firmę, jak również głosu z tego urządzenia

Podłączenie sygnałów alarmowych z instalacji ppoż. i alarmowej na wejścia karty pozwalają na wykonanie wcześniej zaprogramowanej sekwencji np. przekazywanie obrazu z miejsca aktywacji czujnika.