3.3. ВАРИАНТЫ ОБОРУДОВАНИЯ ПОМЕЩЕНИЙ ОБЪЕКТА

Многообразие помещений и территорий, существующих на различных объектах, не позволяет дать однозначные рекомендации по размещению ТВК на объекте. В разделах рассмотрены некоторые стандартные помещения (ком­ната, коридор, лестница) и территории (периметр, стоянка автомобилей), кото­рые могут встретиться на большинстве объектов, и даны рекомендации по раз­мещению ТВК в этих помещениях (на территориях). В любом случае, варианты оборудования объектов должны выбираться индивидуально для каждого объ­екта на стадии его обследования и согласовываться с заказчиком.

3.3.1. Коридоры

Коридоры представляют из себя вытянутые помещения с длиной в не­сколько раз большей, чем ширина. Рассмотрим, например, коридор, в котором имеются одна торцевая входная дверь и по три боковых (рис. 3.4).

Поставлены две задачи:

1.  Обнаружение открывания любой двери.

2.  Идентификация посетителя у входной (торцевой двери).

При организации наблюдения коридора приходится решать противоречи­вую проблему - с одной стороны необходимо контролировать все двери кори­дора минимальным количеством телевизионных камер, с другой стороны, же­лательно использовать ТВК как можно с меньшим углом зрения, чтобы полу­чить хорошее качество изображения с возможностью идентификации объекта. Противоречие это практически неразрешимо при использовании ТВК с посто­янным фокусным расстоянием (объективы камер без трансфокатора). Поэтому для этой ситуации возможен следующий подход: угол зрения выбирается так, чтобы в зону наблюдения ТВК попадал самый ближний контролируемый фраг­мент. В нашем случае (рис. 3.4), мы, например, выбираем "мертвые" участки коридора длиной M1 (участки, которые не попадают в поле зрения ТВК) так, чтобы при открывании ближней двери она сразу попадала в зону наблюдения ТВК, хотя при закрытой двери ТВК ее не "видит". Тогда угол зрения α_Н1 ТВК 1при ширине коридора К составит:

αн1 = 2 arctg (K/2M).                                                   (3.4)

База зоны наблюдения ТВК B1 в конце коридора длиной D с учетом фор­мулы (3.4) составит:

B1 = 2Dtg(α_H1/2) = KD/M₁.                                                     (3.5)

Зададимся конкретными цифрами:

 D = 12 м - длина коридора;

 М = 4 м - длина "мертвой зоны";

К = 2 м - ширина коридора;

R = 400 - разрешение ТВК.

Тогда получаем, что ТВК должна иметь угол зрения αн1 =28°.База зоны на­блюдения ТВК в конце коридора составит B1=6 м , а разрешение по горизонта­ли dн1 в конце коридора, формулы (3.2), (3.5) будет:

Dн1 = 150B1/R = 150 KD/RM1.                                (3.6)

Откуда, подставляя в формулу (3.6) исходные данные, находим dн1=2,25 мм, что слишком грубо для уверенной идентификации личности посе­тителя. На границе "мертвой зоны" разрешение составит 0,75 мм, достаточное для идентификации посетителя.

Для уверенной идентификации входящих и выходящих посетителей в тор­цевой двери целесообразно сверху от входной двери в коридор поставить ми­ниатюрную камеру с широким углом зрения (ТВК 2), которая обеспечит базу зо­ны наблюдения ТВК В₂, равную ширине коридора, на дальности "мертвой зо­ны" М₂ = 2 м. Угол зрения ТВК 2 в соответствии с формулой (3.1) получается:

α_Н2 = 2 arctg (B₂/2M₂) ≈ 54º.

Минимально различимая деталь изображения на дальности "мертвой зо­ны" М2 в соответствии с формулой (3.3) составит:

d_H2= 150B₂/R≈0,75mm.

При этом изображение ТВК 2 может записываться на видеомагнитофон, а сама она включаться по команде ТВК 1 (ведущей постоянное наблюдение) или любого другого извещателя, установленного на двери.

В вертикальной плоскости ТВК 1 необходимо устанавливать на высоте P1 = 2,5-3 м, (рис. 3.4). При этом наклон ТВК 1 должен быть таким, чтобы верх­ний край зоны наблюдения в конце коридора проходил на высоте 1,8 - 2 м, т.е. на высоте посетителя входящего в торцевую дверь. Тем самым будет обеспечиваться наиболее полное наблюдение всего коридора.

Угол наклона ТВК 1 находим из следующих рассуждений. Мы определили, что αн1=28°. Тогда находим, что α_vi = 22°. Угол наклона yi верхнего края зоны наблюдения ТВК 1 находим из простого соотношения , учитывая, что высота двери V = 2 м, а P1 = 3 м:

_У1 = arctg ((P1-V)/D)≈ 5º.                                             (3.7)

Тогда угол наклона ТВК 1 к вертикальной оси β1 составит:

β = 90 °- y1 – αv1/2 = 74°.

ТВК 2 устанавливается над дверью на минимальном расстоянии от ее верхнего края под таким углом, чтобы нижний край ее зоны наблюдения был как можно ближе к плоскости двери. Наклон оси ТВК 2 находим из условия того, что αн2= 54°, тогда находим αv2= 44°. Следовательно, наклон оси ТВК 2 к верти­кали β₂ = 22°.

Принцип наблюдения коридоров хорошо подходит для контроля специ­альных "глухих" комнат. "Глухие" комнаты представляют собой помещения (бункеры), в которых нет окон и есть лишь одна входная дверь. Стены и потол­ки таких комнат имеют большую толщину и высокую прочность, так что проник­нуть в них реально можно только через дверь. Обычно в таких комнатах вдоль стен размещаются металлические сейфы, стеллажи, ящики и т.п. для хранения материальных ценностей, так что от входной двери к противоположной стене образуется центральный проход.

Наблюдение в таких комнатах целесообразно сосредоточить на входной двери, установив две ТВК так же, как при наблюдении коридоров. При этом ТВК могут быть включены в рабочие часы, для контроля со стороны руководства объекта за действиями персонала.

3.3.2. Междуэтажные лестницы

Наблюдение междуэтажных лестничный маршей целесообразно прово­дить с промежуточных площадок между этажами, что позволяет одновременно наблюдать лестничный пролет и двери на этажах. При этом ТВК направлены от окон, которые бывают на междуэтажных площадках. Междуэтажные лестницы обычно являются глухими наклонными коридорами, поэтому за базу зоны на­блюдения ТВК можно выбирать ширину лестничной площадки на этаже, что оп­ределяет узкий угол зрения и, как следствие, хорошее качество изображения и возможность идентификации посетителей.

Размещать ТВК в этих случаях необходимо так, как показано на рис. 3.5 на промежуточных площадках между первым - вторым, вторым - третьим этажами. Выше устанавливать ТВК нецелесообразно, т.к. посетитель, проникнув с внеш­ней стороны здания на второй или даже на третий этаж, и поднимаясь (спуска­ясь) по лестнице, неминуемо попадет в поле зрения ТВК. То же самое посети­тель, поднимаясь с первого этажа, неминуемо попадает в поле зрения ТВК ме­жду первым и вторым этажами.

На указанных выше двух промежуточных площадках устанавливают по две ТВК, размещая каждую из них по углам площадки под потолком (рис. 3.6). При этом ТВК 1 направлена вниз по лестнице и наблюдает торцевую дверь коридо­ра первого этажа.

В поле зрения ТВК 1 попадают и боковые двери на лестничной площадке, если они есть. ТВК 2 направлена вверх по лестнице на торцевую дверь второго этажа.

Таким же образом установлены и сориентированы ТВК на площадке меж­ду вторым и третьим этажами: ТВК 3 направлена на дверь второго этажа, а ТВК 4 - на дверь третьего этажа.

В результате поднимающийся по лестнице посетитель может быть иден­тифицирован посредством ТВК 1 и ТВК 3, так как будет находиться к ним ли­цом, а посетитель, спускающийся по лестнице, может быть идентифицирован через ТВК 2 и ТВК 4.

Для наблюдения лестничных маршей достаточно использовать ТВК с углом зрения около 15-20°с базой зоны наблюдения ТВК 3-4 м на дальности 8-10 м, которые смогут обеспечить уверенную идентификацию объекта.

3.3.3. Комнаты

Многообразие комнат объединяет лишь то общее, что они обычно имеют несколько окон и одну-две входные двери. Форма комнат может быть любой -квадратной, прямоугольной, треугольной, круглой и т.п. В отличии от коридо­ров, здесь трудно представить гипотетическую модель, как основу схемы раз­мещения ТВК.

При организации наблюдения комнат могут ставиться различные цели, в зависимости от загруженности комнат материальными ценностями, размера комнат, размещения мебели и т.п.

Поэтому условно можно выделить следующие задачи, которые приходится решать при наблюдении комнат:

1.  Наблюдение комнаты по всей площади.

2.  Наблюдение комнаты по всей площади и идентификация посетителей у
входной двери.

3.  Наблюдение больших комнат (залов) с регулярной и нерегулярной
внутренней обстановкой.

Рассмотрим пути решения поставленных задач.

Задача 1. Наблюдение комнаты по всей площади.

При решении этой задачи применяется ТВК с широким углом зрения. Сле­дует подчеркнуть, что такие ТВК имеют очень большую минимально различи­мую деталь изображения, и поэтому изображение наблюдаемого пространства на видеомониторе будет размытое с неразличимыми деталями. ТВК устанав­ливается в углу под потолком (рис. 3.7). Здесь возникает вопрос - в каком углу размещать ТВК, ответ на который не всегда прост по следующим соображениям.

При размещении ТВК в углах А, В и С мы вступаем в противоречие с тре­бованием - не направлять ТВК на окна, следовательно в углах А, В и С разме­щать ТВК нельзя.

При размещении ТВК в углу D возникает другой нюанс, не учитывать кото­рый также не всегда можно. Это связано с тем, что ТВК имеет в вертикальной плоскости некий угол зрения (меньший чем в горизонтальной), который приво­дит к тому, что под ТВК образуется непросматриваемая "мертвая зона", нахо­дящаяся вне поля зрения ТВК (рис. 3.8). Размер "мертвой зоны" М на полу по­мещения можно определить, как:

М= M1 + P tg (β - α_v/2),                                                (3.8)

где: Р - высота установки ТВК;

β - угол между оптической осью камеры и вертикалью;

αv - угол зрения ТВК в вертикальной плоскости;

M1 - вынос входного зрачка объектива ТВК от стены, определяется разме­ром ТВК и длиной кронштейна, на котором укреплена ТВК.

ТВК, расположенная в углу (рис. 3.7), должна иметь угол зрения в горизон­тальной плоскости более 100°, тогда в вертикальной плоскости угол зрения бу­дет составлять около αv≈80°. Если высота установки ТВК составит Р=3 м, а М1≈О.4 м, то мы получим размер "мертвой зоны" М≈1,4 м.

Такая длина "мертвой зоны" при установке ТВК в углу D позволяет нару­шителю, проникнув в помещение через окно, свободно двигаться под ней, что может быть недопустимо, т.к. дает возможность имитировать неисправность ТВК простым закрытием объектива.

Таким образом, проектировщику самому необходимо выбирать "из всех зол меньшее": определять места установки ТВК с меньшим воздействием по­мех, не размещать ТВК над охраняемыми ценностями и принять меры по защи­те ТВК от посторонних посягательств. Лучший способ защиты - это устанавли­вать ТВК так, чтобы она "сама себя защищала", т.е. к ней нельзя было бы по­добраться, не попав в ее поле зрения.

Задача 2. Наблюдение комнаты по всей площади и идентификация по­сетителей у входной двери.

Решить практически эту задачу можно путем использования вариообъек­тива и автоматического поворотного устройства.

Если несколько упростить задачу, т.е. идентифицировать посетителя толь­ко у входной двери, то можно обойтись ТВК с фиксированным фокусом и жесткой ориентацией.

Самый простой способ - это установить широкоугольную ТВК как можно ближе к входной двери, если дверь находится ближе к углу комнаты. Задача идентификации решается автоматически. Например, если установить ТВК в уг­лу С помещения на рис. 3.7, то на расстоянии 1,5 м от ТВК база зоны наблюде­ния ТВК составит около 3 м, а минимально различимая деталь изображения на экране видеомонитора будет в пределах 1 мм, что достаточно для идентифи­кации объекта на экране видеомонитора, но в поле зрения ТВК будут попадать окна, что недопустимо.

Поэтому реально идентификацию посетителей лучше всего проводить с помощью дополнительной ТВК. Пример применения для этой цели телевизи­онной камеры с длиннофокусным объективом приведен в п. 3.2.1 (рис. 3.3). Та­кую камеру целесообразно установить совместно с широкоугольной ТВК в углу D (рис. 3.7), направив ее непосредственно на входную дверь для идентифика­ции посетителей (рис. 3.3).

Возможно также применение малогабаритной ТВК, установленной над входной дверью так, как это описано в п. 3.3.1. (рис. 3.4 (ТВК 2)) для идентифи­кации посетителей.

Задача 3. Наблюдение больших комнат (залов) с регулярной и нерегу­лярной внутренней обстановкой.

 

 

 

Под большими комнатами (залами и т.п.) можно понимать компьютерные залы учебных учреждений, читальные залы библиотек, складские помещения, ангары и т.п.

Нерегулярная обстановка (загрузка) обычно возникает на складах (осо­бенно при бесстеллажном хранении товаров), ангарах хранения различной тех­ники и т.п., где расстановка хранимых объектов постоянно меняется, и "не по дням, а по часам". На таких объектах "регулярными" остаются только ворота, наблюдение и идентификацию у которых мы уже рассматривали.

Наблюдение объектов с нерегулярной загрузкой рассмотрим на примере металлического квадратного ангара, (рис. 3.9). По углам такого ангара необхо­димо разместить четыре ТВК с углом зрения около αн=100° по горизонтали и αv=80° по вертикали. Все ТВК через квадратор необходимо подключить на один видеомонитор так, чтобы получилась одна мультикартина всего наблюдаемого пространства (рис. 3.9).

В вертикальной плоскости ТВК должны быть установлены на максимально возможной высоте, чтобы лучше просматривалось пространство помещения.

Угол наклона оси β каждой ТВК должен составлять β≈45° (рис. 3.10).

При этом угол между горизонталью и верхним краем зоны наблюдения ТВК составит у=5°. Длина поля зрения каждой телевизионной камеры будет:

D₁=P/tgy=34M.

Она составит по длине ~0,6D и создается перехлест квадрированного изо­бражения на экране видеомонитора в центре (рис. 3.9).

Это позволит полностью наблюдать все пространство ангара. При этом каждая ТВК будет вдобавок "видеть" "мертвые зоны" под соседними камерами.

В тех случаях, когда помещение имеет вытянутую прямоугольную форму, количество ТВК необходимо увеличить. Например, в помещении, имеющем ширину Е (30 м) и длину 2Е (60 м), необходимо установить восемь ТВК (рис. 3.11). и квадрировать их изображения по четыре на экранах двух видео­мониторов.

Используя описанный способ размещения ТВК, можно наблюдать поме­щения любых форм и размеров.

Помещения с регулярной внутренней обстановкой (загрузкой) представ­ляют собой, например, стационарно оборудованные компьютерные залы, скла-