3.4. ВАРИАНТЫ ОБОРУДОВАНИЯ ТЕРРИТОРИИ ОБЪЕКТА СОТ

При организации наблюдения на открытых территориях следует учиты­вать, что на таких территориях обычно находятся здания различной высоты, контейнерные терминалы, стоянки автотранспорта, различной техники и т.п. Это не позволяет обычно организовать наблюдение целиком всей территории с одного поста, например, мачты, т.к. многие части территории будут скрыты за­стройкой от прямой видимости ТВК. Поэтому наблюдение открытых территорий производится по частям: периметрам территорий, площадкам, отдельным зда­ниям (склад, хранилище). Общим для данного варианта наблюдения является то, что все ТВК устанавливаются на открытом пространстве и для них необхо­димо учитывать воздействие внешних факторов: повышенная влажность, запы­ленность, дождь, туман, снегопад и т.п., а также воздействия широкого интер­вала рабочих температур от -45° до +50°. При этом воздействие солнечного

 

 

света на элементы СОТ может увеличить температуру поверхности корпусов до +70°. Эти обстоятельства приводят к необходимости устанавливать ТВК в спе­циальные герметичные термокожухи, обеспечивающие подогрев ТВК при низ­ких температурах, вентиляцию кожуха, защиту ТВК от воды, пыли и т.п. На та­ких кожухах обязательно имеются дополнительные солнцезащитные козырьки по всей длине корпуса, уменьшающие нагрев ТВК и вероятность засветки объ­ектива ТВК солнечным светом. Кроме этого, необходимо выбирать ориентацию зон наблюдения ТВК на местности относительно осей "север - юг" и "запад -восток" так, чтобы избежать прямых засветок солнечным светом (например, при заходе или восходе солнца).

3.4.1. Периметр территории

При организации наблюдения периметров территории вдоль забора выде­ляется зона отторжения, в которой не должны находиться посторонние предме­ты, высокая растительность и другие преграды, затеняющие прямую видимость вдоль наблюдаемого участка. Идеально, зона отторжения должна быть в пре­делах 10-12 м, чтобы уверенно можно было обнаружить нарушителя и направ­ление его движения. Однако, реально зона отторжения ширина зоны отторже­ния выбирается исходя из характеристик охраняемого объекта и целевой зада­чи, поставленной перед СОТ. Весь периметр разбивают на прямолинейные участки и устанавливают размеры зон наблюдения ТВК. Затем, исходя из по­ставленной целевой задачи, выбирают тип, количество и способ установки ТВК. Можно предложить следующие способы наблюдения:

1.  Наблюдение охраняемой зоны одной ТВК с фиксированным фокусом и
жестким креплением.

2.  Наблюдение охраняемой зоны двумя ТВК с фиксированным фокусом и
жестким креплением.

3.  Наблюдение охраняемой зоны двумя ТВК с фиксированным фокусом и
жестким креплением и с электронным контролем дальности обнаруженного на­
рушителя.

Способ 1.

В этом случае используется только одна ТВК с углом зрения, позволяю­щим в конце охраняемой зоны обнаружить цель, т.е., условно говоря, отличить "человека от коровы" (рис. 3.12).

Пусть длина контролируемого участка D =100 м. Принимаем базу зоны контроля по горизонтали Н =10 м, т.е. равной ширине зоны отторжения (рис. 3.12), что необходимо для того, чтобы на экран видеомонитора не попа­дало изображение лишнего пространства вне зоны отторжения. В этом заклю­чается принципиальная разница выбора ширины базы зоны наблюдения ТВК на периметрах и в коридорах, где угол зрения ТВК выбирался достаточно ши­роким, чтобы захватить в поле зрения боковые двери коридора.

Угол зрения по горизонтали αн, которым должна обладать ТВК для на­блюдения в рассматриваемом примере составит:

αн = 2 arctg (H/2D) ≈ 6º.

При этом угол обзора по вертикали αv ≈ 5°. Следовательно, вертикальная база будет:

V = 2D tg (a_v/2) = 8,7 м.

Отсюда получаем значение минимально различимой детали по горизонта­ли и вертикали:

d_H=150H/R=3,75MM,

dv=150V/R=3,3MM.

Рассмотрим теперь принцип выбора угла наклона оси ТВК в вертикальной плоскости и высоту ее установки (рис. 3.13). Как мы уже отмечали выше, ТВК нужно устанавливать так, чтобы верхний край зоны наблюдения ТВК имел от­рицательный угол к горизонту для снижения вероятности засветки объектива

 

 

 

ТВК солнечным или искусственным светом. Для этого мы должны устанавли­вать ТВК на высоту Р>К, где К - высота зоны наблюдения ТВК, которой мы за­дались на максимальной дальности D (рис 3.13). Тогда угол y_v между верхним краем зоны наблюдения и горизонталью составит:

Yv=arctg(P-K)/D)

Наличие "мертвой зоны" при применении одной ТВК является серьезным недостатком при наблюдении периметра. Практическое устранение этого не­достатка при жесткой фиксированной установке ТВК может решаться "перехле­стом" зон наблюдения ТВК соседних участков периметра, т.е. выбирают зоны наблюдения ТВК так, чтобы телевизионная камера одного участка видела "мертвую зону" следующего участка и т.д.

Способ 2.

Применение данного способа направлено на повышение надежности об­наружения нарушителя на охраняемом периметре за счет исключения потери видеоинформации в "мертвых зонах". Для этого применяют наблюдение с двух концов выделенного участка периметра (рис. 3.14), т.е. устанавливают две ТВК по способу 1 с противоположных концов наблюдаемого участка периметра. В этом случае осуществляется полное "закрытие" всего участка периметра без "мертвых зон" за счет взаимного перекрытия всей зоны отторжения двумя ТВК с фиксированным фокусом и жесткой установкой. Данное обстоятельство позво­ляет с большой долей уверенности применять автоматическую обработку изо­бражения (детекторы движения и т.п.) без участия оператора до появления тревожной ситуации.

Увеличение стоимости монтажных работ вполне компенсируется невысо­кой стоимостью ТВК.

 

Зададим Р=3 м, К=2 м, D=100 м и получим yv=0,6°.

Угол между нижним краем зоны наблюдения ТВК и вертикалью у составит:

φ = 90° - αv - у ≈84,4º.    

Нижний край зоны наблюдения ТВК будет "упираться" в основание пери­метра на некотором расстоянии L от ТВК, образуя "мертвую зону" основания периметра, не попадающую в поле зрения ТВК. Рассчитаем величину L при вышеуказанных данных:

L=Ptgφ = 30M.  Е

Если предположить, что нарушитель имеет рост N =1,8 м, то он может сво­бодно проходить под ТВК, не попадая в ее зону наблюдения, на расстоянии М ("мертвая зона" по нарушителю):              

M=(P-N)tgφ=12,2M.     

При установке ТВК 1 на высоту Р=2,5 м, получим L=37 м, а "мертвая зона" по нарушителю М=7,5 м.

 

 

 

Способ 3.

Данный способ наблюдения достаточно специфичен и пока редко приме­няется. Он является развитием способа 2 в плане повышения информативно­сти наблюдения, т.е. при обнаружении нарушителя можно определить место его появления. Для этого необходим процессор, который должен обрабатывать изображения с двух видеомониторов, подключенных к двум ТВК, установлен­ных на противоположных концах охраняемого участка периметра.

Алгоритм определения местоположения нарушителя можно получить сле­дующим образом. Пусть две ТВК зафиксировали изображения U1 и U₂ наруши­теля N где-то внутри охраняемой зоны длиной D (рис. 3.15). Расстояние от на­рушителя до ТВК 1 будет D1, а до ТВК 2 - D₂. ТВК имеют одинаковый фокус объективов f_o.

Из простых геометрических соображений получаем:

 U1/f_o=N/D1 и U₂/fo=N/D₂.

Откуда находим:

D1=Nfo/U1 и D₂=Nf₀/U₂.

Из очевидного условия D=D1+D₂ получаем:

Do=Nfo(1/U1+1/U₂)=Nf_o(U₁+U₂)/(U1U₂).

Откуда следует:

N=D/f_o(U1U₂/U1+U₂).

Тогда, подставляя N в формулу для D1, получаем:

D1=Nfo/U1=DU2/(U1+U₂).

Например, если на рис. 3.15 мы имеем U1=7, a U₂=3, то D1=0,3D, a D₂=0,7D.

Как видим, алгоритм определения дальности нарушителя очень простой и легко реализуем любым цифровым процессором.

3.4.2. Открытые площадки

На многих охраняемых объектах распространены отдельные огороженные легким забором открытые площадки, обычно для временного хранения матери­альных ценностей. В силу нерегулярной загрузки таких площадок их охрану це­лесообразно проводить с помощью ТВК, установленной на высокой мачте так, чтобы наблюдение осуществлялось как бы сверху по всей площадке.

Рассмотрим, например, квадратную площадку, (рис. 3.16). Очевидно, что наблюдение надо производить из угла площадки, т.к. установка ТВК например, в центре боковой стороны квадрата не позволит "видеть" углы площадки под камерой. При этом, если мы хотим наблюдать всю площадку, то необходимо использовать ТВК с углом зрения 85-90° в горизонтальной плоскости. Однако при наблюдении всей площадки зона наблюдения ТВК будет далеко выходить за пределы обозначенной площадки (заштрихованные участки), что создает трудности для наблюдения заданного пространства, т.к. в поле зрения ТВК бу­дут попадать участки территории за пределами площадки, на которых могут происходить любые события.

 

 

 

Для устранения этого недостатка необходимо ограничить зону наблюде­ния ТВК, наклонив ее так, чтобы базой зоны наблюдения ТВК была диагональ D площадки (рис. 3.16) и она не выходила за ее пределы. Однако, в этом случае под наблюдением окажется только половина площадки с дальностью по диаго­нали D', поэтому на противоположном углу по диагонали необходимо устано­вить симметрично вторую камеру с теми же характеристиками так, чтобы взять под наблюдение всю площадку (рис. 3.17).

Как отмечено выше, параметры ТВК определяются размером площадки и вытекают из геометрии их размещения, поэтому горизонтальный угол зрения обеих ТВК αн≈85°, a в соответствии с конструкцией ТВК, вертикальный угол зрения αv≈65°. Это приводит к тому, что под ТВК образуется "мертвая зона", не наблюдаемая камерой. Для того, чтобы она не попадала на охраняемую площадку, необходимо мачту, на которой устанавливается ТВК, отодвинуть от за­бора, ограничивающего площадку, на размер "мертвой зоны".

 

Пусть площадка на рис. 3.17, имеет длину сторон Е = 40 м, тогда ее диаго­наль D=56 м. Выберем высоту установки ТВК Р = 6 м, а длину вертикальной проекции зоны наблюдения каждой ТВК D1 = D2 = 36 м, так, чтобы образовал­ся некоторый перехлест обеих зон. Тогда угол между вертикалью и верхней границей зоны наблюдения составит:

φv1+αv1=arctg D1/P1≈80°.

Так как α_V1=65°, то φ_V1=80°- αv1=15°, откуда находим, что длина "мертвой зоны" L1 равна:

L1=P1 tg φ_V1≈2 м.

Следовательно, необходимо сдвинуть на 2 м по диагонали от угла забора площадки мачты установки ТВК, чтобы "мертвые зоны" не попадали на пло­щадку, при этом перехлест зон наблюдения от двух ТВК составит около 6 м от центра по диагонали площадки в обе стороны.

Применение ТВК жесткой установкой и фиксированным фокусом, описан­ное выше, позволяет проводить только общее наблюдение и обнаружение це­ли. Возможность идентификации нарушителя на всей площадке практически исключена, т.к., например, минимально различимая деталь изображения по го­ризонтали будет составлять около 22 мм.