Wschodnia granica RP będąca nie tylko granicą naszego Państwa ale także granicą Unii Europejskiej ze względu na ciągły napór uchodźców oraz obecną sytuację polityczną musi być w szczególności dobrze chroniona. Funkcjonariusze Straży Granicznej muszą posiadać najwyższej jakości sprzęt pozwalający zapewnić ochronę nienaruszalności granicy. Sprzęt ten powinien poprawnie funkcjonować całodobowo w różnych warunkach atmosferycznych i o różnych porach roku.
Do tego typu sprzętu zalicza się wysokiej jakości kamery termowizyjne czy wieże do monitoringu wyposażone w system kamer do obserwacji w dzień jak i w nocy, przenośne zestawy perymetryczne czy tez gogle noktowizyjne i nowoczesne rolnetki z funkcją zapisu obrazu. W poniższym artykule skupimy się jednak na pierwszych dwóch typach sprzętu tj. kamerach termowizyjnych oraz wieżach obserwacyjnych. Wyróżnia się dwa rodzaje kamer termowizyjnych tzw. kamery chłodzone i niechłodzone. Główna różnica pomiędzy nimi polega na tym, że kamery chłodzone są bardziej czułe niż niechłodzone, które są za to łatwiejsze do wykonania i w konserwacji. Zwiększona czułość i jakość obrazu są ważnymi czynnikami w niektórych zastosowaniach, zwłaszcza w optycznej ochronie granic. Kamery chłodzone pobierają dużą ilość energii oraz wymagają średnio co 10 tyś. – 13 tyś. wymiany chłodziarki. Wiąże się to niestety z droższymi kosztami serwisowania jednakże w zamian otrzymujemy takie plusy jak: wyższą liczbę klatek na sekundę w porównaniu z kamerą niechłodzoną oraz wysoką czułość pozwalającą na wykrywanie szczegółów obrazu. Pozwalają one na prowadzenie działań rozpoznawczych na duże odległości w dzień, w nocy, w gęstej mgle lub podczas silnych opadów atmosferycznych. Wykrywanie osób jest możliwe nawet w przypadku zastosowania świateł w obszarze poszukiwań. Kamery termowizyjne charakteryzują się także dużą wytrzymałością na uszkodzenia mechaniczne oraz ergonomią pozwalającą na wygodne ich użytkownie. Poza tym możliwa jest bezprzewodowa komunikacja za pośrednictwem złącza Bluetooth. Pozwala to na łatwy zapis i dokumentację poszukiwań. Ważnym elementem każdej kamery termowizyjnej jest także wyposażenie jej w wydajny i lekki akumulator. Dzięki temu kamera może w pełni realizować zadania a operator nie nosi ze sobą zbędnych kilogramów.
Kolejnym rodzajem sprzętu wykorzystywanym do ochrony granic RP są wieże obserwacyjne zawierające kamery do obserwacji zarówno w dzień jak i w nocy. W głowicy takiej wieży obserwacyjnej zamontowane są zarówno kamery termowizyjne jaki i kamery dzienne wysokiej rozdzielczości a także dalmierz laserowy. Obrazy z kamer przesyłane są do Lokalnych Ośrodków Nadzoru zlokalizowanych w najbliższych placówkach Straży Granicznej – skąd funkcjonariusze SG prowadzą całodobowe obserwacje. Instalacja systemów optoelektronicznych została zrealizowana w ramach projektu współfinansowanego przez Unię Europejską ze środków Programu Krajowego Funduszu Bezpieczeństwa Wewnętrznego – Bezgraniczne Bezpieczeństwo. Obecnie Straż Graniczna dysponuje 50 systemami optoelektronicznymi na wieżach obserwacyjnych, znajdujących się na granicach Polski, które są zewnętrznymi granicami UE.
Dobra kamera zewnętrzna powinna mieć kilka podstawowych cech, które zapewnią jej niezawodność, wytrzymałość oraz dobrej jakości nagrania. Powinna zatem posiadać:
- rozdzielczość – min. 2K a zalecane 4K aby umożliwić wyraźne nagrania
- obudowę – odporną na warunki atmosferyczne jak i próby wandalizmu
- kamera powinna być wyposażona w opcję nagrywania na karcie pamięci lub w chmurze, aby można było łatwo zapisać i przejrzeć nagrania.
- dobrze gdy kamera posiada możliwość detekcji ruchu
- podświetlenie diodami IR w celu nagrywania w nocy z dobrym kontrastem i ostrością
- powinna charakteryzować się łatwością montażu i obsługi.
Na rynku dostępne są kamery zewnętrzne z inteligentną analityką obrazu. Są to urządzenia, które umożliwiają automatyczne rozpoznawanie obrazu i analizowanie danych w czasie rzeczywistym. Dzięki funkcjom inteligentnej analityki obrazu (np. rozpoznawania twarzy, numerów rejestracyjnych, detekcji ruchu, wykrywania dźwięku i innych) mogą działać bardziej skutecznie i efektywniej. Przykładowo, kamera może automatycznie wykryć ruch na terenie i zarejestrować nagranie, wysyłając jednocześnie powiadomienie do właściciela kamery lub w innym przypadku np. wykrycia niepożądanych zachowań, kamera może również aktywować alarm, zatrzymać nagrywanie lub ostrzec odpowiednie służby. Algorytmy analizy obrazu wykorzystujące Sztuczną Inteligencje AI klasyfikują obiekty w strumieniu wideo przy użyciu technologii Deep Learning (o technologii AI oraz Deep Learning pisaliśmy już we wcześniejszych numerach OiB). Istnieje wiele typów obiektów, które można wykryć i sklasyfikować m. in.: osoba, samochód, rower, motocykl itp. Dzięki adaptacji i uczeniu się algorytmów wykrywane są tylko obiekty o atrybutach charakterystycznych dla danego rodzaju obiektu (np. wykrywamy tylko autobusy w kolorze zielonym). Jest to znacząca różnica w stosunku do klasycznych systemów VCA, które szczególnie w przypadku trudnych warunków atmosferycznych generowały niechciane fałszywe alarmy.
Oczywiście kamery to tylko elementy końcowe systemu nadzoru, które są jakby przedłużeniem ludzkich zmysłów takich jak wzrok czy słuch. Informacje zebrane za ich pomocą stają się przydatne dopiero wtedy, gdy zostaną odebrane przez system nimi zarządzający tzw. system Video Managment System – w skrócie VMS z analizą obrazu, z klasyfikacją obiektów AI oraz wieloma nowoczesnymi funkcjonalnościami. System VMS musi zapewniać niezawodność działania i gwarancję zapisu. Ponadto obsługa takiego systemu musi być maksymalnie prosta, ze względu na różny stopień zaawansowania technicznego operatorów sytemu.
Prostota obsługi oznacza także wysoką szybkość dostępu do żądanych danych z dowolnego punktu systemu. Interfejs systemu powinien umożliwiać każdemu operatorowi takie rozmieszczenie układu widoków aby było optymalne dla jego preferencji.
System VMS musi zapewniać obsługę kamer i innych urządzeń wielu producentów. Dlatego analiza obrazu musi być realizowana na serwerach VMS dzięki czemu system będzie niezależny od producenta kamery. Rozwiązania serwerowe zapewniają jakość oraz powtarzalność analizy a także minimalizują koszty i ułatwiają utrzymanie systemu, ponieważ jego administrator wprowadza zmiany w jednym znanym mu doskonale interfejsie i nie musi uczyć się interfejsów wielu różnych dostawców.
Wieże są budowane z uwzględnieniem indywidualnych potrzeb klienta. Mogą być wyposażone m.in. w panele fotowoltaiczne, urządzenia audio czy też w dodatkowe doświetlenie IR lub LED. Mobilność wież pozwala na szybkie przeniesienie kompletnego systemu w inne miejsce lub inną lokalizację.
Nadzorowanie obszarów chronionych i granic jest bardzo wymagającym zajęciem. Zadaniem służb granicznych jest wykrywanie i zatrzymywanie nieuprawnionych osób. Podejrzane osoby, intruzi i uciekinierzy poruszający się pieszo lub pojazdami muszą być wykrywani i śledzeni na dystansie wielu kilometrów a ponadto służby graniczne muszą także dokumentować nielegalne czynności. Intruzi starają się działać pod przykryciem warunków pogodowych niesprzyjających wykrywaniu osób. Z tego też względu, służby graniczne muszą być skuteczne zarówno w dzień ale przede wszystkim w ciemności i we mgle a temu służą właśnie powyżej przedstawione kamery termowizyjne i wieże obserwacyjne oraz systemy VMS.
Robert Gabrysiak
