Założenia konstrukcyjne
Dostępność wysokiej jakości komponentów systemu nadzoru wizyjnego oraz wzrost świadomości i wymagań użytkowników tych systemów sprawia, że operator centrum nadzoruje pracę kilkudziesięciu kamer rozmieszczonych na znacznej przestrzeni. Jego praca musi być wspierana przez systemy automatycznej klasyfikacji zdarzeń krytycznych. Można w tym celu wykorzystać programową detekcję ruchu w kamerach. Analiza obrazu może jednak generować fałszywe alarmy wywoływane np. przez opady atmosferyczne, słabe oświetlenie czy owady latające przed obiektywem lub pełzające po nim, dlatego warto rozważyć wyposażenie systemu w tradycyjne detektory ruchu wykrywające ruch człowieka, np. pasywne czujki podczerwieni lub rozwiązania wykorzystujące inne technologie.
Technologia
Japońska firma OPTEX od ponad 30 lat produkuje wysokiej jakości czujki ruchu do systemów alarmowych. Jej domeną stały się urządzenia do pracy na zewnętrz obiektów. Grupa produktów REDWALL dedykowana jest do współpracy z systemami telewizji przemysłowej w obiektach komercyjnych. Najbardziej zaawansowanym rozwiązaniem w ofercie firmy jest laserowa czujka skanująca REDSCAN RLS-3060. Urządzenie wykorzystuje technologię skanowania przestrzeni w promieniu 30 m wiązką lasera podczerwonego (905 nm). Promień lasera jest kierowany w określony punkt za pomocą lustra obracającego się na poduszce elektromagnetycznej 20 razy na sekundę. Rozdzielczość skanowania wynosi 0,25 stopnia, co oznacza 760 próbek (na 190 stopniach) w czasie jednego obrotu; rozdzielczość w przestrzeni w odległości 30 m od czujki to tylko 13 cm. Bazowym parametrem do analizy jest jednak „czas przelotu”, czyli czas od momentu emisji każdej wiązki do jej powrotu do odbiornika po odbiciu od przeszkody. Analiza zależności kąta, czasu i odległości dla każdej wiązki pozwala na obliczenie rozmiarów intruza oraz odległości, jaką pokonał. Stanowi to podstawę do wysłania sygnału alarmowego generowanego przez poruszającego się człowieka, a nie zwierzę czy pojazd. Wszystkie procesy obliczeniowe odbywają się w układach elektronicznych czujki i nie wymagają wsparcia przez zewnętrzny komputer.
Rys. 1. REDSCAN RLS-3060 można wykorzystać zarówno do ochrony strefy podejścia, jak i ochrony obwodowej
Charakterystyka pracy
REDSCAN jest czujką zewnętrzną (IP66) wyposażoną w różne algorytmy wykrywania dostosowane sposobem montażu – w pionie, w poziomie lub pod kątem (Rys. 1). W zależności od aplikacji można wybrać predefiniowane ustawienia, np. wykrywanie obiektu wielkości dłoni przy montażu wewnętrznym, kurtyna do przejeżdżających pojazdów, przechodzenie przez ogrodzenie czy sygnalizacja zbyt długiego przebywanie intruza na określonym obszarze. Precyzję ustawienia linii skanowania można wykorzystać instalując RLS-3060 na terenie obiektu z zadaniem wykrywania osób zbliżających się do zewnętrznej strony ogrodzenia (Rys. 3). Otrzymujemy niewidzialną „taflę” o długości 52-59 m w zależności od wysokości zamontowania czujki (4–15 m). Analogicznie można zabezpieczyć całą fasadę budynku.
Rys. 2. Ochrona obwodowa infrastruktury krytycznej
Przyrost trawy czy pokrywy śnieżnej jest kompensowana automatycznie i czujka samodzielnie ustala „poziom gruntu”. Ta funkcja przydatna jest także do dopasowania linii lasera do nierówności podłoża. Jeżeli urządzenie instalowane jest wysoko w miejscu narażonym na fałszywe alarmy wywoływane przez ptaki przelatujące lub lądujące w bliskim sąsiedztwie, użytkownik może ustawić „pas nieczułości” poniżej poziomu montażu. Podobne rozwiązanie stosowane jest w celu wyeliminowania ruchu roślinności, rozbryzgów wody czy refleksów na płaskich powierzchniach. Czujka pracuje prawidłowo w warunkach mgły oraz opadów deszczu i śniegu; przekroczenie brzegowych warunków przejrzystości powietrza skutkuje alarmem o zakłóceniach środowiskowych.
Rys. 3. Czujka zamontowana wewnątrz obiektu chroni zewnętrzną strefę podejścia do ogrodzenia
Obszar detekcji podzielony jest na strefy alarmowania, co pozwala na skierowanie kamery dokładnie na scenę, z jakiej pochodzi sygnał alarmowy. Mamy do dyspozycji 4 strefy obsługiwane przez oddzielne wyjścia przekaźnikowe N.O. oraz 4 lub 8 stref przy wykorzystaniu połączenia Ethernet. Dopasowanie kształtu obszaru detekcji do wymagań użytkownika, rozmieszczenie stref alar- mowych, wybór algorytmu pracy wykonywane jest za pomocą dedykowanego oprogramowania lub przełączników na panelu sterowania. Strefa alarmowania może obejmować obszary zwarte i rozproszone, możliwe jest także ustawienie kilku schematów rozmieszczenia stref w jednym urządzaniu i sterowanie nimi poprzez sieć komputerową (np. strefa „dzień/noc”, „otwarcie bramy”, „trasa obchodu” itp.). Precyzyjne wyznaczenie granicy zasięgu (pochylenia czujki) czy sprawdzenie poziomu „tafli” w przypadku instalacji w poziomie nad nierównym podłożem ułatwia detektor wiązki lasera.
Zasłonięcie części okna czujki, jego zabrudzenie lub przemieszczenie korpusu, widziane jako zmiana rozmieszczenia stałych obiektów w przestrzeni, sygnalizowane jest jako sabotaż.
Rys. 4. RLS-3060 jako zewnętrzne zabezpieczenie dachu centrum handlowego
Integracja
Jak wspomniałem wcześniej, REDSCAN wyposażony jest w wyjścia przekaźnikowe pozwalające na podłączenie do standardowej centrali alarmowej, rejestratora, kamery, oświetlacza itp. oraz gniazdo Ethernet do podłączenia do sieci komputerowej. RLS-3060 korzysta z nieskomplikowanego kodu komunikacyjnego REDWALL Event Code (ASCII), który wykorzystywany jest do sterowania kamerami. Opis wysyłanych sygnałów (UDP lub TCP) znajduje się w instrukcji obsługi urządzenia, więc użytkownik może samodzielnie włączyć urządzanie do systemu. Znacznym ułatwieniem w integracji jest wykorzystanie sterownika czujki zainstalowanego w oprogramowaniu nadzoru wizyjnego – Milestone (także jako „kamera” z wizualizacją alarmu w strefie detekcji), Genetec, Axxon, Exacq, Sicura, Dedicated Micros, Avigilon. Takie rozwiązanie polega na sterowaniu przez VMS presetami kamery po otrzymaniu sygnału z czujki. Jeżeli użytkownik chciałby zintegrować REDSCAN z kamerami AXIS, to nie ma konieczności zastosowania zewnętrznego oprogramowania sterującego. Odpowiedni plug-in ze sterownikiem czujki instalowany jest bezpośrednio w oprogramowaniu kamery (Rys. 5). Wystąpienie alarmu z czujki wywołuje reakcję kamery, która przekazuje obraz do oprogramowania, do którego jest akurat połączona. Jedna kamera może obsługiwać do trzech RLS-3060 jednocześnie, co daje niezależne 24 sygnały alarmowe dla presetów.
Urządzenie zasilane jest prądem stałym lub zmiennym o napięciu 24 V; do zasilania PoE+ można wykorzystać koder PIE-1.
Rys. 5. Laserowa czujka skanująca może bezpośrednio sterować kamerą PTZ AXIS.
Zastosowanie
REDSCAN znajduje zastosowanie wszędzie tam, gdzie potrzebna jest precyzyjnie ukształtowana strefa alarmowania umożliwiająca szybką weryfikację zdarzenia. Czujka stosowana jest jako zewnętrzne zabezpieczenie dachu (Rys. 4) i ścian budynków, „wirtualny” sufit w centrach handlowych, kurtyna w muzeach. Naturalną aplikacją są zakłady penitencjarne – zabezpieczenie murów i ogrodzenia, fasad pawilonów oraz wewnętrznej strefy podejścia do ogrodzenia. Może być stosowana jako kurtyna zamykająca tunele – wykrywanie pieszych i ignorowanie pojazdów, jako ochrona obwodowa obiektów o znaczeniu strategicznym (Rys. 2). Łatwość instalacji i strojenia pozwala na zastosowanie RLS-3060 na placach budowy oraz obiektach tymczasowych (Rys. 6).
Rys. 6. Tymczasowe zabezpieczenie placu budowy z wykorzystaniem REDSCAN
Aktualne informacje na temat REDSCAN RLS-3060 oraz wsparcie techniczne w czasie projektowania doboru i uruchomienia można uzyskać w firmie OPTEX Security Sp. z o.o. (tel. 22 598 06 60, Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.).
Jacek Wójcik
Artykuł firmy OPTEX Security Sp. z o.o.
Fot. OPTEX Security Sp. z o.o.
