Оптимизация системы видеонаблюдения на этапе проектирования

Оптимизация на этапе проектирования позволяет получить систему видеонаблюдения с меньшими временными и материальными затратами на развертывание. Экономия достигается за счет более точного подбора компонентов, оптимального баланса характеристик и требований к системе.

Оптимизация в процессе проектирования идет по нескольким направлениям и охватывает основные моменты создания современного комплекса видеонаблюдения.

Проверка адекватности ТЗ

Подготовка технического задания, безусловно, относится к обязанностям заказчика, но это не значит, что подрядчику не следует участвовать в его создании. Напротив, практика свидетельствует, что совместная работа над ТЗ помогает точно определить параметры охранного комплекса, избежать ошибок и дополнительных согласований на этапе реализации проекта.

Техническое задание должно дать ясные ответы на ряд важных вопросов: назначение системы; физические условия и задачи по зонам контроля; бренды оборудования; наличие и характеристики СКС, слаботочных коммуникаций. Проверка ТЗ должна исключить возможные противоречия между пунктами и оптимальным образом их согласовать.

ТЗ может быть различным по объему, но, исходя из опыта, предлагаем минимальный перечень пунктов, которые в нем должны быть. Далее в статье ряд пунктов будет прокомментирован и предложены советы по оптимизации системы.

Минимальный состав ТЗ

1. Назначение системы.
2. Определение задачи для каждой зоны контроля (обнаружение, распознавание, идентификация).
3. Описание освещения в зонах контроля.
4. Требования по маркам оборудования.
5. Нумерация портов СКС.
6. Требования и описание слаботочных коммуникаций
7. Электроснабжение. Мощность, схема распределения, резервирование, время автономии.
8. Требования по составу проектной документации

Выбор систем видеонаблюдения (IP, AHD)

Проектируемая система видеонаблюдения должна оптимальным образом обеспечивать решение задач, поставленных в техническом задании. Ключевое значение здесь имеют стоимость, целесообразность и практичность.

Аналоговые системы значительно дешевле IP, проще в монтаже и настройке, позволяют легко создавать комплексы с большим удалением камер (до 500 м) от устройств регистрации. Качество изображения они обеспечивают практически идентичное цифровым камерам. В связи с этим в проектах с низким бюджетом без больших архивов, задач распознавания и идентификации на их основе могут быть созданы подходящие решения. В противном случае необходимо применение IP-систем.

Оптимальное разрешение, светочувствительность и темп видеоввода

Указанные параметры напрямую определяют возможности и стоимость проекта. Поэтому не стоит решать проблемы, сразу выбирая камеры с максимальным разрешением. При его разработке проекта лучше руководствоваться принципом разумной достаточности. Для каждой задачи: идентификации, распознавания, обнаружения есть свое достаточное разрешение. К нему и нужно стремиться! Это означает, что при заданной ширине обзора нужно выбирать камеры, дающие нужное разрешение при меньшем количестве мегапикселей в матрице.

На иллюстрации показано применение этого принципа для каждой из задач. Цифры достаточного разрешения получены опытным путем в процессе инсталляции различных систем видеонаблюдения.

Принцип разумной достаточности, несомненно, полезен и при выборе скорости съемки. В таблице ниже предлагаются минимальные темпы видеоввода, обеспечивающие эффективность контроля различных объектов. Данные так же получены эмпирически.

Темп видеоввода	Описание
4 к/с	Периметры, запасные выходы, кровля
8 к/с	Автостоянка, коридоры, офисные помещения. обзорные камеры
12 к/с	Ресепшн. холлы, прилегающие улицы, торговый зал
25 к/с	Проходные предприятий, бизнес-центров, вокзалы, аэропорты

Ориентируясь на предложенные значения разрешения и скорости видеоввода можно существенно снизить затраты на видеокамеры и стоимость серверного оборудования. Убедиться в этом можно на следующем примере.

50 камер 3Mpix по 25к/с. сервер с отображением, архив 30 дней Поток с камеры 10 Мбит/с. общий поток 484 Мбит/с Сервер: VIDEОMАХ-<IР-Ах<n(В)-50-24000-19"-Pro-	518801 р.
50 камер 1.2Мрархив 30 дней. Поток с камеры 4.5 Мбит/с. общий поток 220 Мбит/с Сервер	144 345 р.

Как видим, решение одной и той же задачи с одинаковым количеством камер и архивами может стать в три раза дешевле, если использовать матрицы с меньшим числом мегапикселей и снизить скорость съемки.

Структура ЛВС

ЛВС для PoE и пр. При этом сеть должна быть максимально надежной, недорогой и потреблять как можно меньше энергии.

Типовой структурой сетей Ethernet является «звезда», но на практике достаточно часто встречается каскадное подключение и схема «кольцо». Оптимальным вариантом считается «Звезда», преимущества и недостатки схем показаны в таблице

«ЗВЕЗДА»
	Оптимальная схема. «+» Надежность, несложный монтаж и подключение, минимальный трафик. «-» Проводные линии не более 100м., далее необходим переход на оптический кабель.
«КОЛЬЦО»
	Высокая надежность. «-» Необходимы управляемые коммутаторы, сложные монтаж и настройка.
«КАСКАД»
	«+» Позволяет получить линии более 100 м. исключительно на «меди». Простое недорогое решение. «-» потеря скорости передачи сигнала, увеличение трафика в промежуточных коммутаторах, низкая надежность.

Трафик, пропускная способность сети, агрегация каналов

Неправильный расчет трафика приводит к ошибкам в конфигурации сетевых интерфейсов коммутаторов и видеосервера, потере кадров в передаваемых потоках. Расчет необходимо вести от видеокамер, при этом учитываться должны все потоки: на запись, на отображение, поток по запросам. После суммирования они дают итоговую цифру трафика, идущего с IP-камер.

Если трафик превышает возможности физического канала, то проблема решается агрегированием каналов. Для этого несколько портов объединяются в один виртуальный высокоскоростной порт. Его пропускная способность будет равна сумме пропускных способностей каждого порта. Максимальная скорость при агрегации 8 Гбит/сек. (задана стандартом IEEE 802.3ad).

Агрегация каналов, идущих с коммутатора на коммутатор, обеспечивается несложными настройками на коммутаторе. Агрегация каналов на видеосервер возможна, если его сетевая карта поддерживает такой режим.

Классическая схема IP-наблюдения.

К настоящему моменту уже отработана оптимальная схема IP-видеонаблюдения с использованием широкодоступных современных компонентов. Ее архитектура предусматривает возможность расширения, и позволяет решить практически все известные задачи охранных IP-систем (см. рис.).

В предлагаемой схеме на периферии применяются линии Fast Eth<ern

Распределение потоков информации между сервером, УРМ, станционным оборудованием обеспечивает управляемый центральный коммутатор (ядро сети).

В зависимости от поставленных задач схема может масштабироваться как в сторону увеличения, так и в сторону упрощения. В последнем случае могут исключаться компоненты высокого уровня – ядро сети, видеосервер.