АВТОНОМНЫЙ ПОСТ ВИДЕОТЕПЛОВИЗИОННОГО НАБЛЮДЕНИЯ "ВИДЕОЛОКАТОР ДОЗОР"

Полезная модель относится к области видеонаблюдения и распознавания объектов и может быть использована в автономных комплексах видеонаблюдения с автономным питанием (от солнечных модулей, ветрогенератора, аккумуляторных батарей), а также комплексом собственной безопасности и с передачей данных по радиоканалу, обеспечивающему автономное удаленное видеонаблюдение.
Из уровня техники известны автоматизированные комплексы и системы видеонаблюдения, распознавания, идентификации и мониторинга объектов.
Известна система [RU 2137203, C1, G08G 1/01, G08G 1/017, 10.09.1999], содержащая множество стационарно установленных на дорогах зон контроля, в которых над дорогой установлены светильники и видеокамеры с наклоном вниз относительно горизонтальной плоскости и с ориентацией своих объективов навстречу движения автотранспорта, а также один или несколько компьютеров идентификации автотранспортных средств, сервер с монитором для управления и поиска автотранспортных средств в базе данных, связанный посредством локальной вычислительной сети с одним или несколькими компьютерами идентификации, передвижной контрольный пункт, коммутационные устройства и разделители полос и направлений движения, при этом, упомянутые компьютеры идентификации автотранспортных средств, сервер с монитором и локальная вычислительная сеть, установлены на передвижном контрольном пункте, коммутационные устройства установлены около дороги на заданном расстоянии от соответствующих зон контроля и выполнены с возможностью подключения к компьютерам идентификации передвижного контрольного пункта, разделители полос и направлений движения установлены в зонах контроля, каждая из которых представляет собой условный прямоугольник, охватывающий локальный участок дороги и разграниченный соответствующим разделителем полос и направлений движения, расположенным вдоль дороги с возможностью разграничения встречных потоков автотранспорта по длине их пути, равной или превышающей длину стороны условного прямоугольника зоны контроля, ориентированной вдоль дороги, а видеокамеры зоны контроля соединены с соответствующим коммутационным устройством и установлены, как минимум, по одной видеокамере в областях, противоположных по диагонали углов условного прямоугольника зоны контроля.
Недостатком этого технического решения является относительно низкая автономность.
Наиболее близкой по технической сущности к предложенной является система видеонаблюдения [RU 2268497, С2, G08B 25/08, 20.01.2006], содержащая линейную часть, содержащую, по меньшей мере, одну видеокамеру, по меньшей мере, одно вычислительное устройство с памятью, по меньшей мере, одно устройство распознавания цели, соединенное с видеокамерой, по меньшей мере, одну подвижную видеокамеру, выполненную с возможностью наведения на цель в зависимости от получаемого от устройства распознавания цели управляющего сигнала, по меньшей мере, одну, реализованную на вычислительном устройстве с памятью, базу данных с заранее записанными в нее описаниями тревожных ситуаций, выполненную с возможностью доступа к ней с подвижной видеокамеры и с устройства распознавания цели и записи в нее новой информации, получаемой с подвижной видеокамеры, и, по меньшей мере, один терминал наблюдения, приспособленный для информирования оператора и получения от него управляющих команд, причем, устройство распознавания цели приспособлено для анализа сигнала, поступающего от видеокамеры с возможностью распознавания тревожной ситуации и определения цели в соответствии с заданным алгоритмом с использованием описания тревожных ситуаций, хранящихся в базе данных, и выдачи соответствующего управляющего сигнала на подвижную видеокамеру для наведения на цель и сигнала тревоги на терминал наблюдения, а подвижная видеокамера выполнена с возможностью получения изображения цели, пригодного для дальнейшего анализа, и его передачи для хранения в базу данных.
Недостатком этого технического решения является относительно низкая автономность, относительно низкая вандалозащищенность, а также относительно узкие функциональные возможности.
Задачей, решаемой с помощью предложенной модели, является повышение автономности системы.
Требуемый технический результат заключается в разработке конструкции системы, обладающей более высоким уровнем автономности по питанию, более высокой вандалозащищенностью и более широкими функциональным возможностями.
Требуемый технический результат достигается тем, что, в систему, содержащую линейную часть, включающую первую и вторую видеокамеры и видеокамеру дальнего обзора, введена станционная часть, соединенная радиоканалом с размещенной на мачте линейной частью, в которую введены антенна линейной части, выполненная с возможностью приема и передачи сигналов по радиоканалу, тепловизор, контроллер радиосвязи линейной части, соединенный с антенной линейной части, комплект автономного электроснабжения, содержащий бензиновую электростанцию, датчики объема, инфракрасные прожекторы, громкоговоритель, скоростную поворотную камеру, а также блок солнечных батарей и ветрогенератор, соединенные через зарядное устройство с блоком аккумуляторых батарей, универсальный контроллер системы безопасности, соединенный первым кабелем с контроллером радиосвязи линейной части, вторым кабелем - со скоростной поворотной видеокамерой комплекта автономного электроснабжения, третьим кабелем - соединен с видеокамерой дальнего обзора и тепловизором на опорно-поворотном устройстве, четвертым кабелем - с первой и второй стационарными видеокамерами, пятым кабелем - с громкоговорителем, датчиками объема и инфракрасными прожекторами комплекта автономного электроснабжения, а шестым кабелем - с блоком аккумуляторных батарей комплекта автономного электроснабжения, при этом, в станционную часть введены автоматизированное рабочее место оператора с мультимонитором, трубка переговорная, источник бесперебойного питания, соединенный с трубкой переговорной, видеосервер, акустическая система, соединенная с соответствующим входом видеосервера, антенна станционной части, выполненная с возможностью приема и передачи сигналов по радиоканалу, а также контроллер радиосвязи станционной части, соединенный с антенной станционной части и видеосервером, соединенным с источником бесперебойного питания и автоматизированным рабочим местом оператора с мультимонитором.
На чертеже представлена функциональная схема автономного поста видеотепловизионного наблюдения.
Автономный пост видеотепловизионного наблюдения содержит соединенные радиоканалом 1 станционную часть 2 и линейную часть 3.
Станционная часть 2 содержит видеосервер 4, автоматизированное рабочее место (АРМ) 5 оператора с мультимонитором, источник 6 бесперебойного питания, акустическую систему 7, трубку 8 переговорную, контроллер 9 радиосвязи станционной части, антенну 10 станционной части.
Линейная часть 3 содержит мачту 11, на которой размещены антенна 12 линейной части, выполненная с возможностью приема и передачи сигналов по радиоканалу 1, контроллер 13 радиосвязи линейной части, первый кабель 14, универсальный контроллер 15 системы безопасности, четвертый кабель 16, первую видеокамеру 17, вторую видеокамеру 18, третий кабель 19, видеокамеру 20 дальнего обзора, тепловизор 21, второй кабель 22, пятый кабель 23, шестой кабель 24 и комплект 25 автономного электроснабжения, содержащий бензиновую электростанцию, датчики объема, инфракрасные прожектора, громкоговоритель, скоростную поворотную камеру, а также блок солнечных батарей и ветрогенератор, соединенные через зарядное устройство с блоком аккумуляторных батарей (на чертеже не показаны).
В станционной части 2 источник 6 бесперебойного питания соединен с трубкой 8 переговорной, акустическая система 7 соединена с соответствующим входом видеосервера 4, антенна 10 станционной части выполнена с возможностью приема и передачи сигналов по радиоканалу 1, а контроллер 9 радиосвязи станционной части соединен с антенной 10 станционной части и видеосервером 4, соединенным с источником 6 бесперебойного питания и автоматизированным рабочим местом 5 оператора с мультимонитором.
В линейной части 3 антенна 12 линейной части выполнена с возможностью приема и передачи сигналов по радиоканалу 1, контроллер 13 радиосвязи линейной части соединен с антенной 12 линейной части, универсальный контроллер 15 системы безопасности соединен первым кабелем 14 с контроллером 13 радиосвязи линейной части, вторым кабелем 22 - соединен со скоростной поворотной видеокамерой комплекта 25 автономного электроснабжения, третьим кабелем 19 - соединен с видеокамерой 20 дальнего обзора и тепловизором 21 на опорно-поворотном устройстве, четвертым кабелем 16 - соединен с первой 17 и второй 18 видеокамерами, пятым кабелем 23 - соединен с громкоговорителем, датчиками объема и инфракрасными прожекторами комплекта автономного электроснабжения, а шестым кабелем 24 - соединен с блоком аккумуляторных батарей комплекта 25 автономного электроснабжения.
Все элементы автономного поста видеотепловизионного наблюдения являются стандартными элементами систем видеосвязи. Особенности их конструктивного выполнения отражены ниже в описании.
Работает автономный пост видеотепловизионного наблюдения наблюдения следующим образом.
В основу настоящего технического решения положена задача создания комплекса автоматизированного видеонаблюдения, обеспечивающего непрерывное функционирование в условиях отсутствия сетевого электроснабжения и невозможности сооружения проводной линии высокоскоростной передачи данных, а также в условиях существенного суточного и годового хода условий освещенности и температурного режима.
Указанная техническая задача решена за счет того, что используется система автономного энергоснабжения на основе восполняемых природных ресурсов для заряда блока аккумуляторных батарей, питающих основные узлы и элементы системы. Для обеспечения передачи данных в станционную часть 2 используется радиоканал 1 высокочастотной радиорелейной связи. Для обеспечения выполнения задач автономного поста видео и тепловизионного наблюдения в условиях низкой освещенности используется тепловизор. Для обеспечения его функционирования в условиях низких температур часть вырабатываемой энергии отводится для обогрева основных узлов, а также для поддержания оптимальной рабочей температуры блока аккумуляторных батарей.
Основной задачей автономного поста видеотепловизионного наблюдения является оповещение оператора, находящегося в станционной части 2 и использующего АРМ 5, об обнаружении условного объекта (человека, транспортного средства) в зоне видимости. Основным режимом работы автономного поста видео и тепловизионного наблюдения является режим обхода с использованием видеокамеры дальнего обзора и тепловизора.
Автономный пост видеотепловизионного наблюдения обеспечивает круглосуточный визуальный контроль за наземной и надводной обстановкой с обнаружением неподвижных и движущихся целей различных типов на расстояниях до 6,9 километра. Он позволяет отображать и архивировать видеоинформацию и тревожные события в реальном масштабе времени на посту наблюдения (на станционной части 2 комплекса), расположенном на удалении до 100 километров от места установки линейной части 3 комплекса. Линейная часть 3 комплекса полностью автономна и не требует подключения к промышленной сети электроснабжения и строительства линий связи.
Автономность поста видеотепловизионного наблюдения обеспечивается питанием линейной части 3 от аккумуляторных батарей, которые через зарядное устройства подзаряжаются от автономно работающей бензиновой электростанции, солнечных батарей, и ветрогенератора. Аккумуляторные батареи используются для питания узлов и элементов линейной части 3, которая снабжена также видеокамерой дальнего обзора и тепловизором на опорно-поворотном устройстве, а также элементами собственной безопасности, включающими датчики объема, инфракрасные прожектора, громкоговоритель, и скоростную поворотную камеру, данные от которых передаются по радиоканалу 1, обеспечивающего автономное удаленное видеонаблюдение.
Вандалозащищенность обеспечивается наличием в линейной части 3 мачты 11, на которой размещены все остальные узлы и элементы линейной части.
Автономный пост видеотепловизионного наблюдения представляет возможность ручного управления поворотными устройствами видеокамер, исполнительными и периферийными устройствами.
Видеосервер 4 организует единое информационное пространство тепловизионного и видеонаблюдения.
Видеосервер 4 обладает следующими особенностями:
- имеет интеллектуальные функции анализа видеоизображения;
- имеется функции резервирования видеоархива;
- имеется полнофункциональный сетевой клиент для организации удаленного рабочего места;
- имеется режим циклической перезаписи.
АРМ 5 предназначено для удаленного просмотра видеоканалов в реальном масштабе времени, а так же просмотра видеоархива с ограниченными функциями доступа.
Контроллер 9 представляет собой решение операторского класса для организации беспроводной передачи данных большой пропускной способности между двумя точками. Он обеспечивает пропускную способность трафика до 160 Мбит/с в радиоканале и до 80 Мбит/с по полному дуплексу, позволяя передавать данные на расстояния до 100 км.
Мачта 11 обеспечивает надежное размещение оборудования. Горизонтальные перемещения установленного оборудования сведены к минимуму, что особенно важно при установке оптико-электронных комплексов.
Первая 17 и вторая 18 видеокамеры выполнены в виде аналоговых цветных видеокамер с автоматическим балансом белого и 2х кратным цифровым увеличением. Видеокамеры формирует аналоговый видеосигнал и транслирует изображение в IP-видеосервер расположенный в универсальном контроллере 15 безопасности.
Универсальный контроллер 15 предназначен для организации комплексной системы безопасности, защиты периметра объекта, охраны удаленных территорий. Он позволяет использовать стационарные и поворотные видеокамеры, датчики объема, прожектора, громкоговорители.
Для организации сети между контроллерами 9 и 13 использован протокол Ethernet.
Котроллеры управляются видеосервером 4 позволяют:
- архивировать видео и отображать видеоинформацию на мониторах АРМА 5;
- обеспечивать интеллектуальное управление поворотными видеокамерами, используя анализ видеоизображения;
- принимать и обрабатывать извещения от датчиков объема;
- обеспечивать отображение ситуационной обстановки на объекте используя графические планы, анимированные пользовательские пиктограммы, динамически создаваемые оконные интерфейсы;
- управлять комплексной системой безопасности используя встроенные алгоритмы.
Видеокамера 20 дальнего обзора устанавливается на поворотное устройство и предназначена для видеонаблюдения больших открытых пространств. При установке на высоте 20-30 м может решать задачи видеонаблюдения периметра объекта. Углы обзора: по гор. 360 град., по верт. 45-90 град. Скорость: по гор. 1-40 град/сек, по верт. 1-25 град/сек.
Тепловизор 21 предназначен для круглосуточного видеонаблюдения в инфракрасном диапазоне, позволяет автоматически сканировать контролируемое пространство, определяя движущиеся цели. Предусмотрена поддержка интеллектуальных технологий распознавания и сопровождения объектов FineTrack и FineDome. Тепловизор 21 позволяет вести наблюдение за большими открытыми пространствами, морскими акваториями, объектами, находящимися на значительном удалении, а также контролировать пожарную обстановку в дневное и ночное время, в условиях отсутствия освещения, в широком диапазоне погодных условий.
Комплект 25 позволяет преобразовать энергию природных возобновляемых источников - ветра и солнца, в электрическую энергию. Комплект способен компенсировать неравномерное потребление электроэнергии в течение суток. Система собственной безопасности комплекса позволяет дистанционно контролировать обстановку на территории комплекса и прилегающей местности.
Линейная часть комплектуется мачтой 11 усиленного исполнения - из сборных металлоконструкций.
Ветрогенератор комплекта 25 - вырабатывает трехфазный переменный ток.
Солнечные батареи позволяют преобразовывать солнечное излучение в электрическую энергию. Аккумуляторы, используемые в комплексе - кислотные, необслуживаемые, с гелевым загустителем электролита.
Также предусмотрены следующие функциональные возможности автономный комплекс видеонаблюдения:
- дистанционный контроль напряжения на клеммах аккумуляторных батарей и температуры окружающей среды для оценки оставшегося ресурса энергоснабжения;
- дистанционное и автоматическое управление поддержанием оптимальных для аккумуляторов условий эксплуатации;
- дистанционное управление питанием нагрузки;
- дистанционное управление логикой работы автоматики или ее блокирование.
Таким образом, благодаря усовершенствованию известного устройства достигается требуемый технический результат, заключающийся в разработке конструкции, обладающей более высоким уровнем автономности по питанию за счет использования комплекта автономного электроснабжения, более высокой вандалозащищенностью за счет размещения оборудования линейной части на мачте, и более широкими функциональным возможностями за счет использования не только видео, но тепловизионного сигналов.