Tudástár - Hőkamerák alkalmazása periméter védelemre - általános, tervezés

Hőkamerák alkalmazása periméter védelemre - általános, tervezés


Image Placeholder
Hikvision hőkamerák általános bemutatása és tervezés bemutatás

Tervezés és eszközválasztás


Hőkamerák alkalmazása kerületvédelmi célokra egyre elterjedtebb manapság, köszönhetően annak, hogy a kamerákban lévő analitikák rengeteget fejlődtek az elmúlt években, emellett pedig csökkent az eszközök gyártási költsége. A megfelelő eszközkiválasztás és rendszerfelépítés bonyolult és jelentős tapasztalatot igényel, akárcsak a kamerák programozása. Ebben nyújt alapozó segítséget az alábbi leírás.

Alapismeretek

Az általános rendeltetésű Hikvision hőkamerák 3-féle fő analitikai funkcióval rendelkeznek:
  1. VCA (Viselkedés elemzés) 
  2. Hőmérséklet mérés
  3. Tűz detektálás

Ezek közül egyszerre legfeljebb 2 fő funkciót tud alkalmazni a kamera, mivel véges erőforrással rendelkezik.
Alapértelmezetten VCA+hőmérséklet mérés áll rendelkezésre, de az alábbi helyen át tudjuk ezt állítani.

Image Placeholder

Viselkedéselemzési analitikából 4 típus áll rendelkezésünkre minden kameránál, melyekből összesen 8 db szabályt tudunk felrajzolni.
Típusok:
  1. Vonalátlépés  -  Objektum súlypontjának kereszteznie kell mozgással a vonalat
  2. Behatolásészlelés  -  Felrajzolt területen belül tartózkodó tárgy, megadott másodperc után riasztás
  3. Régióba belépés  -  Felrajzolt területre kívülről történő belépés, kvázi egyirányú vonalátlépés
  4. Régióból kilépés  -  Felrajzolt területről történő kilépés, kvázi egyirányú vonalátlépés

Image Placeholder

Hőmérséklet mérés szabályok felrajzolásával képesek vagyunk riasztásokat adni, amennyiben egy megadott terület/pont hőmérséklete meghaladja a szabályban foglalt értéket, így megelőzhetők például öngyulladásból eredő kültéri tüzek. Hőmérséklet mérési szabályból összesen 21db-ot tudunk felrajzolni.

Eszközpaletta rövid ismertetés 

A Hikvision hőkamerás eszközpalettája hasonlóan széles, mint a látható fényű kameráké, így nem egyszerű eligazodni benne azoknak, aki nem napi szinten használják őket.
Ebben nyújt segítséget az alábbi összefoglaló.

A Riel palettáján elérhető Hikvision hőkamerák aktuális listája:

Nevezéktan

Image Placeholder

Kialakítás vagy forma szerint megkülönböztetünk:
1. Csőkamerát (legelterjedtebb)   pl.: DS-2TD2137-10/P
2. Dómkamerát   pl.: DS-2TD1217-3/PA
3. PTZ kamerát   pl.: DS-2TD4237-10/V2

Kialakítás szerint:
1. Bispektrális (Hő+látható fényű)  pl.: DS-2TD2617-6/PA
2. Normál   pl.: DS-2TD2137-10/P

Felbontás szerint:
1. Kis felbontású = 160 x 120px   pl.: DS-2TD2117-3/PA
2. Közepes felbontású = 384 x 288px   pl.: DS-2TD2137-7/P
3. Nagy felbontású = 640 x 512px   pl.: DS-2TD2166-6/V1

Optika szerint:
1. Fix (kamerák 95%-a)
2. Varifokális (csak néhány nagy méretű, drága típus rendelkezik ilyennel)

Hatótávolságra vonatkozó ökölszabályok

Emberi mozgásra vonatkozó VCA analitika szabályok maximális hatótávolsága méterben kifejezve.

Gyártói ajánlás:
Közepes felbontás: Fókuszérték x 10
pl.: DS-2TD2137-15/P => 15 X 10 = 150m
Kis felbontásnál: Fókuszérték x 7
pl.: DS-2TD2117-6/P => 6 X 7 = 42m

Rieles ajánlás:
Az eddigi tapasztalatok alapján, a megbízható érzékelés érdekében a fenti számokat erősen javasolt 20%-kal csökkenteni.
pl.: DS-2TD2137-15/P => 15 X 10 x 0,8 = 120m

Rieles ajánlás, amennyiben objektum osztályozás szükséges a magasabb fokú téves riasztás szűréshez.
Az eddigi tapasztalatok, illetve a szükséges pixel mennyiségen alapuló kalkulációk szerint, megbízható osztályozás érdekében a fenti számokat erősen javasolt 50%-kal csökkenteni.
pl.: DS-2TD2137-15/P => 15 X 10 x 0,5 = 75m

Image Placeholder

VCA funkciókra vonatkozó hatótávolságok

MInden hőkamera adatlapja tartalmaz egy, a különböző analitikákra és észlelésre vonatkozó táblázatot. Az alábbi táblázat egy DS-2137-15/P eszköz adatlapja tartalmazza. Jól látható a fenti ökölszabályon alapuló VCA távolság emberre.

Intelligens funkciókra vonatkozó távolság
Image Placeholder

Észlelési, felismerési, azonosítási távolságok

Image Placeholder

Kompatibilitás


Hikvision hálózati rögzítők
A hőkamerák különböző Smart analitikáit csak az I szériás rögzítők tudják kezelni, ezért mindenképpen ilyen rögzítőt kell a kamerák mellé tenni, amennyiben szeretnénk PTZ kamerákat forgatni a riasztásokra vagy egyébkapcsolódó műveletet szeretnénk végrehajtani, illetve eseményre akarunk keresni.


Moxa e1200 sorozatú I/O modul
A Riel által kért egyedi fejlesztésű firmware-rel lehetőség van a kamerák riasztásainak közvetlen, IP hálózaton történő átküldésére Moxa gyártmányú I/O modulok kimeneteire. Nagyobb rendszereknél mindenképpen ajánlott ezeknek az eszközöknek a használata.
Ezt a fizikai kontaktust be tudjuk kötni hagyományos riasztórendszerbe vagy egyéb felügyeleti megoldásra.
  • Modbus protokollon keresztüli adatátvitel
  • 8 rendelkezésre álló kimenet
  • 1 hőkamera 1 Moxa modulra tud átjelezni, de 1 modulra akár több hőkamera is, sőt, azonos kimenete is lehet több hőkamerának is.

Rendszer kialakítási lehetőségek


Kis méretű rendszerkialakítás
Kis hatótávolságú vagy kevés hőkamerát tartalmazó rendszer, melyben a riasztás kontaktust a hőkamerák közvetlenül saját kimeneteiken adják át a behatolásjelző központnak.

Image Placeholder

Közepes méretű rendszerkialakítás
Közepes darabszámú és hatótávolságú kameráknál, ahol a távolságok függvényében a kontaktusok bejuttatásához szükséges plusz kábelezés még gazdaságos lehet, viszont szükséges már PTZ kamera vezérlése is a riasztásokkal összefüggésben, ott már szükség van I szériás NVR-re, ugyanis csak ezek képesek a hőkamera analitikákat kezelni.

Image Placeholder

Nagy méretű rendszerkialakítás
A terület kiterjedtsége és hőkamera darabszáma már mindenképpen megköveteli az IP hálózaton keresztüli riasztástovábbítást. Ebben az esetben a fenti rendszer topológiától eltérően a riasztások átadásának módjában IP alapú lesz és közvetlenül Moxa I/O modulok kimenetére érkezik meg.

Image Placeholder


Tervezéssel és telepítéssel kapcsolatos javaslatok


Hatásos érzékelési távolság
A korábban már említett tapasztaltok szerint javasolt csökkenteni a gyártó által megadott maximális hatótávolságokon. Csökkenteni kell a gyártói adatlapon szereplő értékeket.
Osztályozás: szükséges vagy nem? Ha igen, csak fele távolsággal lehet számolni.

Holt terek
A nagyobb fókusztávolságú (hatótávolságú) hőkamerák jelentős holttérrel rendelkeznek már, ezért ezek védelméről gondoskodni kell egy másik hőkamera telepítésével. Ezt lehet egymás után elhelyezett vagy pedig egymással szembefordított hőkamerákkal.

Image Placeholder

Oldalirányú mozgás
A látható fényű kamerákhoz hasonlóan a hőkamerák is képtartalom-változás alapján érzékelik a mozgást, ezért fontos tudni, hogy a kamera jóval kisebb mértékben érzékeny a látószöggel párhuzamos mozgásra, mint az arra merőlegesre.

Telepítési magasság és dőlésszög
A hőkamerák megfelelő működéséhez a kamerák dőlésszögét úgy kell beállítani, hogy az égboltot ne lássa a kamera, ugyanis ilyenkor az érzékelt hőmérsékleti tartomány a hideg világűr miatt jóval szélesebb (pl.: -70 - +30°C), ez pedig azt eredményezi, hogy megjelenítés szempontjából kisebb különbség lesz a talaj és az emberi test hősugárzása között. Mindez csökkentheti a kamera érzékenységét.

Ennek érdekében a nagy hatótávolságú kamerák esetében a megfelelő dőlésszög biztosításához magas oszlopokra van szükség, minimum 5m.

Oszlop stabilitása
Nagy magasságú oszlop nagy hatótávolságú hőkamerával történő alkalmazása magában rejti már a kis mértékű kilengésből eredő téves észleléseket. Ennek érdekében javasolt nagy szilárdságú oszlop alkalmazása vagy pedig utólagos oszlop megfeszítés huzalok segítségével.


Terv készítése Thermal Design Tool programmal


A Thermal Design Tool egy gyártói segédszoftver, melynek segítségével megtervezhetjük az adott terület alaprajzára a kamerák pontos helyét, telepítési magasságát, döntési szögét a megadott paraméterek szerint.
A program igen hasznos, mert a tereptárgyak ismeretében jól láthatóvá teszi a kamera alatti holt terek nagyságát vagy az átfedések mértékét, illetve a hatásos VCA hatótávolságokat.
Az elkészített tervet tudjuk exportálni és csatolható egy kiviteli terv mellé is.

Fontos, a programból mindig a legújabbat használjuk, hiszen ez tartalmazza csak a legújabb kamera modelleket!

Letöltés
A programot az alábbi weboldalakról lehet letölteni:

Terv készítésének fontosabb lépései


?1. Alaprajz betöltése

Tetszőleges alaprajz, Google Earth képmentés használható alaprajznak, viszont beilleszteni csak kép formátumú fájlt lehetséges.

Image Placeholder

2. Skálázás
A beillesztett alaprajzot fel kell skálázni a munka megkezdéséhez. Ehhez ki kell jelölni egy ismert szakasz kezdeti majd végpontját, illetve megadni annak valós méretét.

Image Placeholder

3. Kamerák kiválasztása és elhelyezése a térképen
A kamera kiválasztás gombra kattintva egy teljes listát kapunk a Hikvision palettájáról. Különböző szűrők segítségével (pl.: felbontás, fókusztávolság, vagy kulcsszó tudjuk szűkíteni a listát.
A hozzáadott kamerát a kamera ikonra kattintva tudjuk mozgatni és forgatni.

Image Placeholder

4. Analitikai típus, illetve ahhoz kapcsolódó méretek beállítása
Kiválaszthatjuk, hogy milyen analitikai típusra szeretnénk használni a kamerát, illetve mik a hozzá tartozó tárgy méretek.

5. Magasság, dőlésszög és irány beállítása
Megadhatjuk, hogy az adott kamerának mi lesz a tervezett magassága, dőlésszöge és iránya és ezek alapján mit fog látni, vagy pedig a terepviszonyok függvényében kalkulálhatjuk a szükséges értékeket.

Image Placeholder

6. Mentés és exportálás
Lehetőségünk van elmenteni az elvégzett munkát szerkeszthető formátumban (*.hps), melyet később bármikor vissza tudunk tölteni.
Pdf formátumba ki tudjuk exportálni az elkészített tervet, mely tartalmazza a rajzot, az eszközök listáját és telepítési paramétereit.

Image Placeholder