Изобретение относится к способам и системам многоканального видеоаудионаблюдения и может быть использовано, в частности, для охраны движущихся объектов (например, транспортных средств), помещений, территорий, в том числе и территорий вокруг мобильных объектов.
В настоящее время на железной дороге происходит много нераскрытых правонарушений, что приводит к большим затратам на ремонт подвижного состава. В связи с этим стоит задача организации постоянного наблюдения за происходящим в каждом вагоне. Это представляется важным с точки зрения организации антитеррористических мероприятий.
Известны системы видеоаудионаблюдения, реализующие способ, содержащие камеру, передающую телевизионный сигнал через телефонную сеть (с использованием модема) или по телевизионному каналу (US, №4916737).
Известна система телевидеонаблюдения, которая может быть использована для охраны помещений, автомобилей и других объектов. Система обеспечивает адаптацию (согласование по включению и способам воспроизведения) устройств, отвечающих за прием, управление, обработку информации от систем телевидеонаблюдения со стандартными бытовыми системами записи и воспроизведения. Выполнение устройства сопряжения позволяет системе телевидеонаблюдения обеспечить возможность использования ее в качестве бытовой системы наблюдения и охраны.
Телевизионный сигнал с каждой из камер наблюдения поступает на устройство сопряжения, которое согласует по включению, воспроизведению (записи) и выбору изображения от N камер с воспроизводящей (телевизор) или записывающей (видеомагнитофон) системой. Блок выбора обеспечивает согласование выбранных каналов с помощью управляющего сигнала. Блок управления обеспечивает согласованное включение камер и воспроизведение (запись) с помощью управляющего сигнала. Выполнение устройства сопряжения обеспечивает возможность использования бытовой телевизионной и видеотехники в системе наблюдения (RU №2129304, 1999 г.).
Известен также способ дистанционного контроля сохранности грузов в движущемся железнодорожном составе, заключающийся во внешнем осмотре подвижного состава, для чего в парке прибытия подвижной состав перемещают в поле зрения неподвижных телекамер общего и детального обзора, осмотр производят навстречу направлению движения подвижного состава, причем с телевизионной камеры детального обзора производят непрерывную запись изображения, а с помощью телевизионной камеры общего обзора обнаруживают предполагаемые нарушения целостности груза, распознают отклонения образа наблюдаемого объекта от исходного состояния путем его сравнения с эталонным образом, например, покадровым сопоставительным анализом, а по результатам сравнения судят о сохранности груза. Способ реализуется следующим устройством. Это устройство - система дистанционного контроля сохранности грузов в движущемся железнодорожном составе содержит средства контроля прибывающего в парк прибытия подвижного состава, например телевизионные камеры с видеоконтрольными устройствами. При этом телевизионные камеры общего и детального обзора установлены над наблюдаемой поверхностью на расстояниях, определяемых заданными соотношениями, выходы камер последовательно через коммутатор видеосигналов, снабженный переключателем каналов записи, и через плату цифровой видеозаписи соединены с записывающим устройством. Выход телевизионной камеры общего обзора дополнительно соединен с индивидуальным видеоконтрольным устройством, а на вход записывающего устройства дополнительно подключен выход счетчика вагонов (RU №97110921, 1999 г.).
К недостаткам описанных выше способа и устройства, его реализующего, относится то, что они не предназначены для контроля ситуации вне парка прибытия состава или парка отправления.
Известны система, используемая как охранное средство для закрытых жилых и нежилых помещений, открытых периметров складов, гаражей, административных и производственных зданий, а также видеодомофонов, и реализуемый ею способ. Эта система обеспечивает использование коаксиальной разводки коллективной антенны для передачи телевизионного сигнала на телевизоры пунктов наблюдения без создания помех на сигналы телевизионных станций вещания. Система содержит телевизоры, кабельные распределители, блок видеонаблюдения, узел согласования телевизионного сигнала, подводящий кабель, усилитель подводящего кабеля, причем блок видеонаблюдения включает видеокамеру, микрофон, преобразователь видеосигнала, усилитель, модулятор, управляющий фильтр, управляемый фильтр, гетеродин, а узел согласования телевизионного сигнала включает частотно-независимый аттенюатор, амплитудный выравниватель и блок подмешивания сигнала (RU №2149460, 2000 г.).
Наиболее близким аналогом является способ видеоаудионаблюдения, который заключается в том, что одновременно с визуальным наблюдением за состоянием объекта осуществляют звуковое наблюдение и при одновременном визуально-звуковом наблюдении охранной системой одновременно используют телевизионную кабельную сеть объекта. Устройство для осуществления способа содержит микрофоны, блоки формирователя радиочастотного телевизионного модулированного сигнала, блок приемника телевизионного сигнала, широкополосный видеоусилитель и пульты для телевизионных приемников абонентов кабельной телевизионной сети (RU №2153567, 2000 г.).
Описанные выше способ и система обеспечивают создание телевизионной системы наблюдения с использованием коаксиальной разводки коллективной антенны для передачи телевизионного сигнала на бытовые телевизоры, но она не может обеспечить видеоаудионаблюдение за отдельными, не зависящими друг от друга помещениями, например вагонами поезда, прицепами автопоезда и т.п.
Задачей, решаемой предлагаемыми изобретениями, является обеспечение передачи изображения и звука в реальном масштабе времени от нескольких камер через один коаксиальный кабель, в том числе из нескольких автономных помещений, вагонов, прицепов автопоезда и т.п. при произвольной последовательности их формирования в общую магистраль. Система, реализующая предлагаемый способ, при низкой стоимости позволяет обеспечить работоспособность при выходе из строя одного из фрагментов магистрали (в одном из помещений, одном вагоне или прицепе) за счет независимой работы остальных фрагментов магистрали. При этом возможно использовать бытовые для приема сигнала телевизионные приемники и видеомагнитофоны.
В отличие от указанных выше аналогов и ближайшего аналога, предлагаемые технические решения позволяют использовать магистраль, образованную коаксиальным кабелем, для высококачественной одновременной передачи к единому пульту управления сигналов от нескольких блоков видеоаудионаблюдения, находящихся в разных вагонах.
Возможность передачи нескольких высокочастотных сигналов по одному коаксиальному кабелю известна из уровня техники. Однако попытки осуществить передачу от нескольких видеокамер, находящихся на разном расстоянии от единого пункта наблюдения, наталкивались на ряд технических трудностей, не позволяющих получить качественную передачу сигнала от нескольких видеокамер на единый пульт наблюдения. В частности, к таким трудностям относятся различия в уровне суммируемого сигнала и группового спектра телевизионных сигналов в блоке сложения диапазонов (сумматоре), наличие в системе побочных излучений, дающих помехи на телевизионные радиочастотные сигналы, стоящие выше по частоте, чем телевизионный сигнал, передаваемый с какой-либо видеокамеры, рассогласование волнового сопротивления магистрали и, как следствие, наличие перекрестных помех, переотражений, затуханий и биений других сигналов магистрали. При наличии разветвленной коаксиальной магистрали, содержащей кабельные передатчики, сумматоры, усилители видеокамеры, микрофоны, имеется необходимость обеспечить их питание, при этом требуется достаточно сложный и трудоемкий расчет падения напряжения на разных типах кабеля и разных длинах магистрали для того, чтобы обеспечить реализуемость способа и работоспособность системы.
Расширение возможностей, получаемых в результате использования изобретений, достигается за счет передачи информации по многоканальной системной магистрали, подключенной к персональному компьютеру, который осуществляет одновременный показ в различных режимах видеоинформации с камер наблюдения, выборочный (по команде оператора переключение на один канал с выводом видео- и аудиосигнала на монитор) или заданному циклу аудиомониторинг с микрофонов камер.
Кроме того, предлагаемая система обеспечивает возможность наращивания объема простым подключением устройств, расположенных в дополнительных вагонах.
Поставленные задачи решаются с достижением соответствующих технических результатов за счет того, что в способе многоканального видеоаудионаблюдения, заключающемся в том, что осуществляют видеоаудионаблюдение за состоянием объекта, при этом в телевизионную кабельную магистраль объекта подают высокочастотный телевизионный модулированный сигнал, поступающий по магистрали в систему визуализации и/или записи, для получения сигнала о состоянии S объектов, каждый из которых содержит группу из N блоков видеонаблюдения, включающих видеокамеру и микрофон, совмещают видеоаудиосигналы от каждой группы из N блоков видеонаблюдения по низкой частоте, преобразуют полученный комплексный видеоаудиосигнал от каждой группы из N блоков видеонаблюдения в высокочастотный телевизионный модулированный сигнал и согласуют его с единой кабельной магистралью - коаксиальным кабелем в произвольном сочетании групп, по которой передают полученные независимые S сигналы на вход системы визуализации и/или записи.
Причем количество N камер с микрофонами может быть различным для каждого из S объектов, начиная с N=1.
В качестве системы визуализации и/или записи можно использовать телевизионный приемник и/или видеомагнитофон. Кроме того, в качестве системы визуализации и/или записи можно использовать электронно-вычислительную машину, например персональный компьютер с программно-аппаратным мультиплексором с синхронизированным аудиоканалом и цифровой записью.
Для решения поставленных задач в систему многоканального видеоаудионаблюдения, содержащую блоки видеонаблюдения с видеокамерой и микрофоном, кабельный передатчик - формирователь магистрали для преобразования низкочастотного видеоаудиосигнала в высокочастотный модулированный телевизионный сигнал, телевизионную кабельную магистраль и систему визуализации и/или записи, для получения сигнала о состоянии S объектов с группами из N блоков видеонаблюдения введен блок суммирования N видеоаудиоканалов в один комплексный видеоаудиосигнал, выход которого соединен с входом кабельного передатчика - формирователя магистрали для преобразования комплексного видеоаудиосигнала от N блоков видеоаудионаблюдения в высокочастотный телевизионный модулированный сигнал, при этом телевизионная кабельная магистраль образована коаксиальным кабелем с разъемами, расположенными на стыках S участков магистрали.
При этом количество камер с микрофонами может быть различным для каждого из S объектов, начиная с N=1.
В качестве системы визуализации и/или записи возможно использование телевизионного приемника и/или видеомагнитофона. Кроме того, возможно использование электронно-вычислительной машины, например персонального компьютера с программно-аппаратным мультиплексором с синхронизированным аудиоканалом и цифровой записью.
Решение поставленных задач возможно за счет того, что все информационные потоки осуществляются независимо друг от друга с разделением по частоте в едином магистральном коаксиальном кабеле, а питание осуществляют по центральной жиле коаксиального кабеля единой кабельной магистрали, то есть отбор питания осуществляется с центральной жилы того же коаксиального кабеля.
Система многоканального видеоаудионаблюдения для железнодорожного пассажирского состава состоящего из S вагонов, содержит S групп из N блоков видеонаблюдения, включающих видеокамеру и микрофон, блок суммирования N видеоаудиоканалов в один комплексный видеоаудиосигнал, кабельный передатчик - формирователь магистрали для преобразования суммарного низкочастотного сигнала от N камер с микрофонами в высокочастотный телевизионный модулированный сигнал, телевизионную кабельную магистраль в виде коаксиального кабеля с разъемами, расположенными на стыках участков магистрали, соответствующих стыкам S вагонов, и систему визуализации и/или записи.
В каждом из S вагонов могут быть установлены по четыре камеры с микрофонами, две из которых размещены под потолком тамбура, а другие две - под потолком на передней и задней стенке пассажирского салона.
Камеры, установленные в тамбуре, могут иметь угол обзора 150°, а камеры, установленные в пассажирском салоне, - угол обзора 90°.
В качестве системы визуализации и/или записи могут быть использованы телевизионный приемник и/или видеомагнитофон, а также электронно-вычислительная машина, например персональный компьютер с программно-аппаратным мультиплексором с синхронизированным аудиоканалом и цифровой записью.
Камеры в тамбуре и пассажирском салоне могут быть размещены в вандалозащищенных кожухах.
Из уровня техники известны мультиплексоры для полиэкранного отображения изображений на одном экране. В известных системах это может быть реализовано за счет программного (компьютерные системы) или аппаратного исполнения, за счет их комбинации и т.п. Однако в отличие от предлагаемых изобретений, в известных системах каждый видеосигнал от видеокамеры до мультиплексора доставляется по отдельному физическому каналу, то есть для реализации системы требуется по одному коаксиальному кабелю (витой паре, оптоволокну и т.п.) на каждую камеру. Кроме того, по отдельным проводам подается питание, по отдельным каналам - звук от микрофонов, управление объективом и др.
В предлагаемых изобретениях все перечисленные функции, включая подачу питания, реализуются всего в одном коаксиальном кабеле для всех видеокамер, микрофонов и устройств в системе, что существенно упрощает и удешевляет предлагаемые способ и систему.
Изобретение поясняется чертежами, где:
на фиг.1 представлена система, реализующая предлагаемый способ;
на фиг.2 - система для железнодорожного пассажирского состава (электрички).
Способ многоканального видеоаудионаблюдения заключается в том, что осуществляют видеоаудионаблюдение за состоянием S объектов, каждый из которых содержит группу из N блоков видеонаблюдения, включающих видеокамеру 1 и микрофон 2. Сигнал от N камер 1 с микрофонами 2 суммируют посредством блока суммирования 3 для получения одного комплексного низкочастотного видеоаудиосигнала. Согласуют S высокочастотных телевизионных модулированных сигналов с телевизионной кабельной магистралью объекта, образованной коаксиальным кабелем 4 в произвольном сочетании объектов. По магистрали полученные независимые S сигналы поступают на вход системы 5 визуализации и/или записи. Количество N камер с микрофонами может быть различным для каждого из S объектов, начиная с N=1.
В качестве системы визуализации и/или записи может быть использован телевизионный приемник 13 и/или видеомагнитофон 14. Кроме того, можно применить, например, персональный компьютер 15 с программно-аппаратным мультиплексором с синхронизированным аудиоканалом и цифровой записью.
Система многоканального видеоаудионаблюдения содержит блоки видеонаблюдения с видеокамерой 1 и микрофоном 2, кабельный передатчик 6 - формирователь магистрали для преобразования низкочастотного видеоаудиосигнала в высокочастотный модулированный телевизионный сигнал, телевизионную кабельную магистраль и систему визуализации и/или записи. Для железнодорожного пассажирского состава, состоящего из S вагонов, система содержит S групп из N видеокамер 1 и микрофонов 2, блок суммирования 3 для преобразования N видеоаудиоканалов в один комплексный видеоаудиосигнал, кабельный передатчик 6 - формирователь магистрали для преобразования комплексного низкочастотного сигнала от N камер 1 с микрофонами 2 в высокочастотный телевизионный модулированный сигнал. Телевизионная кабельная магистраль образована коаксиальным кабелем 4 с разъемами 7, расположенными на стыках участков магистрали, соответствующих стыкам S вагонов, и систему визуализации и/или записи.
В каждом из S вагонов могут быть установлены по четыре камеры 1 с микрофонами 2, две из которых размещены под потолком тамбура, а другие две - под потолком на передней и задней стенке пассажирского салона. Микрофоны закрепляются на вибропоглощающем крепеже. Камеры 8 и 9, установленные в тамбуре, могут иметь угол обзора 150°, а камеры 10 и 11, установленные в пассажирском салоне, - угол обзора 90°.
Камеры в тамбуре и пассажирском салоне могут быть размещены в вандалозащищенных кожухах (не показаны).
Камеры 8 и 9, установленные в потолке тамбура (под решеткой) обеспечивают сверху полный обзор. При раскрытых дверях, кроме тамбура, обеспечивается также обзор части перрона, что дает возможность предотвращать зажим нетрезвых пассажиров, детских колясок и т.п.
Две камеры 10 и 11, установленные под потолком на передней и задней стенках пассажирского салона, имеют объектив PIN HOLE диаметром 0,8 мм с углом зрения 90°. Это дает возможность в деталях с хорошей идентификацией личности рассмотреть и прослушать события в самой дальней части пассажирского салона. Сами камеры при этом остаются невидимыми и находятся вне возможного доступа к ним пассажиров. Все четыре камеры подключены к блоку суммирования 3 видеосигналов от этих камер в реальном масштабе времени, на выходе из которого получают комплексный видеоаудиосигнал от четырех камер 8, 9, 10 и 11 вагона Блок суммирования 3 своим выходом связан с входом кабельного передатчика 6 - формирователя магистрали, осуществляющего преобразование низкочастотного видеоаудиосигнала в высокочастотный модулированный телевизионный сигнал. Блок суммирования характеризуется тем, что он дополнительно содержит регулятор уровня по одному входу для выравнивания уровней входящих и суммируемого сигналов.
Блок питания 12 подключают к системе энергоснабжения вагона (с напряжением 50-54 В постоянного тока), тем самым обеспечивают питанием все компоненты системы.
Кабельный передатчик 6 формирует радиочастотный полный телевизионный канал и транслирует его в один коаксиальный телевизионный кабель 4 (системную магистраль), проложенный вдоль всего электропоезда.
Кабельный передатчик обеспечивает:
- отсутствие рассогласования волнового сопротивления магистрали и, как следствие, - отсутствие перекрестных помех, переотражений, затуханий и биений других сигналов магистрали;
- отсутствие помех на вышестоящих по частоте телевизионных сигналах магистрали;
- возможность выравнивания уровня с групповым спектром телевизионных сигналов и, как следствие, нормальную работу последующего оборудования магистрали;
- нормальное прохождение сигналов (поднесущих частот) обратного управления в магистрали, то есть сигналов от потребителя к источникам.
Кабельный передатчик включает в себя блок фильтрации системы подачи питания, а также последовательно соединенные TV модулятор, фильтр гармоник (ФВЧ), усилитель высокой частоты и аттенюатор. TV модулятор предназначен для переноса спектра телевизионного низкочастотного сигнала на радиочастоту TV сигнала (аудио- и видеорадиочастотного телевизионного сигнала), при этом на вход кабельного передатчика подают низкочастотный телевизионный сигнал с выхода видеокамеры и низкочастотный сигнал с выхода микрофонного усилителя, на вход которого поступает сигнал с микрофона. Блок фильтрации системы подачи питания включает в себя последовательно соединенные блок заградительной фильтрации телевизионных сигналов при отборе тока питания, блок заградительной фильтрации сигналов обратной связи и управления магистрали и стабилизатор, при этом вход блока фильтрации системы подачи питания соединен с центральной жилой магистрали, по которой поступает питание от источника питания системы. К выходу блока фильтрации системы подачи питания подключены системы питания видеокамеры, микрофона, микрофонного усилителя низкой частоты и усилителя высокой частоты кабельного передатчика. Выход аттенюатора кабельного передатчика соединен с входом блока сумматорования.
На стыках вагонов участки магистрали соединяются герметизированным разъемом 7.
Пункт охраны с оборудованием для наблюдения и записи может быть оборудован в любом выделенном для этого месте в любом вагоне.
Предлагаемая система обеспечивает существенное снижение цены оборудования и монтажа за счет, в том числе, и на порядок меньшего количества кабеля и герморазъемов. Система позволяет произвольно формировать состав вне зависимости от порядкового номера вагона.
Кроме того, в случае выхода из строя оборудования одного из вагонов все остальные будут работать, то есть система обеспечивает независимую работу своих составляющих частей.
Краткие технические характеристики системы:
стандартный электропоезд - 12 вагонов;
- количество камер наблюдения - 48 (по 4 на вагон);
- длина системной магистрали - примерно 400 метров;
- питание - 50-54 В/2А;
- диапазон температур - от -40° до +80°;
- режим работы - круглосуточный;
- наблюдение - одновременное (в случае установки компьютера) или по четырем камерам на вагон со сканирование в интервале 1-15 секунд (в случае установки монитора с видеомагнитофоном).
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ МНОГОКАНАЛЬНОГО ВИДЕОАУДИОНАБЛЮДЕНИЯ И РЕАЛИЗУЮЩАЯ ЕГО ИНТЕГРИРОВАННАЯ ВЫСОКОЧАСТОТНАЯ СИСТЕМА | 2003 |
|
RU2250504C1 |
ПЕРЕДАЮЩИЙ МОДУЛЬ СИСТЕМЫ МНОГОКАНАЛЬНОГО ВИДЕОАУДИОНАБЛЮДЕНИЯ | 2003 |
|
RU2250506C1 |
СИСТЕМА ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ ВАГОНА | 2011 |
|
RU2484532C2 |
СПОСОБ МНОГОКАНАЛЬНОГО ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ РАЗВЯЗОК | 2011 |
|
RU2442217C1 |
ТЕЛЕВИЗИОННАЯ СИСТЕМА ОХРАНЫ И НАБЛЮДЕНИЯ | 1999 |
|
RU2149460C1 |
МАЛОКАДРОВАЯ СИСТЕМА ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРОТЯЖЕННЫХ РУБЕЖЕЙ ОХРАНЫ | 2012 |
|
RU2517042C2 |
СИСТЕМА ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ С ПЕРЕДАЧЕЙ ИЗОБРАЖЕНИЯ ПО УЗКОПОЛОСНЫМ КАНАЛАМ СВЯЗИ | 2011 |
|
RU2459377C1 |
СИСТЕМА ОХРАНЫ И НАБЛЮДЕНИЯ | 2008 |
|
RU2399956C2 |
Мобильный комплекс видео трансляции | 2015 |
|
RU2621058C1 |
СПОСОБ ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ОБЪЕКТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 1999 |
|
RU2153567C1 |
Изобретение относится к системам многоканального видеонаблюдения. Техническим результатом является обеспечение передачи изображения и звука в реальном масштабе времени от нескольких видеокамер через единую кабельную магистраль, который достигается тем, что осуществляют видеоаудионаблюдение за состоянием объекта, при этом в телевизионную кабельную магистраль объекта подают высокочастотный телевизионный модулированный сигнал, причем для получения сигнала о состоянии S объектов, каждый из которых содержит группу из N блоков видеонаблюдения, включающих видеокамеру и микрофон, совмещают видеоаудиосигналы от каждой группы из N блоков видеонаблюдения по низкой частоте, преобразуют полученный комплексный видеоаудиосигнал от каждой группы из N блоков видеонаблюдения в высокочастотный телевизионный модулированный сигнал и согласуют его с единой кабельной магистралью - коаксиальным телевизионным кабелем в произвольном сочетании групп, по которой передают полученные независимые S сигналы на вход системы визуализации и/или записи. 3 с. и 11 з.п. ф-лы, 2 ил.
СПОСОБ ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ОБЪЕКТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 1999 |
|
RU2153567C1 |
ТЕЛЕВИЗИОННАЯ СИСТЕМА ОХРАНЫ И НАБЛЮДЕНИЯ | 1999 |
|
RU2149460C1 |
СИСТЕМА ОХРАНЫ И НАБЛЮДЕНИЯ | 1998 |
|
RU2120139C1 |
УСТРОЙСТВО ГАЛЬВАНИЧЕСКОЙ РАЗВЯЗКИ И ЧАСТОТНОЙ КОРРЕКЦИИ КОАКСИАЛЬНОЙ ВИДЕОЛИНИИ | 1999 |
|
RU2152136C1 |
WO 03049421 А2, 12.06.2003 | |||
US 6104428 A1, 15.08.2001 | |||
JP 2002010242, 11.01.2002 | |||
http://www.aha.ru/~palantir/, 24.04.2003. |
Авторы
Даты
2005-04-20—Публикация
2003-07-18—Подача