Из отечественной истории развития систем охранного телевидения

Исторически охранное телевидение получило развитие с появлением ТВ систем дистанционного наблюдения. Эти системы позволяли, на основе техники вещательного ТВ, осуществлять визуальный контроль за теми или иными процессами, событиями или явлениями, непосредственное наблюдение за которыми по каким либо причинам невозможно, неудобно, неэффективно или опасно. В начальной стадии развития технические параметры аппаратуры охранного телевидения почти не отличались от систем вещательного телевидения, так как аппаратура разрабатывалась и производилась на базе уже известных схемных решений и освоенных в массовом производстве узлов телевизионной аппаратуры.

Однако, первый же опыт эксплуатации такой аппаратуры показал, что она должна отвечать требованиям существенно отличным от аппаратуры вещательного ТВ В общем виде они сводились к следующим:

• повышенная световая чувствительность и расширенные пределы адаптации к изменениям освещённости;
• высокая контрастность воспроизводимого изображения;
• простота настройки и эксплуатации;
• обеспечение бесперебойной работы при воздействии на аппаратуру (в первую очередь на передающую ТВ камеру) пыли, влаги, температуры, вибраций, агрессивных и взрывоопасных веществ и других факторов;
• дистанционное управление передающей ТВ камерой;
• минимальные габариты и масса аппаратуры и, в особенности, ТВ камеры;
• унификация блоков, узлов и деталей аппаратуры;
• высочайшая надёжность и низкая стоимость.

С учётом этих требований у нас в стране разрабатывались и выпускались многочисленные, так называемые, промышленные телевизионные установки (ПТУ), предназначенные для дистанционного наблюдения и контроля за ходом производственных и технологических процессов, для диспетчеризации производства в различных отраслях промышленности и на транспорте. Эти же установки и использовались для целей охраны объектов. Так как во многих случаях решаемые с помощью ПТУ задачи были примерно одинаковы, а конкретные установки, в соответствии с их целевым назначением, отличались лишь составом аппаратуры и их конструктивными решениями, в 1976году в СССР был введён в действие ГОСТ 22006-76 «Установки телевизионные прикладного назначения», в котором регламентировались основные параметры и технические требования к ним. В дальнейшем, в соответствии с действующим ГОСТ, создавались ПТУ нового поколения, эксплуатационно-технические показатели которых непрерывно совершенствовались в результате применения новых электронных приборов и электрорадиоэлементов, прогрессивных технологических приёмов и средств метрологического контроля. По истине революционным событием, в этом плане, явилось открытие эффекта «переноса заряда в полупроводниковой подложке».

Тридцать лет назад В. Бойл и Д. Смит показали на примитивном «прародителе» современных приборов с зарядовой связью (ПЗС), что между близко расположенными МОП - конденсаторами возможен обмен зарядами - зарядовая связь [1]. Изобретатели ПЗС пророчили им три основные сферы применения: преобразование излучения в электрический сигнал - фоточувствительные ПЗС (ФПЗС); аналоговую обработку информации - линии задержки, фильтры; запоминающие устройства ПЗС (ЗУ). Наибольшее развитие получило первое направление. ФПЗС, по сути, заполнили вакуум в прямом и переносном смысле в такой важной области науки и техники, как телевидение. Впервые в телевидение пришли твердотельные преобразователи излучения в видеосигнал, способные не только заменить вакуумные передающие электронно-лучевые трубки (ЭЛТ), но и привнести новые качества. Жёсткий геометрический растр, отсутствие инерционности фотоэлектрического преобразования, низкие питающие напряжение и потребляемая мощность, малые габариты и масса, высокие показатели по долговечности и прочности, нечувствительность к магнитным полям - эти качества ФПЗС открыли широчайшие возможности использования последних в системах индустриального телевидения, в основном, в системах теленаблюдения и охраны. В отличие от ТВ камер на ЭЛТ, эксплуатационное обслуживание которых требовало участие высококвалифицированного персонала, ТВ камеры на ФПЗС работают по принципу «включил и забыл», при этом наработка на отказ измеряется десятком лет, т.е. практически временем морального старения аппаратуры такого класса.

В нашей стране научно-исследовательские работы в области разработки ФПЗС начались в 70-х годах и уже в 1975 году в «НИИ ПУЛЬСАР» были изготовлены первые образцы матричных ФПЗС с числом элементов 288х232, а в1977 году на одном из предприятий г. Зеленограда был изготовлен лабораторный образец ТВ камеры на этом приборе, при этом вся схемотехника камеры была выполнена на дискретных радиокомпонентах и интегральных схем средней степени интеграции общего назначения. Параллельно в «НИИ ПУЛЬСАР» велись работы по созданию специализированных интегральных схем (ИС) управления процессами преобразования и считывания зарядов ФПЗС в телевизионном стандарте. Первые промышленные образцы ИС синхрогенератора (СГ) и преобразователей логических уровней сигналов СГ в сложные многоуровневые сигналы управления ФПЗС появились в конце 1979 года, т.е. к началу 80-х годов появилась реальная возможность создания промышленного образца ТВ камеры.

Инициативная опытно-конструкторская разработка (ОКР) миниатюрной камеры индустриального телевидения была проведена в 1980 году в НПО «ИМПУЛЬС». В результате ОКР были созданы пять образцов ТВ камер одна, из которых была представлена на ВДНХ в рамках выставки работ научно-технического творчества молодёжи (см. Фото). Габариты ТВ камеры 45х38х15мм, масса около 50г., хороший дизайн, приемлемые технические параметры [2] вызвали широкий интерес у сотрудников ведомств, традиционно использующих технику в процессах наблюдения и охраны. А после показа ТВ камеры в программе «ВРЕМЯ» на НПО «ИМПУЛЬС» посыпался поток заказов, что вызвало отрицательную реакцию у руководства предприятия – инициатива была наказана и работы пришлось прекратить, даже не смотря на то, что разработчики камеры были награждены золотой, серебряной и бронзовой медалями ВДНХ. ТВ камера побывала и на зарубежных выставках в Чехословакии, ГДР где, так же была отмечена дипломами.

Остаётся только сожалеть, что не удалось в то время эти работы поставить на серьёзный уровень, возможно, их результаты позволили бы сейчас использовать в промышленном телевидении отечественные разработки. В рамках конверсии работы были возобновлены в 1990 году, но западный «поезд» ушёл так далеко, что смысла догонять его уже не было. В Россию, различными путями, стали интенсивно ввозится дешёвые комплектующие ТВ камер на ФПЗС, которые мелкими разрозненными коллективами использовались для производства оборудования охранного телевидения. Первыми официальными поставщиками серьезной продукции зарубежных производителей на российский рынок стали фирмы «ТЕРНА» в Москве и «ИСТА» в Санкт-Петербурге. К середине 90-х годов к ним присоединились, здравствующие до сего времени, «ГОЛЬФСТРИМ», «РОССИ», «КОМПАНИЯ БЕЗОПАСНОСТЬ», «СОЛИНГ» и другие. При их непосредственном участии в России и странах СНГ реализовано множество проектов систем безопасности с использованием аппаратных средств телевизионного наблюдения и охраны таких известных мировых фирм как ‛SONY‛, ‛BURLE‛, PHILIPS‛, ‛PANASONIC‛, «PELCO‛, ‛COMPUTAR‛ и другие. О возможностях этой техники «МИР БЕЗОПАСНОСТИ» на своих страницах публиковал значительное количество материалов и здесь нет смысла на этом останавливаться. Важнее сейчас отметит, что широкое внедрение средств охранного телевидения вызвало необходимость в документальной регламентации последних, особенно в интегрированных системах безопасности.

В 1998 году на западе вступила в действие первая часть большого европейского стандарта EN-50132, посвящённого применению систем видеонаблюдения и охраны. Эта часть, EN-50132-2-1 (Alarm systems - CCTV surveillance systems for use in security applications. Part 2-1: black and white cameras), регламентировала параметры на чёрно-белые камеры для применения в охранных системах. Надо отметить, что EN-50132 был первый международный стандарт, определяющий, прежде всего, терминологию и методы измерений в области охранного телевидения. Практически он положил конец недобросовестному манипулированию цифрами, отражающими параметры фотоэлектрического преобразования в ТВ камерах. Ранее здесь существовал полнейший беспредел, некоторые из фирм, в рекламных целях, приводили параметры лишённые здравого смысла, лишь бы цифра выглядела поэффектней. Осознавая важность вопроса, в России также приступили к разработке стандарта и в конце 1988 года появился проект, который в течении 1999 года широко обсуждался и корректировался заинтересованными организациями.

Таким образом, с первого января 2001 года в России вступит в действие ГОСТ Р51558-2000 «Системы охранные телевизионные. Общие технические требования и методы испытаний», разработанный научно-исследовательским центром «Охрана» (НИЦ «Охрана») ГУВО МВД России, Главным Управлением вневедомственной охраны (ГУВО) МВД России, Московским научно-исследовательским телевизионным институтом (МНИТИ), научно-производственным предприятием (НПП) «Альфа-прибор» и Всероссийским научно-исследовательским институтом стандартизации и сертификации в машиностроении (ВНИИНМАШ). Как говориться «жизнь станет лучше и веселее» для всех производственных и коммерческих структур, занятых в продвижении на рынок России систем охранного телевидения.

Возвращаясь к вышеизложенному отметим что, изобретение ФПЗС явилось мощным стимулятором бурного развития замкнутых телевизионных систем (ССТV) (в том числе и охранных) сравнимым, пожалуй, только с влиянием на развитие компьютерной техники появления в второй половине 20 века БИС микропроцессора. Всё это время технические средства ССТV бурно развивались и совершенствовались. Не так давно в этой области прошла цифровая революция, в основном в разработках управляющих и коммутационных устройств, однако практика эксплуатации систем охранного телевидения свидетельствует о том, что главным звеном в системе безопасности остается человек. На оператора-охранника до сего времени ложится значительная часть работы по оценке визуальной обстановки на объектах, просматриваемых с помощью ТВ камер. В связи с этим, в 21 веке разработки будут направлены на создание интеллектуальных обзорно-поисковых систем сканирования охраняемого пространства, призванных освободить оператора от рутинного и утомительного созерцания мониторов, а в основном принимать решения при возникновении нештатной ситуации. Хотелось бы ещё обратить внимание на один чисто технический аспект сдерживающий развитие телевизионной техники это тяжёлый и громоздкий кинескоп снижающий надёжность и долговечность работы аппаратуры. Средства отображения видеоинформации на ЖКИ и электролюминесцентных панелях пока ещё значительно уступают традиционному кинескопу по разрешающей способности и светотехническим параметрам, а газоразрядные и плазменные экраны весьма дороги и вряд ли пока более надёжны чем кинескопы. Решение этой актуальнейшей проблемы, повидимому, за открытием новых технологий, которые скорее всего также появятся в 21 веке. Поживем, увидим.

Литература:

1. Boyle W.S. , Smith G.E. Charde Coupled Semiconductor Devises, BSTJ, 49, 1970.
2. В.А. Володин, В.Д. Лобанов, Н.Е. Уваров «Миниатюрная телевизионная камера для систем промышленного телевидения», «Электронная промышленность», Вып.7, 1981, с.86-88.

Н.Е. Уваров