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4-2017

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Zeitschrift für Elektro-, Gebäude- und Sicherheitstechnik, Smart Home

Videoüberwachung

Videoüberwachung Videoüberwachungsanlagen erhöhen die Sicherheit Moderne Videoüberwachung – Überblick und Facetten Schon 1947 erfolgte in USA die erste CCTV-Installation (Closed Circuit Television, wörtlich „TV im geschlossenen Kabelnetz“, im deutschen Sprachraum „Videoüberwachungsanlage“). In den 70 Jahren bis heute hat sich bei der Videoüberwachung viel getan, besonders in letzter Zeit. Moderne Lösungen sind durch hochauflösende CCD-Sensoren (Charge- Coupled Device, ladungsgekoppeltes Bauteil), großflächige Anwendung, TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) als zentrales Kommunikationsprotokoll, Web-Kameras sowie vollständige Digitalisierung gekennzeichnet, wobei diese wiederum die Basis für intelligente Videosensorik (automatische Erkennung von Bewegungen und Gesichtern) darstellt. Und die Entwicklung geht ungebremst weiter. Gründe genug also für einen aktuellen Überblick! Eine professionelle Videoüberwachungsanlage will gemäß einerseits den Anforderungen, Wünschen und Notwendigkeiten und andererseits gemäß den örtlichen Gegebenheiten und finanziellen Möglichkeiten geplant werden. Wichtig ist daher die Beantwortung u.a. folgender Grundsatzfragen: • Welcher Kamera-Grundtyp eignet sich am besten? • Welche Details sollen noch erkennbar bzw. wie hoch muss die Auflösung sein? Was heißt IP? IP definiert die Art der Übertragung und nicht mehr. Sowohl die erforderlichen anwendungsspezifischen Daten und Merkmale für den Datenaustausch als auch die wesentlichen Eigenschaften der eingesetzten Kameras werden nicht vorgeschrieben oder definiert. In Europa sind aber die Firmen Axis, Bosch und Sony daran, mit dem Open Network Video Interface einen herstellerübergreifenden Standard zu etablieren. In die Kategorie IP-Kamera PTZ-Dome 2 Megapixel fällt die SD65220/230/S220-HNI, eine kompakte PTZ-Dome-Kamera, die einfach installiert wird. Der optische Zoom sowie der hochauflösende Sensor sorgen auch bei Vergrößerungen für gute Bilder. Zum Speichern kann eine handelsübliche Micro SD-Karte direkt eingesetzt werden. Zudem überträgt die Kamera Videoaufnahmen ins heimische Computernetzwerk • Wie viele Kameras sind optimal? • Wie sollen die Kameras angebunden werden (Koaxkabel, Netzwerk, Glasfaser, Internet)? • Werden Live-Bilder benötigt? • Sollen die Aufnahmen aufgezeichnet werden, wenn ja, wie und wie lange? • Soll eine Fernüberwachung möglich sein? • Ist eine Videosensorik mit Alarmierung sinnvoll? • Welche finanziellen Mittel stehen bereit? Mit Netzwerkkamera und -recorder Die kleine Aufzählung lässt erkennen, dass der Kamera eine hohe Aufmerksamkeit zukommen muss. So spielt etwa die erforderliche Auflösung bei der Wahl des Kamera-Grundtyps eine große Rolle, während die Anzahl der Kameras den Preis der gesamten Anlage entscheidend mitbestimmt. Durchaus typisch ist heute immer noch die analoge Überwachungskamera, allerdings verbunden mit Digitalisierung des Signals in einem Videoserver zwecks digitaler Aufzeichnung (Digitalrecorder). Doch eine vollständig digitale Technik mit Netzwerkkamera und Netzwerkrecorder ist auf dem Vormarsch. Das verwundert nicht, bietet sie doch gravierende Vorteile gegenüber der analogen Technik. So lassen sich alle Komponenten, also z.B. auch Speicher, Videosensorik und Alarmmelder, direkt in der Netzwerkumgebung (LAN, WLAN oder Internet mit seinem TCP/IP) betreiben. Es ist nun auch möglich, verschiedene räumlich getrennte Überwachungssysteme zusammenzufassen und gemeinsam auszuwerten. Denn eine IP-Videoüberwachung kann seine Bilder übermitteln, ohne eine eigene Infrastruktur errichten zu müssen. Der Wegfall der Verkabelungen spart in der Regel Aufwand und Kosten. Weitere Vorteile der Netzwerktechnologie: • Digitalisierung und Komprimierung in der Kamera spart Netz- und Rechnerkapazitäten • Netzwerkkameras (IP-Kameras) bieten sehr hohe Auflösungen (Megapixel) • IP-Kameras können weit mehr als 30 Bilder pro Sekunde (frames per sec, fps) aufzeichnen. • Videosensorik möglich • Bildsignal wird eigenständig digitalisiert, wobei die fps-Rate bzw. Bildqualität immer einstellbar ist • je nach Kamera Nutzung des Powerover-Ethernet-Standards PoE IEEE 802.3af möglich, wobei für Bild signal 12 Haus + Elektronik 4/2017

Videoüberwachung Ungekühlte und gekühlte IR-Kameras Die ungekühlte Wärmebildkamera besitzt einen Sensor, der nicht durch eine kryogenische Kühlung nahe einer bestimmten Temperatur gehalten werden muss. Typisch sind Ausführungen auf Basis des sogenannten Mikrobolometers. Ungekühlte Kameras benötigen Objektive mit möglichst geringer Blendenzahl und sind deutlich preiswerter als gekühlte. Bei diesen ist ein kryogenischer Kühler integriert. Die Sensortemperatur wird auf sehr niedrige Werte gesenkt, was eine Senkung des Rauschpegels nach sich zieht. Der Aufwand ist hoch, nun können aber kleinste Temperaturunterschiede detektiert werden, die Empfindlichkeit ist also sehr hoch. Eine hohe Blendenzahl wird möglich. Von eneo kommt die HDB-2080M2810IR D, eine 1/3-Zoll-HD-SDI- Kamera mit den Features 3D-DNR, Tag/Nacht, 1920 x 1080 Pixel, 2,8 bis 10 mm Infrarot, RS-485 und 12/24 V und Stromversorgung nur ein Kabel benötigt wird • Softwarekomponenten ermöglichen Mehrwerte, wie Personenzählung oder Nummernschilderkennung „IP-Videoüberwachung bedeutet dezentrale Intelligenz (Client/Server- Struktur) und Nutzung von IP-Netzwerken (Ethernet, Internet, etc.) zur Weiterleitung von Bild-, Ton- und weiteren Informationen (Alarme, Zutrittskontrolle, Maschinenmeldungen). Neben den Netzwerkkameras und dem Videoserver (Umwandlung von analogen in digitale Bilder) verwenden diese Systeme Standardkomponenten (Switches, Router, Server, PCs, Monitore etc.) und -protokolle (TCP/ IP, UDP, RTP, http, DHCP, DNS etc.). Videosensorik kann softwarebasierend auf Server- und auch schon auf Kameraebene in das System integriert werden. Dieses bietet ein Höchstmaß an Wirtschaftlichkeit, Skalierbarkeit, Flexibilität und Funktionalität.“ (www.video-sicherheit.net) Analoge und Netzwerk-Kameras Signalverarbeitung. Dadurch gelingt es unter Nutzung digitaler Filter, Störungen, wie z.B. eine Blendung der Kameras, zu reduzieren. Bei rein analogen Kameras – man erkennt sie an ihrem BNC-Ausgang – werden die einzelnen Komponenten (u.a. Kreuzschiene, Monitor, Aufzeichnungsgerät) je nach Anforderung miteinander kombiniert. Grundlage für eine hochauflösende Videoüberwachung ist die HDcctv- Norm (High-Definition), welche für den Einsatz in High-Definition-Fernsehstudios entwickelt wurde und eine Reihe von Spezifikationen umfasst, in denen das Serial Digital Interface (SDI) eine große Rolle spielt. Die Abwandlung HD- SDI verlangt keine Zertifizierung der Einhaltung der Norm. Diese Kameras genügen jedoch vielen Ansprüchen, wenn auch nicht immer den Anforderungen des professionellen Sicherheitsmarkts. IP-Megapixel-Kameras nutzen die relativ neue Megapixel-Technologie und bieten so eine besonders hohe Detailgenauigkeit. So ist auch eine Identifizierung von Menschen und Objekten gut möglich. Aufgrund der Kosten wird man diese Kameras nur dort einsetzen, woe sie wirklich diesem Zweck dienen müssen. Daher ist oft eine Kombination von normalen IP- und Megapixel- Kameras zu beobachten. Moderne IP-Kameras sind leider in der Anschaffung noch teilweise erheblich teurer als ihre analogen Vorfahren. Eine solche Kamera sendet über das Netzwerk das Videosignal und empfängt darüber Steuerbefehle. Beispielsweise aus Sicherheitsgründen werden aber für eine solche Überwachung auch eigene Netzwerkleitungen verlegt. Das erhöht die Kosten weiter. Verschiedene Kameratypen Analoge Kamera ist nicht analoge Kamera und IP-Kamera ist nicht IP- Kamera. Es gibt mehrere Kameratypen: • Dome-Kamera Dies ist eine Kamera in einer halbrunden getönten Kuppel aus Kunststoff. Durch die Tönung ist es sehr schwierig, zu erkennen, wie die Kamera ausgerichtet ist. Dadurch wird eine höhere Abschreckung erzielt. Außerdem sind diese Kameras besser gegen Manipulationen bzw. Vandalismus geschützt als normale Kameras. Es gibt auch Speed-Dome-Kameras, die mittels eingebauten Motor schwenk- und neigbar sind, sodass sich Areale, in denen normalerweise mehrere Kameras nötig wären, mit nur einer Kamera überwachen. Gesteuert werden sie über ein Pult mit festen Positionen oder per Joystick. • PTZ-Kamera PTZ steht für Pan-Tilt-Zoom (Schwenk- Neige-Zoom) und kann manuell via Analoge Kameras dominieren heute noch in der Videoüberwachung. Die zugrundeliegende PAL-Norm ist durch 625 Zeilen gekennzeichnet. Das klingt antiquiert, jedoch sind diese Kameras in der Regel nicht mehr mit der klassischen Bildaufnahmeröhre, sondern mit CCD-Sensoren ausgestattet und können dann mit sehr hoher Lichtempfindlichkeit trumpfen. Zudem besitzen sie teilweise intern einen Analog/Digital-Wandler und eine digitale Von Bosch Sicherheitssysteme kommt die Spezialkamera FCS-8000-VFD-B 1/1,8”, eine Netzwerkkamera zur Identifizierung von Rauch und Feuer Haus + Elektronik 4/2017 13

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