Камеры наружного видеонаблюдения для экстремально низких температур

Обзор предоставлен независимой тестовой лабораторией CCTVLAB

Камеры видеонаблюдения, как и любое сложное оборудование, должны обеспечивать бесперебойную работу в указанном производителем диапазоне температур. Пожалуй, самым распространенным на рынке является диапазон от -35 до +50 °C. Тем не менее, помимо оборудования для эксплуатации в специфических условиях (например, взрывозащищенного), нужны камеры, которые могут работать и при температурах ниже -45 °С. 

К примеру, на предприятиях, расположенных в Норильске, Мурманске, Воркуте, Якутске, Сургуте или Анадыре, необходимы камеры, которые будут гарантированно функционировать и в зимний период, когда температура может опускаться до -60 °C.

Стоит отметить, что в указанных регионах стабильная работа видеонаблюдения более чем актуальна в связи с тем, что именно они являются сосредоточением портовых, нефтедобывающих, алмазодобывающих, газодобывающих и иных стратегически важных объектов.

Оборудование, работающее при экстремально низких температурах, не столь широко представлено на рынке систем видеонаблюдения. Чаще всего это вообще проектные решения, изготавливаемые под заказ.

Если говорить об общей массе видеокамер, то в лучшем случае для них проводятся непродолжительные испытания при -40 °C, во время которых просто фиксируется, остается ли камера в рабочем состоянии при такой температуре. При этом часто не учитывается целый перечень нюансов:

• самый низкий температурный порог, при котором камера обеспечивает работу при заявленных температурах, и возможные изменения потребительских характеристик при этих температурах;
• температура, при которой возможен выход камеры из строя;
• температура, при которой старт камеры возможен после полного охлаждения при низких температурах;
• скорость и точность позиционирования, зумирования, фокусировки;
• функционирование и скорость отработки автоматического привода диафрагмы (путем изменения освещенности).

Основная причина низкой представленности на рынке морозостойких камер кроется в наличии частей оборудования, подверженных критическому влиянию низких температур. Например, для стационарных камер это в первую очередь оптика, не говоря о моделях с моторизованным объективом. Для типовых купольных поворотных камер это будет большая поверхность прозрачной части, которой необходима система микроклимата.

Необходимо также использовать материалы уплотнителей, имеющих стабильные характеристики в широком диапазоне температур, которые не будут применяться в обычных камерах ввиду увеличенной стоимости.

В то же время простого увеличения мощности обогревателя будет недостаточно.

Во-первых, необходима организация качественного обогрева для самой камеры внутри корпуса, обеспечение усиленного обогрева оптики и стекла рядом с объективом для предотвращения обледенения. Для купольных поворотных камер требуется обогрев в непосредственной близости к подвижным частям и циркуляция воздуха внутри корпуса.

Во-вторых, необходимо применение многокаскадных систем обогрева, обеспечивающих плавный обогрев без сильных перепадов (безопасное включение камеры в случае отключения питания).

Такие системы отвечают и за отсутствие перегрева камеры, если температура далека от минимальной, но уже минусовая. Все это создает повышенный запас надежности камеры в целом.

Перечисленные пункты не всегда находят место в технических характеристиках камер, в связи с чем при использовании данного типа оборудования в особо сложных условиях все же рекомендуется проводить многофакторное тестирование.

Работоспособность камер в условиях экстремально низких температур остается насущной проблемой. Тем не менее на рынке присутствуют несколько решений, относящихся к морозостойкому оборудованию.

В приведенном обзоре будут рассмотрены следующие продукты:

• IP-видеокамера BEWARD B5350RZK
• IP-камера Evidence Apix-MiniBullet/ R8 Panoramic Fisheye "Рыбий глаз"
• IP-видеокамера MicroDigital MDCL6290VSL-24
  
• Уличная IP-камера Panasonic WV-SFV781L

IP-видеокамера BEWARD B5350RZK

Уличная сетевая IP-видеокамера B5350RZK идеально подходит для решения критически важных задач в самых суровых условиях экстремальных температур. Функция "холодный старт" от -60 °С и встроенная система микроклимата обеспечивают бескомпромиссную надежность в эксплуатации.

Одно из важных преимуществ IP-камеры BEWARD B5350RZK – наличие встроенного вентилятора и двухкаскадной системы обогрева. Зачастую сильное охлаждение видеокамеры может приводить к расфокусировке изображения и снижению разрешения, запотеванию стекла перед объективом и налипанию на него снега. Встроенная система микроклимата B5350RZK включается автоматически при снижении температуры, при этом мощность обогрева зависит от температуры окружающей среды. Это обеспечивает не просто работоспособность камеры в заявленном диапазоне температур от -60 до +50 °С, но и сохранение всех ее характеристик.

Для данной видеокамеры гарантировано моментальное включение в работу: холодный старт при -60 °С. Независимо от погодных условий и перебоев в электропитании функция "холодный старт" обеспечивает включение камеры в работу в штатном режиме без предпускового прогрева.

IP-видеокамера B5350RZK может поставляться с варифокальной или фиксированной ИК-подсветкой. Угол освещения варифокальной ИК-подсветки изменяется дискретно, подстройку можно производить через вебинтерфейс IP-камеры. Таким образом, варифокальная ИК-подсветка позволяет в режиме реального времени подбирать угол подсветки в соответствии с полем зрения камеры, поэтому изображение будет равномерно освещено и хорошо различимо. Угол освещения фиксированной подсветки можно выбрать на этапе покупки камеры в зависимости от условий. ИК-светодиоды третьего поколения, которыми оснащена сетевая видеокамера B5350RZK, отличаются увеличенным ресурсом работы и высокой стабильностью параметров в сравнении с обычными. Дальность подсветки достигает 120 м.

Наличие привода варифокального объектива с фокусным расстоянием от 2,7 до 13,5 мм (6–22 мм) позволяет производить удаленную настройку угла обзора камеры как при пусконаладке системы, так и во время эксплуатации при необходимости изменения поля обзора. А если по какимто причинам сбилась фокусировка (например, в связи с вибрацией в месте установки), то можно подстроить фокусировку объектива удаленно вручную посредством программного обеспечения либо через веббраузер. Этот функционал намного ускоряет монтаж (достаточно просто спозиционировать IP-камеру в нужном направлении) и облегчает ее использование, особенно при установке камеры в труднодоступных местах и при сложных погодных условиях.

Для IP-видеокамеры B5350RZK характерны точная цветопередача и высокий уровень чувствительности. Она оснащена обновленной КМОП-матрицей SONY Starvis™ 5 Мпк. Это обеспечивает эффективное понижение уровня шумов и четкое изображение с правильной цветопередачей даже при недостаточной освещенности на объекте. Днем, при наличии ИК-фильтра, а также с использованием функций авторегулировки диафрагмы, настраиваемой скорости затвора, баланса белого и полного набора корректировок изображения, камера формирует высококачественное видео.

Камера B5350RZK кодирует видео в два потока, каждый из которых имеет индивидуальные настройки разрешения (до 5 Мпк) и форматов сжатия (H.265/H.264/MJPEG). Наилучшее качество видео при небольшом размере файла обеспечивает кодек Н.265. Формат сжатия H.265 стандарта HEVC (высокоэффективное кодирование видеосигнала) позволяет в два раза увеличить степень сжатия цифровых видеоданных без потери качества изображения. Там, где из соображений экономии битрейта изображение сжималось кодеком Н.264 заведомо чрезмерно и артефакты компрессии мешали эффективному считыванию деталей операторами и видеоаналитикой, теперь можно получить лучшее визуальное качество. Благодаря революционному кодеку H.265 видео высокого разрешения занимает меньше места в архиве, а информативность видеонаблюдения резко возрастает.

Двукратный расширенный динамический диапазон (Double Scan, 2xWDR) позволяет вести видеонаблюдение сцен с очень сильными перепадами освещенности. Данная технология основана на принципе получения двух кадров с разной выдержкой электронного затвора с последующим суммированием этих кадров. Таким образом, удается получить высококачественное изображение в сложных условиях: при установке напротив окна либо дверного проема в помещении, против солнца, в зоне видимости ярких источников света (ламп освещения, автомобильных фар), а также при наличии затемненных участков в зоне наблюдения (тень здания, ограждения и т.д.).

Решающую роль для системы видеонаблюдения в целом играет использование такого способа обработки сигнала, как шумоподавление. Работа алгоритмов устранения помех в видеоизображении не только повышает его качество, но также влияет и на последующие процессы обработки – сжатие и декомпрессию. В камере B5350RZK совместно используются два фильтра шумоподавления: 2DNR и трехмерный 3DNR с возможностью выбора наиболее эффективной комбинации в зависимости от условий видеосъемки. 3DNR-фильтр шумоподавления объединяет преимущества временных и пространственных фильтров, при этом он избавлен от присущих им недостатков.

В целом технологии шумоподавления значительно повышают эффективность работы системы видеонаблюдения в условиях недостаточной освещенности.

Камера B5350RZK позволяет регистрировать ряд тревожных событий и отправлять уведомления о них на почту или карту памяти. Независимая настройка уровня чувствительности встроенного детектора движения обеспечивает точное реагирование камеры на несанкционированные действия в поле ее зрения. Даже в случае сбоя в сети B5350RZK готова продолжить постоянную запись видео на карту памяти microSDHC/microSDXC.

Особенность конструкции кронштейна позволяет ускорить и упростить процесс установки камеры. Его можно разбить на два этапа. Сначала на стену закрепляется монтажная пластина. Точно установить пластину поможет специальный стикер с разметкой. Затем монтажник устанавливает камеру с кронштейном. Ethernet-кабель пропускается через отверстие сальника, что гарантирует герметичность камеры. Металлический корпус камеры с классом защиты IP66 надежно защищает ее от механических повреждений. Мощный кронштейн обеспечивает стабильность ракурса даже при сильном ветре или вибрациях из-за проходящего рядом транспорта.

IP-камера Evidence Apix-MiniBullet/R8 Panoramic Fisheye "Рыбий глаз"

Evidence APIX MiniBullet/R8 Panoramic – универсальная PTZ-камера для решения широкого круга задач.

В числе технических особенностей оборудования:

• матрица 1/2,8'' Progressive Scan CMOS 8 Mпк;
• максимальное разрешение камеры – 8 Мпк (3840 х 2160);
• аппаратная система – WDR 120 дБ
• фиксированный объектив с панорамным обзором 180 град.;
• дальность ИК-подсветки достигает 15 м.

Встроенный микрофон является незаменимым помощником оператора системы видеонаблюдения, ведь не всегда достаточно видеоинформации с камер для идентификации происходящего. Благодаря встроенному в микрофон усилителю можно услышать голос человека, находящегося вне кадра системы видеонаблюдения, что даст большую вероятность его опознания.

Камера снабжена защищенным уличным корпусом (IP67, IK10) и трехкоординатным кронштейном с монтажной коробкой. Вкупе с рабочими температурами от -60 до +60 °C, корпус позволяет инсталлировать камеру на улице и осуществлять холодный пуск. Питание камеры составляет 12 В пост/ PoE (IEEE802.3 af).

Видеокамера APIX MiniBullet/R8 Panoramic оснащена CMOS-матрицей Sony, формирующей изображение с разрешением 4К, и панорамным объективом, который позволяет захватывать большую область при углах обзора 180 град. по горизонтали и 86 град. по вертикали. Камеру можно использовать для контроля торговых центров, парковок, площадей, просто больших территорий и даже офисных помещений – везде она сможет заменить две-три камеры с традиционной оптикой.

Дополнительные функции включают в себя:

• систему обработки видео HD xFrame;
• форматы сжатия H.265, H.264 и M-JPEG;
• передачу до трех потоков видео;
• области детального просмотра (ROI);
• цифровую систему "антитуман";
• детектор движения и детектор звука;
• систему защиты от саботажа;
• видеоаналитику – пересечение линии, вход в зону, обнаружение лиц, автоследование;
• два тревожных входа и один выход;
• вход и выход аудио;
• последовательный порт RS485;
• поддержку карт памяти Micro SD.

Кроме того, камера содержит сетевые протоколы IPv4/IPv6, ARP, TCP, UDP, RTCP, RTP, RTSP, RTMP, HTTP, HTTPS, DNS, DDNS, DHCP, FTP, NTP, SMTP, SNMP, UPnP, Bonjour, SIP, PPPoE, VLAN, 802.1x, QoS, IGMP, ICMP, SSL.

ONVIF: Profile S, Profile G, Profile T, Profile Q. Динамический диапазон: аппаратная система WDR 120 дБ. Режим день/ночь: механический ИКфильтр (цвет, ч/б, авто). Электронный затвор: авто-/ручная настройка (1–1/100 000 сек.). Компенсация засветки: BLC, HLC. Система шумоподавления: 2D/3D–DNR. Баланс белого: авто-/ручная настройка, лампа накаливания, флюоресцентная лампа, дневной свет, по расписанию. Маскирование до восьми приватных зон. Области приоритетного просмотра (ROI): до восьми зон. Настройка изображения: яркость, резкость, контрастность, насыщенность. Изменение изображения: отражение по горизонтали, отражение по вертикали, поворот на 180 град., коридорный режим.

Видеоаналитика включает в себя пересечение линии, вход в зону, выход из зоны, смену сцены, оставленные (пропавшие) предметы, подсчет людей. Поддерживаются детектор движения, детектор звука и система защиты от саботажа.

Действия при тревоге, установленные в оборудовании: запись на карту памяти/NAS; отправку кадров по FTP, e-mail, SIP-звонок, отправку уведомлений HTTP.

Безопасность оборудования основывается на авторизации пользователей, SSH, фильтре IP-адресов, IEEE 802.1X.

IP-видеокамера MicroDigital MDC-L6290VSL-24

Уличная IP-видеокамера MicroDigital MDC-L6290VSL-24H выполнена в уличном кожухе, который обеспечивает работоспособность устройства в широком диапазоне температур. Камера кодирует поток в формате H.264, который обеспечивает более высокую степень компрессии. Оборудована матрицей 1/2,8" Starvis SONY, объективом с АРД. Герметичный корпус защищает от водяных струй и пыли по классу IP66. В случае, если на объекте затруднительно или невозможно проложить силовую линию, подавать напряжение можно по кабелю передачи данных от сетевых коммутаторов с поддержкой PoE.

Модель MicroDigital MDC-L6290VSL-24H оснащается варифокальным объективом 2,8–12 мм. Оборудование может вести запись с частотой 25 кадр/сек в разрешении 1920 х 1080 пк. Переключение между режимами "день/ночь" осуществляется со смещением фильтра отсечки инфракрасной части спектра. Для ночного освещения используются 24 мощных ИК-диода с дальностью подсветки до 30 м.

Уличная сетевая видеокамера MicroDigital MDC-L6290VSL-24H оснащена слотом под карту памяти емкостью до 32 Гбайт. Рабочие температуры находятся в диапазоне от -50 до +60 °С. Питание IP-камеры осуществляется от сети 12 В DC.

Уличная IP-камера Panasonic WV-SFV781L

IP-камеру Panasonic WV-SFV781L 12 Мпк можно отнести к морозостойким, хотя ее диапазан рабочих температур находится в промежутке от -45 до +50 °C.

Камера позволяет передавать потоковое видеоизображение со скоростью 30 кадр/сек в разрешении 3 840 x 2 160 пк или 15 кадр/сек в разрешении 4 000 х 3 000 пк. Имеет варифокальный объектив c автофокусировкой и фокусным расстоянием 4,2–25,2 мм. Угол обзора зависит от выбранного соотношения сторон: для 16 : 9 он будет составлять от 17 до 97 град. по горизонтали, а для 4 : 3 – от 18 до 101 град. по горизонтали.

Технологии "усиленный Super Dynamic*1" и ABS (адаптивное подчеркивание деталей в темной области) обеспечивают более широкий динамический диапазон 133 дБ. Мультипроцессор NR & 3D-DNR отвечает за подавление шума в различных условиях. Технология распознавания лица Super Dynamic Panasonic WV-SFV781L обеспечивает четкое изображение лица.

Опционная функция распознавания лиц Panasonic WV-SFV781L, по утверждению производителя, определяет положение лица человека и отправляет информацию в формате XML или видеопотока. Возможно также добавление дополнительного программного обеспечения к встроенному видеодетектору движения и функции тревоги. Функция компенсации по туману Panasonic WV-SFV781L установлена как стандартная.

Технология HLC (компенсация яркого освещения) Panasonic WV-SFV781L снижает яркость сильных источников света, предотвращая ослепление камеры. Функция SCC (компенсация суперцветности) обеспечивает лучшую цветопередачу в условиях низкой освещенности.

Потенциал роста

В последнее время в России наметилась тенденция усиления национальной политики, которая нацелена на развитие и освоение Арктики, входящей в тройку основных инновационных регионов. В условиях Крайнего Севера усиливаются мощности по добыче природного газа, разрабатываются нефтяные месторождения, параллельно продолжает развиваться Северный морской путь, запущены плавучие атомные теплоэлектростанции. В связи с этим можно смело утверждать, что проблема видеонаблюдения в условиях экстремальных температур остается актуальной. Это, в свою очередь, означает, что ассортимент морозостойких камер, представленных на российском рынке, будет расширен, а продукция ведущих производителей будет в дальнейшем развиваться и совершенствоваться.

Информация взята из открытых источников.
Иллюстрации предоставлены CCTVLab.

Иллюстрация к статье сгенерирована @gigachat_bot