Камеры наружного наблюдения для экстремально низких температур

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).

Причины низкого предложения на рынке

Почему же на рынке так мало камер с температурой эксплуатации, близкой к -50…-60 °C? Основная причина кроется в наличии частей камеры, 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 необходим усиленный прогрев.

Нужно 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, необходимо организовать качественный обогрев для самой камеры внутри корпуса. Обеспечить усиленный обогрев оптики и стекла рядом с объективом для предотвращения обледенения. Для купольных поворотных камер необходимы 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). Они же отвечают за отсутствие перегрева камеры, если температура далека от минимальной, но уже минусовая. Все это создает повышенный запас надежности камеры в целом.

Все перечисленные пункты не всегда присутствуют в технических характеристиках камер, поэтому 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. На данный момент на рынке присутствуют несколько решений, которые относят к морозостойкому оборудованию.

В приведенном обзоре будут рассмотрены следующие продукты:

• AXIS Q3515-LVE;
• BEWARD B2520RZK;
• Hikvision DS-2DF6223-AEL;
• Panasonic WV-SFV781L;
• RVI-1NCT2075 (7-35) White

Вандалозащитная фиксированная купольная камера, предназначенная для работы в суровых условиях. По информации, предоставленной производителем, работает при температурах от -50 до + 60 °C.

Камера формирует видео с разрешением 1920х1080 пкс со скоростью до 60 кадр/с. Используется объектив с переменным фокусным расстоянием 3--9 мм, обеспечивающий угол обзора по горизонтали от 15 до 36 град. Управление диафрагмой (P-Iris).

Высококачественная матрица, поддержка технологий Forensic WDR и Lightfinder, а также встроенная ИК-подсветка с технологией OptimizedIR позволяют получать видео непревзойденного качества при любых условиях освещения. Важную роль играет система электронной стабилизации изображения, благодаря которой видео, по утверждению производителя, остается четким, даже если камера подвержена вибрации.

Корпус имеет защиту классов IP66, IP67, IP6K9K, NEMA 4X и защиту от ударов класса IK10+ (50 Дж), купол из поликарбоната с твердым покрытием, алюминиевым основанием и осушающей мембраной. Погодный козырек обеспечивает защиту от отраженных солнечных лучей, дождя и снега.

В числе технических особенностей оборудования также следует упомянуть наличие цифрового PTZ-управления, 3-кратного оптического и 2-кратного цифрового зума, предустановленного положения и ИК-фильтра.

Камера позиционируется производителем как модель в арктическом исполнении для эксплуатации при экстремально низких температурах до -60 °С, характерных для сурового российского климата.

Производитель заявляет высокую надежность камеры и ее гарантированную работу благодаря встроенной системе микроклимата, двухкаскадному обогреву и применяемым материалам. Встроенная система включается автоматически при снижении температуры, при этом мощность обогрева зависит от температуры окружающей среды. В камере реализована функция безопасного холодного старта, которая обеспечивает включение камеры в работу в штатном режиме при температурах до -60 °С. Питание может осуществляться от 12 В DC, а также опционально от 220 В AC или High PoE (30 Вт). При любом из поддерживаемых типов питания сохраняются диапазон рабочих температур и функция холодного старта до -60 °C.

Камера оснащена высокочувствительным сенсором 2 Мпкс Sony Starvis. 2-кратный расширенный динамический диапазон (Double Scan) позволяет вести видеонаблюдение сцен с очень сильными перепадами освещенности. Используется моторизованный объектив 2,8–11 или 7–22 мм (на выбор) с возможностью удаленного управления углом обзора и фокусировкой.

Дальность вариофокальной ИК-подсветки достигает 120 м.

DS-2DF6223-AEL серии Darkfighter является одной из наиболее функционально оснащенных морозостойких камер Hikvision. Снабжена крупным светочувствительным сенсором 1/1,9" CMOS и ориентирована на работу в условиях слабой освещенности. Заявленный производителем диапазон температур варьируется: при подключении питания 24 В AC – от -60 до +65 °C, при подключении High PoE – от -40°С до +65 °С.

Камера оснащена объективом с х23 оптическим зумом, что обеспечивает угол обзора по горизонтали от 3 до 59,8 град.

Hikvision DS-2DF6223-AEL имеет встроенную аппаратную видеоаналитику и функцию смарт-трекинга, отслеживающую любые перемещения в наблюдаемой зоне. Присутствуют также средства улучшения изображения WDR 120 дБ (широкий динамический диапазон), 3D DNR (трехмерное цифровое шумоподавление), BLC/HLC (компенсация фоновой засветки/инверсия пиков белого) и "Антитуман" (регулировка контраста и компенсация белого "задымления"), которые нивелируют изъяны разноконтрастного освещения, очищают изображение от излишней "шумности" и выравнивают дефекты от пересвеченных и низкоконтрастных деталей. Согласно утверждению производителя, ROI помогает сфокусироваться на выбранной области и транслировать ее с максимальным разрешением, сокращая битрейт за счет понижения качества фиксации остальной части сцены.

IP-камеру 12 Мпкс Panasonic WV-SFV781L можно отнести к морозостойким с диапазоном рабочих температур от -45 до +50 °C.

Камера позволяет передавать потоковое видеоизображение со скоростью 30 кадр/с в разрешении 3840x2160 пкс или 15 кадр/с в разрешении 4000х3000 пкс. Имеет вариофокальный 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.

Диапазон рабочих температур, заявленный производителем, располагается в интервале от -50 до +60 °C.

В камере используется сенсор 1/2,8" IMX327 с поддержкой аппаратного WDR (120 дБ).

Видеопоток формируется с разрешением 1920х1080 пкс и поддерживает высокоскоростную съемку до 50 кадр/с. Камера оснащена объективом с фокусным расстоянием 7–35 мм и возможностью удаленного управления. Угол обзора по горизонтали варьируется от 12 до 35 град.

Камера выполнена в металлическом корпусе, обладающем степенью защиты оболочки IP67 и противоударностью IK10. Питание осуществляется от источника постоянного тока 12 В либо от сетевого устройства по стандарту PoE. Модель оснащена встроенным нагревателем.

Холодный старт может осуществляться при температурах до -40 °C.
Присутствует адаптивная ИК-подсветка с технологией Smart IR, рассчитанная на дальность до 100 м. Камера способна определять пересечение линий и периметров в пределах зоны видимости, а также определять наличие забытых или пропавших предметов. Кроме того, может реагировать на превышение уровня шума в зоне своей установки, распознавать изменение ракурса съемки и определять наличие лиц в кадре.

Модель RVi-1NCT2075 (7-35) white полностью совместима с сетевыми видеорегистраторами RVi (включая удаленную настройку встроенной аналитики IP-видеокамер) и поддерживает протокол ONVIF версии 2.4.1. Управление устройством можно осуществлять по сети при помощи программного обеспечения "ОПЕРАТОР".

Большой 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 и 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.