Videosorveglianza IP

La tecnologia delle telecamere di rete ha rivoluzionato il modo di fare videosorveglianza ed ha introdotto importantissime novità in termini di risoluzione, archiviazione, intelligenza e scalabilità degli impianti. Nell’articolo che segue verranno descritte le caratteristiche principali di questa tipologia di impianti e saranno evidenziati pregi e difetti rispetto ai sistemi tradizionali.

Precisazione:

Le telecamere di rete vengono chiamate anche megapixel, per via dell’elevata risoluzione, o telecamere IP, poiché utilizzano il protocollo TCP/IP per comunicare in rete. Quando si parla di telecamere di rete bisogna tener presente che ne esistono due tipologie. Il primo tipo è legato alla vecchia concezione di impianto, quindi avremo una telecamera con risoluzione megapixel collegata in rete ma che per poter funzionare richiede la presenza dell’NVR (Network Video Recorder), in quanto è sull’NVR che risiede l’intelligenza del sistema. Questa soluzione ha un costo inferiore ma presenta lo svantaggio della scarsa compatibilità. Infatti questi sistemi comunicano attraverso dei protocolli proprietari e sebbene i maggiori brand, chi più chi meno, si siano impegnati sull’implementazione di uno standard comune a tutti, standard ONVIF, non sempre viene garantita l’interoperabilità.

Il secondo tipo è l’oggetto di questo articolo e verrà ampiamente descritto nei paragrafi successivi, Buona lettura.

Cos’è una telecamera di rete

In un sistema di videosorveglianza tradizionale il ruolo della telecamera è quello di catturare le immagini, di convertirle in un segnale elettrico e di inviarle ad altri apparati come monitor o DVR. Di fatto, possiamo dire che la telecamera è “stupida” in quanto non assolve nessuna funzione intelligente. Infatti in questi sistemi, funzionalità come la connessione remota, la gestione degli allarmi, i tempi e i modi per l’archiviazione delle immagini ecc., vengono assolte dall’ NVR (Network Video Recorder) che diventa cuore e cervello dell’impianto.
 

Una telecamera di rete, invece, è un apparato intelligente, poiché oltre ad offrire le funzionalità di una telecamera tradizionale, offre anche le funzionalità di un DVR, potendo essa stessa disporre di un web server, di una memoria su cui archiviare le immagini, di ingressi e uscite d’allarme, di canali audio in/out e di un software per la gestione di tali servizi. In un impianto di questo tipo la telecamera è sia cuore che cervello e l’unica cosa di cui necessita, per poter funzionare al meglio, è di una buona infrastruttura di rete.

Risoluzione 960h, HD, IP

Analogico, 960H, TVI, CVI, SDI, IP, come orientarsi?

In passato, quando si parlava di sistemi di videosorveglianza, i dubbi erano pochi poiché l’unica tecnologia disponibile era quella di tipo analogico, al massimo si poteva essere indecisi sull’installazione di un VCR  Time Lapse o di un più moderno DVR. Oggi, la scienza, applicata al settore della videosorveglianza, ha dato vita a tutta una serie di tecnologie che differiscono per costi e prestazioni. L’articolo seguente, attraverso una rapida analisi delle varie tecniche, si pone l’obbiettivo di fare un po’ di chiarezza e di offrire uno strumento che aiuti i meno esperti ad orientarsi in un mondo così vario ed in continua crescita. 

Videosorveglianza analogica

I sistemi di videosorveglianza analogici basano il loro funzionamento su un tipo di codifica nata per la trasmissione dei segnali TV, ossia quella del video composito in codifica PAL o NTSC. Chi volesse approfondire può leggere questo articolo dove parlo dei segnali video, per adesso ci è sufficiente sapere che questo tipo di codifica è molto rigida ed ha condannato all’obsolescenza i dispositivi che la utilizzano. 

La rigidità di tali regole di codifica ha limitato e limita ancora oggi la qualità delle immagini ottenute dai sistemi di videosorveglianza analogici, questo perché anche la migliore delle telecamere, equipaggiata con il migliore dei CCD, viene costretta a trasmettere un segnale con una risoluzione verticale fissata a 625 linee TV, quindi quello che fa la differenza tra “una buona ed una cattiva telecamera” (in realtà oltre alla risoluzione andrebbero visti anche altri parametri) è la sua  risoluzione orizzontale. Con l’avvento dei DVR (Digital Video Recorder), le cose sono andate anche peggio, infatti questi sistemi ricevono un segnale video composito PAL e lo convertono in un segnale digitale, dalla digitalizzazione di un fotogramma in codifica PAL, qualsiasi risoluzione esso abbia, il massimo risultato ottenibile è un fotogramma in formato D1 con una risoluzione pari a 720×576 pixel, poco meno di 0,42 megapixel.

Archiviazione nei sistemi analogici

VCR (Video cassette recording), Nei VCR Time Lapse il segnale analogico proveniente dalle telecamere veniva memorizzato sul nastro magnetico contenuto all’interno di una cassetta VHS. Il termine Time Lapse, dall’inglese time: tempo e lapse: intervallo (quindi registrazione ad intervallo di tempo), sta ad indicare la caratteristica di funzionamento che differenzia questi apparati dai VCR ad uso domestico. Nei VCR tradizionali il nastro scorreva continuamente ed i fotogrammi venivano impressi ad una velocità di 25 fps (Frame Per Secondo), in questo modo dieci secondi di nastro equivalevano a dieci secondi di ripresa. Nei VCR Time Lapse, invece, la velocità di avanzamento del nastro era legata alla velocità di acquisizione dei fotogrammi, per cui, abbassando il Frame Rate, era possibile registrare più giorni all’interno di una cassetta della durata di poche ore. Oggi i VCR Time Lapse, che hanno dominato la scena per oltre un ventennio, hanno lasciato il passo alle nuove tecnologie, superiori in termini di versatilità ed affidabilità.  (storia)

Centralina d’allarme

La centrale d’allarme è il cervello del nostro sistema di sicurezza, il suo compito è quello di ricevere ed elaborare i segnali provenienti dai sensori, di decidere, in base allo stato dell’impianto, se attivare o meno i dispositivi di segnalazione, di supervisionare lo stato dei componenti del sistema e di segnalare eventuali anomalie, come ad esempio l’assenza rete o il livello basso della batteria tampone. Le tipologie di centrale variano a seconda del costruttore e del tipo di installazione per cui sono state pensate, alcune delle caratteristiche più comuni che differenziano i vari tagli sono:

  • Il numero di zone (sensori d’allarme);
  • numero di tastiere supportate;
  • numero di aree in cui un impianto può essere suddiviso;
  • numero di utenti programmabili.

Il software per la gestione dell’impianto è installato sulla centralina ed è composto da due parti, una dedicata al tecnico e una all’utente.

Menu tecnico

Il menu tecnico consente all’installatore di programmare tutti i parametri del sistema, ad esempio il tipo di zona, gli utenti e i loro livelli di autorità, numero di parzializzazioni ecc., in fase di manutenzione offre una serie di strumenti di verifica: stato zone, livelli di tensione, test degli attuatori e altro. L’accesso a questo menu si ottiene attraverso la digitazione del codice tecnico su una tastiera precedentemente abilitata dall’utente. Il codice tecnico è ad uso esclusivo dell’azienda che fa manutenzione, l’utente può comunque richiederlo, firmando una liberatoria che sollevi l’azienda da eventuali problemi derivanti da un uso improprio di tale codice.

Menu utente

Il menu utente consente all’utilizzatore finale di interfacciarsi col sistema di sicurezza, una volta digitato il codice sull’apposita tastiera si avrà accesso ad un menu che, a seconda del livello di autorità assegnato in fase di programmazione, consentirà di eseguire svariate funzioni, come l’accensione del sistema o di una sua parzializzazione, l’esclusione di una zona, la consultazione della memoria eventi, la modifica del proprio codice ed altro.

Sensori di fumo

I gas e i vapori prodotti dalla combustione hanno una temperatura molto elevata e per questo motivo tendono a risalire molto rapidamente verso l’alto, durante questo moto di risalita trascinano anche delle finissime particelle di materiale incombusto dando vita al fenomeno meglio conosciuto sotto il nome di fumo. In base al tipo di combustibile il fumo può assumere diverse colorazioni, quindi potremmo avere fumi di colorazione bianca (elevato contenuto di vapore acqueo), neri ( combustione di materiale plastiche), grigi (mix dei due), o trasparenti (combustione di gas o alcol). I dispositivi che rilevano la presenza di fumo nell’ambiente si dividono in sensori di fumo puntiformi e sensori di fumo lineari. I sensori puntiformi possono essere ulteriormente suddivisi in ottici, a ionizzazione e a campionamento. Questa tipologia di sensori viene impiegata dove si prevede lo sviluppo di incendi con grande produzione di fumo (depositi di tessuto, di legname ecc.), è invece sconsigliata in quei luoghi dove si prevedono incendi con sviluppo prevalente di fiamme o dove la produzione di fumo è solo un effetto secondario.

Sensori di fumo puntiformi

Devono essere conformi alla UNI EN 54-7, per ciò che riguarda i criteri di installazione potete leggere questa guida (pg 76), realizzata da ELKRON.

Sensori di fumo ottici

La camera d’analisi di questi sensori è costituita da un labirinto ottico all’interno del quale vengono inseriti un diodo (TX), che emette luce nel campo dell’infrarosso, e un fotodiodo (RX) che la riceve. In condizioni di normalità la luce emessa dal TX non raggiunge il lato RX poiché viene schermata dal labirinto opaco, in caso d’incendio, invece, la presenza di fumo all’interno della camera favorisce la diffusione della luce (effetto Tyndall), che può cosi raggiungere la parte ricevente ed attivare l’allarme..

Sensori di fumo a ionizzazione

Il sensore sopra descritto funziona benissimo in presenza di fumi opachi, mentre per i fumi trasparenti, dovuti alla combustione di alcol per esempio, potrebbe presentare qualche problema poiché verrebbe meno il fenomeno della diffusione della luce. Nei sensori di fumo a ionizzazione la camera d’analisi è costituita da due elettrodi, anodo e catodo, a potenziale diverso e da una piccolissima quantità di materiale radioattivo (americio 219). L’elemento radioattivo ionizza l’aria tra i due elettrodi e favorisce il transito di una piccola carica elettrica tra l’anodo e il catodo, la presenza di fumo influenza il campo radioattivo emesso dall’americio e di conseguenza varia anche l’intensità di carica tra i due elettrodi, tale variazione genera l’allarme. Questi sensori, se pur più efficienti, vengono utilizzati di rado, perché, visto che contengono un elemento radioattivo, necessitano di accorgimenti particolari relativi alla loro conservazione, gestione e smaltimento.

Sensori di fumo ad aspirazione e campionamento (ASD)

Sono dei sistemi che prelevano l’aria direttamente dagli ambienti da proteggere e la analizzano presso una postazione remota. L’aria viene prelevata da un aspiratore attraverso un sistema di tubazioni preforate installate all’interno o in prossimità degli ambienti che si vogliono monitorare. All’interno della camera d’analisi l’aria viene prima filtrata, per evitare che sporco e polvere deteriorino il sensore, e poi analizzata, il sensore può essere di tipo ottico (effetto Tyndall), o Laser. I vantaggi offerti da questi sistemi sono molteplici e vanno dalla semplicità di installazione, al basso impatto estetico, all’elevato grado di sicurezza.

Vediamone alcuni:

  • Facilità di installazione; non bisogna passare cavi o installare sensori in posizioni che spesso sono difficilmente accessibili, basta realizzare la tubazione e praticarvi dei fori in corrispondenza delle zone da monitorare. Per ciò che riguarda il dimensionamento dell’impianto, numero di fori, lunghezza massima della tubazione, massimo numero delle diramazioni ecc., bisogna attenersi alle indicazioni fornite dal produttore.
  • Impegno economico ridotto; i sistemi ASD utilizzano un unico sensore installato all’interno della camera d’analisi, questo si traduce in un risparmio notevole in termini di ore di manodopera, acquisto dei componenti, costi di esercizio e manutenzione.
  • Basso impatto estetico; è previsto l’utilizzo di piccoli tubi trasparenti, chiamati capillari, che servono a remotizzare i fori di campionamento, in questo modo è possibile installare la tubazione all’interno del controsoffitto o comunque in un punto poco visibile, e avvalersi dei capillari per andare a prelevare l’aria direttamente all’interno dell’ambiente da monitorare.
  • Riduzione dei tempi di rivelazione; i sistemi ad aspirazione vengono suddivisi in tre classi, A,B,C, che indicano la sensibilità del sensore. L’utilizzo dell’una o dell’altra classe dipende dal tempo di risposta che si vuole ottenere e dal ricircolo d’aria all’interno dell’ambiente. I sensori di classe C rilevano la presenza di fumo con lo stesso grado di sensibilità dei sensori puntiformi, quelli di classe B hanno un sensibilità migliorata e possono rilevare la presenza di fumo a bassa concentrazione, i sensori in classe A, invece, sono ad altissima sensibilità e possono rilevare la presenza di fumo anche in concentrazioni minime.

A mio avviso, l’unico svantaggio di questi sistemi è che, com’è facile immaginare, in caso d’allarme non riescono a fornire un indicazione del punto esatto da cui proviene, ma solo della zona.

Sensori di fumo lineari

Devono essere conformi alla UNI EN 54-12, per ciò che riguarda i criteri di installazione potete leggere questa guida (pg 99), realizzata da ELKRON.

Si chiamano sensori lineari perché la funzione di rilevazione avviene su una linea continua compresa tra il trasmettitore e il ricevitore, per far ciò sfruttano l’attenuazione che subisce un raggio infrarosso quando viene investito dal fumo. In pratica questo sensore è costituito da due parti, una trasmittente, che emette un raggio di luce infrarossa, ed una ricevente. Le due parti vengono installate agli estremi della zona da proteggere, avendo cura che non vi siano ostacoli fisici tra i due elementi. Tra lo stadio trasmittente e quello ricevente si instaura una trasmissione sottoforma di luce infrarossa pulsata, quando il fumo investe il raggio luminoso ne varia l’intensità, tale variazione viene rilevata dallo stadio ricevente che la interpreta come una condizione d’allarme. Alcuni sensori di fumo lineari sono costituiti da un unico componente che contiene sia la parte TX che quella RX, in questo caso la trasmissione si attua grazie all’utilizzo di un elemento catarifrangente che, installato all’estremo opposto, ritrasmette la luce verso la sorgente che l’ha generata.

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