Porady techniczne

Przegląd norm dotyczących budowy systemów CCTV IP

Istnieje wiele norm związanych z budową systemów telewizji przemysłowej CCTV, w których zawarto zarówno ogólne, jak i szczegółowe wymagania dotyczące budowy i eksploatacji tego typu instalacji bezpieczeństwa. Postępowanie według znormalizowanych zaleceń pozwala na stworzenie efektywnych i zgodnych z przepisami instalacji, które (zależnie od wymagań obiektów) są w stanie zapewnić odpowiedni poziom ochrony. W przypadku analogowych systemów telewizji przemysłowej mamy dostęp do kompletnej dokumentacji i norm, w których znajdziemy wszelkie niezbędne informacje związane z projektowaniem, tworzeniem i obsługą. Nieco inaczej wygląda sytuacja w przypadku cyfrowych systemów telewizji przemysłowej. Choć cyfrowe instalacje CCTV IP z każdym rokiem cieszą się coraz większą popularnością, to nadal do tej pory nie powstała żadna norma, która w sposób kompleksowy określałaby wymagania i przepisy dotyczące budowy tego typu instalacji. Z tego też względu podczas budowy instalacji CCTV IP należy skorzystać z rozwiązania pośredniego, opierającego się na normach dotyczących analogowych systemów telewizji przemysłowej, w których zawarto ogólne wymagania dla tego typu systemów zabezpieczeń oraz na normach związanych z budową sieci komputerowych TCP/IP.

Spośród szeregu norm dotyczących analogowych systemów telewizji przemysłowej tylko jedna znajduje zastosowanie w przypadku systemów CCTV IP, a jest nią norma PN-EN 50132-7:2003 (Systemy alarmowe -- Systemy dozorowe CCTV stosowane w zabezpieczeniach -- Część 7: Wytyczne stosowania), w której zdefiniowano zalecenia dotyczące wyboru, planowania oraz instalowania systemów telewizji pracującej w obwodzie zamkniętym, złożonych z kamer(y), monitorów(a) i/lub rejestratorów wizji, urządzeń przełączających, układów sterowania oraz urządzeń pomocniczych stosowanych w zabezpieczeniach. Oczywiście tylko część informacji zawartych w tej normie jest użyteczna dla systemów cyfrowych CCTV IP, dla których kluczowe znaczenie ma wykonanie sieci IP w taki sposób, aby zapewnić bezproblemową komunikację pomiędzy tymi urządzeniami a komputerami lub urządzeniami odbiorczymi (transkoderami). Z tego też względu priorytetowe znaczenie dla systemów monitoringu CCTV IP ma prawidłowo wykonania sieć LAN.

Próbując zastanowić się nad budową i działaniem sieci IP wykorzystywanych w systemach monitoringu wizyjnego, należy zwrócić uwagę na cechy odróżniające te sieci od klasycznych instalacji komputerowych. Pomimo tego, że w obu przypadkach mamy do czynienia z podobną strukturą okablowania oraz podobnym sprzętem sieciowym, jest jednak jeden czynnik stanowiący zdecydowaną różnicę. Tym czynnikiem jest ciągły, praktycznie nieprzerwany przepływ informacji w sieciach monitoringu wizyjnego, na dodatek odznaczający się dużą intensywnością. W klasycznych sieciach komputerowych także możemy mieć do czynienia z transmisją znacznych ilości informacji, jednakże generowany w ten sposób ruch ma charakter okresowy, co pozwala stosować powszechnie znane techniki podziału pakietów na mniej lub bardziej ważne, ustawiania tych pakietów w kolejki zgodnie z hierarchią ważności i sukcesywnej wysyłki w tempie, na jakie pozwalają łącza transmisyjne.

Urządzenia wchodzące w skład współczesnych systemów telewizji przemysłowej bazujących na sieci CCTV IP, przesyłają obrazy i dźwięki za pomocą strumieni danych, które przeważnie są skompresowane przy pomocy kodeka MPEG-4 (SP, ASP, AVC/H.264) lub MJPEG (Motion JPEG). Kompresja strumienia danych jest niezbędna, ponieważ zapewnia zajęcie mniejszego pasma w sieci, jednak należy pamiętać, że im większy stopień kompresji, tym gorsza jakość przesyłanego obrazu i dźwięku. W przypadku gdy użytkownik systemu CCTV IP wymaga maksymalnej rozdzielczości (np. kamery megapikselowe) oraz maksymalnej częstotliwości odświeżania (np. na poziomie 30 kl./s), wówczas zapotrzebowanie na pasmo gwałtownie rośnie. Należy również dodać, że w przypadku gdy w systemie CCTV IP pracuje większa liczba urządzeń, ich strumienie się sumują, co powoduje jeszcze większe wykorzystanie pasma. W rezultacie, przepływność osiągana przez kilkanaście kamer może całkowicie wykorzystać dostępną przepustowość łącza, co nie tylko ograniczy możliwość rozbudowy systemu CCTV IP, ale może także przyczynić się do obniżenia wydajności pracy, jak również nieprawidłowego działania całego systemu lub jego fragmentów.

Efektem źle zaprojektowanej i źle wykonanej sieci LAN CCTV IP może być:

• wolne odświeżanie obrazu, mniejsze niż odświeżanie ustawione w kamerze, spowodowane zapchaniem łącza;
• nieprawidłowa dekompresja obrazu na komputerze lub transkoderze, spowodowana brakiem ciągłości przesyłu strumienia skompresowanego obrazu;
• w skrajnych przypadkach utrata połączenia.

Poprzez postępowanie zgodne z normami na każdym etapie tworzenia sieci można zapewnić wysoką sprawność sieci LAN, która tym samym zagwarantuje odpowiedni poziom jakości pracy dla systemu monitoringu IP. Cały proces budowy sieci IP z myślą o wykorzystaniu w instalacji CCTV dzieli się na pięć etapów:

• Etap projektowania budynku pod względem sieci telekomunikacyjnej;
• Etap projektowania okablowania;
• Etap planowania;
• Etap implementacji;
• Etap eksploatacji.

Dla każdego z etapów budowy sieci LAN dla instalacji CCTV IP przewidziane są standardy i normy europejskie, które są zawarte w przyjętych Polskich Normach.

W każdym nowo powstałym budynku, w którym ma powstać instalacja telewizji przemysłowej IP należy wykonać projekt budowy sieci zasilającej prądu stałego oraz zmiennego dla urządzeń CCTV IP, urządzeń sieciowych oraz komputerów. Ponadto, konieczne jest również wykonanie projektu budowy i prowadzenia instalacji uziemiającej oraz zagwarantowanie właściwego poziomu bezpieczeństwa elektromagnetycznego całej sieci. Etap ten pozwala nam na stworzenie sieci zasilającej spełniającej wszystkie normy oraz zapewniającej odpowiedni poziom ochrony przed porażeniem elektrycznym. Szczególną uwagę należy tu zwrócić na wspólną sieć połączeń wyrównawczych oraz na układy zasilania prądu przemiennego z połączeniami wyrównawczymi. W przypadku gdy sieć IP ma powstać już w wykończonym i eksploatowanym budynku, konieczne jest odpowiednie dostosowanie istniejącej sieci energetycznej oraz połączeń wyrównawczych.

Następnym etapem jest etap projektowania instalacji okablowania, podczas którego należy się dostosować do wszelkich zaleceń dotyczących projektowania i wyboru okablowania ekranowanego i nieekranowanego (na podstawie dostępnych parametrów transmisyjnych zaprojektować tory miedziane w okablowaniu międzybudynkowym, pionowym i poziomym). Należy pamiętać, że od tego w jaki sposób zostanie zaprojektowana instalacja okablowania zależy jej wykonawstwo, dlatego w zależności od charakteru obiektu wyróżnia się kilka standardów. Etap projektowania instalacji okablowania jest niezwykle istotny, ponieważ w dużej mierze zależy od niego jakość całej instalacji.

Kolejne dwa kroki budowy instalacji sieci LAN CCTV to etap planowania i wykonawstwa. Dla tych dwóch etapów również zostały określone normy i reguły, które dokładnie określają jak należy postępować podczas planowania instalacji i samej instalacji sieci aby zapewnić jej prawidłowe funkcjonowanie podczas eksploatacji. Szczególnie dotyczy to wymagań ogólnych specyfikacji, zapewnienie jakości, dokumentacji oraz administracji okablowaniem. Ponadto, dla etapu instalacji zostały również określone normy dotyczące sposobu testowania sieci okablowania strukturalnego budynku.

Ostatnim etapem jest odpowiednia eksploatacja, obejmująca administrowanie okablowaniem, naprawę i konserwację. Brak bieżącego nadzoru nad siecią może powodować stałe pogorszenie parametrów sieci, prowadzące do nieprawidłowego przekazu strumieni danych z monitoringu. Tak samo jak w poprzednich etapach, tak i tu należy dostosować się do zaleceń zawartych w normach.

Wykaz obowiązujących norm do każdego z etapów budowy sieci IP pod system monitoringu wizyjnego znajduje się w Tabela 1.

Krótka charakterystyka norm, znajdujących zastosowanie w sieciach LAN CCTV IP:

PN-EN 50173-1:2007 (U)

Technika informatyczna -- Systemy okablowania strukturalnego -- Część 1: Wymagania ogólne.

Przedstawiono wykaz struktur i konfiguracji podsystemów okablowania szkieletowego stosowanego w różnych typach pomieszczeń objętych normami serii EN 50173. Określono również wymagania stawiane kanałom, łączom i elementom oraz przedstawiono wzorcowe realizacje okablowania szkieletowego, wspomagające wymagania wszystkich norm serii EN 50173. Nie określono wymagań bezpieczeństwa i kompatybilności elektromagnetycznej (EMC), które są przedmiotem innych norm i przepisów.

PN-EN 50173-2:2007 (U)

Technika informatyczna -- Systemy okablowania strukturalnego -- Część 2: Lokale biurowe.

Określono strukturalne okablowanie wspomagające szeroki zakres usług komunikacyjnych do stosowania w obrębie pomieszczeń biurowych obejmujących pojedyncze budynki lub zespoły budynków tworzących osiedla (kampusy). Obejmuje zarówno okablowanie symetryczne jak i okablowanie światłowodowe. Zawarto dodatkowe wymagania specyficzne dla pomieszczeń biurowych, w których największa odległość dla usług komunikacyjnych nie przekracza 2000 m. Nie określono wymagań bezpieczeństwa i kompatybilności elektromagnetycznej (EMC), które są przedmiotem innych norm i przepisów.

PN-EN 50173-3:2007 (U)

Technika informatyczna -- Systemy okablowania strukturalnego -- Część 3: Pomieszczenia przemysłowe.

Określono zasady realizacji okablowania strukturalnego przeznaczonego do szerokiego zakresu zastosowań telekomunikacyjnych związanych z automatyzacją, sterowaniem i monitorowaniem w pomieszczeniach przemysłowych. Obejmuje okablowanie realizowane za pomocą linii symetrycznych i światłowodowych. Niniejsza norma stanowi rozwinięcie wymagań zawartych w EN 50173-1. Zawarto dodatkowe wymagania specyficzne dla pomieszczeń przemysłowych, w których usługi telekomunikacyjne są rozprowadzane na odległość do 10 000 m. W uzupełnieniu do wymagań zawartych w EN 50173-1, w niniejszej Normie Europejskiej określono: a) strukturę okablowania strukturalnego dostosowaną do zastosowań w pomieszczeniach przemysłowych; b) możliwości realizacji; c) dodatkowe wymagania wynikające z zastosowań w warunkach przemysłowych.

PN-EN 50173-4:2007 (U)

Technika informatyczna -- Systemy okablowania strukturalnego -- Część 4: Lokale mieszkaniowe.

Określono strukturalne okablowanie mieszkaniowe, instalowane do realizacji kilku grup zastosowań, wykorzystujące symetryczne i współosiowe okablowanie jako właściwe. Mieszkanie może stanowić pojedynczy budynek, większą grupę budynków lub tylko część budynku obejmującego więcej niż jedno mieszkanie. Zawarto dodatkowe wymagania specyficzne dla strukturalnego okablowania mieszkaniowego. Nie określono wymagań bezpieczeństwa i kompatybilności elektromagnetycznej (EMC), które są przedmiotem innych norm i przepisów.

PN-EN 50173-5:2007 (U)

Technika informatyczna -- Systemy okablowania strukturalnego -- Część 5: Ośrodki obliczeniowe.

Określono strukturalne okablowanie wspomagające szeroki zakres usług komunikacyjnych do stosowania w obrębie ośrodków obliczeniowych. Obejmuje zarówno okablowanie symetryczne jak i okablowanie światłowodowe. Zawarto dodatkowe wymagania specyficzne dla ośrodków obliczeniowych, w których maksymalna odległość dla usług komunikacyjnych nie przekracza 2000m. Nie określono wymagań bezpieczeństwa i kompatybilności elektromagnetycznej (EMC), które są przedmiotem innych norm i przepisów.

PN-EN 50174-1:2002

Technika informatyczna -- Instalacja okablowania -- Część 1: Specyfikacja i zapewnienie jakości.

Określono wymagania i wskazówki dotyczące specyfikacji i zapewnienia jakości okablowania informatycznego przez zdefiniowanie: - ustaleń wykorzystywanych podczas specyfikowania okablowania, - dokumentacji odnoszącej się do zapewnienia jakości i procedur, - wymagań dotyczących dokumentacji i administrowania okablowaniem, - zaleceń dotyczących napraw i konserwacji okablowania. Podano 43 definicje.

PN-EN 50174-2:2002

Technika informatyczna -- Instalacja okablowania -- Część 2: Planowanie i wykonawstwo instalacji wewnątrz budynków.

Określono szczegółowe wymagania dotyczące planowania, projektowania, wykonawstwa i obsługi okablowania wewnątrz budynków, za pomocą symetrycznych kabli metalowych oraz światłowodowych na potrzeby techniki informatycznej. Norma ma zastosowanie do okablowania informatycznego stosowanego w analogowych i cyfrowych systemach telekomunikacyjnych. Podano strategię planowania (mapy tras), zasady projektowania i instalowania okablowania metalowego i światłowodowego w zależności od zastosowania, środowiska elektromagnetycznego, infrastruktury budynkowej i stosowanych urządzeń. Podano 18 terminów.

PN-EN 50174-3:2005

Technika informatyczna -- Instalacja okablowania -- Część 3: Planowanie i wykonawstwo instalacji na zewnątrz budynków.

Określono szczegółowe wymagania dotyczące planowania, projektowania, wykonawstwa i obsługi okablowania na zewnątrz budynków za pomocą symetrycznych kabli metalowych oraz światłowodowych na potrzeby techniki informatycznej. Uwzględniono okablowanie informatyczne stosowane w analogowych i cyfrowych systemach telekomunikacyjnych. Podano strategię planowania, zasady projektowania i instalowania okablowania metalowego i światłowodowego w zależności od zastosowania oraz środowiska fizycznego (klimatycznego, mechanicznego, elektromagnetycznego). Podano czynności i procedury, które są stosowane, aby instalacja okablowania była zgodna ze specyfikacją.

PN-EN 50346:2004

Technika informatyczna -- Instalacja okablowania -- Badanie zainstalowanego okablowania.

Wyspecyfikowano wymagania dotyczące badania zainstalowanego miedzianego okablowania symetrycznego i okablowania światłowodowego. Przedstawiono właściwe i powtarzalne procedury testowania wydajności transmisyjnej systemów okablowania strukturalnego. Dla każdej z nich podano: testowany parametr, metodę, układ, sprzęt, interfejs okablowania, procedurę pomiarową, sposób kalibracji, interpretację wyników oraz ich dokumentowanie. Limity testowanych parametrów znajdują się w odpowiednich normach dotyczących okablowania i specyfikacjach zastosowań. Podano 16 definicji.

PN-ISO/IEC 2382-25:1996

Technika informatyczna -- Terminologia -- Lokalne sieci komputerowe.

Zdefiniowano 75 terminów dotyczących różnych typów lokalnych sieci komputerowych, urządzeń, transmisji i problemów, które mogą się pojawić, a także protokołów kierujących wymianami informacji. Aby ułatwić tłumaczenie terminów na inne języki, definicje sformułowano w sposób pozwalający wyeliminować specyficzne cechy danego języka. Norma zawiera indeksy alfabetyczne w językach polskim, angielskim oraz francuskim.

...wróć