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Circuito cerrado de Televisión

Enviado por Ramon F Mateo G



INTRODUCCION

    1. Importancia de un Sistema de Seguridad
      1. Elementos captadores de imagen (cámaras)
      2. Elementos reproductores de imagen (monitores)
      3. Elementos grabadores de imagen
      4. Elementos transmisores de la señal de vídeo
      5. Elementos de control
      6. Videosensores
      7. Mecanismos Pan/Tilt
    2. Partes de las cuales se compone un Sistema de Seguridad

    1.2.8. Printers de Vídeo (Hard-Copy Vídeo Printers)

  1. CIRCUITO CERRADO DE TELEVISION.
    1. Principio de Funcionamiento
    2. Señal de Vídeo
    3. Razones del Exito de la cámara CCD frente a otros modelos como las cámaras de Tubos
  2. CÁMARAS CCD
  3. APLICACIONES DEL CIRCUITO CERRADO DE TV (CCTV)
    1. Características Componentes
    2. Diagrama lógico
    3. Diagrama físico
  4. DISEÑO SISTEMA CCTV PARA UN SUPERMERCADO

CONCLUSION

BIBLIOGRAFIA

ANEXOS

INTRODUCCION

En la moderna arquitectura de control de los edificios actuales, la incorporación del circuito cerrado de televisión (CCTV) es indispensable. Los proyectos incluyen cámaras de funcionamiento nocturno y diurno, internas, externas y de iluminación y captación infrarroja para zonas de seguridad crítica, en color y en blanco y negro.

Entre las distintas cámaras y la imagen a presentar al operador se proponen una variedad de posibilidades dependiendo de la arquitectura del edificio, de la zonificación del mismo y de las posibilidades de control. Estos últimos equipamientos incluyen: mecanismos de control de posición de cámara (pon-tild), controles de aproximación (zoom), controladores de señal (switches), grabadores de señal, particionadores de imagen (quad), etc. Todos estos procesos se pueden hoy controlar mediante el software aplicado, e incluso utilizar las redes instaladas más comunes como las Ethernet, fibras ópticas e incluso la red telefónica del edificio para transmitir las señales de vídeo.

Los sistemas de CCTV están conformados básicamente por una serie de cámaras de tecnología CCD o ICCD fijas o con movimiento, ocultas o discretas y sus respectivos monitores.

Para la mejor gestión o manejo de las cámaras hacia los monitores se utilizan las Matrices de Vídeo, que son sistemas capaces de direccionar a través de microprocesadores las entradas (Cámaras) hacia las salidas (Monitores), con las matrices de vídeo se pueden programar las secuencias de cámaras en un monitor.

Las cámaras a ser mostradas en otro monitor en caso de alarma, y programar para las cámaras con movimiento la secuencia de movimiento y enfoca de una cámara en caso de Alarma. También Los sistemas modernos de CCTV permiten digitalizar las imágenes y comprimirlas para así poder mostrar en un solo Monitor toda la información requerida estos sistemas son los llamados "Multiplexores DIGIQUAD", con los sistemas de videograbación TIMELAPSE se pueden grabar en tiempo real todas las cámaras comprimidas, y así tener una mejor secuencia de los hechos.

Es la meta de la siguiente investigación mostrar de groso modo, cuales son las características de los sistemas CCTV, su constitución, aplicaciones y el desarrollo de algunas de las tecnologías usadas en la estructura de un sistema CCTV como son las cámaras CCD que hacen de éstos más eficientes y eficaces.

1. CIRCUITO CERRADO DE TELEVISION

Dentro de un sistema de seguridad resulta muy importante el poder disponer en el centro de control de las imágenes de las áreas mas conflictivas; con ello se consiguen una serie de ventajas, como son:

  • Reducir el personal de vigilancia
  • Aminorar los riesgos físicos para dicho persona
  • Disuadir al posible agresor, al sentirse vigilado
  • Verificar al instante la causa de una alarma
  • Identificar al intruso

1.2 Partes de las cuales se compone un Sistema de Seguridad

  1. Elementos captadores de imagen (cámaras)
  2. Elementos reproductores de imagen (monitores)
  3. Elementos grabadores de imagen
  4. Elementos transmisores de la señal de vídeo
  5. Elementos de control
  6. Videosensores

1.2.1 Elementos captadores de imagen

Están constituidos por las cámaras de T.V. y los accesorios que las complementan, tales como son:

  1. Objetivos
  2. Carcasas de protección
  3. Soportes o posicionadores

Cámaras de T.V. en circuito cerrado

Constituyen el elemento base del sistema, ya que transforman una imagen óptica en una señal eléctrica fácilmente transmitible.

Una cámara de T.V. es básicamente una caja (metálica o de material plástico) en el interior de la cual se alojan:

  • El dispositivo captador de imagen
  • Los circuitos electrónicos que la procesan

El dispositivo captador de imagen, hasta el año 1.985, consistía en un cilindro de cristal en el que se había hecho el vacío, con un elemento calefactor en un extremo y en el otro una superficie fotosensible de forma rectangular, escrutada mediante un haz de electrones; según el diámetro del tubo se estandarizaron dos tipos:

Tubo captador de 1" (con 16 mm. de diagonal del área sensible).

Tubo captador de 2/3" (con 11 mm. de diagonal del área sensible).

Tubo captador de 2/3" (con 11 mm. de diagonal del área sensible).

Tubo Vidicón, el más económico, con sensibilidad comprendida entre 5 y 20 lux de iluminación de escena y solo aconsejable para interiores (se dañaba con luces intensas).

Tubo Newicón, unas diez veces más sensible y mucho más resistente al grabado por contrastes de luz (aconsejable para exteriores).

Tubo Ultricón, aún más sensible que el Newicón, pero con inferior resolución, extendía su campo de visión al infrarrojo, permitiendo "ver sin ser visto" con ayuda de focos adecuados.

El desarrollo de los captadores de estado sólido (CCD), con centenares de miles de elementos de imagen que actúan por transferencia de línea, desbancó a los captadores de tubo, de igual forma que los circuitos integrados sustituyeron a las válvulas electrónicas.

Se fueron estandarizado sucesivamente tres formatos, cada uno de ellos con la mitad de superficie sensible que el anterior, pero manteniendo la relación en sus lados de 4/3 (anchura/altura):

Captador CCD de 2/3"

Captador CCD de 1/2"

Captador CCD de 1/3"

En general todos dan una buena resolución, con retículas de más de 500 x 500 elementos captadores de imagen (pixels), por lo que se está imponiendo el formato pequeño, incluso para cámaras de alta resolución; su duración se considera prácticamente ilimitada, su sensibilidad es muy alta, superior a la de los antiguos tubos Ultricón, y algunas versiones permiten, como ellos, ver con luz infrarroja.

Con esta misma tecnología CCD aparecieron también cámaras en color para aplicaciones en CCTV, con sensibilidades muy altas para ser de color (menos de 2 lux en la escena, cuando las de tubo precisaban más de 200), que solucionan problemas específicos en casinos, centros comerciales, vigilancia de procesos industriales en que interviene el color, etc.

Los circuitos electrónicos, conjuntamente con el dispositivo captador, determinan la calidad de la imagen, la cual es explorada electrónicamente de izquierda a derecha y de arriba a abajo mediante unos impulsos eléctricos denominados sincronismos (horizontal y vertical).

A medida que se realiza la exploración de la imagen formada en el dispositivo captador la señal obtenida varía en función de la iluminación de cada punto, obteniéndose unas ondas eléctricas denominadas señal de vídeo.

Así pues, la señal eléctrica suministrada por una cámara de T.V. en circuito cerrado está compuesta por la superposición de tres diferentes:

  • Señal de vídeo
  • Señal de sincronismo horizontal
  • Señal de sincronismo vertical

En Europa se emplea la norma CCIR, que implica trazar la imagen con 625 líneas y 25 veces por segundo; para color se usa el sistema PAL, con la misma base, de forma que es compatible (pueden verse imágenes en blanco y negro provenientes de cámaras en color).

  1. Objetivos para cámaras de T.V. (ópticas)

Su misión consiste en reproducir sobre la pantalla del dispositivo captador, con la mayor nitidez posible, las imágenes situadas frente a ella por medios exclusivamente ópticos, exactamente igual que los objetivos de las cámaras fotográficas.

Todo objetivo viene determinado por tres parámetros:

  • El formato, es decir, el máximo tamaño de imagen que puede proporcionar; así, un objetivo para cámaras de 1/2" puede emplearse en cámaras de 1/3", pero no a la inversa, pues podría recortar los bordes de la imagen.
  • La distancia focal, normalmente expresada en milímetros, corresponde a la distancia existente entre el centro geométrico de la lente y el punto en el que confluyan los rayos luminosos que la atraviesan; tiene gran importancia para saber el ángulo que abarcará cada objetivo, para un formato determinado.
  • Señal de sincronismo vertical

Así, los objetivos con una distancia focal similar al formato de la cámara a la que están acoplados abarcan un ángulo horizontal cercano al del ojo humano (30º) y se les denomina normales (16 mm. en 2/3", 12 mm. en 1/2" y 8 mm. en 1/3"); los de distancia focal inferior, que abarcan un ángulo mayor, se denominan gran angular, y los de distancia focal superior, que amplían el tamaño del objeto, teleobjetivos.

La luminosidad, que nos indica la máxima cantidad de luz que puede transmitir un objetivo, se expresa por un número adimensional que es el cociente entre su distancia focal y el diámetro correspondiente a su apertura máxima; en Circuito Cerrado de T.V. son habituales los objetivos de luminosidad 1,4, e incluso los hay inferiores a 1.

De estos tres parámetros, el Formato y la Señal de Sincronismo Vertical son fijos, pero la Distancia Focal puede variarse, como sucede en los objetivos de distancia focal variable llamados zoom.

Ello nos introduce en otro tipo de parámetros, los dispositivos ajustables de un objetivo, que son:

Foco (o distancia de enfoque)

Diafragma (o iris)

Zoom

El foco: permite ajustar la distancia a la que se encuentra la figura que desea captarse, a fin de que se reproduzca nítidamente en la pantalla del dispositivo captador; habitualmente puede ajustarse desde 1 metro hasta el infinito.

El zoom: como ya hemos mencionado, permite variar la distancia focal de algunos objetivos y con ello, modificar el ángulo abarcado; normalmente varían de un gran angular (no muy potente) a un teleobjetivo, por ejemplo de 6 a 36 mm. (en el formato de 1/3"); considerar que en las distancias focales más largas el enfoque es bastante crítico.

De estos tres parámetros, el diafragma puede automatizarse de forma que se adapte a la luz ambiente, obteniéndose los objetivos auto-iris; estos objetivos son aconsejables para condiciones muy variables de luz (el exterior, por ejemplo).

Los otros dos parámetros, foco y zoom, requieren en muchos casos un ajuste constante, por lo que suelen emplearse los objetivos zoom motorizados, que permiten telemandarse desde la Sala de Control.

Los objetivos se acoplan a la cámara mediante la montura, normalmente a rosca, de la que existen dos tipos, la C y la CS; ésta última es habitual en los objetivos de formato pequeño (1/2" o 1/3"). A una cámara con montura CS se le puede acoplar un objetivo con rosca C, ajustándola o con un adaptador, pero no a la inversa.

  1. Carcasas de protección

Cuando las cámaras de T.V. tienen que aislarse de manipulaciones, o bien situarse en el exterior o en locales de elevada temperatura o humedad, deben protegerse mediante las adecuadas carcasas.

Hay de varios tipos, según su uso:

  • Carcasa interior
  • Carcasa exterior (incluye parasol)
  • Carcasa exterior con calefactor y termostato
  • Carcasa exterior con ventilador y termostato
  • Carcasa exterior con calefactor, limpiacristal y bomba de agua
  • Carcasa estanca (sumergible)
  • Carcasa antideflagrante
  • Carcasa antivandálica

Pueden ser metálicas (generalmente de aluminio) o de diferentes materias plásticas, aunque las de mayor resistencia se construyen de acero.

  1. Soportes, posicionadores y domos

Las cámaras de vigilancia deben fijarse a paredes o techos, por lo que precisan de los correspondientes soportes. Todo soporte de cámara o de carcasa dispone de una rótula ajustable, de forma que una vez fijado a la pared pueda orientarla adecuadamente.

Cuando el campo que debe abarcar una cámara excede el que puede cubrir un objetivo gran angular, o bien cuando debemos seguir al posible sujeto a vigilar, se hace necesario disponer de un soporte móvil llamado posicionador, que puede ser de tres tipos.

  • Posicionador panorámico horizontal para interiores
  • Posicionador panorámico horizontal y vertical para interiores
  • Posicionador panorámico horizontal y vertical para exteriores (debe ser a prueba de agua y disponer de mayor potencia, para mover las cámaras con carcasa, zoom, etc.).

Todo posicionador precisa a su vez un soporte, que en éste caso ya no será articulado, aunque deberá tener mayor solidez para soportar el peso adicional; al aire libre puede consistir en un poste anclado al suelo, con la correspondiente peana para atornillar la base del posicionador, y para mucha altura se precisarán incluso torretas con tensores, para una buena estabilidad.

Existen también unos posicionadores, generalmente de alta velocidad, que se encuentran protegidos por una semiesfera más o menos transparente, para vigilancia discreta. Hay versiones con giro sin fin, con velocidad regulable, o con puntos de pre-posicionado (pre-sets), que requieren controladores especiales. Se les llama esferas, semiesferas o incluso burbujas, pero el nombre que se está imponiendo es el de domo, por similitud con el anglosajón "dome".

  1. Elementos reproductores de imagen

Los elementos de un circuito cerrado de T.V. que nos permiten reproducir las imágenes captadas por las cámaras son los monitores.

Un monitor de T.V. en circuito cerrado es básicamente similar a un televisor doméstico, si bien carece de los circuitos de radiofrecuencia y dispone de selector de impedancia para la señal de entrada; también está diseñado para soportar un funcionamiento continuo.

Existen varios tamaños de la pantalla reproductora (tubo de rayos catódicos); habitualmente, en seguridad y para blanco y negro se emplean los de 9 ó 12 pulgadas (tamaño de la diagonal de la pantalla), pero pueden emplearse otros tamaños superiores para Salas de Control en que los monitores estén muy alejados del vigilante. Para color las pantallas más usuales son de 10 y 14 pulgadas.

Como las imágenes formadas en los monitores están constituidas por las mismas líneas, es un error suponer que en un monitor mayor se verá mejor; el tamaño de pantalla debe elegirse solamente en función de la distancia desde la cual se verán las imágenes.

1.2.3. Elementos grabadores de imagen

La señal proveniente de una cámara de T.V. en circuito cerrado, que como hemos visto es la resultante de tres tipos diferentes de impulsos eléctricos, es susceptible de ser grabada, por medio de los dispositivos adecuados.

Los dispositivos grabadores de imágenes en movimiento, que utilizan cintas magnéticas, pueden ser de dos tipos:

  1. Magnetoscopios
  2. Videocassettes o videograbadores
  1. Los magnetoscopios, también llamados grabadores de bobina abierta, prácticamente han desaparecido del mercado del CCTV, quedando solamente versiones de alto precio para estudios profesionales.

    Son recomendables los videograbadores específicamente preparados para vigilancia, con insertador de fecha y hora incorporado y entrada para señales de alarma, que prolongan una cinta de 3 horas hasta las 24 horas sin necesidad de detener el motor de arrastre; hay versiones más completas, que permiten grabaciones de hasta 960 horas, denominadas "time lapse" o intervalométricas.

    Para grabar más de una cámara simultáneamente pueden emplearse los insertadores (2 cámaras) los generadores digitales de cuadrantes (4 cámaras) y los multiplexores (hasta 16 cámaras), tanto en modelos de blanco y negro como en color.

    Otros dispositivos de grabación de imágenes, en este caso fijas, son:

  2. Los videocassettes son los más empleados para vigilancia, sobre todo los que utilizan cassettes VHS con cinta magnética para 3 ó 4 horas (el doble a media velocidad) y proporcionan una resolución horizontal de 240 líneas (en color) ó 300 líneas (en blanco y negro), ampliable a 400 líneas en las versiones con S-VHS.
  3. Los digitalizadores, que almacenan las imágenes digitalizadas en soportes informáticos.
  4. Las videoimpresoras, que las imprimen en papel como si fueran fotografías.

1.2.4. Elementos de transmisores de la señal de vídeo

La señal de vídeo que sale de la cámara debe llegar en las mejores condiciones posibles al monitor o monitores correspondientes, para lo cual se emplean:

Líneas de transmisión

Amplificadores de línea

Distribuidores de vídeo

Las líneas de transmisión deben ser capaces de transportar la señal de vídeo, que puede alcanzar frecuencias de 8 MHz, con un mínimo de pérdidas, por lo que se utilizan habitualmente cables de tipo coaxial, adaptados a la impedancia nominal del circuito cerrado de T.V. (75 ohmios).

Los amplificadores de línea se utilizan para elevar y compensar las pérdidas, sobre todo en altas frecuencias, de la señal de vídeo, tanto para alimentar varios monitores "en puente" ( uno a continuación del otro), como para realizar transmisiones a mayor distancia de la que permitiría la longitud de los cables coaxiales.

Por último, si una misma señal de vídeo debe dirigirse a varios receptores (monitores o grabadores) y éstos se encuentran bastante alejados unos de otros, lo mejor es utilizar distribuidores electrónicos de vídeo, con los cuales podemos obtener varias señales iguales, manteniendo su máxima amplitud y sin las variaciones de impedancia que inevitablemente se producen si los conectamos en puente; además, los distribuidores pueden colocarse en el lugar más adecuado del edificio, lo que permite optimizar el cableado.

Si bien la transmisión por cable coaxial es la más usual, no es la única, pudiendo efectuarse también mediante:

  • Cable de 2 hilos trenzados (señal simétrica).
  • Cable de fibra óptica.
  • Línea telefónica (vía lenta).
  • Enlace por microondas.
  • Enlace por infrarrojos.

Aunque debe tenerse en cuenta que para ello se precisan dispositivos tales como conversores, transductores, módems o conjuntos emisor/receptor, adecuados a cada caso.

Resulta evidente que con sólo los elementos captadores, transmisores y reproductores ya podemos formar un circuito cerrado de T.V., por ejemplo con una cámara, un cable y un monitor; sin embargo, en la mayoría de los casos la instalación no es tan simple, y son necesarios los elementos de control.

1.2.5. Elementos de control

Pueden ser de dos tipos:

  1. Selectores de vídeo
  2. Telemandos de las cámaras motorizadas
  1. Los selectores (o conmutadores) de vídeo permiten seleccionar las imágenes provenientes de varias cámaras, tanto para dirigirlas a un monitor determinado como a un grabador de vídeo. Estos selectores suelen dotarse con dispositivos de conmutación automática, que reciben el nombre de secuenciales, aunque siempre debe ser factible la selección manual.

Vídeo Switchers

La función del Switcher en un sistema de seguridad de múltiples cámaras es conectar una especifica cámara a un especifico monitor (vídeo u otro dispositivo) y visualizar la imagen de vídeo en una secuencia lógica.

En pequeños sistemas de seguridad –varias cámaras y uno o dos monitores solamente- un Switcher puede no ser necesario si todas las cámaras pueden mostrar sus escenas en el monitor simultáneamente.

En medianos o grandes instalaciones, donde es necesario limitar el numero de monitores en una consola de control, a one-to-one (una sola cámara con un solo monitor) no es practico. El espacio físico puede ser limitado y el guardia de seguridad tal vez no pueda observar los múltiples monitores simultáneamente. Es recomendable para tales fines un monitor simple.

Ventajas de utilizar un monitor simple

  1. Es mas económico invertir en un solo monitor que en múltiples monitores.
  2. Un monitor simple ocupa menos espacio que una consola de múltiples monitores.
  3. Falta de atención al monitor o fatiga por parte del vigilante ocurre menos al usarse un monitor simple.
  4. Requiere menos tiempo para realizarle el mantenimiento.

Desventajas

  1. Cuando se utiliza un solo monitor, es imposible observar todas las localidades que están siendo monitoreadas simultáneamente. Esta deficiencia es especialmente importante en situaciones que involucran un movimiento continuo, o en situaciones donde es importante observar las actividades que ocurren en diferentes localidades simultáneamente.
  2. Cuando el Switcher cambia de cámara a cámara, un largo tiempo puede pasar antes de que el lugar que es monitoreado desde una cámara en particular pueda ser visto de nuevo. En el caso de 4 cámaras, el operador solo vera cada lugar ¼ del tiempo.
  3. Si hay alguna falla en el monitor simple ninguna toma podrá ser mostrada hasta que sea reemplazado el mismo.

La función de switchear la información de vídeo desde cada cámara a los monitores puede ser dividida dentro de dos categorías básicas:

Single – Output Switching: switchear la señal de una o mas cámaras a un cable de salida simple y este conectarlo a uno o mas monitores.

Múltiple – Output Switching: switchear la señal de unas o mas cámaras a múltiples cables de salida y conectar estos a múltiples monitores.

  1. Los telemandos de las cámaras motorizadas pueden ser:

Telemando de un objetivo zoom motorizado, que permite gobernar a distancia el zoom, el foco y (si no es auto-iris) el diafragma.

Telemando del posicionador, que permite cuatro movimientos: arriba, abajo, izquierda y derecha.

Telemando de la carcasa intemperie, si ésta dispone de limpiacristal y bomba de agua.

Para instalaciones muy complejas, o en aquellas en que se desee una gran flexibilidad de explotación, son muy eficaces las matrices de conmutación de vídeo, que permiten enviar la señal de cualquier cámara a cualquiera de sus salidas; son programables, admiten selección por señales de alarma y en muchos casos ya incorporan dispositivos para el telemando de las cámaras motorizadas; hay versiones que permiten su conexión a teclados remotos, con la que se facilita la implantación de puestos de control secundarios.

  1. Videosensores

Una aplicación importante para vigilancia del circuito cerrado de T.V. consiste en incorporar al mismo los videosensores.

Se denominan videosensores o detectores de movimiento de vídeo a unos elementos que, analizando las variaciones en la señal de vídeo, permiten determinar si se ha producido algún movimiento en una parte determinada de la imagen.

Si bien existen versiones muy simples (solo válidas para interiores) que procesan la señal analógicamente, se están imponiendo los sistemas con procesado digital, que permiten una precisión mucho mayor en el análisis de la señal; de estos existen versiones para controlar interiores o exteriores de pequeño tamaño, y versiones de alto nivel, que analizan más de 1000 puntos de la imagen y pueden vigilar perímetros de grandes dimensiones, dentro del alcance visual de las cámaras.

Para obtener el máximo rendimiento es conveniente que las cámaras estén situados en cascada, es decir, que cada cámara abarque el ángulo muerto de la anterior, y que la distancia entre ellas no exceda los 60 metros.

1.2.7. Mecanismos Pan/Tilt

El mecanismo Pan/Tilt permite rotar e inclinar la cámara en una dirección especifica. Esta plataforma electromecánica esta disponible para cámaras con diferentes pesos, para lugares internos o externos, etc. Están diseñados para operar en modo manual o automático, usando una palanca de control remota montada en una consola de control.

1.2.8. Printers de Vídeo (Hard-Copy Vídeo Printers)

Producen una copia de cualquier escena, ya sea que sé este tomando o que haya sido grabada por el VCR, utilizando papel térmico u otro tipo de papel sintético. Este tipo de copia (o fotografía) es muy requerido como evidencia en las cortes como una herramienta para resolver casos de robos o cualquier hecho delictivo que se haya cometido.

El poseer un Printer de Vídeo es especialmente útil si un intruso o alguna persona no autorizada esta realizando algún hecho delictivo y esta siendo observado por el guardia de seguridad o si ha activado el sistema de alarma ya que esto puede ocasionar que se imprima la imagen del sospechoso y del lugar donde está ocurriendo el hecho y la copia impresa puede ser enviada a otros guardias para tomar las respectivas medidas de control.

2. CÁMARAS CCD

2.1. Principio de Funcionamiento

Las cualidades operativas de la cámara CCD (Charge Couple Device), tales como su bajo costo, facilidad de operación, durabilidad, tamaño, poco consumo de energía y alta resolución, la han convertido en la cámara estándar para los sistemas de procesamiento de imágenes y sistemas de visión.

Estas cámaras, funcionan en base a miles de semiconductores interconectados entre sí en un arreglo o matriz rectangular (ver 3).

Cámaras CCD

Cada sensor CCD es un elemento fotosensible de estado sólido y del tamaño de un pixel, que genera y almacena una carga eléctrica cuando es iluminado. En la mayoría de las configuraciones, el sensor CCD incluye que almacena y transfiere la carga a un "shift register", el cuál convierte el arreglo espacial de las cargas del CCD, en una señal de vídeo. La información de temporización para la posición vertical y horizontal, más el valor que genera el sensor CCD, son combinados para formar una señal de vídeo

2.2. Señal de Vídeo

La señal de vídeo que genera la cámara incluye un pulso de sincronización vertical (VSYNC) que identifica el comienzo de un campo ("field") y un pulso de sincronización horizontal (HSYNC) que identifica el comienzo de una línea (ver Figura 4).

Figura 4: Barrido (despliegue de una señal de vídeo)

Por ejemplo, las cámaras que cumplen con el estándar EIA (Electronic Industries Association) RS-170, actualizan la imágen de vídeo a una tasa de 30 cuadros por segundo (30 frames/sec). Los campos (fields) son entrelazados para aumentar la tasa de actualización o refrescamiento percibido de la imágen.

En el formato de vídeo estándar RS-170, un cuadro (frame) está compuesto por dos (2) campos (fields) entrelazados. Cada campo comienza con un pulso o señal de sincronización vertical (VSYNC). Igualmente, cada línea comienza con un pulso o señal de sincronización horizontal (HSYNC). El tamaño de la imágen final es de 640 x 480 pixels (ver Figura 5).

Figura 5: Formación de un cuadro (frame)

Es importante recordar que estos formatos de onda de vídeo fueron establecidos hace más de 50 años, cuando los monitores eran analógicos y las capacidades del hardware eran limitadas. Hoy en día, utilizando el "driver" NI-IMAQ que acompaña la tarjeta de vídeo PCI-1408, la información de temporización de las señales HSYNC y VSYNC en relación con los datos de los pixels, es configurada automáticamente al momento de seleccionar el tipo de cámara de vídeo a utilizar (RS-170, NTSC, PAL, CCIR, etc.).

Los formatos de vídeo disponibles hoy en día son muy variados, siendo los más populares ( y estándar) los siguientes:

  • RS-170 (monocromático, 30 cuadros/seg)
  • CCIR (monocromático, 25 cuadros/seg)
  • NTSC (color compuesto, 30 cuadros/seg)
  • PAL (color compuesto, 25 cuadros/seg)

Sin embargo, si Ud. utiliza una cámara que no cumple con algunos de estos estándares, la rutina de configuración del NI-IMAQ le permite definir manualmente los parámetros de temporización de la señal de vídeo. Otros tipos de cámaras disponibles en el mercado son:

Barrido lineal (Linescan): para aplicaciones donde la imágen a capturar se desplaza a altas velocidades.

Barrido progresivo (Progressive Scan): también para aplicaciones con imágenes en movimiento.

Infrarrojo (IR): aplicaciones de medición termal.

2.3. Razones del Exito de la cámara CCD frente a otros modelos como las cámaras de Tubos

La ventaja principal de esta tecnología es su alta sensibilidad e integración. Está formado por un conjunto de células que detectan el color e intensidad de la luz que les llega. Lógicamente, cuantas más células tenga el dispositivo, mayor será su sensibilidad y mejores las tomas o fotografías. También se pueden citar además:

  1. Sensibilidad espectral más extendida.
  2. Dinámica alta (imágenes de objetos débiles al lado de otros brillantes).

    permitiendo captar objetos muy débiles con tiempos de exposición cortos.

  3. El CCD es un dispositivo altamente sensible con respecto a la fotografía,
  4. Las fotocélulas tienen una alta "linealidad", es decir, el número de electrones generados es proporcional por una constante al número de fotones absorbidos.
  5. La imagen "digital" es susceptible de todo tipo de manipulación de forma
  6. Baja distorsión geométrica

3. APLICACIONES DEL CIRCUITO CERRADO DE TV (CCTV)

  • Hoy los sistemas de vigilancia por circuitos cerrados de tv dejaron de ser un sistema utilizado solo por grandes empresas, ya que debido a una reducción importante en los costos y a la concientización de la necesidad de su uso pasaron a ser elementos imprescindibles, no solo para seguridad si no también son muy utilizados para control de personal o de zonas en las cuales las condiciones ambientales las constituyen en imprescindibles.
  • CCTV ayuda a proteger vidas humanas debido a que mediante este sistema puede ser monitoreadas áreas distantes en lugares donde al momento de surgir algún accidente las personas involucradas en el mismo no puedan pedir ayuda. Permite darnos cuenta de: Que ha pasado, Cuando y donde esta ocurriendo el problema, pudiendo de esta manera enviar el personal calificado para responder dicha emergencia con el equipo necesario para tal fin.
  • CCTV reduce la posibilidad de que personas no autorizadas puedan accesar a informaciones confidenciales de la empresa o industria tales como parámetros de control de procesos, firmas de acuerdos importantes, entre otras.
  • Permite observar áreas donde se manejan materiales o algunas maquinarias cuya acción puede causar daño físico e inclusive la muerte al personal que trabaja en dichas áreas (por ejemplo, lugares donde se manejan sustancias químicas, materiales radiactivos, sustancias con alto grado de inflamabilidad, entre otras).
  • Significativos eventos pueden ser grabados cuando ocurren a medida que podamos integrar los sistemas CCTV con alarmas de sensores en un ciclo de tiempo real (un VCR puede servir para tal propósito).
  • Muchas localidades pueden ser monitoreadas simultáneamente por una persona desde una posición central de seguridad. Esto puede permitir seguir la ruta de una persona o vehículo desde el momento en que ingresa a las instalaciones hasta su destinación central y así tener la posibilidad de interceptarlo por las fuerzas de seguridad. Además, el uso de sistemas CCTV elimina la necesidad de que guardias tengan que hacer rondas a localidades remotas.

4. DISEÑO SISTEMA CCTV PARA UN SUPERMERCADO

4.1. Características Componentes

Monitor EXM991

Monitor blanco y negro, con Pantalla de 9", secuencial manual y automático, entrada para 2 cámaras, dos entradas de alarma con visualización de cámara automático y señalización con led, CRT con 90° de deflexión, alta resolución 1000 líneas al centro, escala de gris mayor de 10 niveles, conector BNC para entrada y salida de vídeo, salida para VCR para grabación de alarmas en conector DIN, voltaje de alimentación de 120 VCA, consumo de 20 watts.

Grabadora vídeo-cassette de la serie EXV24


VCR 24 horas de grabación continua en tiempo real, para cámaras simples o múltiples, incluye la grabación I.D. CODE(R) TIEMPO/ FECHA y compresión de audio durante el periodo de grabación, con eventos de grabación y búsqueda de datos.

Características:

  1. Auto limpieza de cabezas.
  2. Facilidad de reproducción y alarma.
  3. Control de las videograbadoras en serie por la PC.
  4. Funciones de grabación y cronómetro.
  5. Cronómetro, texto opcional y despliegue de fecha.

Frame switchers de la serie EXZ9300 B/N

EXZ9308 Frame Switcher secuencial por cuadros de alta velocidad para 8 entradas de vídeo en B/N con loop, resolución de 380 TVL, generador de sincronía FRAMELOCK, decodificador para el sistema de identificación ID CODE, selección manual o automática, grabación por cuadro o campo, inserción de texto, puerto RS-422 para transmisión de las 8 señales por un solo cable, 2 salidas de monitoreo independientes, entrada/salida a VCR, ocho entradas de alarma con visualización de cámara automático y señalización con led, voltaje de alimentación de 120 VCD, consumo de 25 watts.

4.2. Diagrama Lógico Sistema CCTV para un Supermercado

DIAGRAMA FISICO SISTEMA CCTV PARA SUPERMERCADO

CAMARA A UTILIZAR

BIBLIOGRAFIA

Libro : Televisión Practica y Sistemas de Vídeo

Autor :Bernard Grob

Libro :CCTV Surveillance

Autor :Herman Krudegle

Revista :Electrónica Hoy

Año 2, No. 2. Febrero 1993.

http://www.sonic.com.mx/elbex/prod04.htm

http://www.spm.com.mx/pages/lo_nuevo/productos/productos_cctv.htm

CONCLUSION

Como se ha podido apreciar, él haber incurrido en una investigación sobre tan importante área de desarrollo como es "Circuito Cerrado de Televisión (CCTV)" ha dejado consigo el haber adquirido conocimientos muy valiosos en quienes han sido partes de la misma y en quienes se han detenido a estudiar el material mostrado ya que por medio del mismo se pudo comprender lo indispensable y necesario que es para la protección de vidas, equipos e informaciones el poseer un sistema como el tratado.

También, la realización del pasado trabajo ayudó enormemente a comprender las partes de las cuales se compone este sistema, sus principales características y las tecnologías presentes en éste, lo cual contribuye a que podamos incursionar y a la vez actualizarnos en una de las áreas de la electrónica poco explotada en nuestro país por muchos y que desde este momento podemos formar parte ya que mediante los conocimientos adquiridos ya somos capaces de diseñar sistemas en los cuales se vea involucrado el CCTV.

TITULO: DISEÑO DE UN SISTEMA DE TV DE CIRCUITO CERRADO CCTV

CATEGORIA: TECNOLOGIA

NOMBRE: RAMON F. MATEO

E-MAIL: ing_electronico[arroba]hotmail.com

ESTUDIOS REALIZADOS: ESTUDIANTE DE TERMINO DE LA UNIVERSIDAD AUTONOMA DE SANTO DOMINGO


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