امروزه استفاده از سیستم های مداربسته در راستای نظارت و حفاظت محیط و کارکنان و همینطور مدیریت بهتر امور، گسترش چشمگیری داشته است. عبارت CCTV مخفف Closed Circuit TV به معنی سیستم های تلویزیونی مدار بسته می باشد. این سیستم ها در معابر شهری، بانک ها، طلافروشی ها، فروشگاه ها و … به وفور دیده می شود. به عبارت دیگر می توان گفت تنها جایی که این تجهیزات در آن هنوز گسترش نیافته است داخل منازل مسکونی هست.
اصول کار سیستم های CCTV به این صورت می باشد که ابتدا تصویر از طریق دوربین مدار بسته دریافت می شود و سپس برای نمایش به تلویزیون(یا مانیتور) انتقال داده می شود. امکانات و تجهیزاتی هم برای شخصی ازی نحوه پخش و ضبط صدا و کنترل از راه دور وجود دارد که نتیجه کار را رضایت بخش می کند. از آنجایی که استفاده از سیستم های CCTV روز به روز در حال افزایش هست قصد داریم اصول کلی این سیستم ها را طی چند مقاله ارائه کنیم.
در یک سیستم CCTV عموما تجهیزات زیر مورد استفاده قرار می گیرد:
1- دوربین (camera)
2- لنز(Lens)
3- کاور دوربین (camera Housing)
4- پایه دوربین BASE Bracket
5ـ نمایش دهنده تصویر monitor یا TV
6- انتخاب کننده (switcher)
7- کواد Quad
8- ترکیب کننده (Multiplexer)
9ـ ضبط کننده (Recorder)
10ـ کنترل کننده (controller)
11ـ کارتهای تصویر (capture card)
12- تقویت کننده رادیویی (Booster)
13ـ نظم دهنده ویدیویی (Video Router)
حال می خواهیم به معرفی انواع دوربین ها بپردازیم. دوربین ها از نظر امکانات و کاربرد آن ها به دسته های زیر تقسیم می شود.
به طور کلی دوربین های مدار بسته از نظر سیگنال به دو دسته آنالوگ و IP یا تحت شبکه تقسیم می شود.
دوربین‌های مدار بسته صنعتی و نیمه صنعتی
این نوع دوربین مدار بسته ممکن است در تمامی شرایط محیطی ولی در حالت‌های خاص استفاده می‌شود. یکی از ویژگی‌های مهم این دوربین‌های مدار بسته توابع پردازش تصویری است که در طراحی آنها لحاظ شده است. روی این دوربین‌ها هنگام خرید نه پایه وجود دارد، نه لنز و نه کاور ضد آب و تک تک این اقلام باید به طور جدا گانه تهیه شود. در واقع یکی از قابلیت‌های دوربین همین انعطاف پذیری بالای آن است. برای شرایط نصب خاص می‌توان پایه‌های خاص، برای فواصل بسیار کم یا زیاد می‌توان از لنزهای خاص یا برای شرایط آب و هوایی خاص کاورهای ضد آب یا کاورهای دید در شب یا کاورهای فن دار استفاده می‌شود. دوربین‌های صنعتی مانند سایر تجهیزات الکترونیکی صنعتی دیگر می‌بایست امکان استفاده در شرایط سخت را برای کاربر فراهم سازد. تصویر برداری در شرایط جوی نامساعد از لحاظ دما، رطوبت، گرد و خاک، گازهای قابل انفجار و … . اگرچه ممکن است در برخی دوربین‌های صنعتی و در برخی برندها قابلیت‌های تکنیکال این دوربین‌ها نیز با دوربین‌های معمول متفاوت باشد اما این نکته همیشه صادق نیست. عموماً دوربین‌های صنعتی کامپکت نیستند یعنی کاور، لنز و پایه آن بسته به محل نصب و کاربری، توسط طراح جداگانه انتخاب می‌شود و این انعطاف‌پذیری به واسطه مصارف محدود آن نسبت به سایر دوربین‌های دیگر می‌باشد اگر چه همین امر قیمت این دوربین‌ها را بالاتر می‌برد. با توجه به اینکه دوربین مداربسته صنعتی دارای قابلیت استفاده از لنز خارجی هستند میتوانند در شرایط مختلف دقیق تر عمل کنند و اکثرا در شرایطی از دوربین مداربسته صنعتی استفاده می شود که نیاز به تصویر برداری خیلی دقیق و زوم کردن و … در شرایط سخت و بسته ای باشد.
دوربین مدار بسته صنعتی
دوربین‌های مدار بسته دام(Dome)
کاربرد اصلی این دوربین‌ها در محیط‌های داخلی و اداری می‌باشد. اکثر این دوربین‌ها لنزهایی wide با فاصله کانونی کوچک (۳٫۶ یا ۴ میلیمتر) دارند و بخوبی میتوانند وقتی در گوشه‌ای از اتاق نصب شوند، تمام فضای اتاق را تحت پوشش قرار دهند. این دوربین‌ها بیشتر مواقع بر روی سقف نصب میشوند.
دوربین مدار بسته دام
دوربین‌های مدار بسته بولت
این دسته از دوربین‌ها ی مدار بسته برای محیط‌های خارجی طراحی شده‌اند. قاب ضد آب این دوربین‌ها را قادر می‌سازد تا در محیط‌های بیرونی و با شرایط جوی بد به راحتی کار کنند. همچنین همهٔ این دوربین‌ها قابلیت دید در شب (بااستفاده از مادون قرمز) دارند و میتوانند در شرایط نوری بسیار تاریک تصویر بگیرند.
دوربین مدار بسته بولت
دوربین‌های مدار بسته دام متحرک (Speed Dome)
در واقع می‌توان گفت این دوربین کامل‌ترین نوع دوربین مدار بسته رنگی که دستگاه کنترلر و کیبورد خاص خود را دارد می‌باشد، گردان است و لنز زوم دارد، می‌تواند شدت نور را تنظیم کند. دور و نزدیک شدن تصاویر را در آن می‌توان کنترل نمود روی سقف نصب می‌شود و تمامی برنامه‌ریزی‌ها و فرامین لازم از طریق کیبورد کوچک و خاص آن قابل اعمال است. هر تصویر را می‌توان مجموعه‌ای از نقاط نا پیوسته فرض کرد که در کنار هم قرار می‌گیرند و مجموعاً یک تصویر را می‌سازند هر کدام از این نقاط در هر لحظه میتوانند خصوصیات متفاوتی داشته باشند. می‌توان مسیری خاص برای دوربین تعریف کرد و دوربین را برنامه‌ریزی کرد تا در هر شرایط زمانی مختلف مسیر یا نقاط خاصی را تصویر برداری کند.
دوربین مدار بسته دام متحرک
دوربین‌های مدار بسته مینیاتوری
دوربین مداربسته مینیاتوری یا پین هول(Pinhole) دوربین‌های مداربسته‌ای با ابعاد بسیار کوچک می‌باشند. این دوربین‌ها که دارای لنزی کوچک می‌باشند به راحتی قابل پنهان سازی در پشت سطوح مختلف می‌باشند، برای این منظور سوراخ کوچکی روبروی لنز ایجاد می‌کنند و تصاویر محیط را مشاهده می‌نمایند. لنز این دوربین‌ها از نوع ثابت می‌باشد.
دوربین‌های مداربسته مینیاتوری با توجه به کاربرد مخفی آنها دارای قابلیت دید در شب IR نمی‌باشند. این دوربین‌ها معمولاً دید مناسبی در نور کم ندارند و برای داشتن تصویر مناسب باید نور محیط را به خوبی تأمین کرد.
دوربین مدار بسته مینیاتوری
دوربین مداربسته چشم ماهی(fisheye)
این مدل دوربین مداربسته برای پوشش تصویر 180 درجه و 360 درجه محیط به کار میرود. معمولا مجهز به میکروفن و بلندگوی داخلی برای ارتباط صوتی دوطرفه در محیط هستند.
قدرت دید در شب دوربین چشم ماهی معمولا بین 10 تا 15 متر است و بیشتر برای محیط های داخلی نصب میشوند.
دوربین مدار بسته چشم ماهی
دوربین‌های تحت شبکه(IP)
دوربین‌های تحت شبکه که معمولاً با عنوان دوربین‌های IP نیز معرفی میشوند را می‌توان متشکل از یک دوربین و یک کامپیوتر که با هم ترکیب شده‌اند توصیف کرد. بخش‌های اصلی یک دوربین تحت شبکه شامل یک لنز، یک سنسور تصویر، یک یا چند پردازشگر و یک حافظه می‌باشد.