A CityGuard rendszer

Átírás

1 A CityGuard rendszer DrKoch Péter Cognitech Intelligens Technológiák Kft I Bevezetés Napjainkban a köz-és magánterületek, objektumok (az üzlettıl a bankfiókokig) védelme mindennapi szükségletté vált Különös fontossággal bír ezen belül is a közterületek biztonsága, hiszen az állampolgárok általános benyomását a közbiztonság állapotáról elsısorban az itt szerzett tapasztalataik határozzák meg, melyek a közlekedés állapotától a közterületi bőncselekményekig terjednek Ezért a hagyományosabbnak tekinthetı objektumvédelem mellett ma egyre nagyobb jelentısége van a közterületek általános és célzott védelmének is Nyilvánvaló, hogy az ilyen rendszerek operatív üzemeltetését olyan szerv(ek)nek kell végezniük, amelyek szükséges esetben törvényes intézkedési jogkörrel rendelkeznek, hiszen a technikai megfigyelésnek csak akkor van értelme, ha az lerövidíti az esemény észlelése és a hatósági beavatkozás közötti idıt Ilyen beavatkozási jogkörrel leginkább a rendırség rendelkezik, és a felismert szükségszerőség szép példája a rendırség által kezelt térfigyelı rendszerek számának szaporodása az utóbbi években Mivel egy ilyen rendszernek ma már a közvetlen eszközvezérlési funkciókon kívül számos olyan szolgáltatást is biztosítania kell (adatbázis, digitális video- és hangtárolás, archiválás, térképkezelés, kihasználtság nyilvántartás, távvezérlés stb), amelyek csak számítógépes úton oldhatók meg a kellı rugalmassággal, az utóbbi idıben a biztonságtechnikán belül egyre nagyobb szerepet kapnak a számítógéppel támogatott rendszerek a számítógépes eszközök meghonosodása a biztonságtechnikán belül különös tekintettel a digitális videotechnikára és a szélessávú átviteli lehetıségekre azt eredményezi hog- orszerő biztonságtechnikai rendszerekben jelentıs arányeltolódás következik be a hagyományos bedrótozott és a flexibilis számítógépes meegoldások között Ez azt jelenti, hogy a számítógépes megoldások teljes eszköztára beépül a biztonsági rendszerekbe az adatbázisoktól a speciális képfeldolgozási technikákig A fenti konvergencia egy legutóbbi példája a digitális TL egységek (pl a Panasonic HD500-as eszköze) piacra kerülése, amelyek lényegében a multiplexer és a PC keresztezıdésének tekinthetıek Ezen tendencia megjelenésének következményeit a CCTV (szőkebben térfigyelı) rendszerek területén az alábbiakban ismertetendı rendszer kapcsán vizsgáljuk II Elızmények Cégünk gyakorlatilag 1994 óta foglalkozik elsısorban videofelügyeleti és kapcsolódó rendszerek számítógépes vezérlési és felügyeleti szoftvereinek fejlesztésével, telepítésével A CityGuard elnevezéső rendszer jelenlegi verzióját több lépcsıben, az egyes telepítések mőszaki és üzemeltetési tapasztalataira építve fejlesztettük ki Mielıtt a rendszer ismertetésére rátérnénk, röviden bemutatjuk a fıbb lépéseket, amelyeken keresztül a legutóbbi, az idén februárban a Moszkva tér megfigyelésére telepített változatig eljutottunk A rendszer legelsı, még egygépes (akkor Falcon 300 munkanevő) verziója 1994-ben került telepítésre a Fıvárosi Közterület Fenntartó Vállalat Kálvin-téri (rendırök által kezelt) forgalomirányító központjába Ez a változat még erısen helyhez igazított funkciókkal rendelkezett, de már biztosította a kamera távvezérlést, térképkezelést, kamera-monitor összerendelést és a szoftveres konfigurálást is A kiválasztott kamera digitális videoképét folyamatosan megjelenítette a számítógép képernyın, és módot adott digitális fotók rögzítésére is A fotókat és a rendszer által észlelt egyéb eseményeket egy naplófájlban tárolta, amelybıl dátum és típus szerint lehetett az eseményeket visszakeresni A következı jelentısebb fejlesztési lépcsıt a V kerületi (Váci utcai) kamerák vezérlését ellátó és innentıl 1

2 kezdve (de nem szükségképpen) Panasonic eszközöket használó - szoftverváltozat jelentette, amely 1997-ben került telepítésre Több új funkció közül kiemelendı a digitális fotó mellett a digitális videofilm rögzítési lehetıség, a hierarchikus jogosultsági rendszer és a javított térképkezelés A rendszer architektúrájában is elırelépés történt: a kamerák távvezérlése prioritásos alapon két központból lehetséges a mindkét helyen telepített CITYGUARD rendszer segítségével Ez azonban még nem valódi többközpontos, hálózatos megoldás, mert a két alközpont között csak (váltott) vezérlési kapcsolat van, de pédául közvetlen adatkapcsolat nincs A lokális központok ebben a verzióban is egygépes kiépítésőek, aminek következtében a kezelıpult és az adminisztrációs funkciók lényegében csak felváltva használhatók, ami folyamatos megfigyelési igény esetén megnehezíti a már rögzített adatok vizsgálatát, utófeldolgozását A fejlesztés következı állomását a VIII kerületben 1999-ben telepített CITYGUARD verzió jelentette, amelyben a legfontosabb bıvítést a többgépes, 100Mbs Ethernet LAN-ra épülı kliens-szerver alközponti architektúra kiépítése jelentette Ez, valamint a mátrixvezérlésben az egyetlen RS232-es bemenetnek a 8 független RS485-ös bemenettel való kiegészítése eredményeképpen alakult ki az 1 ábrán látható standard lokális központ felépítés A CITYGUARD rendszer újabb verziója a II kerületben (Moszkva tér) 2001 elején kiépített zártláncú videofelügyeleti rendszer vezérlését végzi Noha jelen pillanatban még nem teljes kiépítettségben mőködik, ez a rendszer már mindazon tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek lehetıvé teszik több, egymással hálózaton keresztül kommunikáló egyenrangú, vagy alá-fölé rendeltségi viszonyban álló alrendszerbıl álló elosztott térfigyelı rendszer komplexumok felépítését A következıkben ennek a rendszernek az ismertetésére kerül sor, kiegészítve a lehetséges továbblépési irányok rövid áttekintésével Legújabb rendszereink a Hungaroring/Forma1 számára készített cctv és versenykontroll rendszer (RingView) és a CITYGUARD rendszer VII kerületben mőködı 30-ás verziója III A CityGuard 20 rendszer felépítése és fıbb funkciói Mielıtt a CITYGUARD 20 konkrét tulajdonságainak ismertetésére térünk, egy fontos rendszertechnikai megjegyzést kell tennünk Mint a vezérlési szoftverrendszereknél szokásos, a közvetlen eszközkezelési feladatokat megvalósító programok a CITYGUARD rendszeren belül is egy külön, un protokollrétegbe vannak szervezve és ily módon a többi funkciótól el vannak választva A jelenlegi változatban megvalósított protokollok a Panasonic PC-rıl vezérelhetı eszköztárát fedik le (videomátrixok, multiplexerek, analóg-és digitális TL egységek, dome kamerák stb) A fentiekbıl következıen igény és biztosított protokoll esetén más gyártók hasonló egységeinek vezérlése is megoldható a protokollréteg cseréjével A következıkben elıször az elosztott vezérlési rendszer alapegységének (lokális központ) a felépítését és funkcióit vázoljuk, majd az ezekbıl felépíthetı térfigyelı rendszer-hálózatot ismertetjük A teljes kiépítettségő lokális központ egy vagy több operatív munkahelybıl (kezelıpult), egy szerverbıl, egy vagy több adminisztrációs munkahelybıl és egy vagy több riasztás kezelı gépbıl épül fel, amelyek egymással lokális hálózaton keresztül kommunikálnak Az 1 ábrán a központ egy lehetséges, két kezelıpultos változata látható, amely megfelel a jelenlegi - pl Panasonic eszközökre épülı szokásos kiépítésnek A fenti központ szoftver-rendszere rugalmasságának köszönhetıen a kiépítettség mindkét irányban meglehetısen szabadon méretezhetı Ez a bıvítés irányában azt jelenti, hogy a hazai gyakorlatban ma és holnap nem igen merülhet fel olyan igény, amit ne lenne képes a rendszer lefedni A másik irányban a javasolt minimumrendszer egy kezelıpultból és egy adminisztrációs munkahelybıl áll: ebben az esetben a szerver funkciókat is az utóbbi látja el Létezik kis rendszerekhez a szoftvernek egy egygépes baby változata, amely lényegében véve naplókezeléssel (nem adatbázis!) kiegészített hálózati funkciók nélküli (stand-alone) kezelıpultnak tekinthetı A jelenlegi tapasztalatok szerint elegendıen nagy rendszereknél a 16 kamera/4 monitor/1 kezelıpult (esetleg 8 kamera/2-4 monitor/1 kezelıpult) kiépítéső operatív egység a legmegfelelıbb, kiegészítve persze a szerver ill az adminisztrációs munkahellyel 2

3 1 ábra A lokális központ felépítése A lokális központ, egy vagy több operatív munkahelybıl (operatív pult), egy adminisztrációs munkahelybıl és egy vagy több riasztás kezelı gépbıl épül fel, amelyek egymással lokális hálózaton keresztül kommunikálnak Az 1 ábrán a központ egy lehetséges, két kezelıpultos változata látható, amely megfelel a jelenlegi - Panasonic eszközökre épülı szokásos kiépítésnek (a digitális TL a Panasonic új HD500-as egysége) A fenti központ szoftver-rendszere rugalmasságának köszönhetıen a kiépítettség mindkét irányban meglehetısen szabadon méretezhetı Ez a bıvítés irányában azt jelenti, hogy a hazai gyakorlatban ma és holnap nem igen merülhet fel olyan igény, amit ne lenne képes a rendszer lefedni A másik irányban a javasolt minimumrendszer egy kezelıpultból és egy adminisztrációs munkahelybıl áll: ebben az esetben a szerver funkciókat is az utóbbi látja el Létezik kis rendszerekhez a szoftvernek egy egygépes baby változata, amely lényegében véve naplókezeléssel (nem adatbázis!) kiegészített hálózati funkciók nélküli (stand-alone) kezelıpultnak tekinthetı A jelenlegi tapasztalatok szerint elegendıen nagy rendszereknél a 16 kamera/4 monitor/1 kezelıpult (esetleg 8 kamera/2-4 monitor/1 kezelıpult) kiépítéső operatív egység a legmegfelelıbb, kiegészítve persze a szerver ill az adminisztrációs munkahellyel (a riasztás kezelés mindig opció!) A szoftver rendszer NT/WIN 2000 operációs rendszer alatt 100Mbps Ethernet hálózaton fut, az igényekhez méretezett PC alapú munkaállomásokon és szerveren Az egyes központok full-duplex felügyelt adatés vezérlési kapcsolatban állhatnak egymással: a központok közötti alá-fölé rendeltségi viszonyokat a jogosultsági alrendszer szabályozza A távoli kapcsolatok fizikai megvalósítása lényegében attól függ, hogy milyen minıségő digitális videoátvitelre van szükség, mert ez határozza meg a sávszélesség igényt: az alfanumerikus adatok, vezérlések és állóképek átvitele közönséges soros vonali kapcsolattal is megoldható (l még alább) A továbbiakban a lokális központ egyes moduljainak fıbb funkcióit ismertetjük, kitérve azok központon belüli kapcsolataira is 3

4 III1 Operatív munkahely (kezelıpult) A CITYGUARD programrendszer operatív felhasználói modulja a Kezelıpult A videofelügyeleti rendszer kezelıje (operátor) számára a Kezelıpult jelenti azt az állandó munkaterületet, amelyen keresztül megfigyelési, eseményrögzítési és a pulthoz kötött adminisztrációs feladatait ellátja A Kezelıpult állandó, 24 órás üzemmódban mőködik, és az operátornak nincs módja a rendszer mőködésének felfüggesztésére vagy leállítására (ezt csak speciális jogosultságokkal rendelkezı felhasználó teheti meg) A fentieknek megfelelıen a Kezelıpultról csakis azok a funkciók érhetık el, amelyek az operátori feladatok ellátásához szükségesek, azaz: a videorendszer kezelése (élıkép megfigyelés, kamerák távvezérlése, monitor-kezelés), képi eseményrögzítés (digitális fotó vagy digitális video helyben), a megfigyelt terület automatikus vagy kézi bejárása a térképrendszer segítségével, automatikus kameraváltási szekvenciák indítása/leállítása kamera üzemmód váltások (nappali/éjjeli/borult) adminisztráció (eseménynapló, ki-és belépés a rendszerbe) preset (elıre beállított kameraállás) pozíciók aktivizálása hangbemondásos vagy beírt naplóbejegyzések készítése jelszavas ki-belépés adminisztrálása automatikus hálózati adminisztráció 2 ábra A kezelıpult képernyıje 4

5 A képernyı az ellátandó feladatoknak megfelelıen az alábbi fı funkcionális egységekbıl épül fel: kamera-monitor összerendelés teljeskörő kamera vezérlés (videomátrix vagy direkt vezérlés) digitális kép-és video kezelés (rögzítés és azonnali visszanézés) üzemmód állítás Szekvencia kezelés Térképkezelés Adminisztráció (Belépés, Napló, Súgó) Ezeket az egységeket még kiegészíti a állapotsor ill a cím sor, amelyekben néhány aktuális információ kerül megjelenítésre Minden funkció egy egyszerő, jól áttekinthetı grafikus képernyın keresztül érhetı el, beleértve a digitális videorögzítést és visszanézést is A kamerák vezérlését billentyőzetrıl, egérrel és joystick segítségével lehet végezni A többfunkciós digitális joystick nem csak a kamera mozgatását biztosítja, hanem az optika kezelését (zoom, fókusz, írisz, BLC stb), a digitális fotók készítését és a digitális videók rögzítést is (ez utóbbi a tőz gombra van programozva) A kezelı által (esetleg kísérı hanggal) rögzített esemény-videók, a felvett fotók, a ki-és belépések és számos mőködési információ idırıl-idıre automatikusan felkerülnek a szerver adatbázisába és onnan a megfelelı jogosultságok birtokában az adminisztrációs munkahelyen visszakereshetık Általános szabály, hogy az egyes kezelıpultok egymás anyagaiba nem tudnak közvetlenül betekinteni, és az adott kezelıpulton rögzített videók és fotók a szerverre való feltöltés után programból állítható idı után törlıdnek a kezelıpultról Ettıl kezdve már csak az adminisztrációs munkahelyen kereshetık le és nézhetık vissza (speciális esetben, külön engedélyezéssel a saját videók lekérhetık megtekintésre a kezelıpultra a szerverrıl ezután is) A kamera-monitor összerendelések egyszerő klikkeléssel vagy drag-and-drop módon végezhetık el, a bejárási szekvenciák pedig legördülı listából név szerint indíthatók A felügyelt terület áttekintését többszintő nagyítható és görgethetı térképrendszer támogatja: a kiemelt helyek külön listából, ezen belül is a néhány legfontosabb közvetlen gombnyomással érhetı el A térképek bármely kommersz vektoros/raszteres rajzoló programmal elkészíthetık és a programba beépíthetıek A térképen nem csak a kamerák elhelyezkedése, de a (kameránként) beállított preset pozíciók és a riasztók (ha vannak) is fel vannak ikonjaikkal tüntetve Valamely ikonra kattintva a hozzárendelt tevékenység (pl kameraváltás, preset pozícióra állás stb) végrehajtódik A fentieken kívül van még egy fontos funkciócsoport, amely bizonyos rendszerfeladatok ellátását, és rendszer paramétereinek beállítását teszik lehetıvé Ezeket a funkciókat - amelyeket rendszerfunkcióknak nevezünk (l alább) - csak rendszergazda jogosultsággal lehet elérni Rendszerfunkcók: adminisztrációs alrendszer jogosultságok kezelése videorendszer (kamera, mátrix, multiplexer stb) beállítások szekvenciák felvétele/törlése a rendszer szerviz célú leállítása/újraindítása A fentiekbıl látszik, hogy a rendszerfunkciók használata kényes dolog, mert egy jól behangolt rendszert is teljesen használhatatlanná lehet tenni, ha nem kellıen kiképzett felhasználó is hozzáférhet Ezért helyes a fentieket szigorúan rendszergazda jogosultsághoz kötni III2 A szerver Mint már említettük, a CITYGUARD egy kliens-szerver felépítéső rendszer, de itt a szerver kettıs funkciót lát el Egyfelıl, ellátja a hagyományos adatbázis-szerver funkciót, azaz tárolja a kezelıpultokról feltöltött fotókat, videókat, naplóbejegyzéseket, mőködési adatokat, nyilvántartja a felhasználókat és mindezeket hozzáférhetıvé teszi az adminisztrációs munkahely számára Másfelıl, biztosítja a külsı 5

6 kapcsolatot más lokális központokkal, azaz fogadja, ütemezi és továbbítja a távoli vezérlési és adatátviteli kéréseket a helyi hálózaton keresztül a megfelelı helyre Az ellentétes irányban, ütemezi és továbbítja a vezérlési visszajelzéseket és a kért adatokat (köztük digitális videót is) a kérést küldı távoli központ felé Mindez a jelenlegi változatban optikai kábelen mőködı 100Mbps Ethernet hálózaton keresztül, a megfelelı IP címekre való továbbítással történik (errıl bıvebben késıbb) A szerveren fut ezen felül egy rendszermonitoring program, amely folyamatosan győjti a helyi hálózaton keresztül az egyes gépek mőködési adatait, azokat kiértékeli és figyelmezetést küld a rendszergazdának, ha mőködési zavart vagy annak várható bekövetkezését állapítja meg Megjegyzendı, hogy a szervernek eleve erıs gépet kell beállítani és a digitális video tárolási igénytıl függıen akár több száz GB merevlemez kapacitásra is szükség lehet III3 Adminisztrációs munkahely Mint a fentieken említettük, a CITYGUARD rendszer mőködése során a szerveren folyamatosan győlnek a rendszer saját állapotára ill a megfigyelt területen bekövetkezett eseményekre vonatkozó adatok Az Adminisztrációs munkahely feladata, hogy a szerver adatbázisában tárolt információkat hozzáférhetıvé tegye az utólagos kiértékelés, feldolgozás és továbbítás számára Ezenkívül itt történik a rendszer adminisztrációja, azaz a mőködési paraméterek beállítása és a felhasználói jogosultságok kiosztása is Nyilvánvaló, hogy ezekhez a funkciókhoz csak megfelelı jogosultsággal lehet hozzáférni: általában a rendszergazda, vagy a biztonsági menedzser rendelkezik ilyen lehetıséggel A rendszeren belül innen lehet elérni a szerver adatbázisát és visszakereséseket kezdeményezni: a keresés történhet kameraszám, idıpont, helyszín, eseménytípus, adattípus, kezelı, kezelıpult azonosító stb szerint A keresés eredménye táblázatos formában jelenik meg, a megtalált kép- és videoanyag helyben megtekinthetı Az adminisztrációs munkahely statisztikai modulja kimutatásokat készít a különbözı események területi és idıbeli eloszlásáról, a kezelıi aktivitásról és saját kihasználtsági mutatóiról Például egy rendırségi térfigyelı rendszernél ezek a statisztikák egyfelıl a megfigyelt terület egyfajta bőnügyi térképét (szó szerint is) nyújtják, másrészt rámutathatnak az esetleges telepítési célszerőtlenségekre (pl rosszul megállapított kamerapozíciók, hibás beállítások stb) Az adminisztrációs modul ki van egészítve egy digitális video vágó szoftverrel, amelynek a segítségével a különbözı eseményekrıl készült felvételek összeszerkeszthetık, és így un videojelentések készíthetık Ezeket közvetlenül digitális formában is továbbítani lehet, de a programból a szerkesztett anyagok visszaírhatók VHS vagy S-VHS szalagra is III4 Riasztás kezelés A Riasztás kezelı modul a rendszer opcionális eleme, és megrendelıi igény szerint (általában a már meglévı riasztóközpontra paraméterezve) kerül telepítésre Beépített módon a Panasonic alarm-kártya riasztásait fogadja, de általában is fel van készítve rövidzáras jelek feldolgozására Riasztás fogadásakor a beépített tevékenység a megfelelı kamera beállítása a riasztáshoz tartozó pozícióra, a digitális videorögzítés indítása, az esemény helyszínének és a riasztó aktuális állapotának visszajelzése a térképen, valamint a teendık listájának megjelenítése a képernyın A Panasonic dome-kameráihoz kameránként elıre beprogramozott preset pozíció tartozhat, amelyekre a rendszerben elıforduló riasztások ráköthetık A szoftver módot ad arra is, hogy riasztási eseménykor elıre megadott számra SMS üzenetet, és/vagy egy címre értesítést küldjön IV Elıre tekintés: városi térfigyelı rendszer hálózatok, intelligens megoldások Amint azt a III2 pontban említettük, a CITYGUARD-on belül érvényesül egy fontos rendszertechnikai következménnyel járó elv, nevezetesen hogy a CITYGUARD-ra épülı rendszerekben minden lokális vagy távoli vezérlési pont egy IP címként jelenik meg (lévén egy PC) Ez pedig azt jelenti, hogy elıttünk áll egy, a ma legelterjedtebb hálózati protokollra épülı, minden ízében IP alapú térfigyelı (tágabban bizonságtechnikai) rendszer-hálózat kiépítésének a lehetısége Annak, hogy ez a tendencia mennyire a levegıben van, egyik ékes bizonyítéka, hogy olyan nagy (és konzervatív) gyártók, mint a Panasonic, legújabb eszközeit már felkészítette erre a követelményre Ilyen például az új digitális 6

7 TL egység (WJ-HD500), a kameraképeket akár az Interneten át is közvetítı IP csatoló egység (WJ- NT104 Network Interface Unit) és System 500-as mátrix továbbfejlesztett mega változata is Mivel ezzel a fordulattal mára a teljesen digitális térfigyelı rendszerek kiépítésének három alapfeltétele (digitális videotechnika, szélessávú átviteltechnika, IP címezhetı biztonságtechnikai hardverek) közül az utolsó is beérett, nincs mőszaki akadálya annak, hogy a korszerő informatika teljes szolgáltatási palettája bevonható legyen a térfigyelı rendszerek fejlesztésébe Itt most ennek két fontos irányára hívjuk fel a figyelmet: - az egyes lokális központok intelligensebbé tétele, - a lokális központok hálózatából álló városi szintő térfigyelı rendszerek építése A fejlesztések elsı csoportjába nem egyszerően az informatikai rendszerekben már megszokott szolgáltatások bevezetését kell érteni, hanem ide tartoznak a valós-idejő vagy utólagos képfeldolgozási eljárások csakúgy, mint egyes mesterséges intelligencia (MI) technikákon alapuló megoldások alkalmazása Az elıbbiekre a rendszám felismeréstıl a személykövetésen át az utólagos képjavítási és alakfelismerési módszerekig ma már bıven akadnak példák (ha nem is alkalmazzák mindig ezeket) A MI technikák közül az un szakértı rendszerek jöhetnek számításba, melyek egy példa a sok közül - a rendırségi szakértık szakmai ismereteire és a rendszer saját statisztikai adataira (l fent) támaszkodva a közterületi bőnözésben formálódó (esetleg még fel sem tőnı) tendenciákra hívhatják fel a figyelmet A másik irány vonatkozásában bizonyos lépések már történtek, hiszen Budapest néhány kerületében telepítésre kerültek térfigyelı rendszerek igaz, hogy nem egységes mőszaki koncepció, hanem a pillanatnyi helyi pénzügyi és egyéb viszonyok által meghatározottan Ez a tendencia várhatóan folytatódik (esetleg összekapcsolva a fıvárosi szintő közlekedés szervezési koncepcióval) és várható, hogy az egyes rendszerek összekapcsolásának szükségessége is fel fog merülni(kerületen átívelı bőnözés!) A kerületi rendszerek különbözısége ezt nem fogja megkönnyíteni, de egy megfelelı csatolófelülettel várhatóan IP címezhetıvé tehetık, és így egy IP alapú városi hálózattá szervezhetık Ezen az úton pedig elıbb-utóbb természetes igényként merül fel egy, az egyes kerületek rendszereit összefogó fıvárosi szintő megfigyelı-irányító központ kiépítése Az elızı pontokban ismertetett rendszertechnikai elvek szerint felépülı IP alapú kerületi térfigyelı egységek esetében ez a fıközpont lényegében egy bonyolult hálózati számítógépes rendszer alakját ölti 7