Valvontakamera ABC: kameratyypit, käyttötarkoitukset ja ominaisuudet

Kameravalvonnan käyttökohde ratkaisee minkälaiset kamerat sinne parhaiten soveltuvat. Pohdittavaksi tulee kysymykset, minkälaisten tapahtumien valvontaan ja tallentamiseen valvontakamera on tarkoitettu ja minkälaisiin sää- ja valaistusolosuhteisiin ne tulevat? Lisäksi valvontakameran asennuspaikassa tulee huomioida virransyöttö, tukeva kiinnityspaikka ja tiedonsiirtotapa. 

1. Mitä huomioida valvontakameran valinnassa?

Valvontakameratyypit

2. Runkokamerat

3. Bulletkamerat

4. Kupu- eli domekamerat

5. Turretkamerat

6. Kääntöpää- eli PTZ-kamerat

7. Lämpökamerat

8. Dronet

9. Puettavat kamerat

10. Panoraamakamerat

11. EX-kamerat

12. EMP-kamerat

13. Bi-Spectrum-kamerat

14. Modulaariset kamerat

1. Mitä pitää huomioida valvontakameran valinnassa?

Valvontakameran valinnassa tulee huomioida asennuspaikan haastavat valaistusolot. Jos valvottavaa kohdetta kuvataan myös yöllä tai muuten pimeissä tiloissa, on syytä miettiä minkälaista kuvaa pimeässä halutaan saada aikaan, jotta se on tarkoituksenmukaista.

Edullisimmissa valvontakameroissa hyödynnetään Infrapuna-ledejä, jolloin kamerasta saadaan tyypillisesti melko terävää mustavalkokuvaa. Kalliimman hintaluokan valvontakameroissa puolestaan hyödynnetään muita teknologioita, jotka mahdollistavat nykyään jopa hyvälaatuisen värikuvan melko niukassakin valomäärässä. Värikuvan kiistaton etu on, että tapahtuma ja objektien värit nähdään sellaisena kuin ne oikeasti ovat ja tämä voi auttaa merkittävästi esimerkiksi henkilöiden ja ajoneuvojen tunnistamista jälkikäteen.

Valvontakamera tarvitsee toimiakseen sekä virtaa, että tiedonsiirtoon joko Ethernet-kaapelin tai vaihtoehtoisesti langattoman yhteyden, joka voidaan toteuttaa esimerkiksi mobiililiittymällä tai muulla tavalla. Jos kamera tukee PoE-tekniikkaa (Power over Ethernet), kaapelit syöttävät virtaa datayhteyden kautta, näin erillistä sähköjohtoa ei tarvita. PoE-tekniikan etuna on edullisemmat kaapelointikulut, sillä tiedonsiirtoverkon asentamisen lisäksi ei välttämättä tarvitse asentaa uutta pistorasiaa, jos sellaista ei ennestään ollut kameran asennuspaikan lähellä.

Valvontakameran valintaan vaikuttavat:

• Minkälainen käyttökohde on: toimitilakiinteistö, asuinkiinteistö, teollisuuslaitos, liikenne, ulkotila, kauppakeskus, parkkihalli jne.
• Olosuhteet: sisällä, ulkona, kylmä, kuuma, valoisa, pimeä, sumuinen, pölyinen, häikäisevä valo
• Minkälaisia kohteita kuvataan: ihmisiä, ajoneuvoja, eläimiä, koneita/laitteita, liikennevirtaa, esineitä, liukuhihnaa, raja-aitaa? 
• Minkälaista tarkkuutta kuvalta vaaditaan? Minkä kokoista kuvaa halutaan? Pitääkö ihmiset olla tunnistettavissa? Pitääkö ajoneuvojen rekisteritunnukset näkyä?
• Onko valvontakameran sijoituspaikalle asennettavissa pistorasia ja datakaapeli?
• Saako valvontakameran kiinni tukevasti?
• Onko valvontakamera alttiina ilkivallalle?

Tässä blogissa kuvaillaan tiivistetysti erityyppisten valvontakameroiden ominaisuuksia ja tyypillisiä käyttötarkoituksia. Lyhyesti voi kiteyttää, että melkeinpä olosuhteeseen tai paikkaan katsomatta, aina löytyy sopiva kamera. Eri valmistajilla on omia teknisia ratkaisujaan, joilla pyritään mahdollisimman laadukkaaseen videokuvaan. Teknologiat ovat erilaisia, mutta kaikilla on tavoitteena minimoida laitetta ja kuvaamista häiritsevien asioiden vaikutusta. Joten erityisesti kalliimmissa kameroissa on lukuisia fyysisiä ja ohjelmistoratkaisuja pimeyden, häikäisyn, sateen, jään, lumen, pölyn, kosteuden tai huurtumisen estämiseksi ja ilkivallalta suojautumiseksi.

Koska valvontakamerajärjestelmät ovat monimutkaisia, asiantuntijamme kokosivat hankintaoppaan, jossa on vinkkejä asioista, joita kannattaa huomioida. Löydät maksuttoman oppaan täältä.

valvontaKameratyypit

2. Runkokamerat

Runkokamera lienee suurelle yleisölle tutuin valvontakameramalli, joka on kuitenkin viime vuosina luovuttanut valta-asemaansa muille kameramalleille. Runkokamera on tarkoitettu kuvaamaan samaa vakioitua kuva-alaa, johon se suunnataan asennettaessa. Siinä voi olla kiinteä tai zoomattava objektiivi, jolla kuva tarkennetaan kohteessa sopivaksi. Joissakin runkokameramalleissa on mahdollista vaihtaa kotelointia ja objektiivia asiakkaan tarpeen mukaan.

Ulkokäytössä kosteus ja kylmä ilma saattavat aiheuttaa kameralle vikaantumista, joten siihen voidaan tarvittaessa asentaa suojakotelo ja lämmitysvastus, jos asennuspaikalla on olemassa mahdollisuus erityisen kovaan pakkaseen.

Runkokamera on usein hyvin erottuva ja näkyvä laite, sillä sen hahmo selkeästi pistää esiin seinäpinnasta.  Runkokamera ei edes yritä olla piilossa, vaan sillä halutaan antaa selkeä viesti: "Huomaa, että tätä tilaa valvotaan." Tiedostettu valvontakameroiden läsnäolo vaikuttaa ihmisten käyttäytymiseen, sillä ilkivalta- ja varkaustapauksia ilmenee näissä paikoissa vähemmän, koska kiinnijäämisen riski on olennaisesti suurempi.

Kuva 1. Runkokamera, Axis communications

3. Bullet-kamerat

Bullet-kamerat (engl. bullet = luoti) on periaatteessa pienikokoinen, koteloitu runkokamera. Bullet-kamera on valmis kokonaisuus, jonka osia ei voi vaihtaa, toisin kuin runkokamerassa kotelon ja objektiivin osalta.

Usein valmistajilla on rinnakkaismallit bullet- ja kupukameroista, joissa hyödynnetään samaa kameraa eri  kotelossa. 

Bullet-kamera soveltuu sisä- ja ulkokäyttöön, sekä sisältävät yleensä zoomattavan objektiivin, PoE-tuen, IR-valot (engl. Infra red = infrapuna) yökuvausta, sekä analytiikkaominaisuuksia vaativampaa käyttöä varten.

Kuva 2. Bullet-kamera, Bosch Security and Safety

4. Kiinteät kupu- eli dome-kamerat 

Kupukamerassa objektiivi on jo valmiiksi suojakotelossa, kirkkaan tai tummennetun kuvun sisällä. Kupukameroita valmistetaan sisä- ja ulkokäyttöön, ja niitä on saatavana myös erityisen kestävällä vandaalisuojatulla koteloinnilla. Objektiivi on tyypillisesti zoomattava, joten sopivan kuva-alan säätäminen on helppoa. Joissakin kupukameroissa voi olla jopa 360 asteen näkymä, mutta niitä kutsutaan yleensä panoraamakameroiksi, josta on tässä blogissa oma kappale.

Käyttötarkoitukseltaan ja -ominaisuuksiltaan ne ovat samankaltaisia kuin runko- tai bullet-kamerat, mutta suojakuvun ansiosta kamera on usein huomaamattomampi laite kuin runkokamera, ja se voidaan asentaa esimerkiksi alaslaskettuun kattoon niin, että ainoastaan kupuosa jää näkyviin. Kattoasennuksen ohella sään- ja ilkivallankestävyyden ansiosta, kupukameroita käytetään erityisesti ulkotiloissa asennusjalalla pylvääseen tai seinään kiinnitettynä. Ulkokäytössä kupukameraan onkin suositeltava käyttää sääsuojaa tai erillistä seinäjalkaa kuvun likaantumisen estämiseksi.

Kupukameran etuna voidaan pitää sitä, että suojakuvun ansiosta voi olla mahdotonta sanoa mihin valvontakamera on suunnattu. Kupu myös suojaa kameran linssiä pölyltä ja ilkivallalta. Toisaalta kuvussa on myös omat heikkoutensa, sillä siihen saattaa kertyä pölyä, jota täytyy puhdistaa ettei kuvanlaatu heikkene. Kupu voi myös aiheuttaa häiritseviä heijastuksia kuvaan, jos kamerassa on kuvun sisäiset infrapunavalot. Parempi siis valita malli, jossa ne ovat kuvun ulkopuolella tai varmistaa, että kuvun sisällä on häikäisysuoja joka erottaa linssin ja valot omiksi osioikseen. 

Kuva 3. Kupukamera, Axis communications

Kuva 4. Seinäjalallinen kupukamera, Bosch

5. Turret-kamerat

Turret-kamera on teknisessä mielessä bullet- ja kupukameran hybridi, mutta ilman suojakupua. Turretin etuna on tasainen linssi, joka ei tuota heijastuksia yhtä helposti kuin kaareva kupu.

Yleensä turret on varustettu kiinteällä linssillä, joka pitää tilattaessa valita käyttötarkoituksen mukaan, koska siinä ei ole mitään säätövaraa. Normaalisti malleissa on pari vaihtoehtoa kuva-alan leveydelle, kuten esimerkiksi laajakuva 90 astetta (2,8 mm), 75 astetta (4 mm) ja 50 astetta (6 mm). Kuva-ala määräytyy linssin mukaan ja sitä ei voi muuttaa muuten kuin vaihtamalla koko kamera. 

Kalliimmalla, säädettävällä linssillä halutun kuva-alan säätäminen on helpompaa, noin välillä 3-10 mm eli 90-30 astetta.

Turret-kamera on kenties hieman helpompi kohde ilkivallalle, koska siinä ei ole suojakupua ja siitä on myös helppo nähdä mihin se on suunnattu.

Kuva 5. Turret-kamera, Bosch Security and Safety

6. Kääntöpää- eli PTZ-kamerat 

PTZ-kamera valitaan tyypillisesti vaativaan, aktiiviseen ja ammattimaiseen käyttöön, laajojen ulkoalueiden, laitosalueiden, ostoskeskusten ja muiden sellaisten tilojen valvontaan, joissa valvontakameran asentoa halutaan kääntää esimerkiksi liikkuvien kohteiden mukaan tai tarkentaa objektiivia eri kohteisiin. Moottoroidulla zoomilla kohdetta voidaan kuvata ja seurata kaukaakin. PTZ-lyhenne tulee englanninkielen sanoista Pan Tilt Zoom, joka tarkoittaa suomeksi jotakuinkin panoroi, kallista, zoomaa. 

Perinteisesti kääntöpääkamera on koostunut useista eri komponenteista, mutta nykyään ohjattavat kupukamerat ovat vallanneet alaa moottoroitujen kameroiden tarvitsijoiden keskuudessa.

PTZ-kamera on ohjattavuutensa vuoksi usein valinta kohteisiin, joissa esimerkiksi vartijat käyttävät aktiivisesti valvontakameroita ja pelkän staattisen yleiskuvan katselu ei auta heitä työssään, esimerkiksi myymälävarkaan jäljittämisessä tai teollisuusalueella, jossa yhdellä kameralla on mahdollista tutkia asioita hyvinkin pitkän matkan päästä.

PTZ-kamerat on tarkoitettu vaativiin sisä- ja ulkokohteisiin ja niissä saattaa olla ilkivallankestäviä tai muita erikoiskotelointeja. PTZ-kamerat on myös mahdollista ohjelmoida kääntymään ja kuvaamaan tietyn aikataulun mukaan haluttuja kohteita, jolloin valvojan ei tarvitse erikseen ohjata kameroita. PTZ-kameroita tyypillisesti ohjataan myös kulunvalvonta- tai murtohälytysjärjestelmästä, jolloin kamera kääntyy automaattisesti avautuvan portin tai oven suuntaan.

PTZ-kamera voi olla myös monenlaisessa rungossa kupukamerasta runkokameraan, joten variaatiota löytyy todella runsaasti. Valmistajilla on myös kamerayhdistelmiä, jossa samassa laitteessa voi olla useita erilaisia kääntyviä kameroita eri tarkoituksiin, yksi kamera esimerkiksi kuvaamassa lähelle ja toinen etäämmälle. Valmistajien mielikuvitus ja insinööritaito on todellakin lähtenyt lentoon asiakkaiden erilaisten valvontatarpeiden hanskaamiseksi.  

PTZ-kamera kuvaa yhtä kuva-alaa kerrallaan ja kuvakulman vaihtaminen vaatii moottorin kameran kääntämiseksi. PTZ-kameran heikkous onkin se, että kuvassa saattaa olla kuolleita kulmia, jos juuri silloin tapahtuu jotain kun kamera on kääntyneenä toiseen suuntaan.

Kuva 6. PTZ-kamera, Axis Communications

Kuva 7. PTZ-kamera, Bosch Security and Safety

7. Lämpökamerat

Lämpökamera näyttää päällepäin samalta kuin muutkin valvontakamerat, joten ulkomuodon perusteella sitä on vaikea tunnistaa. Eroavaisuudet löytyvätkin kameran teknologiasta, sillä lämpökameran toiminta perustuu optiikan sijaan lämpösäteilyn kuvaamiseen.

Lämpökameran tarkoituksena ei ole tunnistaa henkilöä, vaan havaita hahmoja lämpötilaerojen avulla sellaisissa olosuhteissa, joissa valoon perustuva optinen kamera ei toimi. Lämpökuva on yleensä mustavalkoista, mutta sitä voidaan tehostaa eri värein, jotta lämpötiloja olisi helpompi havaita.

Lämpökamerat ovat paikallaan kohteissa, joissa on vähän valoa, mutta tarvetta havaita henkilöitä tai kohteita ympärivuorokautisessa valvonnassa. Lämpökameraa ei häiritse valaistus, häikäisevä valo tai varjot, eikä se liioin tarvitse lisävalaistusta. Se kuvaa vaikka pilkkopimeässä, lumimyrskyssä, pölyisessä, savuisessa tai sumuisessa tilassa. Lämpökamera soveltuu myös ylikuumenemisen tai savunmuodostuksen tarkkailuun esimerkiksi teollisuuden prosesseissa tai maantienlaitaan valvomaan tietä ylittäviä eläimiä ja varoittamaan niistä autoilijoita.

Kuva 8. Lämpökamera, Hikvision

Katso myös havainnollinen video lämpökameran kuvasta.

8. Drone

Drone-kamerat soveltuvat ammattikäyttöön myös pelastus- ja etsintätehtäviin, tilannekuvan luomiseen ja suurten yleisötapahtumien valvontaan. Teollisuudessa droneja käytetään laitosalueiden tarkastuksissa, vuotojen paikantamisessa ja lämpökamerakuvauksissa.

Dronejen kuvauskäytössä tulee huomioida lennättämistä koskevat säännökset ja rajoitukset, sekä yksityisyyden suoja. Tietoa lennättämisestä löytyy droneinfo.fi-sivustolta. Dronen voi ohjelmoida tekemään tarkastuslentoja ohjelmoidun aikataulun ja reitin mukaisesti.

Kuva 9. Kuvausdrone lennossa, Pixabay

Drone-kameraan on myös mahdollista liittää videoanalytiikkaa, joka helpottaa asioiden tunnistamista ja niihin reagointia. Katso oheinen video laitosalueen drone-kuvauksesta.

9. Puettavat kamerat

Puettavilla kameroilla voi olla paljon käyttökohteita myös teollisuudessa ja laajoilla laitosalueilla, joten henkilöstön on helppo mennä paikan päälle kuvaamaan lähes mitä tahansa kohdetta. Puettavissa kameroissa erityisen tärkeää on käytettävyys ja kestävyys, koska laitteita saattaa käyttää useampi henkilö ja laitteen koteloinnin tulee kestää kolhuja ja putoamista.

Kuva 10. Puettava kamera, Axis communications

10. Panoraamakamerat

Laaja panoraamakuva on myös hyvin käyttökelpoinen valvontakäytössä ja sitä voidaan saada aikaan muutamilla eri teknologioilla. Tässä blogissa ne on eroteltu kalansilmäobjektiiviin ja multidirectional-kameroihin.

A) Kalansilmäobjektiivikamerat

Ulkoisesti nämä laajaa aluetta kuvaavat kamerat näyttävät yleensä kupukameroilta, mutta keskeisenä erona on erityinen kalansilmäobjektiivi, joka kattaa 180 tai 360 asteen kuva-alan. Yhdellä kameralla pystyy valvomaan samanaikaisesti kaikkea ympärillä tapahtuvaa. Esimerkiksi sisäkattoon asennettuna on mahdollista valvoa koko 360 asteen alueella ihmisvirtoja kulkemassa ison supermarketin hyllyjen välissä. Valvonnan lisäksi laaja yleiskuva antaa mahdollisuuden parantaa kaupan toimivuutta videoanalytiikan avulla, joka voi paljastaa heatmapin avulla asiakkaiden kulkusuunnat. 

Koska yksi 360 asteen kamera kattaa suuren alueen, niitä käyttämällä voidaan vähentää valvontakohteessa tarvittavien kameroiden määrää, mikäli halutaan seurata ihmis-/liikennevirtoja ja tunnistettavuutta ei tarvita. Kalansilmäobjektiivikamera on parhaimmillaan isossa tilassa, kuten esimerkiksi museossa, pysäköintihallissa tai risteyksessä. Sen käyttökelpoisuutta valvontatehtävään voi lisätä merkittävästi videoanalytiikalla.

Kehittyneissä kalansilmäobjektiivikameroissa on mahdollisuus zoomata tiettyyn kohteeseen live-kuvassa tai tallenteessa. Vääntymisenestotoiminnon (dewarp) avulla kalansilmäobjektiivin aiheuttamat kuvan vääristymät eivät häiritse kuvien katselua ja tulkintaa. 

Kuva 11. 360 asteen kamera, Axis communications

Katso myös alla video miltä videokuva näyttää kalansilmäobjektiivin läpi tarkasteltuna. Dewarp-toiminnon avulla pullonpohjamainen, pyöreä kuva on jaettavissa useampaan, tyypillisesti neljään, suoristettuun kuvaan joita on helpompi tulkita. 

B) Multidirectional-kamerat

Multidirectional-kamera on tyypillisesti pyöreä kotelo, jonka suojassa on useita objektiiveja, esimerkiksi 4 erillistä kameraa. Tämän kameran tarkoituksena on myös luoda alueesta 360 asteen yleiskuva, mutta toisin kuin kalansilmäobjektiivissa, tämä kamera muodostaa neljä erillistä videokuvaa/-tallennetta, joita tosin voidaan vaikkapa valvomossa katsoa samanaikaisesti tai laittaa rinnakkain ison panoraamakuvan tapaan.

Panoraamakamera soveltuu erityisen hyvin kaupunkivalvontaan kaduilla tai aukioilla. Kehittyneimmissä versioissa saattaa olla äänitunnistus, joka automaattisesti kääntää ja tarkentaa kameraa äänilähteen suuntaan. Lisäksi liiketunnistimilla kamera voi seurata kohdetta automaattisesti.

Kuva 12. Multidirectional-kamera, Bosch Security and Safety

11. EX-kamerat

Räjähdysvaarallisiin tiloihin suunnitellut ex-kameroissa (engl. explosion protected) samoja kuvausominaisuuksia, kuten muissakin kameroissa. Erityistä näissä kameroissa on luonnollisesti ulkokuoren erityinen lujuus, jossa materiaalina usein käytetään ruostumatonta terästä. Lisäksi nämä kamerat kestävät paremmin äärilämpötiloja, tärinää, tuulta tai ohiajavia ajoneuvoja. 

Kuva 14. Ex-kamera, Hikvision

12. EMP-kamerat

Elektromagneettinen pulssi on lyhyt purkaus sähkömagneettista energiaa. Se voi siirtyä neljällä tavalla, sähkö- ja magneettikentän kautta, sähkömagneettisena säteilynä tai johtumalla. Elektromagneettinen pulssi voi syntyä salaman, sähköstaattisen purkauksen, ydinräjähdyksen tai kytkentäpulssin vuoksi. Pienet pulssit aiheuttavat haittoja, korkeajännitteiset kipinöintiä ja suuret voivat aiheuttaa suurta vahinkoa sähkölaitteille.

EMP:iä vastaan suojaudutaan Faradayn häkillä ja erityissuodattimilla. Kuparikaapelin sijaan voi käyttää valokuitua. (Lähde: Wikipedia)

Myös valvontakameroita ja niihin liittyviä laitteita ja tarvikkeita valmistetaan kestämään elektromagneettisia pulsseja. EMP-kamera kokonaisuudessaan, sekä virtalähde, johdot tulee olla suojattu erityisillä koteloinneilla. EMP-kameroita käytetään lähinnä maanpuolustuksessa, valtionjohdon tiloissa, liikenteessä ja muissa kriittisissä kohteissa.

Kuva 14. EMP-kamera, Pontis EMC Products

13. Bi-spectrum-kamerat

Tässä kameratyypissä on samassa laitteessa sekä normaali, optinen videokamera että lämpökamera. Käyttötarkoitus liittyy yleensä esimerkiksi ylikuumenemiselle herkän laitteen tai koneen tarkkailuun, jotta käyttökatkokset tai toimintahäiriöt olisivat ennakoitavissa. Laitetta käytetään myös henkilöturvassa, palon tarkkailuissa, merialueilla pelastustarkoitukseen ja monissa muissa paikoissa, joihin yleensä käytetään lämpökameraa.

Bi-spectrum-kameran etu on se, että samalla kameralla saadaan aikaan tarvittaessa näkyvä kuva kohteesta ja joissakin malleissa yhdistettyä kuvat antamaan parempaa lämpökamerakuvaa. 

Tyypilliset paikat, joissa bi-spectrum-kameraa käytetään ovat laitos- ja tehdasalueet, sähkökaapit, datakeskukset, energialaitokset, kuljetukset tai jäähdytetyt varastot.

Kuva 15. Bi-Spectrum kamera, Hikvision

14. Modulaariset kamerat

Vakoiluelokuvissa olet varmaankin nähnyt huonetilaan piilotetun kameran, jolla maailman herruuteen pyrkivä inha roisto pyrkii urkkimaan kannoillaan hyörivän agentti James Bondin tietoja. James tosin nokkelana vakoilijana aina huomaa piilotetun kameran ja mikrofonin ja pian ovat pahantekijöiden päivät luetut. 😎

Bisneksessä modulaaristen kameroiden avulla videokamera on mahdollista liittää huomaamattomasti osaksi melkein mitä tahansa järjestelmää tai laitetta, kuten esimerkiksi pankkiautomaattia tai hälytysajoneuvoa.

Tyypillisesti sensori, eli kameran objektiivi ja keskusyksikkö ovat erillään, jotta kamera on mahdollista sijoittaa melkein mihin tahansa. Modulaariset kamerat ovat huomaamattomia, koska kamera on hyvin pieni ja sen tarkoituksena onkin kuvata tilaa huomiota herättämättä. Toisaalta pienuutensa vuoksi modulaariset kamerat soveltuvat erinomaisesti myös ahtaisiin paikkoihin, esimerkiksi valvomaan koneiden tai laitteiden toimintaa paikoissa, joihin ei iso kamera mahdu.

Kuva 16. Modulaarinen kamera, Axis communications

Yhteenveto

Kuten blogin pituus ja sisältö antaa ymmärtää, valvontakameratyyppejä on jo nyt olemassa todella paljon ja tekninen kehitys jatkuu edelleen, joten mielikuvitus on lähinnä esteenä sille mitä voidaan valvoa kameran avulla.

Jos mieltäsi askarruttaa jokin kysymys tai tietynlaisen kameratyypin soveltuvuus käyttötarkoitukseen, voit varata keskusteluajan videovalvonta-asiantuntijamme kalenterista. Keskustelu on maksuton, eikä se velvoita mihinkään. Autamme mielellämme!