Integrace IP kamer a dohledového systému Digifort do SCADA systému Reliance

28. ledna, 2019 | Reliance SCADA

IP kamera, také nazývaná síťová kamera, je druh kamery, která pro přenos dat (videa) využívá počítačové sítě. Přenos dat je digitální. Rozdíl oproti analogovým kamerovým systémům (CCTV) je tedy zřejmý a výhody z něj vyplývající také. IP kamery bývají často srovnávány s počítačovými kamerami (webovými kamerami). Zde je na místě zmínit zásadní rozdíl, který spočívá v tom, že IP kamera funguje autonomně. Je zapojena do počítačové sítě, je dostupná pod svou IP adresou a poskytuje data (video) jednomu nebo více klientům současně. Webová kamera je připojena k počítači (nebo je součástí notebooku či monitoru) zpravidla pomocí rozhraní USB a data poskytuje pouze tomuto počítači. Její možnosti jsou proto omezené. IP kamery se dnes využívají pro monitorování určeného prostoru (obchodní prostor, soukromý pozemek, výrobní linka apod.).

První typy IP kamer, které jsme připojovali do SCADA systému Reliance, byly kamery od výrobců Axis Communications a VIVOTEK Inc. Použili jsme jejich nativní ovladače, které umožňují využít veškeré nabízené funkce IP kamer. Později jsme přidali podporu kamer od společnosti Pelco by Schneider Electric. Uvědomili jsme si, že na světě jsou stovky výrobců a tisíce modelů kamer a že není v našich silách vyvíjet drivery, které by umožňovaly integraci všech těchto modelů. Naštěstí se brzy našlo řešení v podobě napojení na systém Digifort, které popisujeme v další části tohoto článku.

Podpora ve SCADA systému Reliance

SCADA systém Reliance má nativní podporu pro IP kamery těchto výrobců:

• Axis Communications
• VIVOTEK Inc.
• Pelco by Schneider Electric

Pro každý typ je k dispozici samostatná komponenta umožňující vložit video přímo do vizualizačního okna. Nativní podpora znamená, že komponenty využívají ovladačů dodávaných výrobcem IP kamery. Tyto ovladače proto musí být nainstalovány na všech počítačích, kde jsou provozovány runtime moduly, které mají zobrazovat obraz kamery. Integrace IP kamer je jednoduchá. Stačí vložit příslušnou komponentu do vizualizačního okna, zadat IP adresu kamery, zadat přihlašovací údaje, nastavit model kamery, případně typ videa (MPEG-4, H.264, Motion JPEG apod., podle toho, co kamera podporuje), a spustit vizualizační projekt. Poté se v okně objeví obraz IP kamery.

V závislosti na výrobci a modelu IP kamery je dále možné:

• otáčet kamerou a přibližovat obraz (PTZ)
• řídit spojení s kamerou pomocí proměnné (snížit tak množství dat přenášených v počítačové síti)
• provádět záznam videa do souboru
• řídit provádění záznamu pomocí proměnné (např. zaznamenávat video pouze tehdy, když je kamerou zabíraný stroj v chodu)
• napojit proměnné ve vizualizaci na externí vstupy a/nebo výstupy a číst, resp. zapisovat hodnoty těchto vstupů/výstupů, je-li jimi kamera vybavena

Nativní podpora IP kamer ve SCADA systému Reliance není zpoplatněna (není pro ni vyžadováno pořízení licence).

Na základě našich zkušeností a informací od našich systémových integrátorů doporučujeme do systému Reliance integrovat IP kamery Axis a Vivotek.

Jak postupovat, pokud moje kamera není podporována

Pokud z nějakého důvodu nemůžete použít výše uvedené kamery (Axis, Vivotek, Pelco), nemusíte hned zoufat. Stále existuje několik způsobů, jak vaši kameru do systému Reliance integrovat, i když výčet podporovaných funkcí může být omezený.

1. Digifort

Digifort je doporučeným řešením. Jde o profesionální a celosvětově rozšířený dohledový systém vyvíjený stejnojmennou brazilskou společností. Umí připojit a integrovat většinu IP kamer, které jsou v současnosti na trhu. Digifort zajišťuje veškerou správu kamer a ukládání záznamů videa a rovněž obsahuje uživatelsky vstřícný dohledový software, jehož vizuální část může být velice snadno vložena do vizualizačního okna systému Reliance. V tomto okně tak může být obraz jedné nebo více kamer od různých výrobců uspořádaných do sestavy (Screen View), kterou lze v systému Digifort připravit. Nejprve je nutné systém Digifort nainstalovat a přidat do něj vaši kameru, jak ukazuje toto video.

Integrace systému Digifort do SCADA systému Reliance je snadná a podobná jako u ostatních kamer. Stačí vložit komponentu Digifort do okna a zadat název serveru, adresu serveru, verzi serveru (podporován je Digifort 7 a 7.2), přihlašovací údaje a název kamery nebo sestavy (Screen View), pod kterým je v systému Digifort zaregistrována.

Po spuštění projektu se objeví dohledový modul systému Digifort vložený do vizualizačního okna.

Pro systém Digifort je nutné zakoupit licenci na příslušný počet kamer. Pro integraci do runtime modulů systému Reliance stačí edice Standard. Pro integraci do tenkých klientů je vyžadována edice Professional. Systém Digifort lze zdarma vyzkoušet spuštěním Demo licence, která funguje 4 hodiny.

2. Komponenta Multimediální přehrávač

Multimediální přehrávač je komponenta SCADA systému Reliance, která umožňuje přehrát multimediální soubor nebo stream. Lze volit mezi následujícími typy přehrávačů:

• interní přehrávač (MCI)
• Windows Media Player
• VLC Media Player

Většina IP kamer na trhu poskytuje videostream (např. RTSP) na předem definované adrese (URL). Pokud URL takového streamu zadáte do komponenty Multimediální přehrávač a zvolíte typ přehrávače, který stream umí přehrát, máte vyhráno a video bude vloženo do vizualizačního okna. Je nutné si však uvědomit, že jde pouze o příjem dat. To znamená, že kameru nelze ovládat (PTZ) a že ani nelze na úrovni Reliance provádět záznam videa.

Pozn.: Pro 32bitovou verzi systému Reliance je nutné použít 32bitovou verzi přehrávače.

3. Komponenta Obrázek

Komponenta Obrázek se v systému Reliance zpravidla používá pro vložení statického obrázku do vizualizačního okna, který se odkazuje na obrázek importovaný do Správce obrázků. Vazba však může být i dynamická a zdrojem obrázku může být i soubor na disku nebo internetová adresa obrázku (URL). Skutečná adresa obrázku je určena hodnotou proměnné typu String napojené v komponentě.

Většina IP kamer na trhu poskytuje aktuální snímek (tzv. snapshot) na předem definované adrese (URL). Pokud URL snapshotu nastavíte do uvedené proměnné, objeví se snapshot v komponentě a bude obnovován se zadaným intervalem aktualizace. Stejně jako u komponenty Multimediální přehrávač jde pouze o příjem dat (tj. bez PTZ a záznamu).

Podpora IP kamer v tenkých klientech

Tencí klienti systému Reliance (Web Client a Smart Client) mají zabudovanou podporu pro získávání obrazu (série snapshotů) z IP kamer. Obraz mohou přijímat dvěma způsoby:

1. Přímým připojením k IP kameře

Toto je preferovaný a z hlediska rychlosti přenosu optimální způsob. Požadavkem však je, aby IP adresa kamery byla dostupná z klientského počítače. Tento způsob získávání obrazu umožňuje pouze webový klient.

2. Připojením k datovému serveru Reliance

Tento způsob získávání obrazu se používá tehdy, pokud IP adresa kamery není z klientského počítače (tabletu, chytrého telefonu) dostupná. Když jsou tedy např. datový server a IP kamera uvnitř firemní sítě, ale pouze datový server je dostupný z internetu, požádají tencí klienti o snímek datový server, ten snímek stáhne v rámci vnitřní sítě z IP kamery a pošle jej klientovi mimo vnitřní síť.

Způsob získávání obrazu je možné nastavit v dialogu Možnosti webového klienta. Jde o volbu Počítač připojen do stejné sítě jako datový server. Je-li tato volba aktivní, bude použit první způsob, v opačném případě způsob druhý.

Podporovány jsou komponenty IP kamera Axis, IP kamera Vivotek, IP kamera Pelco (nepodporuje PTZ) a Digifort (umožňuje získávání obrazu kamery – bez podpory Screen View – a ovládání kamery).

ONVIF

ONVIF je otevřené sdružení výrobců v oblasti IP videa a jeho zpracování, jehož členy jsou např. společnosti Axis Communications, Bosch, Sony Corporation či AVTECH. Standard ONVIF je založen na technologiích WSDL + SOAP (výměna neobrazových dat), RTP/RTSP (přenos videa) a komprimačních formátech MJPEG/MPEG-4/H.264. SCADA systém Reliance v současné době standard ONVIF nepodporuje, jeho implementace je však do budoucna plánována. IP kameru s podporou standardu ONVIF je možné připojit prostřednictvím systému Digifort.