Rola projektanta w procesie tworzenia stanowiska operatora systemów dozoru wizyjnego

Cezary Mecwaldowski

Każdy, kto ma wieloletnie doświadczenie pracy w branży zabezpieczeń elektronicznych, zauważył niejednokrotnie, jak mało uwagi projektanci poświęcają stanowiskom operatora systemu dozoru wizyjnego (VSS – Video Surveillance System)[1].

WW projektach systemów zabezpieczeń elektronicznych najczęściej można odnaleźć nie więcej niż pół strony opisu stanowiska oraz wykaz urządzeń w zestawieniu materiałów. W nielicznych projektach pojawia się rysunek, jakaś aranżacja pomieszczenia i stanowiska operatora. Niezbędny, precyzyjnie określony cel systemu zostaje spłycony do określenia obszarów poddanych dozorowi za pomocą kamer i czasu archiwizacji zapisu sygnału wizyjnego.

Współczesne systemy można łatwo rozbudowywać, z kilkudziesięciu kamer robią się setki i tysiące. Ściana monitorów rozrasta się, dopóki znajduje się miejsce na kolejny monitor. W konsekwencji pojawia się rozczarowanie użytkownika lub inwestora, gdy taki system nie spełnia założonych oczekiwań. Dochodzi do zdarzeń: wandalizmu, rozboju, kradzieży, a operator nie tylko nie dostrzega początku zagrożenia, ale także dowiaduje się o nim po czasie, z innych źródeł, a nie własnej obserwacji. W skrajnych przypadkach dochodzi do tragedii w „oku kamery”, np. stale monitorowani osadzeni w więzieniach dokonują samobójstw lub duża dynamika pożaru w markecie po kilkunastu sekundach pozbawia operatora wglądu w sytuacje i praktycznie uniemożliwia prowadzenie ewakuacji osób[2].

To projektant, jako doradca inwestora, projektując system dozoru wizyjnego na podstawie analizy zagrożeń i ryzyka ich wystąpienia, powinien oprócz parametrów technicznych systemu, określić liczbę operatorów wymaganych do jego obsługi, w zależności od:

− celu stosowania systemu dozoru wizyjnego lub zintegrowanych systemów zabezpieczeń,

− ograniczeń psychofizycznych operatora i ergonomii stanowiska,

− obciążenia zadaniami, procedurami.

Skąd inwestor miałby posiadać wiedzę, ilu operatorów jest niezbędnych do efektywnej obsługi systemu i realizacji zadań, jeśli nie od projektanta. Należy przy tym rozróżnić możliwość wykonywania założonych zadań przez operatora, od jego kompetencji i szkoleń.

Podstawą projektu zabezpieczeń elektronicznych jest precyzyjne określenie celu stosowania, który zostanie zapisany w dokumentacji „Wymagania użytkowe” systemu. Cel ten powinien wynikać z rzetelnej analizy zagrożeń uwzględniającej np. ryzyko występowania zdarzeń, ich liczbę oraz ocenę ważności. Wskazany cel to jednocześnie określona rola, jaką będzie spełniał system VSS w systemie bezpieczeństwa obiektu lub obszaru i stanowi podstawę do jego prawidłowego zaprojektowania, w tym stanowiska operatora. System dozoru wizyjnego może spełniać następujące podstawowe role:

− prewencyjną – zapobieganie zdarzeniom,

− zdarzeniową – działanie w trakcie zdarzeń,

− postzdarzeniową – działanie po zdarzeniu, dowodowe.

Powyższy podział ról wpisuje się także w typy operatorów wymieniane w literaturze[3]:

Typ 1 – typowy operator systemu dozoru wizyjnego, który reaguje na dostrzeżone zagrożenie w obserwowanych obrazach, steruje kamerami i systemem, korzysta ze środków łączności do powiadamiania.

Typ 2 – operator zintegrowanych systemów zabezpieczeń (a także SCADA), który reaguje na różne sygnały alarmowe i dopiero do ich weryfikacji korzysta z dozoru wizyjnego, z obrazu z kamer lub jego zapisu – to także ta sytuacja, gdy do wspomagania operatora zastosowano analizę obrazu VCA (video content analysis) lub/i sztuczną inteligencję AI.

W skrajnym przypadku system dozoru wizyjnego może być bez operatora (pełni jedynie funkcję dowodową), w pośrednim operator będzie pracował tylko w określonych godzinach funkcjonowania obiektu lub reagował na alarmy i korzystał z dozoru wizyjnego do ich weryfikacji, po rolę prewencyjną w obiektach infrastruktury krytycznej i innych. Pomieszczenie, w którym znajduje się stanowisko operatora, musi spełniać co najmniej wymagania przepisów BHP i ergonomii stanowiska. W obiektach wymagających zdalnego monitorowania i odbioru alarmów parametry pomieszczeń centrum monitoringu i odbioru alarmu podaje norma PN-EN 50518:2019 – Centrum monitoringu i odbioru alarmu. Wprowadza ona podział centrów monitorowania alarmów na dwie kategorie: pierwszą, gdy monitoruje się sygnały z zastosowań dotyczących ochrony obiektów, oraz drugą, gdy występuje monitorowanie sygnałów z zastosowań pozaochronnych. Zgodnie z założeniami w przypadku monitorowania alarmów należy brać pod uwagę 2. typ operatora.

Niestety często próbuje się połączyć zadaniowo wspomniane typy operatorów na jednym stanowisku. Dochodzi wtedy do rozczarowania, gdyż operator nie spełnia oczekiwań efektywnej obsługi zdarzeń. Tylko precyzyjne założenia na etapie uzgodnień, gwarantują podjęcie właściwych kroków w projektowaniu stanowiska operatora, przy uwzględnieniu zasad wiedzy technicznej i ergonomii. Projektant znajdzie niezbędne informacje w kilku normach[3]. Mogą być różne konfiguracje samego stanowiska i urządzeń, przy czym należy brać pod uwagę dwa główne rodzaje monitorów:

− monitory stanowiskowe, szczegółowe, incydentalne

– służą do szczegółowej, stałej lub doraźnej obserwacji. Są z nimi związane parametry określające wymaganą wielkość obiektu na obrazie, np. zawarte w normie PN-EN 62676 – Systemy dozorowe CCTV stosowane w zabezpieczeniach (niezbędna wielkość bodźca wzrokowego zależna od rozdzielczości obrazu);

− ściana monitorów, tzw. Video Wall – służy do ogólnej, doraźnej obserwacji oraz współpracy i wymiany informacji pomiędzy operatorami.

Najważniejsze zasady dotyczące monitorów na stanowisku operatora:

• Wielkość piksela obrazu niezbędna do obliczenia odległości obserwacji (z uwzględnieniem parametrów optycznych oka). Odległość obserwacji monitora lub ekranu można wyliczyć ze wzoru prezentowanego w normach: odległość [mm] = wielkość piksela ekranu [mm] x 3,4.
• Przy zastosowanej rozdzielczości obrazu wielkości piksela zgodnie z normą należy uwzględnić wielkość obiektu w obrazie, który spełnia warunki odpowiedniego bodźca wzrokowego pozwalającego operatorowi na wymaganą reakcję: monitorowanie – detekcja – obserwacja – rozpoznanie – identyfikacja – inspekcja.
• System musi być łatwy w obsłudze i umożliwiać szybkie przełączanie obrazów pomiędzy monitorami zgodnie z PN-EN 62676-4 (Wytyczne stosowania).

Ta zasada umożliwienia szybkiej reakcji operatora dotyczy całego systemu zgodnie z normą PN-EN 62676-1 (Wymagania systemowe – Postanowienia ogólne).

• Rozmieszczenie monitorów z zachowaniem zasad ergonomii pozycji operatora, z uwzględnieniem wysokości montażu, kąta prostego pomiędzy płaszczyzną ekranu a linią wzroku, zakresu widzenia ostrego – centralnego – peryferyjnego oraz czasu niezbędnego do świadomego rozpoznania na obrazie czy zagrożenie występuje, czy nie (2-3 sekundy na jeden obraz lub scenę o niewielkim stopniu złożoności).

Powyższe zasady odnoszą się również do nowych technologii wyświetlania obrazów, które pojawiają się obecnie:

− ekrany bezramkowe, wielkoformatowe,

− ekrany wielkoformatowe, modułowe LED full HD (fot. 1),

− projektory laserowe,

− monitory Ultra Wide 32:9 5k (fot. 2).

Zapewniają nową jakość wyświetlania, pozwalającą uzyskać niespotykany dotychczas kontrast i odwzorowanie czerni, w niewielkim stopniu zależną od poziomu oświetlenia w pomieszczeniu – przy pełnym wsparciu procesorów obrazu, realizujących dowolne układy wyświetlania, podziału ekranów i skalowania.

Trwają także próby zastosowania okularów HoloLens i VR (uwaga! Technologia VR może wywoływać efekt choroby lokomocyjnej, zaburzenia równowagi, lęk wysokości itp.).

Z powyższych zasad wynika, jak wiele jest czynników mogących wpłynąć negatywnie na efektywność pracy operatora:

− odległość obserwacji sięga poza parametry optyczne jego wzroku,

− umiejscowienie monitorów w sposób nieergonomiczny, poza obszarem widzenia centralnego,

− efektywność obserwacji maleje ze wzrostem liczby obserwowanych obrazów, scen i monitorów: mniej rozpoznanych zdarzeń i dłuższy czas reakcji na zdarzenie,

− nie każda osoba nadaje się na operatora ze względu na brak predyspozycji psychofizycznych.

Systemy dozoru wizyjnego stały się w wyniku agresywnego marketingu producentów i dostawców, przede wszystkim w miastach, synonimem bezpieczeństwa. Tylko czy słusznie? Ostatnie statystyki[5] plasują Warszawę na 23. miejscu pod względem miast o największej liczbie kamer (ok. 14 tys.). Od razu pojawia się pytanie o liczbę operatorów.

Z raportu pokontrolnego NIK[6] z 2013 r. wynika, że w Warszawie były 323 kamery, które obsługiwało 188 operatorów w 17 Centrach Oglądowych. Jak jest obecnie? Kolejne pytane – czy to za dużo, za mało, a może w sam raz, by efektywnie realizować zadania? Wg badań BBC, mieszkaniec Londynu znajduje się w oku kamery średnio 12 razy w ciągu dnia[7]. To znaczące ograniczenie prawa do prywatności, a okazuje się, że wraz ze wzrostem liczby kamer poziom bezpieczeństwa nie rośnie, wręcz odwrotnie – obniża się.

Podam kilka przykładów cech psychofizycznych, które powinien uwzględnić projektant stanowiska operatora na etapie analizy ryzyka, określania parametrów technicznych, przygotowania procedur oraz doboru niezbędnej liczby operatorów systemu:

• Czy operator może wykonywać równocześnie wiele zadań? Nie powinien. Mózg przełącza uwagę pomiędzy zadania. W tym samym czasie można realizować tylko jedno świadome zadanie (różne zadania można wykonywać równocześnie tylko wtedy, gdy są one automatyczne, wyuczone, bez udziału świadomości). Wykonywanie wielu zadań jednocześnie fragmentuje uwagę i zwiększa ryzyko błędu.
• Czynność obserwacji stanowi znaczny wysiłek dla mózgu – pochłania około 30% energii.
• Ile monitorów i obrazów może obserwować operator? Odpowiedź zależy od trzech wspomnianych już zależności:

1. ile zadań jednocześnie on może wykonywać,
2. jaki ma wyznaczony zakres widzenia centralnego i peryferyjnego (fot. 3),
3. jaką wyznaczono odległość obserwacji zależną od ergonomii obserwacji, typu monitora i wielkości piksela obrazu (wg podanego wyżej wzoru).

• Zjawisko „torowania uwagi” (perswazja) może spowodować, że operator nie zauważy zdarzeń poza tymi, na które wybiórczo skierowano jego uwagę – wskazanie wybranych celów obserwacji.
• Zjawisko widzenia tunelowego – w sytuacji silnego stresu, widzenie ostre i centralne dodatkowo zawęża się.
• Zjawisko A. L. Yarbusa to przykład kierowania uwagi i wybiórczego dostrzegania szczegółów, gdy obserwator ma za zadanie przyjrzeć się obrazowi; kiedy później odpowiada na pytania dotyczące szczegółów obrazu, z reguły nie potrafi ich szczegółów podać, choć wydają się oczywiste (fot. 4).
• Zjawisko ślepoty z powodu braku podzielnej uwagi, tzw. efekt goryla – w nieco odmiennej formie doświadcza tego zjawiska osoba oglądająca film na ekranie telewizor, tak pochłonięta akcją, że nie zauważa pojawiającej się informacji o zbliżającym się automatycznym wyłączeniu odbiornika. Nie zauważa tej informacji, mimo iż zajmuje ona prawie 1/3 ekranu (fot. 5).

Nasza psychika ma zbyt dużo wad, aby zapobiec kryzysowi, dlatego systemy muszą być konstruowane tak, aby maksymalnie wspierać operatora, a nie pogłębiać ryzyka popełnienia błędów. Obecnie projektant może zastosować dedykowane wyposażenie i umeblowanie dla stanowisk operatorów. Mając gwarancję producentów tegoż wyposażenia, iż uwzględnia ono aktualne zasady wiedzy technicznej oraz obligatoryjne wymagania ergonomii.

Co ważne, projektant powinien zadbać w projekcie o zapisy dotyczące testów systemu dozoru wizyjnego, zarówno w zakresie sprawdzenia parametrów jakościowych systemu po jego wykonaniu, jak i testów realizacji założonych zadań oraz procedur przez operatorów. Wykonanie tych testów, będzie niezbędne do rozliczania pracy operatorów i ich ewentualnej odpowiedzialności.

Przypisy:
1.  Artykuł powstał na podstawie wniosków z wystąpienia eksperckiego „Rola projektanta w tworzeniu stanowiska operatora systemu dozoru wizyjnego" podczas konferencji SPIN 17 w dniu 26 września 2019 r. oraz dyskusji, która wywiązała się w jego trakcie jak i po zakończeniu.
Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z 7 czerwca 2010 r. w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów. (Dz.U. nr 109, poz. 719). 
2. Pożar marketu w miejscowości Kemerovo w Rosji, https://www.youtube.com/watch?v=d8m14KWrx_I dostęp dnia 24.11.2019 r.
3. R. Pikaar, D. Lenior, K. Schreibers, D. Bruijn, “Human Factors Guidelines for CCTV system design” Melbourne 2015
4. PN-EN 62676; PN-EN 1104; PN-EN 50518; PN-EN 50398; PN-EN 50131; PKN-CLC/TS 50131-7
5. P. Bischoff: „The world’s most – surveilled cities”, www.comparitech.com dostęp 15.11.2019 r.
6. Raport NIK „Funkcjonowanie miejskiego monitoringu wizyjnego” LLU - 4101-01-00/2013, 2013
7. Kanał BBC HD „Ziemia 2050”, dostęp 18.09.2017

Cezary Mecwaldowski Wykładowca zajmujący się szkoleniami zawodowymi i specjalistycznymi z zakresu zabezpieczeń elektronicznych, stosowania urządzeń do kontroli, nowych rozwiązań w dziedzinie systemów alarmowych. Projektant z praktyką zagraniczną. Absolwent Politechniki Łódzkiej o specjalizacjach: energetyka przemysłowa i informatyka stosowana.