Проект модернизации системы видеонаблюдения
Введение
Желание жить вне опасности следует
в общепринятой иерархической системе
потребностей, предложенной Маслоу, сразу
после физиологических нужд. Это
понятие не ограничивается личной безопасностью,
также важна стабильность и сохранность
материальных ценностей. Для обеспечения
безопасности имущества от преступных
посягательств используется три
класса средств: средства обнаружения,
физические барьеры и силы охраны.
Среди современных средств обнаружения видеонаблюдение в отличие от извещателей и радиолокации имеет ряд преимуществ. Основными из них являются возможность более полно оценить обстановку, отсутствие ложной тревоги и способность выявлять и более того регистрировать преступные посягательства при наличии постоянной санкционированной активности в зоне наблюдения.
Начало эры технических средств наблюдения связывают с появлением миниатюрных фотоаппаратов в первой половине ХХ века. Они использовались для скрытого получения визуальной информации. Основным недостатком фототехники является отсутствие возможности наблюдения объекта в реальном времени, фиксировать перемещение объекта съемки. Основой первых малогабаритных телевизионных камер, позволявших наблюдать за движением объектов, были электровакуумные элементы.
Существенным прорывом в развитии охранного телевидения явилось распространение в 80-х годах камер на основе ПЗС-матриц, которые позволили еще больше снизить габариты и повысить надежность работы телекамер. Помимо этого ПЗС-камеры обладают значительной чувствительностью в инфракрасном диапазоне, что делает возможной съемку в полной темноте.
Непрерывное совершенствование
и массовое производство оборудования
для охранного телевидения
Система видеонаблюдения в простейшем случае состоит из видеокамеры и монитора, на который поступает видеоинформация. Но так, как обычно для создания адекватной системы охранного телевидения нужно более одной камеры используются устройства позволяющие использовать один видеомонитор для приема сигнала от нескольких видеокамер. Также чаще всего существует необходимость записи принятых видеосигналов для дальнейшего воспроизведения и анализа. Поэтому регистрирующие устройства также являются неотъемлемой частью системы видеонаблюдения.
На данный момент на рынке современного цифрового оборудования существуют следующие виды камер видеонаблюдения:
- стандартные - самый распространенный тип камер. Устанавливаются при помощи кронштейна на любую горизонтальную поверхность (стены, потолки и т.д.) Для установки в уличных условиях, помещаются в защитный термокожух. Стандартные камеры кроме своей основной функции, также выполняют демонстративную, т.е. отпугивают злоумышленника. Преимуществом стандартных камер является то, что на них можно "прикрутить" практически любой объектив с нужным вам углом обзора и приближением;
- купольные камеры - устанавливаются исключительно на потолок. Большинство моделей достаточно компактны и не привлекают внимания;
- малогабаритные камеры - могут иметь различную форму (цилиндрическая, овальная, прямоугольная и т.д.). По размерам обычно сравнимы со спичечным коробком. Часто применяются там, где нужно сохранить дизайн интерьера или не привлекать внимания;
- бескорпусные камеры - Представляют из себя "голую" плату небольших размеров, которую можно встроить в нужный корпус. Чаще всего используются для скрытой установки, либо установки в малогабаритные термокожухи. За счет отсутствия корпуса такие видеокамеры стоят дешевле стандартных;
- закамуфлированные камеры - чаще всего выглядят как охранный или дымовой датчик. Ипользуются для скрытого видеонаблюдения;
- уличные камеры - предназначены
для установки в уличных условиях. Такие
камеры имеют герметичный корпус с подогревом,
солнцезащитный козырек и чаще всего встроенную
инфракрасную подсветку.
Стоимость уличной камеры всегда ниже,
чем стоимость аналогичной стандартной
камеры, размещенной в термокожух;
- поворотные камеры - позволяют удаленно приближать/удалять объект наблюдения и поворачиваюся по вертикали/горизонтали. Данный тип камер - самый дорогой;
Устройства обработки
видеосигналов призваны обеспечить
прием информации от нескольких видеокамер.
Разные типы устройств обладают своими
особенностями. Среди устройств
обработки видеосигналов
- специализированные устройства, выполняющие ограниченный набор функций и работающие, как правило, в реальном времени. К этой категории относятся всевозможныевидеомикшеры, видеокоммутаторы, генераторы спецэффектов, синхронизаторы, транскодеры и т. д.;
- устройства обработки видеосигналов на базе компьютеров PC, Amiga, Macintosh, Silicon Graphics, Alfa DEC и т. д. Обычно эти устройства выполняются в виде плат или внешних блоковактивно взаимодействующих с компьютером при помощи программного обеспечения. Такие устройства редко работают в реальном времени, но имеют практически неограниченные возможности;
- управляющие и вспомогательные устройства, которые управляют видеоаппаратурой (видеомагнитофонами, видеокамерами, видеомикшерами, коммутаторами и т. д.). Они могут быть как автономными, так и входить в состав компьютерного видеокомплекса. К этой категории относятся видеомонтажные контроллеры, платы линейного видеомонтажа, управляющие системы и т. д.
Среди оборудования предназначенного
для регистрации событий
- специализированные видеомагнитофоны;
- цифровые автономные видеорегистраторы;
- видеосистемы на базе компьютеров и видеосерверы.
Важно учитывать при выборе оборудования, чтобы система охранного телевидения и ее характеристики не рассматривались в отрыве от реальных условий ее эксплуатации. Только учет действия внешних факторов в дополнение к исследованию аппаратных параметров может привести к желаемому результату, а именно созданию системы, полностью отвечающей требованиям по обнаружению проникновения и прочих несанкционированных действий в зоне наблюдения.
Целью данного дипломного проекта является модернизация уже существующей системы видеонаблюдения в Уральском Научно – Исследовательском Институте Геофизики. Данная система имеет ряд недостатков, и в ходе проектирования предусматривается их анализ и разработка комплекса мероприятий по их ликвидации.
1 Обоснование проекта.
Целью установки системы видеонаблюдения, является необходимость слежения за ситуацией в коридорах и функционального контроля проходного пункта.
Существующая система видеонаблюдения основана на базе аналогового оборудования, которая монтировалась в 2006 году, устарела и не позволяет надлежащим образом следить за ситуацией.
На основании требований заказчика, обновить систему видеонаблюдения, мы выбираем IP- видеонаблюдение т.к. она обладает рядом преимуществ.
Системы видеонаблюдения бывают разных типов и строятся на базе различного оборудования.
Начиналось все с аналоговой системы. Использовались различные квадраторы, камеры видеонаблюдения и т.п. оборудование. Сейчас уже практически уже не ставится ввиду своих малых возможностей. Современные системы видеонаблюдения начинаются с цифровых видеорегистраторов.
Система видеонаблюдения на базе видеорегистратора.
Благодаря прогрессу
современные цифровые видеорегистраторы
намного расширили свои возможности.
Сигнал с камер видеонаблюдения
кодируется в цифровой и данные уже
хранятся на жестком диске
Такая система видеонаблюдения
более проста в построении, настройке
и обслуживании, соотношение цены
и получаемых взамен функций привлекательны
– это основные плюсы такой
системы. Из минусов можно отметить
ограниченность каналов на видеорегистраторах
(как правило, самые распространенные
от 4 каналов до 16 каналов) и соответственно
камер в системе
Такая система видеонаблюдения подходит для офисов, небольших магазинов, автомоек, устанавливается в ТСЖ или ЖСК, в загородных домах и дачах, небольших производствах.
Система видеонаблюдения на базе сервера, плат видеоввода.
Простыми словами
система видеонаблюдения
Возможности систем видеонаблюдения на базе плат видеоввода гораздо шире, чем систем на базе видеорегистратора. На систему видеонаблюдения можно установить гораздо большее количество каналов. Большой и гибкий выбор плат видеоввода позволяет подобрать подходящую систему видеонаблюдения по цене, качеству изображения и функциям. Возможность объединение системы в единое цело с централизованным управлением, удаленными местами просмотра через сеть или интернет. Возможность интеграции и работа с разными сторонними системами (например СКУД). Большой размер архива. Систему видеонаблюдения на базе плат видеоввода гораздо проще расширить, достаточно установить дополнительно еще карту видеоввода или добавить в систему сервер видеонаблюдения и настроить существующую систему. Самое главное достоинство это возможность добавления интеллектуальныхмодулей видеоаналитики, которые автоматически будет выполнять многие функции, таких как считывание автомобильных номеров, контроль кассовых операций, автоматическое управление поворотными устройствами и многое другое. Из недостатков можно наверно отметить более сложная настройка системы и стоимость, хотя у некоторых производителейесть и бюджетные решения.
Такая система видеонаблюдения подойдет для больших предприятий, офисных центров с большой проходимостью, больших магазинов, режимных и охраняемых объектов с пропускной системой, котеджных поселков.
IP Видеонаблюдение
IP-видеонаблюдение, в
отличие от обычных систем
видеонаблюдения (в которых
Возможности современного ip-видеонаблюдения
Развитие технического
процесса приводит к изменениям в
области высоких технологий. Успевшие
стать обыденностью видеокамеры
слежения постепенно сменяет новое
понятие в области
Во-первых, системы ip-видеонаблюдения обладают таким ценным качеством, как маршрутизация данных по сетям локального и регионального назначения, и посредством сети снтернет. Эта особенность выводит системы видеонаблюдения на более качественный уровень, функционирование систем ip-видеонаблюдения приспособлено к реализации задач различного характера в гибком режиме работы. Цифровые системы ip-видеонаблюдения значительно упростили и ускорили работу по ведению видеонаблюдения и архивирования видеоданных.
С ростом мощности используемого
в системах оборудования и объема
передаваемой информации пользователям
открываются новые возможности.
Сегодня огромной популярностью
пользуются интеллектуальные возможности
систем ip-видеонаблюдения. Эти возможности
позволяют применять
В современных моделях
ip камер также предусмотрено
IP-видеонаблюдение имеет
высокое разрешение, что обусловлено
появившимся цифровым форматом
изображения, который сегодня
повсеместно завоевал позиции.
Применение цифрового формата
позволило решать
Возможности современного
ip-видеонаблюдения
Полезные свойства и
возможности ip-видеонаблюдения с
каждым днем расширяют границы своего
применения. Сегодня при помощи камер
ip-видеонаблюдения реально
Применение технологий
ip-видеонаблюдения в
2 Анализ действующей системы видеонаблюдения института геофизики.
Система охранного телевидения института основана на базе двух видеорегистраторов Cornet СE-916-AR (рисунок 1А, 1Б).
Рисунок 1А видеорегистратор Cornet СE-916-AR задняя панель.
Рисунок 1Б видеорегистратор Cornet СE-916-AR передняя панель.
Особенности видеорегистратора С E -916- AR :
-алгоритм сжатия MJPEG;
-16 видеовходов / 4(1) аудиовхода;
-отображение – 25 к/с на канал
-разрешение при записи до 720x288;
-скорость записи до 100 к/с;
-детектор движения;
-доступ к регистратору по сети;
-ИК пульт управления в комплекте;
-Mobile Rack (Cъемный диск);
-архивирование: USB.
С помощью видеорегистратора СE-916-AR возможно осуществлять запись, хранение и последующее воспроизведение до 16-ти каналов видео и 4-х каналов аудио (только 1 канал аудио на запись). Принцип действия видеорегистратора - тот же, что и у видеомагнитофона, но видеозапись осуществляется в цифровом формате непосредственно на жёсткий диск (поставляется отдельно).
Цифровой видеорегистратор СE-916-AR оснащен системой, реагирующей на движение в кадре, и автоматически записывающие это видео. СE-916-AR – дуплексный 16-ти канальный цифровой видеорегистратор (16 каналов видео + 4 (1 на запись) канала звука). 2 видеовыхода (основной / тревожный). Сжатие видеопотока осуществляется в формате MJPEG. Возможны четыре степени сжатия. Скорость записи до 50 кадров в секунду при разрешении до 720х288 пикселов.
Дуплексное функционирование: отображение и запись могут осуществляться одновременно. Архивирование осуществляется на USB носители. Возможен просмотр информации с жесткого диска видеорегистратора на компьютере.
Возможно включение записи вручную, по тревоге, расписанию и по детектору движения. Возможно подключение видеорегистратора к компьютеру напрямую, через локальную сеть, либо по Internet. Таким образом, обеспечивается удаленный просмотр видео. Управление системой осуществляется вручную с лицевой панели или с ИК пульта. Технические характеристики приведены в таблице 1.
Таблица 1 Технические характеристика видеорегистратора Cornet СE-916-AR.
Характеристика |
Значение |
Модель |
СE-916- AR |
Стандарт ТВ сигнала |
Композитный видеосигнал 1В, 75 Ом, PAL / NTSC |
Режим работы |
Дуплекс (отображение и запись) |
Входы видеосигнала |
16, BNC разъем |
Выходы видеосигнала |
16 сквозных, BNC разъем 1 на основной монитор, BNC разъем 1 на тревожный монитор, BNC разъем |
Аудио входы/выходы |
4 аудиовхода / 1 аудиовыход, RCA разъем |
Алгоритм сжатия |
MJPEG |
Скорость отображения |
400 к/с при разрешении 720х576 |
Скорость записи |
100 к/с при разрешении 360х288 50 к/с при разрешении 720х288 |
Выбор скорости записи, кадров / сек. |
100 / 50 / 25 / 12 / 6 / 3 |
Выбор скорости воспроизведения |
х1/32 / х1/16 / х1/8 / х1/4 / х1/2 / х1 / х2 / х4 / х8 / х16 / х32 |
Режимы отображения |
Полный экран, квадратор, картинка в картинке, мультиплекс и т.д. |
Увеличение изображения |
Поддержка цифрового увеличения в 2 раза |
Настройки видео |
Яркость / контрастность / цветность / насыщенность |
Продолжение таблицы 1
Характеристика |
Значение |
Метод записи |
Постоянно / по тревоге / по детектору движения / по расписанию |
Метод поиска записи |
По времени / по камере / по событию |
Жёсткие диски |
Съемный жесткий диск Mobil Rack |
Архивирование |
USB, TCP/IP удаленно |
Детектор движения |
Сетка 16 по горизонтали х 12 по вертикали точек (всего – до 192) 99 уровней чувствительности |
Входы тревоги |
16 |
Выходы тревоги |
1 |
Формат передачи видео по сети |
M-JPEG |
Управление |
Клавиатура на лицевой панели, по сети, ИК-пульт |
Блокировка клавиатуры |
Да |
Определение потери видео сигнала |
Да |
Питание |
12 В (адаптер на ~ 220 В в комплекте) |
Рабочие температуры |
0°C … +40°C |
Габаритные размеры |
432(ширина) x 286(глубина) х 55(высота) мм |
Расположение камер полностью
соответствует требованиям
Как видно системы видеонаблюдения, модернизации которой посвящен данный проект, достаточно продумана и может справляться с рядом поставленных задач. Но также существуют обстоятельства, которые встают преградой к идеальному функционированию системы.
Важнейшей частью системы охранного телевидения являются приемные устройства, а именно камеры видео наблюдения. Помещения института оснащены устаревшими камерами производителя КРС. Достаточно высок риск их выхода из строя. Они обладают плохими техническими характеристиками и достаточно габаритными размерами.
Видеокамера KPC-S190SB1-92 (3.6) (рисунок 2) - чёрно-белая цилиндрическая (диаметр 19 мм) видеокамера с объективом boardlense c фиксированным фокусным расстоянием f=3,6мм. В ней используется 1/3 дюймовая ПЗС матрица SONY CCD, гарантирующая хорошую светочувствительность и малое количество шумов. В KT&C KPC-S190SB1-92 (3.6) используется "EX-View"- технология повышения чувствительности компании SONY, в два раза улучшающая чувствительность к оптическому излучению для видимого света и в четыре раза для ближней части инфракрасного спектра. Поскольку KT&C KPC-S190SB1-92 (3.6) имеет также хорошую чувствительность и в начале инфракрасного диапазона, это позволяет осуществлять видеонаблюдение с применением инфракрасной подсветки, незаметной для человека. Видеокамера имеет стандартное разрешение в 420 ТВЛ и предназначена для установки внутри помещений для работы в составе недорогих систем видеонаблюдения. KT&C KPC-S190SB1-92 (3.6) можно подключать к видеодомофонам, видеомониторам и устройствам, работающим с видеосигналом - мультиплексорам и видеомагнитофонам. KT&C KPC-S190SB1-92 (3.6) крепится на шарнирный кронштейн, позволяющий осуществлять регулировку в любой плоскости. Технические характеристики приведены в таблице 2.
Рисунок 2 Видеокамера KPC-S190SB1-92 (3.6)
Таблица 2 технические характеристики видеокамеры KPC-S190SB1-92 (3.6)
Характеристика |
Значение |
Разрешение по горизонтали |
420 ТВЛ |
Размер матрицы |
1/3 |
Минимальная освещенность |
0,05 Лк |
Отношение сигнал/шум |
50 Дб |
Фокусное расстояние объектива |
f=3.6 мм |
Тип корпуса |
Миниатюрная |
Стандарт видеосигнала |
Черно-белая |
Климатическое исполнение |
Внутреннее |
Вандалозащищенность |
нет |
Напряжение питания |
12 V DC |
Большинство уличных камер также не справляется со своей задачей. Невозможность различения номеров автомобилей и лиц посетителей является основным их недостатком. Также проблемой является недостаточная защищенность камер от воздействия внешних условий. На части уличных камер отсутствуют нагревательные элементы, что может привести к отключению камеры в зимних условиях. Уличные камеры на территории данного объекта так же принадлежат производителю КСР, а именно KPC-S230 HL1(рисунок 3).
Рисунок 3 Уличная видеокамера KPC-S230 HL1
KPC-S230 HL1 - миниатюрная
цилиндрическая черно-белая
Таблица 3 Технические характеристики видеокамеры KPC-S230 HL1
Характеристика |
Значение |
Модель |
KPC-S230 HL1 |
Чувствительный элемент (Матрица) |
1/3" Sony ССD |
Система сканирования |
2:1 Interlace |
Эффективных пикселей |
500(Г) × 582(В) |
Разрешение |
420 ТВ лин |
Чувствительность |
0.05 люкс/F2.0 |
Синхронизация |
внутренняя |
Отношение сигнал/шум |
50 дБ |
Гамма коррекция |
0.45 |
Баланс белого |
авто |
Видео выход |
1.0 Vp-p, 75 Om |
Объектив |
f = 3.6 мм |
Электронный затвор |
1/50-1/100000 с |
ИК подсветка |
нет |
Рабочая температура |
от -20оС до +50оС |
Питание |
DC 12 В |
Потребляемый ток |
150 мА |
Исполнение |
уличная видеокамера в термокожухе, влагозащита (IP67) |
Габариты |
Ø 32 мм х 95 мм |
Вес |
150 грамм |
Другой проблемой системы охранного телевидения является состояние кабеля передачи видеосигналов. Сращивание некоторых кабелей видеокамер представляет собой скрутку проводов заизолированных изоляционной лентой или даже оголенные провода. Также имеются повреждение кабеля. Любая неоднородность кабеля приводит к потерям и искажениям видеосигнала.
3 Технические решения по модернизации системы видеонаблюдения
Существыющая на данном объекте система охранного телевидения имеет ряд недоработок. В целях ее усовершенствования для полного соответствия целям института в сфере видеонаблюдения разработан комплекс мер заключающийся в следующем:

- Проект модернизации электропривода скребкового конвейера ОАО «Нойзидлер Сыктывкар»
- Проект моторного и вулканизационного отделений для АТП на 130 автомобилей КамАЗ-5511 и 110 автомобилей МАЗ-5503
- Проект на изготовление лесов неинвентарных
- Проектная деятельность как средство формирования социокультурных знаний
- Проектная деятельность на уроках технологии
- Проектная деятельность на уроке информатики
- Проектная деятельность первоклассников на уроке литературного чтения как средство формирования познавательного интереса
- Проект мероприятий по увеличению объемов реализации продукции на основе программы маркетинговых исследований ОАО «Подольсккабель»г. Под
- Проект мероприятий по увеличению прибыли клуба-ресторана
- Проект мероприятий по увеличению прибыли ООО "Балтика"
- Проект мероприятий по увеличению прибыльности и рентабельности ООО «Мелио-плюс» г. Славск Калининградской области
- Проект мероприятий по улучшению производственно – хозяйственной деятельности предприятия» на примере ОАО «Вяземский ЛПХ»
- Проект мероприятий по улучшению эффективности деятельности предприятия
- Проект модернизации котельной поселка «Восточный» г.Можги