Материал: Разработка системы видеонаблюдения частного дома

Разработка системы видеонаблюдения частного дома

Областное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

«Курский электромеханический техникум»

Специальность 09.02.01 Компьютерные системы и комплексы

Выпускная квалификационная работа

РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ ЧАСТНОГО ДОМА

Выполнил

студент 4 курса группы КСК-41 очная форма обучения

А.А. Подшивайлов

Научный руководитель

Преподаватель И.М. Глянцев

Курск 2016 г.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СИСТЕМЫ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ

1.1 Виды систем видеонаблюдения

.2 Аналоговые системы видеонаблюдения

.3 IP видеонаблюдение

.4 Смешанные системы видеонаблюдения

ГЛАВА 2. ИСПОЛНЕНИЕ ЗАКАЗА НА МОНТАЖ СИСТЕМЫ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ В ЧАСТНОМ ДОМЕ

.1 Проектирование систем видеонаблюдения и используемые компоненты

.2 Изучение объекта

.3 Выбор оборудования для конкретного варианта

.4 Монтаж и настройка системы

.5 Сдача объекта заказчику

ГЛАВА 3. ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МОНТАЖА СИСТЕМЫ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ В ДАННОМ СЛУЧАЕ

.1 Смета на комплект видеонаблюдения с монтажом

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ

В нашем время видеонаблюдение стало неотъемлемой частью комплексной системы безопасности, потому что нынешние системы видеонаблюдения могут не только показывать и записывать видео, но и программировать реакцию всей системы безопасности в случае нештатных ситуаций. В зависимости от типа оснащения системы видеонаблюдения разделяют на аналоговые и цифровые. Аналоговые системы видеонаблюдения применяются, где нужно сделать систему видеонаблюдение в маленьком здании и изображение с камер записывать на видеомагнитофон. Цифровые системы видеонаблюдения, разъединяются в распределенные системы безопасности. Такие комплексы, записывают и рассматривают информацию, поступающую от камер, а также "принимают решения" по сохранности охраняемого объекта в оффлайн режиме или по подтверждению оператора системы. Цифровая система видеонаблюдения применяется в системах безопасности территориально поделённых объектов. Сегодня цифровые системы видеонаблюдения мало-помалу выталкивают с рынка аналоговые системы по функциональным и техническим качествам, а так же по своей уменьшающейся стоимости уже приближаются к стоимости аналоговых систем видеонаблюдения. Способности, характеристики и сборка системы видеонаблюдения зависят от требований заказчика. Как правило, небольшой состав такой системы включает в себя, устройства обработки видеосигналов, записывающее устройства (видеомагнитофоны, видеорегистраторы, видеорекордеры) (квадраторы, мультиплексоры и др.), видеокамеры, и устройства описания видеоинформации (видеомониторы). В большие системы видеонаблюдения монтируют дополнительные управляющие и вспомогательные устройства - клавиатуры управления видеокамерами, модуляторы, матричные коммутаторы, усилители-распределители, видеопринтеры, телеметрические приемники и датчики и другие охранные устройства. Целью моей дипломной работы является разработка системы видеонаблюдения для частного дома. Для достижения этой цели нужно решение следующих главных задач:

. Осмотр существующих технологий систем видеонаблюдения: аналоговых, IP, смешанных. Изображение видеоустройств, применяемых в системах.

. Выбор технологии системы видеонаблюдения, анализ основных критериев и настроек выбора систем видеонаблюдения.

. Проведение стандартного расчета проекта системы IP-видеонаблюдения.

ГЛАВА 1. СИСТЕМЫ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ

1.1 Виды систем видеонаблюдения

Как правило, в любую современную систему видеонаблюдения входят не только традиционные видеокамера и телевизор для просмотра передаваемой с нее изображения, сегодня система видеонаблюдения представляет собой самую настоящую сеть элементов, соединенных друг с другом посредством передачи сигналов с помощью радиоволн или кабеля. В зависимости от того, какие именно приборы входят в систему видеонаблюдения, различают системы нескольких основных типов. Охранные системы видеонаблюдения условно можно разделить на два вида: проводные и беспроводные. Какую именно систему применять на объекте зависит от его особенностей (величина охраняемой территории, наличие пропускной системы входа, пр.).

Помимо данной классификации, системы видеонаблюдения подразделяют на цифровые и аналоговые. Безусловно, цифровое видеонаблюдение по многим показателям превосходит аналоговую систему. Однако и стоимость комплекта цифровой системы также имеет серьезные отличия.

1.2 Аналоговые системы видеонаблюдения

В прошлом веке установка видеонаблюдения была построена на аналоговых камерах, микшерах и мониторах, современное охранное видеонаблюдение вытесняет старые системы и во многих комплексах практически не использует аналоговые системы, почти полностью переключившись на цифровой формат. Схема работы аналоговых систем видеонаблюдения представлена на рисунке.

Рис. 1. Схема Аналоговой системы видеонаблюдения

Тенденция развития цифровых технологий никогда не сможет полностью вытеснить аналоговую аппаратуру, равно, как цифровая фотография не заменит фотопечать. Конечно, передача аналоговых сигналов неэффективна, низкая помехоустойчивость, потеря сигнала, сложность в записи и обработке цифровых сигналов. Тем не менее, охранное видеонаблюдение не исключает возможности использования аналоговых камер. Установка видеонаблюдения на основе аналоговых видеокамер не теряет своей популярности. Среди множества недостатков аналогового видеонаблюдения, есть существенные положительные стороны.

В основе каждой подобной системы лежит аналоговая видеокамера, объединенная в сеть с видеорегистраторами, мультипликаторами, специальными устройствами для хранения информации и ее вывода. Аналоговый сигнал с видеокамеры поступает непосредственно на видеорегистратор, позволяющий настраивать необходимые режимы управления системой, запись и вывод необходимой информации на мониторы и др. мультипликатор в данной сети используется для того, чтобы иметь возможность в одно и то же время получать и обрабатывать сигналы с нескольких видеокамер, благодаря чему структура сети в целом значительно упрощается. В случае с аналоговыми системами видеонаблюдения вся полученная информация сохраняется на магнитных носителях. Недостатком аналоговой системы является большое количество взаимодействующих друг с другом приборов, из-за чего такой вариант считается достаточно громоздким для реализации, и вряд ли может сравниться с цифровыми или смешанными системами, о которых пойдет речь дальше. Система состоит из следующих элементов:

Видеокамера, она является глазами системы. Видеокамера преобразует световой поток в электрический сигнал, величина которого пропорциональна интенсивности светового потока. Далее, данные от видеокамеры могут передаваться к последующим устройствам как по проводам, (коаксиальный кабель, витая пара, оптоволокно), так и по системам радиосвязи, как правило, работающим в гигагерцовом диапазоне.

В аналоговых системах, чтобы эффективно управлять камерами, применяются такие устройства, как переключатели (квадраторы), мультиплексоры и матричные системы.

Переключатель (квадратор) - это устройство, имеющее несколько входов для видеокамер и позволяющее оператору произвольно переключать выводимое на монитор или записываемое изображение с любой камеры, или включать последовательное автоматическое переключение камер. Возможности таких устройств ограничены, поэтому их применение целесообразно только в простейших системах.

Мультиплексор является более «продвинутым» устройством. Он позволяет выводить на один монитор несколько камер и вести одновременную запись с нескольких источников видеосигнала. В отличие от квадратора мультиплексор может содержать в себе детектор движения и имеет больше возможностей управления камерами.

Матричные системы - следующий уровень развития мультиплексоров. Они предназначены для обслуживания крупных предприятий, где установлено большое число камер и имеется несколько операторов.

Монитор для видеонаблюдения отличается от обычного телевизора более четким изображением и высокой разрешающей способностью. Люминофор, используемый в таких мониторах, имеет повышенную стойкость, т.к. изображение может много часов оставаться неподвижным.

Как правило, в системах видеонаблюдения используются специальные устройства записи, записывающие на стандартную видеопленку, но рассчитанные на большее время записи, т.к. не всегда необходимо плавное изображение с частотой 25 кадров в секунду. Видеомагнитофоны, которые наиболее часто применяются совместно с системами наблюдения, относятся к классу TLVR. (видеомагнитофонов с задержкой времени). Такие устройства позволяют стандартную трехчасовую пленку "растянуть" при использовании до 960 часов. Скорость протяжки пленки в данном случае меняется ступенчато (3 часа; 12 часов; 24 часа; 48 часов, .... 960 часов). Кроме того, в таких системах возможна запись изображения одновременно с нескольких видеокамер.

Достоинства аналоговых систем видеонаблюдения

Во-первых, установка видеонаблюдения и его настройка, гораздо проще, чем установка видеонаблюдения цифрового формата. Это связано с исключением цифровой синхронизации между камерами и оборудованием для записи сигнала. Во-вторых, аналоговое охранное наблюдение на порядок дешевле, чем равносильное цифровое оборудование, поэтому установка видеонаблюдения на аналоговых видеокамерах в небольших магазинах или офисах приемлемо по бюджету и достаточно эффективна.

В-третьих, цифровое охранное видеонаблюдение отличается от аналогового удобством хранения и обработки данных. Видеосерверы имеют возможность оцифровки сигнала, таким образом, на аналоговых видеосистемах можно организовать качественное охранное видеонаблюдение. С помощью видеосерверов аналоговые камеры можно подключать к сетям.

В-четвертых, несмотря на сложность повышения разрешений изображения и скорости, установка видеонаблюдения на основе аналоговых камер пользуется спросом. Качество цветопередачи для цветных аналоговых камер значительно выше, кроме того, по сравнению с цифровым видеонаблюдением аналоговые системы лучше работают в темноте, чувствительность матрицы достаточно высокая, чтобы можно было различить не только силуэт, но и лицо преступника. Аналог лучше работает в темноте, поэтому установка видеонаблюдения базируется не на современности того или иного оборудования, а на конкретных задачах обозначенных для составления проекта.

Многие наши клиенты, работают с профессиональным оборудованием, ведут охранное видеонаблюдение, и используют аналоговые видеокамеры. Мы можем с уверенностью сказать, что за все время обслуживания аналоговых систем проблем с аппаратурой такого класса не возникало.

1.3 IP-видеонаблюдение

Рис.2 Схема IPвидеонаблюдения

видеонаблюдение - один из распространенных методов с современных системах наблюдения и охраны. Все крупные производители электроники стараются сделать свою технику ip совместимой. IP - это протокол (InternetProtocol) межсетевого взаимодействия. Он позволяет устройствам подключаться к сети и взаимодействовать при помощи программ с компьютером.

Именно IP видеонаблюдение используется в современных системах охраны, новых системах обнаружения и анализа предметов, для автоматического распознавания номерных знаков автомобилей. Монтаж видеонаблюдения на основе IP позволяет объединить видеокамеры посредством существующей сети, обращение к камере возможно напрямую с компьютера, достаточно просто ввести ip адрес камеры.

Монтаж видеонаблюдения занимает минимум времени, камеры быстро инсталлируются. IP видеонаблюдение подходит как для работы внутри помещений, так и снаружи. Для уличного наблюдения используется специальный кожух и объектив. Камеры для ip видеонаблюдения имеют функцию пре и пост записи (по сигналу тревоги), для этого используется карта памяти.видеокамеры бывают нескольких типов, высокочувствительные, панорамные, купольные, с высоким разрешением 1280х1024 пикс. и скоростью до 30 к/с. Все они разработаны для организации систем охраны и наблюдения. Для ip видеонаблюдения выпускаются специальные кожухи к камерам, для работы в условиях повышенной влажности, низких температур и даже антивандальный кожух для городского ip видеонаблюдения.

Монтаж видеонаблюдения с использованием IP, обычно осуществляется совместно с организацией локальных сетей. Наша компания разрабатывает проекты связанные не только с IP видеонаблюдением, но и комплексные решения организации безопасности. Такие как, системы контроля доступа, автоматизированные парковки или АТС телефония. IP-системы видеонаблюдения стали активно входить в повседневную жизнь, и на сегодня эта технология видеонаблюдения считается последним достижением в области охранных систем контроля объектов. Современные и невероятно удобные системы IP наблюдения применяются повсеместно в самых разных учреждениях и объектах - в банках, на вокзалах, школах, медицинских учреждениях, административных объектах, ресторанах, гостиницах, аэропортах, вокзалах, магазинах. IP видеонаблюдение представляет собой систему, построенную на сетевых видеокамерах и видеосерверах, которые не только фиксируют видеоизображение, но и посылают эту информацию по Интернету, беспроводной и локальной сети, а зафиксированную информацию можно просмотреть на любых устройствах, имеющих доступ в Интернет.

Главное преимущество IP технологии заключается в возможности построения сетей видеомониторинга, безопасности, контроля и дистанционного управления, не привязывая к расстоянию. Системы IP видеонаблюдения очень масштабируемы и гибки, они дают возможность интеллектуального анализа и немедленного доступа к видеоданным. В дальнейшем эти системы предоставляют безграничные возможности в модернизации софта, который используется с IP системах. Технические достоинства создают спрос на эту продукцию. Наиболее востребовано свойство удаленного мониторинга и управления системой безопасности на объекте практически из любой точки. Качество изображения таких камер очень высоко, а сигнал передается почти мгновенно. С помощью компьютера и ПО можно стать обладателем полноценной и функциональной системы видеонаблюдения.

Программное обеспечение к IP видеонаблюдению представляет собой программный пакет для IP устройств, с помощью которого можно управлять видеорегистратором, осуществлять запись с устройства в нескольких разрешениях, а также использовать несколько устройств для хранения и архивизации информация для более эффективной защиты. Такие программные пакеты поддерживают несколько языков и могут автоматически обновляться - Samsung SNS-SF001, SmartecNetStation 4, AVerMedia NXU8032.камера - это цифровое устройство, производящее не только видеосъемку, но и ее оцифровку, сжатие и передачу информации по сети.камера состоит из таких элементов:

объектив;

ПЗС-матрица;

плата видеозахвата;

блок сжатия изображения;

встроенный веб-сервер и центральный процессор;

ОЗУ;

флэш-память;

сетевой интерфейс;

последовательные порты;

тревожные выходы/входы;камера подключается к сети интернет или к локальной сети через порты Ethernet.

Далее ip камере должен присваиваться ip-адрес. Благодаря программному обеспечению для FTP-сервера, web-сервера или e-mail клиента, камера будет работать в ней самостоятельно. Именно этим и отличается ip камера от обычных камер, которые требуют непосредственного подключения к ПК через USB порты. Помимо этого ip-камеры могут работать с JAVA-апплетами и пользовательскими скриптами. Сжатие видеоинформации в ip камерах может быть как программным, так и аппаратным. Программная компрессия дешевле, но из высокой емкости вычислительных алгоритмов сжатия, она не так эффективна, особенно если существует необходимость просматривать видеоданные в online режиме. Поэтому большинство ведущих производителей выпускают устройства с аппаратным сжатием. Вычислительным ядром в ip-камере является центральный процессор. Именно за счет него осуществляются операции по выводу сжатого и оцифрованного видеоизображения, а также он отвечает за функционирование встроенного веб-сервера и программы для управления ip камерами. Флэш-память обновляет управляющие программы и хранит HTML страницы. Видеоинформация с камер может передаваться на специальные IP видеорегистраторы, где она хранится на внутренних жестких дисках. IP видеорегистраторы могут иметь функцию интеллектуального детектора движения, записывать информацию по расписанию, просматривать события, а также иметь удаленный доступ, благодаря встроенному программному обеспечению. IP видеорегистраторы, представленные в каталоге - Microdigital - MDR-H1402, MDR-H0012E, SAMSUNG SRD-440P No HDD, SRD-440P5G, AVerMedai EH1004H-4NANO, Beward BRVL, Infinity VRF-D1600HSR и другие. К устройствам IP видеонаблюдения также относятся видеосерверы, которые предназначены для работы в составе цифровой системы видеонаблюдения. Такие устройства преобразуют аналоговый видеосигнал с камер в цифровой формат, затем передают его по сети или для осуществления записи на носитель информации. Как правило, видеосерверы устанавливаются при имеющейся аналоговой видеосистеме наблюдения, с необходимостью передачи изображения по сети или ее записи на цифровой носитель. Многие модели видеосерверов оснащаются встроенными детекторами движения, а также входами для подключения других охранных датчиков. В некоторых предусмотрена функция восстановления событий, предшествующих сигналу тревоги и после него. IP видеосервер существенно повышает эффективность системы наблюдения и обеспечивает надежную защиту охраняемого объекта, непрерывно сохраняя полученные видеоданные. На сайте в интернете вы можете ознакомиться с представленными вашему вниманию устройствами IP видеонаблюдения, изучить их характеристики и возможности, для наиболее оптимального выбора - Microdigital MDR-ivs01, Infinity IPX-100, Smartec STS-IPTX161, HikVision DS-6104HCI-12V, Axis Axis-241S и другие. Существует множество ситуаций, когда IP видеонаблюдение становится наиболее оптимальным выбором для построения системы контроля и наблюдения. Например, видеонаблюдение за ретрансляторами мобильной связи, нефтепроводов, маленьких магазинов и автозаправок. Организовать централизованное видеонаблюдение другой схемы, не сильно отдаленных объектов, кроме, как с помощью устройств IP видеонаблюдения, довольно проблематично.