Построение аналоговых систем видеонаблюдения
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 7
1 Теоретическая часть 9
1.1 Системы видеонаблюдения 9
1.2 Построение аналоговых систем видеонаблюдения 12
1.3 Построение цифровых систем видеонаблюдения 13
1.4 IP-технологии видеонаблюдения 15
2 Обзор компаний производителей систем видеонаблюдения и
безопасности 18
2.1 Обзор рынка компаний производителей систем
видеонаблюдения 18
2.2 Обзор видеокамер 20
2.3 Обзор видеорегистраторов 23
2.4 Дополнительное сетевое оборудование 25
3 Разработка системы видеонаблюдения 31
3.1 Внутренняя камера 31
3.2 Разработка логической и физической топологии системы видеонаблюдения 33
3.3 Организация рабочего места оператора 41
3.4 Функционирование системы видеонаблюдения 44
3.5 Обеспечение бесперебойного питания 45
4 Безопасность и экологичность проекта 49
4.1 Анализ опасных и вредных факторов на рабочем месте разработчика системы внутреннего видеонаблюдения для МАОУ «Школа № 96» Эврика ‑ Развитие 49
4.2 Расчет освещения на рабочем месте разработчика системы видеонаблюдения 50
4.3 Анализ экологичности обстановки в районе МАОУ «Школа № 96» Эврика- Развитие 54
4.4 Расчет времени эвакуации с учетом расчетных величин пожарного риска 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 61
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 62
ПРИЛОЖЕНИЕ А Техническое задание для системы видеонаблюдения 64
ПРИЛОЖЕНИЕ Б План расположения видеокамер на этажах МАОУ «Школа №96» Эврика- Развитие 70
ПРИЛОЖЕНИЕ В Акт внедрения результатов выпускной квалификационной работы 72
ВВЕДЕНИЕ
Самая главная причина использования систем видеонаблюдения - это стремление повысить уровень безопасности и защищенности людей и объектов собственности.
За последние годы видеонаблюдение становится неотъемлемой частью комплексной системы безопасности объекта, поскольку современное оборудование позволяет не только наблюдать и записывать видео, но и программировать реакцию всей системы безопасности на возникновение тревожных событий.
Видеонаблюдение в учебных заведениях – дополнительное средство контроля течения учебного процесса, которое направлено на выявление и регистрацию неправомерных действий любого из его участников или третьих лиц, вносит дополнительную информацию при решении спорных вопросов.
Актуальность данной выпускной квалификационной работы заключается в том, что системы видеонаблюдения в общеобразовательных учреждениях являются одним из эффективных способов контроля надлежащего порядка, который помогает пресекать неправомерные действия.
Целью данной выпускной квалификационной работы является разработка системы внутреннего видеонаблюдения для МАОУ «Школа № 96» Эврика-Развитие.
Объектом исследования выпускной квалификационной работы является общеобразовательное учреждение МАОУ «Школа № 96 Эврика – Развитие».
Предмет исследования выпускной квалификационной работы является система внутреннего видеонаблюдения для МАОУ «Школа № 96 Эврика – Развитие».
Для достижения поставленной цели, необходимо решить следующие задачи:
− проанализировать основные виды построения систем видеонаблюдения и их детальную реализацию;
− провести обзор и анализ компаний производителей систем видеонаблюдения;
− проанализировать основные компоненты системы видеонаблюдения и сетевое оборудование;
− обосновать выбор технических средств для реализации системы IP видеонаблюдения;
− разработать логическую и физическую топологию системы внутреннего видеонаблюдения для общеобразовательного учреждения, соответствующую нормативно-правовым документам;
− осветить вопросы безопасности жизнедеятельности и охраны труда.
Метод и методология проведения работы: библиографический поиск, исследования, разработка системы видеонаблюдения.
Теоретическая часть
Системы видеонаблюдения
Видеонаблюдение (англ. Сlosed Circuit Television, CCTV — система телевидения замкнутого контура), предназначено для мониторинга и контроля изображений с использованием электронных устройств.
Система CCTV представляет собой аппаратно-технический комплекс из видеокамер, регистраторов, мониторов, объективов, усилителей сигнала и других устройств, широко представленными на отечественном рынке видеонаблюдения. Ниже представляется основная градация, которую необходимо учитывать, выбирая себе одну из таких систем, изображена на рисунке 1.1
Рисунок 1.1 - Составные части системы видеонаблюдения
Основной задачей данного комплекса является осуществление видеоконтроля как на локальных, так и обширно-распределенных или удаленных объектах.
Современная система видеонаблюдения позволяет осуществить:
- визуальный контроль ситуации на объекте, взятом под охрану;
- получение информации на посту видеонаблюдения в режиме реального времени;
- обеспечение непрерывной фиксации аудиовизуальной информации;
- реализацию функций охранной сигнализации с помощью детекторов движения видеокамер.
Несмотря на то что аналоговые системы являются пережитком прошлого, их ещё можно встретить на некоторых крупных заводах и предприятиях. Причиной применения аналоговых систем является цена, так как они намного дешевле цифровых. А замена на крупном предприятии всей системы, которая вполне справляется со своими задачами дело не оправданное.
Основное отличие между аналоговым и цифровым видеонаблюдением в типе передаваемого сигнала и его обработке. В аналоговых сигнал идёт напрямую с камеры без всяких преобразований и записывается на плёнку или отображается на дисплее. В цифровых системах идёт оцифровка сигнала на камере наблюдения и передача его по каналу связи в указанном формате с последующей дешифровкой на стороне принимающего оборудования. Цифровой интерфейс позволяет проводить обмен дополнительными данными, расширяя функционал аналоговых устройств.
Важными составляющими в системах видеонаблюдения являются их компоненты: видеорегистраторы, видеокамеры, объективы и другие.
Видеорегистраторы представляют собой наиболее простой вариант систем видеонаблюдения. Они имеют ограниченный функционал и выполняют базовые функции по записи, хранению и передаче видеоинформации.
Все видеорегистраторы можно разделить на три основных категории:
- видеосерверы;
- некомпьютерные видеорегистраторы;
- специализированные регистраторы [1].
Универсальные системы видеонаблюдения можно превратить едва ли не в искусственный интеллект, который способен действовать практически автономно. Такие системы строят на основе персональных компьютеров и стандартных сетей передачи данных. Отсюда и некоторые недостатки - такие системы могут оказаться взломанными разными хакерами. Или может присутствовать человеческий фактор, нарушающий надёжность подобной системы. Условное деление в зависимости от параметров и предназначения:
− обычное и беспроводное видеонаблюдение;
− внутреннее и наружное видеонаблюдение;
− скрытое и отрытое видеонаблюдение [2].
Видеонаблюдение может быть автономным или интегрированным. Автономные системы, как правило, наблюдают и фиксируют происходящее. Интегрированные взаимодействуют с другой электроникой и часто являются составным звеном комплексной охранной системы.
Наиболее популярными на рынке охранных услуг в сфере CCTV являются видеокамеры на основе CCD-матриц. Крупнейшими производителями матриц являются компании Samsung, Panasonic, Sony, LG. Благодаря их продукции потребитель получает прекрасную возможность выбрать между оборудованием эконом-класса и элитными моделями, ориентируясь при этом не только на стоимость, но и на функциональные возможности, а также качество и надежность отдельных видов продукции для видеонаблюдения.
Принимая во внимание конструктивные особенности видеокамер для CCTV, их можно разделить на несколько условных видов:
- модульные видеокамеры;
- миниатюрные;
- купольные;
- корпусные видеокамеры;
- уличные;
- поворотно-скоростные видеокамеры.
Наряду с этим все видеокамеры, применяемые в сфере CCTV, подразделяются на два общих типа по формату выходного сигнала – на аналоговые и цифровые (IP-камеры).
Объектив - это оптическое устройство, главной задачей которого является фокусировка светового потока на CCD-матрице видеокамеры.
Видеокоммутатор (Switcher) – это устройство для последовательной передачи изображения, поступающего с камер на один монитор.
Матричный видеокоммутатор - устройство для одновременного показа видеоизображения, полученного с видеокамер, входящих в состав системы CCTV, на один монитор, считается более совершенным, нежели обычные видеокоммутаторы [1].
Обзор видеокамер
Интерес сравнениязаключается в том, что камеры видеонаблюдения находятся примерно в одном ценовом диапазоне, а также по аппаратному и программному исполнению одинакового качества. Их технические характеристики представлены в таблице 2.1.
Таблица 2.1 – Характеристика IP-камер
| Устройство | IP HIKVISION DS-2CD2422FWD-IW | AXIS M1065-LW | Dahua DH-IPC-HDB4200CP-A-0280B |
| Среда | Внутренняя | Внутренняя | Внутренняя |
| Тип матрицы | CMOS | CMOS | CMOS |
| Размер матрицы, " | 1/3 | 1/3 | 1/3 |
| Угол обзора | 115O | 110O | 110O |
| Кол-во пикселей, Мп | |||
| Кадров в секунду при максимальном разрешении | |||
| День/Ночь | Механический ИК-фильтр с автопереключением | Да | Да |
| Чувствительность Цвет, Лк | 0.01 | 0.05 | 0.01 |
| ИК подсветка | Да | Нет | Нет |
| Поддержка видеокодеков | H.264/MJPEG/H.264+ | H.264/MJPEG | H.264, Motion JPEG |
| Фокусное расстояние объектива | 2.8 | 2.8 | 2.8 |
| Продолжение таблицы 2.1 | |||
| Тип объектива | Фиксированный | Фиксированный | Фиксированный |
| Встроенный микрофон | Да | Да | Да |
| Аудиовход | Да | Да | Нет |
| Беспроводной адаптер | Да | Да | Нет |
| Тип поддерживаемых карт памяти | Micro SD | Micro SD | Micro SD |
| Питание | PoE 802.3af, 12V DC | AC 220В/DC 4.75-5.25В | PoE 802.3af, 12V DC |
| Температура | -20 ... 60 | 0 ... 40 | -20 ... 60 |
| Цена, на 13.04.2017 | 10 990 руб. | 23 053 руб. | 12 000 руб. |
Рассматривая основные технические характеристика, необходимо также сравнить качество изображения, сравниваемых видеокамер. На рисунке 2.2 представлены изображения образцов, участвующих в сравнении, отснятые в следующих условиях: хорошая освещенность, средняя освещенность, низкая освещенность и ночная съемка с включенной ИК-подсветкой.
Рисунок 2.2- Изображения с камер видеонаблюдения, 1- IP HIKVISION DS-2CD2422FWD-IW, 2-AXIS M1065-LW, 3- Dahua DH-IPC-HDB4200CP-A-0280B
Также на рисунке 2.3 представлены детали сравнения, подобранных видеокамер.
Рисунок 2.3- Детали сравнения при средней освещенности
В темноте с освещенностью 0,2 Лк видеокамера компании Hikvisiоn дает самое яркое изображение. Детали сравнения представлены на рисунках 2.4,2.5 и 2.6.
Рисунок 2.4-Детали сравнения камеры IP HIKVISION DS-2CD2422FWD-IW
Рисунок 2.5- Детали сравнения камеры AXIS M1065-LW
Рисунок 2.6- Детали сравнения камеры Dahua DH-IPC-HDB4200CP-A-0280B
На рисунке 2.7 рассмотрим изображения, сделанные в условиях ночной съемки. Видеокамера Hikvision передает изображение с самыми низкими шумами, таким образом детали хорошо видны.
Рисунок 2.7- Ночная съемка с включенной ИК-подсветкой
На основе проведенного сравнительного анализа выбранных видеокамер, можно выбрать Hikvision, так как присутствует слот для microSD карты. Также проведя анализ изображений, камера компании Hikvision cоответствует всем требованиям, которые позволяют судить о качественно проделанной работе. Необходимо заметить, что видеокамера IP HIKVISION DS-2CD2422FWD-IW соответствует критерию цена/качество.
Обзор видеорегистраторов
Цифровые видеорегистраторы – это самые современные устройства записи аудиовизуальной информации на жёсткие диски HDD или другие накопители. В простом исполнении эти устройства представляют отдельные модули, которые функционируют автономно ведя запись по кругу. Видеорегистраторы такого типа имеют возможности по отображению отснятого видео и могут соединяться с компьютерами и другими устройствами для передачи отснятого материала. Стоит отметить, что современные видеорегистраторы отличаются некоторым расширенным функционалом. Видеорегистраторы отличаются набором функций и способностью поддерживать определенное количество каналов – от 1 до 64, что и обуславливает различия в стоимости таких устройств.
Для сравнения выбрали одинаковые по аппаратному и программному исполнению видеорегистраторы, которые подходят по требованиям описанных в техническом задании. Их технические характеристики представлены в таблице 2.2.
Таблица 2.2- Характеристики видеорегистраторов
| Устройство | HIKVISION DS-7732NI-E4/16P | AXIS P7216 Video Encoder | Dahua DHI-NVR5432-4KS2 |
| Видеовход | 32 канала | 16 каналов | 32 канала |
| Поддержка видеокодеков | H.264/MJPEG | H.264/MJPEG | H.264, MJPEG |
| Двусторонний аудиовход | Да | Да | Да |
| PTZ управление | RS-485; RS-232 | RS-485; RS-232 | RS-485; RS-232 |
| Кол-во, тип, максимальный объем HDD, шт | 4 SATA, 4 Тб | ОЗУ: 4 х 512 МБ, флэш-память: 4 х 128 МБ | 4 SATA ,24 ТБ |
| Частота кадров | До 50 кад/с | 25/30 кад/с | 30 кад/с |
| Трев. вх. вых. | 16/4 | 16/4 | 16/6 |
| Протоколы | TCP/IP; ONVIF; | ONVIF S | ONVIF 2.3 |
| Рабочие условия | -10°C— +55°C | 0 °C —50 °C | -5°C— +50°C |
| Стоимость на 19.04.17 | 44 990 руб. | 95 770 руб. | 42 200 руб. |
Из этого можно сделать вывод, что из рассмотренных компаний предпочтение можно отдать Hikvision, так как эта компания обладает рядом преимуществ перед другими, а также соответствует критерию цена/качество. Исходя из этого, останавливаем свой выбор на компании по производству составных частей систем видеонаблюдения Hikvision.
Внутренняя камера
Для построения системы видеонаблюдения необходимо определиться с местом расположения камер видеонаблюдения. Место установки этих камер зависит от назначения данных устройств (наружные или внутренние), угла обзора, площади контролируемого объекта и прочих факторов.
Рисунок 3.1- Схема установки камеры в аудитории
Изображения ниже показывают два способа подключения сетевой видеокамеры к компьютеру.
− чтобы протестировать сетевую видеокамеру, можно подключить ее напрямую к компьютеру сетевым кабелем, как показано на рисунке 3.2;
− на рисунке 3.3 показана схема подключения видеокамеры к LAN сети с использованием коммутатора или роутера.
Рисунок 3.2-Подключение напрямую
Рисунок 3.3 - Подключение через коммутатор или роутер
Для правильного построения системы видеонаблюдения был выбран второй способ, т.е. с помощью подключения коммутатор.
Установим маршрутизатор или коммутатор. Подключим к камерам видеонаблюдения питание, а также сетевой кабель (одна его сторона подключается к сети – маршрутизатору или коммутатору, а вторая - к камере наблюдения).
Одной из наиболее важных установок камеры является ее адрес. Наличие в сети двух одинаковых адресов может привести к сбою в работе всей системы.
Необходимо получить статический IP-адрес от провайдера интернет-услуг. При наличии статического IP-адреса, можно подключить сетевую видеокамеру с использованием роутера или подключить ее к WAN сети напрямую.
Для подключения сетевой камеры необходимо выполнить следующую последовательность действий:
1. Подключите сетевую видеокамеру к роутеру.
2. Назначьте камере IP- адрес, маску подсети и шлюз по умолчанию. Сохранить статический IP-адрес в роутере.
3. Настроить перенаправление портов. Порты по умолчанию 80, 8000 и 554.
4. Подключиться к сетевой видеокамере через веб-браузер или клиентское ПО через интернет
Рисунок 3.4 -Доступ к видеокамере через роутер со статическим IP-адресом
Также возможно сохранить статический IP в камере и напрямую подключить ее к интернету без использования роутера. Схема подключения представлена на рисунке 3.5.
Рисунок 3.5- Доступ напрямую к видеокамере со статическим IP-адресом
При подключении камеры к пультам управления и регистратором необходимо проконтролировать что бы адрес управляющего устройства не совпадал с адресом камеры.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате выпускной квалификационной работы была разработана система внутреннего видеонаблюдения для МАОУ «Школа № 96» Эврика-Развитие.
В рамках ВКР были решены следующие задачи:
− проанализированы основные виды построения систем видеонаблюдения и их детальная реализация. Была выбрана система IP-видеонаблюдение с PoE;
− проведен обзор и анализ компаний производителей систем видеонаблюдения;
− проанализированы основные компоненты системы видеонаблюдения и сетевого оборудования;
− обоснован выбор технических средств для реализации системы IP видеонаблюдения. В состав системы вошли: видеокамеры IP HIKVISION DS-2CD2422FWD-IW, видеорегистратор- HIKVISION DS-7732NI-E4/16P, коммутатор - D-Link DES-1018MP.
− разработана логическая и физическая топология системы внутреннего видеонаблюдения для общеобразовательного учреждения, соответствующая нормативно-правовым документам. Рассчитана скорость передачи информации для логической топологии. Выбран кодек H.264;
− освещены вопросы безопасности жизнедеятельности и охраны труда.
Источниками информации послужили работы ведущих отечественных и зарубежных ученых в исследуемой области, нормативно-правовые документы, учебно-методическая литература, периодические издания, материалы сети Интернет.
Задачи работы выполнены, поставленная цель достигнута.
Выпускная квалификационная работа закончена.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Техническое задание для системы видеонаблюдения
СОГЛАСОВАНО УТВЕРЖДЕНО
Ст. пр. каф. «КБИС» Зав. каф. «КБИС»
_________ /И.А. Сахаров/ __________/А.И. Жуков/
«____»___________2017 г. «____»_________2017 г.
А.1 Общие сведения
А.1.2 Основание разработки
Разработка проводится на основании выпускной квалификационной работы для студентов факультета Информатика и Вычислительная техника Донского Государственного Технического Университета (ДГТУ) по направлению подготовки бакалавров 09.03.01 «Информатика и Вычислительная техника».
Наименование темы разработки – система внутреннего видеонаблюдения для МАОУ «Школа № 96 Эврика-Развитие»
А.2.1 Запись
Система должна осуществлять 15 часов в день, 6 дней в неделю запись видеоинформации с указанием номера видеокамеры, даты и времени.
А.2.2 Просмотр
Система должна предусматривать возможность просмотра по сети текущего изображения с видеокамер в любое время суток, без прерывания записи.
А.2.3 Работа с видеоархивом
Система должна предусматривать возможность выполнения следующих действий параллельно процессу записи:
− оперативный поиск и просмотр видеозаписи с заданной камеры за указанный временной интервал в пределах 14 суток;
− сохранение интересующего фрагмента видеозаписи на USB-карте памяти или по сети на жестком диске ПК оператора.
А.2.6 Ограничение доступа
Система должна предусматривать возможность входа по паролю для предотвращения несанкционированного к ее ресурсам и настройкам.
А.3 Оборудование
А.3.1 Регистраторы
Параметры видеорегистратора:
– меню – русифицированное;
– количество каналов – 32;
– алгоритм сжатия – H.264 (MPEG-4);
– разрешение (не менее) –720х576 (DV PAL);
– скорость записи (не менее) –30 кадр/с на канал;
– активация записи – постоянная, по детектору, по расписанию;
– поиск в архиве – по времени, по типу записей;
– работа по сети TCP/IP – мониторинг, просмотр архива, настройка, архивация;
– 4 SATA не менее 1000Гб общего объема;
– защита паролем – есть;
– включение после сбоя питания – автоматическое.
А.3.2 Камеры
В системе должны быть применены IP камеры видеонаблюдения:
–общее количество камер – 32;
Параметры видеокамер для наблюдения:
–тип видеокамеры – внутренняя;
–матрица (CDD) – 1/3;
–чувствительность (не менее) – 0,01 лк;
–режим день/ночь – есть.
А.4 Документация
Заказчику должна быть предоставлена следующая документация:
– спецификация оборудования и работ;
– схема расположения оборудования и зон наблюдения;
А.5.3 Просмотр записи
На рабочем месте оператора должен воспроизводиться фрагмент записи из произвольного выбранного временного интервала в пределах того периода, когда видеосервер находился в режиме записи.
А.5.4 Сохранение записи
Выбранный фрагмент записи должен по команде оператора сохраняться в памяти жесткого диска ПК оператора. Сохраненный видеофрагмент должен воспроизводиться средствами предоставленного ПО.
А.6 Сертификаты
Все оборудование должно быть сертифицированным, и вся техническая документация (спецификации, описания, инструкции) должна быть написана на русском языке.
А.7 Дополнительные условия
Конструкция системы должна обеспечивать:
− взаимозаменяемость сменных однотипных составных частей;
− удобство технического обслуживания и эксплуатации;
− ремонтопригодность;
− защиту от несанкционированного доступа к элементам управления параметрами;
− санкционированный доступ ко всем элементам, узлам и блокам, требующим регулирования или замены в процессе эксплуатации.
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
План расположения видеокамер на этажах МАОУ «Школа №96»
Эврика- Развитие
Рисунок Б.1- План расположения видеокамер на первом этаже
Рисунок Б.2 – План расположения видеокамер на втором этаже
Рисунок Б.3 – План расположения видеокамер на третьем этаже
Рисунок Б.4 – План расположения видеокамер на четвертом этаже
ПРИЛОЖЕНИЕ В
Министерство образования и науки российской федерации
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Донской государственный технический университет»
(дгту)
«Утверждено»
Декан факультета «ИиВТ»
Поркшеян В.М.
«___»____________2017 г.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 7
1 Теоретическая часть 9
1.1 Системы видеонаблюдения 9
1.2 Построение аналоговых систем видеонаблюдения 12
1.3 Построение цифровых систем видеонаблюдения 13
1.4 IP-технологии видеонаблюдения 15
2 Обзор компаний производителей систем видеонаблюдения и
безопасности 18
2.1 Обзор рынка компаний производителей систем
видеонаблюдения 18
2.2 Обзор видеокамер 20
2.3 Обзор видеорегистраторов 23
2.4 Дополнительное сетевое оборудование 25
3 Разработка системы видеонаблюдения 31
3.1 Внутренняя камера 31
3.2 Разработка логической и физической топологии системы видеонаблюдения 33
3.3 Организация рабочего места оператора 41
3.4 Функционирование системы видеонаблюдения 44
3.5 Обеспечение бесперебойного питания 45
4 Безопасность и экологичность проекта 49
4.1 Анализ опасных и вредных факторов на рабочем месте разработчика системы внутреннего видеонаблюдения для МАОУ «Школа № 96» Эврика ‑ Развитие 49
4.2 Расчет освещения на рабочем месте разработчика системы видеонаблюдения 50
4.3 Анализ экологичности обстановки в районе МАОУ «Школа № 96» Эврика- Развитие 54
4.4 Расчет времени эвакуации с учетом расчетных величин пожарного риска 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 61
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 62
ПРИЛОЖЕНИЕ А Техническое задание для системы видеонаблюдения 64
ПРИЛОЖЕНИЕ Б План расположения видеокамер на этажах МАОУ «Школа №96» Эврика- Развитие 70
ПРИЛОЖЕНИЕ В Акт внедрения результатов выпускной квалификационной работы 72
ВВЕДЕНИЕ
Самая главная причина использования систем видеонаблюдения - это стремление повысить уровень безопасности и защищенности людей и объектов собственности.
За последние годы видеонаблюдение становится неотъемлемой частью комплексной системы безопасности объекта, поскольку современное оборудование позволяет не только наблюдать и записывать видео, но и программировать реакцию всей системы безопасности на возникновение тревожных событий.
Видеонаблюдение в учебных заведениях – дополнительное средство контроля течения учебного процесса, которое направлено на выявление и регистрацию неправомерных действий любого из его участников или третьих лиц, вносит дополнительную информацию при решении спорных вопросов.
Актуальность данной выпускной квалификационной работы заключается в том, что системы видеонаблюдения в общеобразовательных учреждениях являются одним из эффективных способов контроля надлежащего порядка, который помогает пресекать неправомерные действия.
Целью данной выпускной квалификационной работы является разработка системы внутреннего видеонаблюдения для МАОУ «Школа № 96» Эврика-Развитие.
Объектом исследования выпускной квалификационной работы является общеобразовательное учреждение МАОУ «Школа № 96 Эврика – Развитие».
Предмет исследования выпускной квалификационной работы является система внутреннего видеонаблюдения для МАОУ «Школа № 96 Эврика – Развитие».
Для достижения поставленной цели, необходимо решить следующие задачи:
− проанализировать основные виды построения систем видеонаблюдения и их детальную реализацию;
− провести обзор и анализ компаний производителей систем видеонаблюдения;
− проанализировать основные компоненты системы видеонаблюдения и сетевое оборудование;
− обосновать выбор технических средств для реализации системы IP видеонаблюдения;
− разработать логическую и физическую топологию системы внутреннего видеонаблюдения для общеобразовательного учреждения, соответствующую нормативно-правовым документам;
− осветить вопросы безопасности жизнедеятельности и охраны труда.
Метод и методология проведения работы: библиографический поиск, исследования, разработка системы видеонаблюдения.
Теоретическая часть
Системы видеонаблюдения
Видеонаблюдение (англ. Сlosed Circuit Television, CCTV — система телевидения замкнутого контура), предназначено для мониторинга и контроля изображений с использованием электронных устройств.
Система CCTV представляет собой аппаратно-технический комплекс из видеокамер, регистраторов, мониторов, объективов, усилителей сигнала и других устройств, широко представленными на отечественном рынке видеонаблюдения. Ниже представляется основная градация, которую необходимо учитывать, выбирая себе одну из таких систем, изображена на рисунке 1.1
Рисунок 1.1 - Составные части системы видеонаблюдения
Основной задачей данного комплекса является осуществление видеоконтроля как на локальных, так и обширно-распределенных или удаленных объектах.
Современная система видеонаблюдения позволяет осуществить:
- визуальный контроль ситуации на объекте, взятом под охрану;
- получение информации на посту видеонаблюдения в режиме реального времени;
- обеспечение непрерывной фиксации аудиовизуальной информации;
- реализацию функций охранной сигнализации с помощью детекторов движения видеокамер.
Несмотря на то что аналоговые системы являются пережитком прошлого, их ещё можно встретить на некоторых крупных заводах и предприятиях. Причиной применения аналоговых систем является цена, так как они намного дешевле цифровых. А замена на крупном предприятии всей системы, которая вполне справляется со своими задачами дело не оправданное.
Основное отличие между аналоговым и цифровым видеонаблюдением в типе передаваемого сигнала и его обработке. В аналоговых сигнал идёт напрямую с камеры без всяких преобразований и записывается на плёнку или отображается на дисплее. В цифровых системах идёт оцифровка сигнала на камере наблюдения и передача его по каналу связи в указанном формате с последующей дешифровкой на стороне принимающего оборудования. Цифровой интерфейс позволяет проводить обмен дополнительными данными, расширяя функционал аналоговых устройств.
Важными составляющими в системах видеонаблюдения являются их компоненты: видеорегистраторы, видеокамеры, объективы и другие.
Видеорегистраторы представляют собой наиболее простой вариант систем видеонаблюдения. Они имеют ограниченный функционал и выполняют базовые функции по записи, хранению и передаче видеоинформации.
Все видеорегистраторы можно разделить на три основных категории:
- видеосерверы;
- некомпьютерные видеорегистраторы;
- специализированные регистраторы [1].
Универсальные системы видеонаблюдения можно превратить едва ли не в искусственный интеллект, который способен действовать практически автономно. Такие системы строят на основе персональных компьютеров и стандартных сетей передачи данных. Отсюда и некоторые недостатки - такие системы могут оказаться взломанными разными хакерами. Или может присутствовать человеческий фактор, нарушающий надёжность подобной системы. Условное деление в зависимости от параметров и предназначения:
− обычное и беспроводное видеонаблюдение;
− внутреннее и наружное видеонаблюдение;
− скрытое и отрытое видеонаблюдение [2].
Видеонаблюдение может быть автономным или интегрированным. Автономные системы, как правило, наблюдают и фиксируют происходящее. Интегрированные взаимодействуют с другой электроникой и часто являются составным звеном комплексной охранной системы.
Наиболее популярными на рынке охранных услуг в сфере CCTV являются видеокамеры на основе CCD-матриц. Крупнейшими производителями матриц являются компании Samsung, Panasonic, Sony, LG. Благодаря их продукции потребитель получает прекрасную возможность выбрать между оборудованием эконом-класса и элитными моделями, ориентируясь при этом не только на стоимость, но и на функциональные возможности, а также качество и надежность отдельных видов продукции для видеонаблюдения.
Принимая во внимание конструктивные особенности видеокамер для CCTV, их можно разделить на несколько условных видов:
- модульные видеокамеры;
- миниатюрные;
- купольные;
- корпусные видеокамеры;
- уличные;
- поворотно-скоростные видеокамеры.
Наряду с этим все видеокамеры, применяемые в сфере CCTV, подразделяются на два общих типа по формату выходного сигнала – на аналоговые и цифровые (IP-камеры).
Объектив - это оптическое устройство, главной задачей которого является фокусировка светового потока на CCD-матрице видеокамеры.
Видеокоммутатор (Switcher) – это устройство для последовательной передачи изображения, поступающего с камер на один монитор.
Матричный видеокоммутатор - устройство для одновременного показа видеоизображения, полученного с видеокамер, входящих в состав системы CCTV, на один монитор, считается более совершенным, нежели обычные видеокоммутаторы [1].
Построение аналоговых систем видеонаблюдения
На сегодняшний день мы имеем широкий спектр аналоговых видеокамер на рынке: миниатюрные, цилиндрические, купольные, уличные, с инфракрасной подсветкой и так далее. Они отличаются друг от друга набором функций, качеством изображения и ценой. Типовая схема аналоговой системы видеонаблюдения представлена на рисунке 1.2.
Рисунок 1.2-Схема аналоговой системы видеонаблюдения
Достоинства аналоговых систем видеонаблюдения:
- широкий ассортимент на рынке;
- дешевизна оборудования;
- хорошая совместимость камер от разных производителей;
- простота настройки и монтажа.
Недостатки аналоговых систем видеонаблюдения:
- отсутствие некоторых функций по сравнению с цифровыми камерами (, встроенный аудиоканал, встроенный детектор движения и т.д.).
- не защищенность от помех;
- отсутствие возможности шифрования видеосигнала;
- трудно масштабировать всю систему видеонаблюдения (для крупных систем).