СОДЕРЖАНИЕ
Введение........................................................................................................... 1
1 Общая часть…............................................................................................. 2
1.1 Обзор систем IP-видеонаблюдения………………………….………….. 3
1.1.1 Цифровые системы видеонаблюдения………………………………….. 4
1.1.2 Гибридные системы видеонаблюдения………………………………….. 5
1.2 Видеокамеры. Форм-фактор…………………………………………….. 6
1.3 Основные параметры камер видеонаблюдения………………………… 7
1.4 Типы регистраторов…............................................................................. 8
1.4.1 Цифровые регистраторы....................................................................... 9
1.4.2 Гибридные цифровые регистраторы…………………………………. 10
1.4.3 Сетевые регистраторы........................................................................ 11
2 Специальная часть.................................................................................... 12
2.1 Аналитическая часть............................................................................. 13
2.1.1 Постановка задачи.............................................................................. 14
2.1.2 Характеристика объекта разработки 15
2.2 Практическая часть................................................................................ 16
2.2.1 Расчет параметров видеокамеры........................................................ 17
2.2.2 Расчет дискового пространства для хранения видеозаписей............ 18
2.2.3 Выбор IP-видеокамер.......................................................................... 19
2.2.4 Выбор среды передачи данных……………………………….…….….20
2.2.5 Выбор программного обеспечения………………………………...…..21
2.2.6 Выбор и обоснование мест расположения видеокамер…………....…22
3 Экономическая часть………………………………….………………….…23
4 Мероприятия по охране труда и противопожарной безопасности…...….24
4.1 Требования при работе с видеокамерами и регистраторами……….…...25
4.2 Требования по электробезопасности……………………………....…...…26
4.3 Требования пожарной безопасности………………………………….…..27
Заключение................................................................................................... 28
Список используемой литературы............................................................. 29
Приложения…............................................................................................. 30
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| Общая часть |
Введение
Со своим развитием системы охранного телевидения получали все большее распространение в связи с нарастающим интересом к подобным системам, предоставляющие совершенно новые возможности в сфере безопасности и контроля. А все новые технологические решения, реализуемые в системах видеонаблюдения, такие как запись видео на носители информации, инфракрасная подсветка для ночной съемки, датчики движения, удаленный доступ, увеличивали целевую аудиторию компаний, производящих данные системы.
Актуальность выбранной темы подтверждается тем, что на сегодняшний день системы охранного телевидения являются неотъемлемой частью комплекса обеспечения безопасности и контроля, как в общественных местах, так и на предприятиях, а за счет различных вариаций выбора и построения системы, имеют широкий спектр применения, от маленького магазинчика до крупных транспортных или технологических объектов. Видеонаблюдение стало неотъемлемой частью современного общества. По своей воле или нет, мы каждый день сталкиваемся с подобными системами.
Целью дипломного проекта является разработка системы IP-видеонаблюдения для офисного здания.
Для достижения этой цели нужно выполнить следующие условия:
- произвести анализ существующих систем видеонаблюдения с использованием IP-камер;
- выполнить анализ объекта интеграции системы;
- выполнить требуемые расчеты для будущей системы видеонаблюдения;
- выполнить проектирование локальной сети системы видеонаблюдения.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| Общая часть |
Общая часть
1.1 Обзор систем IP-видеонаблюдения
1.1.1 Цифровые системы видеонаблюдения
Основным элементом данной системы является IP-видеокамера. Цифровые камеры отличаются от аналоговых более сложным устройством. Получаемый на входе аналоговый сигнал камера преобразует в цифровой и сжимает, фактически беря на себя часть функций цифрового видеорегистратора. Далее цифровой сигнал отправляется на видеосервер или сетевой видеорегистратор. Подобные системы удобны тем, что их легко интегрировать в уже имеющиеся локальные сети и масштабировать при желании.
Принцип работы цифровой системы видеонаблюдения достаточно прост для понимания и восприятия. Специальные камеры самостоятельно обрабатывают полученный сигнал без привлечения дополнительных устройств. Поэтому установка IP-видеонаблюдения представляет собой сравнительно легкий и нетрудоемкий процесс. При проектировании определяется также способ подключения цифрового видеонаблюдения, который может быть, как проводным, так и беспроводным (мобильный интернет или Wi-Fi). Камера передает сигнал непосредственно в сеть, а для обеспечения конфиденциальности ей присваивается IP-адрес, что и послужило поводом к названию системы IP-видеонаблюдения.
Важными преимуществами монтажа цифровых систем видеонаблюдения на объектах являются такие достоинства этих систем, как:
1) высокое качество передаваемого сигнала, доступного в разных форматах, используемых в повседневном пользовании ресурсами сети;
2) просмотр изображения в обычном браузере компьютера, не требующее установки специального ПО при монтаже IP-систем видеонаблюдения;
3) отсутствие ограничений в расстояниях до объектов наблюдения, позволяющее одновременно осуществлять обзор разных точек планеты;
4) минимальное количество задействованного оборудования, упрощающее обслуживание IP-систем видеонаблюдения и их ремонт.
1.1.2 Гибридные системы видеонаблюдения
Данная система объединяет в себе аналоговые и IP-камеры в единую сеть. Эти системы используют в основном для расширения или модернизации уже существующей аналоговой системы, где по каким-либо причинам было принято решение новые камеры ставить цифровыми.
Основные преимущества гибридной системы видеонаблюдения заключаются в следующем:
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| Общая часть |
1) общая стоимость выходит ниже IP-видеонаблюдения;
2) все камеры подключаются к одному гибридному видеорегистратору, что позволяет создавать систему видеонаблюдения, которая сосредоточена в одном месте, с помощью одного основного элемента системы;
3) такая система дает возможность добавить современные IP-камеры в уже существующую аналоговую систему видеонаблюдения, что позволяет сохранить ранее вложенные средства и использовать новые технологии одновременно.
Видеокамеры. Форм-фактор
Купольная камера – представляет собой законченное самодостаточное изделие с установленным объективом и сферическим прозрачным или полупрозрачным куполом, защищающим его от воздействия среды. Так же имеется антивандальное исполнение.
Bullet камера – как правило предназначена для размещения на улице. Имеет встроенный объектив и козырек. Крепится к стене или потолку при помощи специального кронштейна. Часто оснащается встроенной ИК- подсветкой.
SpeedDome камера – интеллектуальная камера, оснащенная моторизированным объективом и поворотным механизмом платформы. Может осуществлять самостоятельное слежение цели и патрулирование.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
1.3 Основные параметры камер видеонаблюдения Общая часть
В настоящее время все камеры видеонаблюдения описываются при помощи технических параметров, которыми определяется не только качество изображения, но и возможность работы в определенных условиях окружающей среды. Основные технические параметры камер видеонаблюдения включают в себя: размер датчика, разрешение, чувствительность, соотношение сигнал/шум, температуру, питание, подключение к монитору и элементы управления.
Размер матрицы — размер преобразователя матрицы приведен в дюймах. Большинство видеокамер используют чувствительные элементы с диагональю матрицы 1/3″ и 1/4″, но, так же встречаются размеры 1″, 2/3″, 1/2″, и 1/6″. Размер сенсора является очень важным техническим параметром, так как под его размер выбирается объектив. Размер матрицы дает возможность использовать объектив такого же или чуть большего размера. Например, имея матрицу диагональю 1/4″, мы можем использовать объектив с такой же диагональю, или больше, например, 1/2″. Обычно, чем больше матрица, тем лучше качество изображения, поскольку большая матрица позволяет использовать большее количество пикселей. Однако на практике, нужно быть осторожным с этим правилом, так как качество изображения зависит не только от размера чувствительного элемента.
Разрешение камеры — еще один важный параметр, который определяется, как способность различать камерой генерируемые изображения мелких деталей. Разрешающая способность определяется, в большинстве случаев, в телевизионных линиях (ТВЛ), либо в пикселях. У камеры разрешающая способность тем больше, чем больше размер проецируемого изображения. Основные категории камер из-за разрешающей способности: 240-380 ТВл (камера с низким разрешением), 420 — 480 ТВл (стандартное разрешение видеокамеры – самое распространненое), около 600 ТВл (высокое разрешение),
более 700 телевизионных линий (камера Мп).
Отношение сигнал/шум — отношение сигнал-шум говорит нам о возможности камеры генерировать изображение определенного качества.
Отношение сигнал/шум определяется в децибелах при отключенной функции автоматической регулировки усиления (АРУ). Отношение сигнал-шум косвенно связано со светочувствительностью камеры наблюдения.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| Общая часть |
Рабочая температура — максимальный диапазон температуры воздуха, при которой камера может работать стабильно и безупречно. Температурный диапазон зависит от места использования камеры, и поэтому для большинства уличных камер составляет от -20 до +50° C, в то время, как для внутренних камер от 10 до 45° C выше ноля. Температурный режим в значительной степени зависит от качества строений и дополнительных элементов. В случае, если установка камер происходит на улице, для того, чтобы поддерживать надлежащие условия эксплуатации применяют специальные элементы, такие, как обогреватели, вентиляторы, герметичные корпуса (термокожухи) или другие средства охлаждения или нагрева техники. Питание камеры — профессиональные камеры (в том числе и IP-камеры), как правило, запитываются от 12 В постоянного тока, 24 В переменного тока и 230 В переменного тока. В случае переменного тока 12 В потребление тока обычно составляет от 100 мА до 250 мА.
Камеры видеонаблюдения, которые оснащены объективом с автодиафрагмой, характеризуются большей потребляемой мощностью, примерно на 40-80 мА.
Блок питания с 230 В переменного тока, как правило, используется, когда уличные камеры необходимо обеспечить питанием для дополнительных элементов, таких как обогреватели, вентиляторы и т.д
Типы регистраторов
1.4.1 Цифровые регистраторы
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| Общая часть |
Цифровой видеорегистратор представляет собой электронное устройство, сходное по строению с компьютером или видеосервером. В его состав входят: процессор, жесткий диск, оперативная память и АЦП. Видеорегистратор управляется специализированной операционной системой. Для экономии места оцифрованное изображение подвергается компрессии. Все видеорегистраторы могут работать как с монохромными, так и с цветными видеоизображениями. Так же для удобства и повышения использования видеосистем в цифровые регистраторы устанавливают Ethernet разъемы, что позволяет передавать видеоизображение на удаленные компьютеры пользователей.
Параметры характеризующие видеорегистраторы:
-число входных видеоканалов;
-суммарная скорость записи;
-разрешение;
-используемый тип компрессии;
-количеством записываемой информации до перезаписи;
-возможности подключения внешних накопителей информации;
-возможностью подключения аудиоканалов;
-возможностью подключения IP-видеокамер;
-возможностью подключения внешних устройств (через релейные входы/выходы).
В системах видеонаблюдения видеорегистраторы заменили собой видеомагнитофоны и квадраторы, основным конкурентом видеорегистраторов в
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| Общая часть |
1.4.2 Гибридные цифровые регистраторы
Гибридные цифровые видеорегистраторы (HDVR – Hybrid Digital Video Recorder) все чаще встречаются в номенклатуре различных производителей устройств цифровой записи. Прототипом для создания таких устройств были обычные цифровые видеорегистраторы. За счет выделения свободной вычислительной мощности процессора и разработки нового программного обеспечения, появилась возможность добавить к, существующим аналоговым входам, дополнительные виртуальные IP-каналы для записи изображения от IP камер. К примеру, для 32 канальных устройств типичным значением дополнительных IP-каналов является 4, 6 и даже 8. Вследствие чего гибридный видеорегистратор совмещает все преимущества аналоговой и цифровой системы. В мире системы охранного видеонаблюдения существуют уже на протяжении многих десятилетий и распространены повсеместно. Огромное количество предприятий сталкиваются с вопросами расширения или модернизации существующей аналоговой системы. Такие решения как HDVR являются для них оптимальным решением и еще потому, что возможно использование уже существующей на предприятии локальной вычислительной сети.
Гибридный цифровой видеорегистратор в своей основе имеет компьютерную архитектуру, он представляет собой специализированный контроллер, выполняющий определенные операции. В качестве операционной системы используется Linux или Windows Embedded. Пользователь работает в рамках специально разработанной графической оболочки меню с жестко заданными параметрами. Важно и то, что количество IP-каналов не лицензируется.
Купив устройство вы можете добавлять IP-камеры, не приобретая
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| Общая часть |
Гибридный видеорегистратор может выступать DHCP сервером для IP-
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| Общая часть |
1..3 Сетевые регистраторы
Сетевой видеорегистратор обеспечивает запись видеопотоков, их архивацию и передачу записанных данных. Сетевой видеорегистратор реализует основное преимущество IP-систем – запись в любой точке сети независимо от удаленности от видеокамер. NVR представляет собой диск, на котором создаются разделы для записи данных: видео и аудиопотоков. Процессы оцифровки и компрессии видео и звука в сетевом регистраторе не осуществляются. Зачастую в них даже нет функции подключения монитора, а просмотр только осуществляется с рабочих станций IP системы. Сетевые регистраторы обеспечивают надежный процесс записи информации с камер в IP-системах, так как являются независимым устройством в системе, имеющее специализированную архитектуру, нацеленную на свои задачи и не имеющее в своем составе лишнего оборудования, что позволяет увеличить износостойкость и надежность прибора. Сетевой видеорегистратор не хранит административную информацию системы (данные о пользователях, тревожные сценарии, скрипт программы), а только видеозапись. Таким образом, в отличие от DVR, выход из строя устройства не приводит к сбою в работе системы в целом, а оператор может работать с живым изображением от IP-камер. Для обеспечения высокой надежности записи в NVR используют технологии RAID. Наиболее распространенная используемая модель RAID 5, в которой приходящие данные разбиваются на блоки и распределяются по всем дискам. Все диски используются и для хранения блоков четности, по которым в случае выхода какого-либо винчестера из строя возможно восстановление информации. В NVR с моделью массива RAID 5 используется система горячего резерва дисков,
позволяющая не отключать устройство для замены вышедшего из строя
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| Общая часть |
И для наивысшего уровня надежности записи и хранения видео некоторые
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
В основе NVR – специализированный компьютер с хорошо продуманной системой охлаждения, питания и возможностью установки в шкаф или стойку. В качестве операционной системы на сегодняшний день преобладает Windows. Но так же есть программное обеспечение на базе Linux. Администрирование сетевых видеорегистраторов обычно осуществляется с помощью программного интерфейса рабочих станций IP-системы. Пользователь может назначить поток от конкретной IP-камеры или кодера для записи на определенный NVR. Параметры записи задаются независимо для каждой камеры, учитывая запись по событию и тревоге. Некоторые сетевые видеорегистраторы имеют встроенный WEB-интерфейс для программирования.
Специальная часть
Аналитическая часть
Постановка задачи
Объект, для которого разрабатывается данная система являет собой двухэтажное здание, внутри которого располагаются гаражное помещение, рабочие места служащих и руководства компании. Как видно из схемы (Приложение 1, схема 1) в здании имеется три входа: 1 главный вход для сотрудников и гостей компании, 2 и 3 пожарные выходы возле каждой из лестниц и 4 гаражные ворота. В здании установлена система контроля и управления доступом. Все входные двери, ведущие вовнутрь здания оснащены датчиками-герконами. В холле главного входа установлен турникет для проверки права входа и выхода для каждого проходящего, а также контроля посещаемости сотрудников; там же находится и пост службы, отвечающей за пропуск на территорию. На дверях, ведущих из гаража в здание также установлен датчик-геркон, но в
дополнение ко всему там установлен считыватель магнитных карт.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
Для того чтобы попасть на второй этаж нужно подняться по лестницам. Здесь находятся рабочие места сотрудников офиса компании и их начальства (Приложение 1, схема 2). В левой части этажа расположились кабинеты директора, его секретаря, главного инженера, бухгалтерия и отделения ПТО. В кабинете директора хранится конфиденциальная информация, относящаяся к структуре и деятельности компании. В бухгалтерии в свою очередь осуществляет финансовый контроль. Вход в эти помещения осуществляется только по пропускам. Поэтому очень важно контролировать прилежащие проходные зоны. Справа на этаже находятся кабинеты заместителей директора и главного инженера, отделы кадров, охраны труда, столовая и серверная. В здании развита СКС-инфраструктура, так же присутствует сервер с выходом в интернет. Ранее на объекте не проводились работы по созданию систем видеонаблюдения.
1.2.1 Анализ системы безопасности
Компоненты объектовой системы безопасности:
- ИК-извещатель (4 шт.);
- ИБП;
- контроллер;
- сервер системы безопасности;
- рабочее место.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
Компоненты объектовой системы контроля и управления доступом:
- Турникет;
- Считыватель магнитных карт;
- Кнопка на выход;
- Геркон;
- контроллер;
- Сервер СКУД;
- рабочее место.
Турникеты расположены в зоне 1. Считыватели карт, кнопки на выход и герконы расположены в зонах 1, 3, 5, 8, 10, 11, 18, 26. Данная система работает круглосуточно.
1.2.2 Анализ источников угроз
Источники угроз разделяются на 2 категории:
– внешние (посторонние лица и организации)
– внутренние (сотрудники компании)
Для оценки зон значимости объекта мы будем использовать данные табл.1.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
Таблица 1
Категории значимости объекта
| Высший | А | Объекты, зоны объектов (здания, помещения, территории), несанкционированное проникновение на которые может принести особо крупный или невосполнимый материальный и финансовый ущерб, создать угрозу здоровью и жизни большого количества людей, находящихся на объекте и вне его, привести к другим тяжёлым потерям | Хранилища и депозитарии банков, места хранения вредных и радио- активных веществ и отходов, места хранения оружия, боеприпасов, наркотических веществ и т. п. |
| Средний | Б | Объекты, зоны объектов (здания, помещения, территории), несанкционированное проникновение на которые может принести значительный материальный и финансовый ущерб, создать угрозу жизни и здоровью | Кассовые залы банков, подъезды инкассаторских машин, пути переноса денег, авто-стоянки, склады и помещения с ценными материалами, оргтехникой и т. п. |
| Общего применения | В | Прочие объекты | Торговые залы магазинов, служебные помещения учреждений и т. п. |
К категории Б относятся зоны:
6 –архив камер видеонаблюдения; 8 – кабинет директора;
9 – рабочее место секретаря; 11 – бухгалтерия;
24 – серверная;
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
26 – заместитель директора;
27 – архив.
К категории В – все остальные.