Интегрированная автоматизированная система безопасности

дипломная работа

3.1 Система видеонаблюдения

При выборе места установки видеокамер необходимо исходить из нескольких факторов: целей и задач видеонаблюдения конкретного объекта, технической возможности прокладки до места установки камеры сигнального и питающего кабеля, эстетических соображений.

Кабель от видеосервера до видеокамер желательно прокладывать в коробах или гофротрубе, даже в том случае если он идет под подвесным потолком.

При установке видеокамер на подвесной потолок рекомендуется использовать купольные камеры, как наиболее удобные по установке и идеально подходящие по дизайну.

Для установки скрытой камеры можно использовать датчик детектора движения охранно-пожарной сигнализации. Потенциальный объект наблюдения не заподозрит в установленном приборе видеокамеру.

Для выбора видеокамеры и формирования технического задания необходимо учитывать:

- Какой участок охраняемой территории необходимо наблюдать. Это может быть строение, контрольно-следовая полоса, крыша или фасад здания, коридор, холл, кабинет, склад и т.д. Для наблюдения узких и длинных участков (контрольно-следовая полоса, коридор, фасад здания) потребуется объектив с АРД и углом обзора от 15° до 30°. Объектив с ручной/фиксированной диафрагмой не позволит получить необходимую глубину резкости. Для наблюдения за обширной территорией (крыша, холл, кабинет, склад и т.д.) необходимо установить объектив (можно и с фиксированной диафрагмой) с углом обзора от 60° до 90°. При углах обзора более 90° на изображении появляются сильные геометрические бочкообразные искажения.

- Особенности территории наблюдения, такие, как большая площадь, ограниченные возможности прокладки телекоммуникационных линий, сложность рельефа, удаленность от центрального пункта наблюдения и т.п.

- На каком расстоянии от центра мониторинга необходимо установить видеокамеру. Это определяет способ передачи видеосигнала и качество полученного изображения [9].

Длинная линия связи с применением РК кабеля вносит достаточно незначительные затухания видеосигнала по низкой частоте, но достаточно высокое затухание по высокой частоте видеосигнала. Самая информативная часть видеосигнала как раз и лежит в области высоких частот. Это различимость мелких объектов на видеоизображении. Ориентировочно, область высоких частот в видеосигнале имеет границы от 500…700 кГц до 6,5 МГц. Так называемый «завал» частотной характеристики видеосигнала в этой области частот и вызывает достаточно резкое ухудшении качества передаваемого видеоизображения по длинной линии связи. Поэтому, необходимо применение линейных видеоусилителей, которые позволяют нормализовать поступающий на вход видеоаппаратуры сигнал, как по общему уровню, так и компенсировать затухание высокочастотной части видеосигнала в линии связи. Применение линий связи с использованием РК кабеля целесообразно для одиночно установленных удаленных видеокамер и на расстоянии по длине линии связи не более 300 -500 метров. Это связано с тем, что длинная линия связи с применением РК кабеля является достаточно хорошей антенной для различного типа электромагнитных наводок. А так как данная линия связи является несимметричной линией связи, то компенсация наведенных помех достаточно затруднительна. При длинах линии связи более 250-350 метров целесообразней применение симметричных линий связи («витая пара»). Это обусловлено тем, что электромагнитные наводки на такую длинную линию связи одинаково воздействуют на проводник «А» и «В», т.е. в этих проводниках возникает одинаковая по амплитуде импульсная наводка. А оборудование передачи и приема видеосигнала по симметричным линиям связи («витой паре») позволяет активно бороться с наведенными паразитными электрическими помехами и их подавлять по уровню на 40 …. 50 дБ (уменьшать в 400…500 раз). Но это справедливо только к активным передатчикам и приемникам аппаратуры передачи видеосигнала по симметричным линиям связи и в которых применены специализированные для этой задачи микросхемы.

Структурная схема работы видеосистемы изображена на рисунке 3.1 Определяем точки, в которых будет произведена установка камер.

Рисунок 3.1 - Структурная схема видеонаблюдения

На основании требований того, что должно быть видно, выбираются соответствующие зоны видеонаблюдения (используя план помещений). Желательно, чтобы в поле зрения видеокамер попадало максимальное количество дверей, коридоров, лестниц, с тем, чтобы злоумышленник был бы обнаружен при любой траектории его движения. Особенно важными с точки зрения безопасности являются въезды и выезды, ворота и прилегающие к ним территории, заборы, дворы, стоянки автомобилей.

Для мониторинга обстановки в контролируемой зоне размер изображения человека по вертикали должен составлять порядка 5% от высоты экрана, для четкого обнаружения человека размер должен составлять 10%, для узнавания человека размер должен быть 50%, для идентификации, для опознавания размер должен быть 120% от высоты экрана.

Далее выбираются наиболее удобные места крепления видеокамер. Это определяет ракурсы наблюдения. При выборе мест размещения видеокамер следует прогнозировать влияние возможных препятствий - деревьев, кустов, распахивающихся дверей. Следует исключить попадание в поле зрения видеокамеры источников света (прямые солнечные лучи, огни рекламы, осветительные фонари, фары автомобилей), а также отражений от создающих блики поверхностей (вода, стекла и пр.). При этом должен обеспечиваться необходимый для нормальной работы видеокамеры уровень освещенности. Предлагаемые технические решения должны быть комплексными: если предлагаете использовать видеокамеру с питанием от источника постоянного тока или инфракрасный осветитель, сразу же следует решать вопрос о необходимом блоке питания, не забыть выбрать кронштейн, термокожух и т.д.

Видеокамера, как и любой прибор системы безопасности, может стать объектом диверсии. Борьба с вандализмом происходит в следующих направлениях:

- используют специальные кожухи и кронштейны, затрудняющие повреждение или похищение видеокамеры,

- применяют специальные схемотехнические решения (тревога при попытке снять кронштейн или приблизиться к нему, при пропадании видеосигнала),

- используют пассивную форму защиты (видеоглазки, скрыто установленные видеокамеры) - приборы как бы скрываются в окружающей среде и эффективны до тех пор, пока не обнаружены злоумышленниками.

Точка расположения видеокамеры и подлежащие наблюдению объекты образуют сектор наблюдения. Определение оптимального количества таких секторов является многовариантной задачей. Недостаточное количество видеокамер приводит к наличию в пространстве так называемых “мертвых зон”. Чрезмерное количество видеокамер приводит к неоправданному повторению схожих изображений. Естественно, что это ведет к росту стоимости оборудования (видеокамеры, объективы, кронштейны, кожухи, кабели), усложнению оборудования обработки видеосигналов, а значит, и к удорожанию видеосистемы. С другой стороне, увеличение числа каналов приводит к уменьшению времени наблюдения по каждой зоне, к уменьшению размеров изображения при мультисценовом отображении на видеомониторе - вместо ожидаемого повышения информативности видеосистемы происходит ее уменьшение. Выбранные секторы наблюдения однозначно определяют углы обзора видеокамер (либо расстояния до объекта и поля зрения). На основании этих параметров и знания форматов видеокамер определяются фокусные расстояния объективов.

Все силовые линии должны быть скрыты во избежание диверсии. Монтаж (установка) видеонаблюдения как и монтаж любых слаботочных систем, предполагает точное соблюдение основных руководящих и нормативных документов, с учетом специфики, связанной с техническими особенностями систем видеонаблюдения - высокой зависимостью от влияния различных помех, сложной настройкой оборудования, зависимости от погодных условий. Особенно много трудностей при монтаже (установке) и настройке уличных систем видеонаблюдения. Основные технические особенности, характеристики объекта, влияющие на процесс подготовки к монтажным работам должны быть учтены на этапе обследования объекта и использованы при подготовке технического предложения по монтажу системы видеонаблюдения.

Полученная система видеонаблюдения предназначена для определения факта несанкционированного проникновения на охраняемый объект, факта присутствия персонала на объекте, факта кражи и порчи имущества, а также при интеграции в ИКБ «Интеллект» выдачи сигнала тревоги и включения исполнительных устройств (световых и звуковых оповещателей, реле и т. п.).

Выбор технических средств системы видеонаблюдения произведен на основании анализа конструктивно-строительных характеристик и назначения помещения с учетом требований технического здания, нормативных и руководящих документов, тактико-технических характеристик и стоимости оборудования.

Система построена на базе 84 цветных телекамер, устанавливаемых внутри и снаружи помещений.

Учитывая особенности рассматриваемого объекта, необходимо вести круглосуточное видеонаблюдение. Это позволит в случае необходимости своевременно обнаружить причину и виновников того или иного происшествия на объекте защиты.

Для начала следует отметить, что на объекте защиты имеются помещения различной категории значимости, поэтому видеонаблюдение за каждым помещением имеет ряд особенностей.

Исходя из этих условий, производим подбор камер видеонаблюдения.

Правильный выбор телевизионных камер является принципиально самым важным моментом в проектировании системы, так как именно характеристиками камер определяются, в конечном счете, характеристики других компонентов системы. При выборе телекамеры и места ее установки учитываются:

- категория значимости зоны;

- геометрические размеры зоны;

- необходимость идентификации наблюдаемого предмета:

- освещенность объекта наблюдения;

- условия эксплуатации;

- вид наблюдения - скрытое или открытое.

Для контроля коридоров и помещений банка выбираем основными камерами KPC-VBN190PHB и NVC-HC210D/W [10].

Внешний вид видеокамеры KPC- VBN190PHB представлен на рисунке 3.2. Технические характеристики представлены в таблице 3.1.

Рисунок 3.2 - Миниатюрная видеокамера KPC- VBN190PHB

Цветная видеокамера KPC-VBN190PHB выполненная в цилиндрическом корпус небольших размеров 19х55 мм. Горизонтальная четкость 550 ТВЛ, в результате чего изображения получаются довольно четкими, с различением даже мелких деталей. Высокая чувствительность 0,05 лк и цветопередача объектов достигаются применением ПЗС-матрицы Super HAD CCD II, изготовленной по новой технологии.

Имеющаяся в видеокамере KPC-VBN190PHB функция компенсации встречной засветки предоставляет возможность применения их в системах видеонаблюдения, одной из задач которых является наблюдение за объектами, находящимися на фоне ярких источников света. Конструкция входящего в состав комплектации видеокамеры кронштейна, предоставляет возможность применения практически любых вариантов крепления камеры, оперативного изменения направления обзора, а ее размеры - сделать ее при установке скрытой. Видеокамера комплектуется объективом с фиксированными фокусными расстояниями 3,6 мм. Электропитание KPC-VBN190PHB осуществляется от источника постоянного тока напряжением 12В и током нагрузки не менее 70мА для подключения которого предусмотрен трехжильный соединительный шнур длиной 200 мм с разъемным соединением.

Таблица 3.1 - Технические характеристики видеокамеры KT&C KPC 190SP4

Характеристика

Параметры

Чувствительный элемент

ПЗС 1/3"

Разрешающая способность, твл

580

Чувствительность, лк

0,005

Синхронизация

внутренняя

Электронная регулировка освещенности ES

1/50 ч 1/100000

Объектив, f, мм

3,6

Напряжение питания пост. тока, В

12 / 9 ч 15

Потребляемый ток, мА, не более

100

Диапазон рабочих температур, °С

-10 ч +50

Габаритные размеры, мм

Ш19Ч50

Так же используем камеру купольную камеру NVC-HC 210D/W. Внешний вид видеокамеры NVC-HC 210D/W представлен на рисунке 3.3. Технические характеристики представлены в таблице 3.2

Рисунок 3.3 - Видеокамера NVC-HC210D/W

Таблица 3.2 - Технические характеристики видеокамеры NVC-HC210D/W

Характеристика

Параметры

Преобразователь изображения

1/3" цветная ПЗС-матрица SONY Super HAD HQ1 DSP

Разрешение

520 ТВЛ

Чувствительность

0.5 лк/F=2.0

Отношение сигнал/шум

более 48 дБ (выкл. AGC)

Электронный затвор (AES)

авто: от 1/50 с до 1/100 000 с

Авторегулировка усиления (AGC)

вкл.

Баланс белого (WB)

авто

Компенсация засветки фона (BLC)

авто

Синхронизация

внутренняя

Тип объектива

fixed focal, f=3.8 мм

Угол обзора (Г)

66°

Видео выход

BNC, 1.0 Vp-p, 75 Ohm

Электропитание

DC 12 В

Потребляемая мощность

2 Вт

Рабочие температуры

0°C ~ 50°C

Размеры (мм)

113 (Ш) x 76.7 (В)

При разработке системы видеонаблюдения периметра нужно устранить две проблемы:

- ненадлежащая защита камер от условий внешней среды;

- повышение информативности изображения камер наблюдающих за въездом на территорию банка, заднего двора и черного входа.

Для защиты камеры от мороза, осадков и прочих неблагоприятных условий. Возможно использование кожухов для стандартных бескорпусных камер или использование готовых уличных камер уже укомплектованных термокожухом.

Тип кожуха и обогрева уличной камеры в значительной степени определяют надёжность ТВ камеры, а остальные параметры - качество передаваемого сигнала. Параметры ТВ камеры связаны между собой и часто выбор за основу одного из них влечёт за собой безусловное применение строго определённого компонента другого параметра.

Кожухи используются для защиты телекамер от воздействия внешней среды и/или для маскировки направления видеонаблюдения. Кожухи могут быть простыми в конструкции, установке и использовании, но они в равной мере могут влиять на качество изображения и срок службы телекамеры, если не защищают ее должным образом от дождя, снега, пыли и ветра, или если они низкого качества.

Стандартные уличные камеры представляют собой готовое решение, не требуют дополнительной сборки и расчетов для электропитания и часто обладают более низкой ценой. В нашем случае не требуется установка дополнительных компонентов. Поэтому в условиях данного банка принято решение выбрать для охраны периметра уличную камеру NVC-HC510. Внешний вид видеокамеры NVC-HC510 представлен на рисунке 3.4. Технические характеристики представлены в таблице 3.3

Важной характеристикой при выборе камеры наружного наблюдения является чувствительность. Данная характеристика показывает нижний порог освещенности, после которого наблюдение становится невозможным. Но на территории банка используется искусственное освещение, которое дает величину освещенности примерно 1 лк., эта величина и является максимальной величиной чувствительности выбираемой камеры видеонаблюдения.

Рисунок 3.4 Видеокамера NVC-HC510.

Таблица 3.3 - Технические характеристики видеокамеры NVC-HC510.

Характеристика

Параметры

Преобразователь изображения

1/3”_ПЗС-матрица_ SONY_Super_HAD_II

Разрешение

540 ТВЛ

Чувствительность

0.06 лк/F=1.2

Отношение сигнал/шум

более 50 дБ (выкл. AGC)

Электронный затвор (AES)

авто: от 1/50 с до 1/100 000 с

Авторегулировка усиления (AGC)

вкл.

Баланс белого (WB)

авто

Компенсация засветки фона (BLC)

авто

Синхронизация

внутренняя

Тип крепления объектива

C/CS

Угол обзора (Г)

66°

Видео выход

BNC, 1.0 Vp-p, 75 Ом

Электропитание

DC 12 В

Потребляемая мощность

2.4 Вт

Рабочие температуры

-10°C ~ 50°C

Размеры (мм)

58.3 (Ш) x 53 (В) x 128.5 (Д)

Все телекамеры через коммутационые панели VIDOMAX подключаются к трем видеосерверам на базе Интеллект D32. Видеосервера устанавливаются в телекоммуникационном шкафу и включаются в локальную сеть интегрированной системы безопасности ВТБ банка[11].

Информацию, поступающую с камер видеонаблюдения, необходимо хранить в течение 30 дней. Объем необходимого дискового пространства рассчитывается по формуле:

, (3.1)

где b - размер одного кадра (в байтах),

N - количество каналов,

k - частота обновления кадров,

T - необходимое время непрерывной записи.

Размер одного кадра цветного изображения со степенью сжатия 70 % - составляет 49 кбайт. Согласно плану размещения оборудования системы видеонаблюдения N=84. Время непрерывной записи T=30 дней, значение k=6 к/с. Тогда:

V=49 • 84 • 6 • 2592000 = 60,3 Тбайт.

Таким образом, при постоянной записи изображения с камер видеонаблюдения объем дискового пространства должен быть равным 60,3 Тб.

Электропитание телекамер осуществляется от источников бесперебойного питания (ИБП), установленных в технических помещениях на каждом этаже здания.

Выбор источников питания произведен исходя из расчета общего токопотребления устанавливаемых элементов системы. Для расчетов использованы технические характеристики и данные оборудования, заявленные производителями оборудования в технических паспортах и описаниях. Расчет общего токопотребления приведен в таблицах 3.4-9.

Таблица 3.4 - Потребления тока телекамерами цокольного этажа

Устройство

Количество

Потребление тока одной установкой, А

Общее потребление, А

NVC-HC210D/W

12

0,17

2,04

KPC-HD230CB

4

0,16

0,64

NVC-HDN550-2

4

0,12

0,48

Всего

3,16

Исходя из полученного результата, в качестве источника питания для телекамер цокольного этажа выбираем ИБП ИРПА 124.01/4-6 с аккумуляторной батареей 65 А/ч.

Таблица 3.5 - Потребления тока телекамерами первого этажа.

Устройство

Количество

Потребление тока одной установкой, А

Общее потребление, А

NVC-HC210D/W

14

0,17

2,38

KPC-HD230CB

4

0,16

0,64

NVC-HDN550-2

3

0,12

0,36

NVC-HC510

8

0,2

1,60

L-260-12

8

0,42

3,36

Всего

8,5

Исходя из полученного результата, в качестве источника питания для телекамер первого этажа выбираем два ИБП ИРПА 124.01/4-6 с аккумуляторной батареей 65 А/ч.

Таблица 3.6 - Потребления тока телекамерами второго этажа.

Устройство

Количество

Потребление тока одной установкой, А

Общее потребление, А

NVC-HC210D/W

4

0,17

068

NVC-HC220DVF

4

0,25

1,00

Всего

1,68

Исходя из полученного результата, в качестве источника питания для телекамер второго этажа выбираем ИБП ИРПА 124.01/4-6 с аккумуляторной батареей 65 А/ч.

Таблица 3.7 - Потребления тока телекамерами третьего этажа.

Устройство

Количество

Потребление тока одной установкой, А

Общее потребление, А

NVC-HC210D/W

4

0,17

0,68

NVC-HC220DVF

4

0,25

1,00

Всего

1,68

Исходя из полученного результата, в качестве источника питания для телекамер третьего этажа выбираем ИБП ИРПА 124.01/4-6 с аккумуляторной батареей 65 А/ч.

Таблица 3.8 - Потребления тока телекамерами четвертого этажа.

Устройство

Количество

Потребление тока одной установкой, А

Общее потребление, А

NVC-HC210D/W

3

0,17

0,51

NVC-HC220DVF

4

0,25

1

Всего

1,51

Исходя из полученного результата, в качестве источника питания для телекамер четвертого этажа выбираем ИБП ИРПА 124.01/4-6 с аккумуляторной батареей 65 Ач.

Таблица 3.9 - Потребления тока телекамерами пятого этажа и кровли.

Делись добром ;)