Проект реконструкции системы видеонаблюдения ОАО 'ППГХО'

Проект реконструкции системы видеонаблюдения ОАО 'ППГХО'

ВВЕДЕНИЕ

видеонаблюдение сеть безопасность

Желание жить вне опасности следует в общепринятой иерархической системе потребностей, сразу после физиологических нужд. Это понятие не ограничивается личной безопасностью, также важна стабильность и сохранность материальных ценностей. Для обеспечения безопасности используется три класса средств: средства обнаружения, физические барьеры и силы охраны.

Проблема надежной защиты информационных и материальных ценностей в различных предприятиях, организациях и учреждениях в современных условиях является весьма актуальной.

Повышение общего уровня криминогенной обстановки вызывает необходимость перехода от решения проблемы обеспечения безопасности на локальном уровне. Среди современных средств обнаружения, видеонаблюдение дает возможность более полно оценить обстановку, к тому же, помимо способности выявлять, позволяет регистрировать преступные посягательства.

Решение проблем на более высоком уровне, применение комплексной системы защиты, включающей в себя средства охранно-пожарной сигнализации, контроля доступа и видеоконтроля, объединенные общей системой управления и предназначенные для совместной работы.

При проектировании таких систем наиболее целесообразным является применение системного подхода, который предполагает декомпозицию системы на отдельные функциональные подсистемы, количество которых определяется реальным спектром угроз безопасности для рассматриваемого объекта.

При обеспечении комплексной безопасности объекта важную роль играют технические средства охранно-пожарной сигнализации, видеонаблюдения и контроля и управления доступом. Правильный выбор и применение данных средств на объекте позволяет обеспечить высокую надежность защиты объекта от внутренних и внешних видов угроз и опасных ситуаций.

Грамотно спроектированные системы охранно-пожарной сигнализации, видеонаблюдения и контроля и управления доступом позволяют обеспечить раннее обнаружение возможного вторжения и тем самым предотвратить несанкционированный доступ на территорию, в здания, на отдельные этажи и в помещения объекта. В то же время их функционирование остается незаметным для персонала предприятия и не создает препятствий для санкционированного доступа персонала и посетителей предприятия в разрешенные для них зоны. Важно иметь в виду тот факт, что применение технических систем не устраняет необходимость контроля со стороны человека, но значительно повышает эффективность работы службы безопасности, особенно при наличии многочисленных зон риска, что имеет место на крупных предприятиях, к которым относится объект защиты.

Целью данного проекта является создание надежной системы защиты предприятия, функционирование которой направлено на защиту деятельности сотрудников, информационных и материальных ценностей от внутренних и внешних угроз.

ГЛАВА 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРЕДПРИЯТИИ ОAО «ППГХО»

Приаргунское производственное горно-химическое объединение (ППГХО) градообразующее предприятие города Краснокаменска, крупнейшее в России и одно из крупнейших уранодобывающих предприятий в мире, самое большое многопрофильное горнодобывающее предприятие Забайкальского края.

В состав объединения входят 34 подразделения:

-   Подземный урановый рудник (ПУР);

-   Разрезоуправление «Уртуйское»(РУ"У");

-   Гидрометаллургический завод ППГХО (ГМЗ);

-   Сернокислотный завод ПГХО (СКЗ)

-   Теплоэлектроцентраль (ТЭЦ)

-   Центральная научно-исследовательская лаборатория (ЦНИЛ)

-   Кустовой вычислительный центр (КВЦ)

-   КИПиА

-   Железнодорожный цех (ЖДЦ)

На рис. 1 изображена схема объединения производственного горно-химического предприятия

Рисунок 1. Схема объединения производственного горно-химического предприятия

Предприятие осуществляет добычу урана, которая ведется подземным горным способом на базе четырех действующих подземных рудников: рудников № 1, № 2, №8, рудника «Глубокий» и рудника «Шахта 6Р». Также в рамках НИОКР ведутся работы по внедрению нового способа добычи - блочного подземного выщелачивания. Переработка руды осуществляется на гидрометаллургическом заводе и на площадке кучного выщелачивания. Готовой продукцией предприятия является закись-окись урана - U3O8. Также ППГХО ведет добычу бурого угля, известняка, песчано-гравийной смеси открытым способом. Управление предприятия рудника №1 и рудника «Глубокий» находиться под одной крышей общей площадью 9000 тысяч квадратных метров. Количество работников на каждом руднике равно 3000 человек. На рис. 2 изображено управление предприятия рудника №1 и рудника «Глубокий»

Рисунок 2. Управление предприятия рудника №1 и рудника «Глубокий»

Управление предприятие состоит и главного корпуса, который объединяет в себе административный корпус, административно-бытовой корпус и производственный корпус. В соответствии с РД 78.36.006-2005 «Выбор и применение средств охранной, тревожной сигнализации и средств инженерно-технической укрепленности для оборудования объектов» данный объект по категории значимости относится к классу БI. На рис.3,4. Изображен Рудник «Глубокий» и Рудник №1

Рисунок 3. Рудник «Глубокий»

Рудник 4. Рудник №1

.1 Категорирование помещений

Определение "категория охраняемого объекта" установлено ГОСТ Р 50776-95 "Системы тревожной сигнализации. Часть 1. Общие требования. Раздел 4. Руководство по проектированию, монтажу и техническому обслуживанию".

Категория охраняемого объекта - комплексная оценка состояния объекта, учитывающая его экономическую или иную (например, культурную) значимость в зависимости от характера и концентрации сосредоточенных ценностей, последствий от возможных преступных посягательств на них, сложности обеспечения требуемой надежности охраны.

Выбор варианта оборудования объекта средствами охранно-пожарной определяется важностью помещений объекта, видом и размещением ценностей в этих помещениях. Согласно РД 78.36.007-99, все помещения любого объекта можно разделить условно (по виду и размещению в них ценностей) на четыре категории:

первая категория - помещения, где размещены товары, предметы и изделия особой ценности и важности, утрата которых может привести к особо крупному или невосполнимому материальному и финансовому ущербу, создать угрозу здоровью и жизни большого числа людей, находящихся на объекте и вне его, привести к другим тяжким последствиям.

Обычно к таким помещениям относятся: хранилища (кладовые) ценностей, склады хранения оружия и боеприпасов, помещения с постоянным хранением наркотических и ядовитых веществ, а также секретной документации и других, особо ценных и особо важных товарно-материальных ценностей;

вторая категория - помещения, где размещены ценные и важные товары, предметы и изделия, утрата которых может привести к значительному материальному и финансовому ущербу, создать угрозу здоровью и жизни людей, находящихся на объекте.

К таким помещениям можно отнести: спецархивы и спецбиблиотеки, сейфовые комнаты, помещения хранения табельного огнестрельного оружия, радиоизотопных веществ и препаратов, ювелирных изделий, предметов старины, искусства и культуры, денежных средств, валюты и ценных бумаг (главные кассы объектов);

третья категория - помещения, где размещены товары, предметы и изделия повседневного спроса и использования. К таким помещениям относятся: служебные, конторские помещения, торговые залы и помещения промышленных товаров, бытовой техники, продуктов питания и т. п.;

четвертая категория - помещения, где размещены товары, предметы и изделия технологического и хозяйственного назначения.

К таким помещениям можно отнести: подсобные и вспомогательные помещения, помещения с постоянным или временным хранением технологического и хозяйственного оборудования, технической и конструкторской документации и т. п.

Вывод: В соответствии с данной классификацией все помещения здания можно разделить на следующие:

-   Касса

-   кабинет управляющего

-   кабинет главного бухгалтера

-   кладовая ценностей, резервная кладовая

-   серверная

-   архивы

-   подсобные помещения

-   прочие помещения

.2 Анализ угроз безопасности

В настоящее время предприятия являются объектами наиболее пристального внимания со стороны конкурентов, особый интерес возникает, когда это предприятие начинает производство новой продукции, а так же наладка или смена старого оборудования увеличивает число потенциальных лиц заинтересованных в нужной им информации. Безопасность таких объектов должна быть на порядок выше обычного.

Рассмотрим существующие угрозы безопасности:

-       угроза несанкционированного доступа на территорию предприятия.

-       угроза несанкционированного доступа в помещения административного корпуса

-       Угроза несанкционированного доступа

Возможность несанкционированного доступа на территорию предприятие может заключаться в проникновении лиц, мандат которых не подразумевает эту возможность. Следует выделить несколько частных угроз, в том случае если злоумышленник оказался на охраняемой территории. В первых это хищение дорогого оборудования, причем возможен вариант кражи сотрудниками предприятия. Во-вторых, это возможность проникновения в административный корпус здания завода с целью хищения секретной информации, кражи денежных и иных материальных средств.

Вывод: Для того чтобы предотвратить хищение дорогого оборудование и других секретных информаций, мною будет разработана надежная система защиты предприятия.

.3 Обзор сети ОАО «ППГХО»

В качестве среды передачи для проекта услуги видеонаблюдения можно использовать уже существующую сеть ОАО «ППГХО». На рис.5 изображена сеть ОАО «ППГХО»

Рисунок 5. Сеть ОАО «ППГХО»

Локальная сеть ОАО «ППГХО» построена с использованием 6-и коммутаторов:

-   Рудник №1 - 2 коммутатора CM6800

-   Рудник «Глубокий» - 3 коммутатора CM6800

-   Управление предприятия - 1 коммутатор CM6800

В кластере используются 8 коммутаторов CM6800

Вывод: при использовании в качестве среды передачи сеть ОАО «ППГХО» для доступа к удаленному устройству необходимо знать индивидуальный адрес этого устройство в сети, таким образом, для доступа к удаленной видеокамере необходимо, чтобы видеокамера обладала индивидуальным адресом. Такой видеокамерой является ip-камера.

ГЛАВА 2. ОБЗОР СИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ

.1 Технологии

В зависимости от типа используемого оборудования системы видеонаблюдения делят на аналоговые и цифровые. При этом как аналоговое, так и цифровое видеонаблюдение имеет свои недостатки и преимущества.

Цифровая система видеонаблюдения

Плюсы цифровой системы видеонаблюдения:

-   обеспечивает высокое качество воспроизводимой видеозаписи;

-   высокую скорость доступа к видеоархиву;

-   возможность цифрового увеличения и масштабирования любого кадра;

-   мгновенный поиск и просмотр видеозаписи по камере, дате и времени;

-   возможность интеграции с другими компьютерными системами безопасности;

-   легкая и недорогая трансляция видеоархивов по каналам связи;

-   возможность отправки тревожных сообщений по электронной почте и SMS;

-   возможность экспорта видеоинформации на совместимые внешние носители.

Минусы цифровых систем видеонаблюдения:

-   высокая стоимость;

-   для обслуживания требуется персонал высокой квалификации.

Аналоговая система видеонаблюдения

Плюсы аналоговой системы видеонаблюдения:

-   простота в настройке и работе;

-   позволяет нанимать для обслуживания персонал меньшей квалификации;

Минусы аналоговых систем видеонаблюдения:

-   ограниченность функций;

-   требуют постоянного обслуживания - смены и архивации кассет, периодической чистки и замены видеоголовок видеомагнитофона.

Вывод: исходя из перечисленных плюсов и минусов, цифровые системы видеонаблюдения по сравнению с аналоговыми системами обладают большим спектром возможностей и обеспечивают более высокое качество воспроизведения видеозаписи, поэтому более подходящая система для услуги видеонаблюдения - цифровая.

.2 Стандарты сжатия

В системах видеонаблюдения используются различные стандарты сжатия: сжатие, которое применяется к отдельным изображениям и сжатие, применяемое к видеопотоку.

Стандарты сжатия, которое применяется к отдельным изображениям (в порядке появления):

-   JPEG - широко распространенный стандарт сжатия, который существует уже более 15 лет. Используется многими программами, такими, как графические редакторы и веб-броузеры;

-   M-JPEG - это вариант сжатия JPEG. M-JPEG - сокращение от Motion JPEG, где каждое изображение является независимо сжатым телевизионным кадром или полем;

-   Wavelet - очень популярное сжатие в видеонаблюдении. Отличается большей эффективностью при сжатии деталей, так как не делит все изображение на блоки 8x8 пикселов;

-   JPEG-2000 - стандартизованный вариант Wavelet-сжатия. Доступны дополнительные модули JPEG-2000 для различных графических редакторов и веб-броузеров;

-   Motion JPEG-2000 - Принцип действия примерно такой же, как у M-JPEG, но в качестве основы используется JPEG-2000.

Стандарты сжатия, которое применяется к видеопотоку (в порядке появления):

-   Н.261 - стандарт для низкой скорости передачи данных, принятый в 1984 ITU для аудиовизуальных сервисов;

-   MPEG-1 - стандарт ISO, созданный как модификация Н.261 для записи видео на компакт-диски при низкой скорости передачи данных (около 1.5 Мбит/с);

-   MPEG-2 - разработан для вещательного телевидения. Использует низкий уровень сжатия для передачи, записи и воспроизведения видео высокого качества;

-   Н.263 - создавался как адаптация MPEG-2 для достижения более высоких уровней сжатия при сохранении высокого качества изображения. Был принят как международный стандарт в 1996 году и пересмотрен в 1998 году. Стандарты Н.263+ и Н.263++ представляют собой усовершенствованные версии Н.263;

-   MPEG-4 - стандарт разрабатывался как объектно-ориентированное сжатие. Существует несколько версий. Сжимает видео и аудио с широким выбором скорости передачи данных. Пригоден для различных областей применения, которые используют низкоскоростные каналы связи, от мобильной телефонии и интернета до телевидения;

-   MPEG-7 - новый стандарт, предназначенный для описания аудиовизуального содержимого;

-   MPEG-21 - новый стандарт, описывающий общую структуру взаимодействия всех объектов MPEG и пользователей.

-   Н.264 - самый новый стандарт сжатия, который базируется на Н.263 и MPEG-4, который, предлагает широкий выбор качества, включая более эффективное сжатие для форматов телевидения высокой четкости.

Вывод: в данном проекте будем производить выбор оборудования, в частности видеокамер, поддерживающих последние стандарт сжатия.

.3 Оборудование и ПК

Систему видеонаблюдения можно разделить на четыре основных компонента:

-   устройства получения информации;

-   устройства регистрации информации;

-   устройства вывода информации;

-   среда передачи.

Устройства получения информации

К таким устройствам можно отнести видеокамеры и микрофоны. В настоящее время преимущественное количество видеокамер имеют встроенный микрофон.

Вывод: в целях упрощения монтажных работ и следовательно экономии затрат отдельный выбор микрофонов проводить не будем.

Устройства регистрации информации

Цифровые регистраторы - современные устройства записи на жёсткий диск (HDD).

Подразделяются на видеосервера (основанные либо на обычном ПК под управлением Windows или Linux со специализированным программным обеспечением записи и обработки видео, либо на специально собранном специализированном компьютере) и некомпьютерные видеорегистраторы (DVR).

Преимущества некомпьютерные видеорегистраторы:

-       подходит для пользователей, не имеющих навыков работы на персональном компьютере;

-       исключает установку посторонних программ и вредоносного влияния вирусов;

-   Компактен в сравнении с персональным компьютером.

Недостатки некомпьютерные видеорегистраторы:

-       дороже в ремонте, так как использует оригинальные запчасти;

-   исключает самостоятельную сборку.

Преимущество серверов:

-       можно собрать самостоятельно;

-   проще использовать и настраивать;

-   дешевле благодаря использованию стандартных компьютерных комплектующих;

-   дешевле в ремонте, намного проще купить вышедшие из строя комплектующие.

Недостатки сервера:

-   менее стабилен в работе при использовании специализированного программного обеспечения, работающего на базе Microsoft Windows из-за недостатков операционной системы и вредоносных программ.

Вывод: из выше перечисленных плюсов и минусов следует что, для услуги видеонаблюдения более подходящим устройством регистрации информации является видеосервер.

Устройства вывода информации

Устройства вывода - периферийные устройства, преобразующие результаты обработки цифровых машинных кодов в форму, удобную для восприятия человеком. К таким устройствам относятся: мониторы, принтеры, графопостроитель и акустические колонки.

Наиболее подходящие устройства вывода информации для видеонаблюдения - монитор и акустические колонки.

Подавляющее большинство современных мониторов основано на одной из двух технологий: CRT (Cathode Ray Tube) или LCD (Liquid Cristal Display). В традиционном CRT-мониторе изображение формируется с помощью электронно-лучевой трубки. Естественно, этому методу, применяющемуся уже много десятков лет в телевидении, присущи определенные недостатки, обусловленные возрастом технологии. Эта и мерцание изображения, и наличие излучений - как рентгеновского, так и электромагнитного. Но есть и свои плюсы, главный из которых - относительно невысокая цена CRT-мониторов.

В последние годы бурное развитие получила технология LCD или плоскопанельных мониторов. Изображение в этом случае формируется посредством жидкокристаллической панели. У такой панели полностью отсутствует вредное рентгеновское излучение, а уровень электромагнитного излучения на несколько порядков ниже.

В современных моделях LCD-мониторов полностью отсутствует мерцание изображения. Значительно уменьшены габариты и соответственно вес. Но есть у таких мониторов и минусы. Главный из них - достаточно высокая цена, меньший угол обзора, худшая точность цветопередачи.

Конечно, помимо этих двух технологий существуют и другие, но в реальных изделиях, рассчитанных на широкий круг потребителей, своего воплощения они пока не получили.

Вывод: при выборе типа мониторов для услуги видеонаблюдения более подходящим является мониторы типа LCD. Причина такого выбора заключается в том, что оператор должен длительный промежуток времени наблюдать за изображением на экране, а так как мониторы LCD по сравнению с мониторами CRT имеют меньшее мерцание, то и утомление от монитора LCD будет меньше.

Программный комплекс

Для организации услуги видеонаблюдения не достаточно иметь только оборудование, необходимо также программный комплекс.

Все программное обеспечение для видеонаблюдения по максимальному количеству камер, подключаемых в видеосерверу, можно разделить на три класса:

-   ПО для домашнего использования (до 10 камер);

-   полупрофессиональное ПО (от 10 до 100);

-   профессиональное ПО (более 100).

Подходящий софт для видеонаблюдения на предприятии ОАО «ППГХО» используется полупрофессиональный программный комплекс.

Так как в данном проекте решается задача проектирования системы физической защиты на предприятии включающей в себя средства охранно-пожарной сигнализации, контроля доступа и видеоконтроля, то необходимо использовать ПК нацеленное на работу с сетевыми видеокамерами.

К таким программным комплексом можно отнести, к примеру: TRASSIR, Lyri

Таблица 1 Сравнение программ TRASSIR и LyriX

Вывод: для услуги видеонаблюдения на территории урана добывающего предприятия подходящим ПК является LyriX , при этом значительно проще в использование.

Характеристики и параметры видеокамер

При выборе видеокамер необходимо учитывать предъявляемые требования (чувствительность, рабочая температура, разрешающая способность, отношение сигнал/шум, формат матрицы, тип матрицы, фокусное расстояние, кадровая частота).

Чувствительность

В зависимости от диапазона освещенности, в которой может работать система видеонаблюдения, можно выделить следующие классы:

-   класс I - системы, работающие при дневном освещении, т.е. в диапазоне освещенностей от полного солнца (10⁵ лк) до заката (50 лк);

-   класс II - системы, работающие при низком освещении, т.е. в диапазоне освещенностей от полного солнца (10⁵ лк) до сумерек (приблизительно 4 лк);

-   класс III - системы, работающие при лунном свете, т.е. в диапазоне освещенностей от полного солнца (10⁵ лк) до четверти лунного света безоблачной ночью (0,1...0,4 лк);

-   класс IV - системы, работающие при свете звезд, т.е. в диапазоне освещенностей от полного солнца (10⁵ лк) до света звезд безоблачной ночью (0,0007...0,002 лк);

-   класс V - инфракрасные системы, т.е. системы, в которых используются инфракрасные источники в дополнение к существующему уровню освещенности (например, для работы в полной темноте). Люкс (лк) - единица освещенности.

Вывод: при выборе видеокамер для уличного наблюдения желательно использовать системы класса III , IV, V, а при выборе видеокамер для внутреннего наблюдения можно использовать системы класса I , II , III .

Рабочая температура

Самая низкая температура зафиксирована в Забайкальском крае 9 января 1915 года −51,1 °C, самая высокая 7 июля 2005 года +40 °C. В среднем температура зимой опускается до -30 °C, а летом поднимается до +30 °C .

Таким образом, для системы видеонаблюдения желательна рабочая температура в диапазоне -35…+35 для камер наружного наблюдения и 0…+35 для камер внутреннего наблюдения.

При этом необходимо помнить о том, что существуют термокожухи, применение которых желательно в тех случаях, если рабочая температура видеокамеры не попадает в заданные приделы.

Разрешающая способность

Важный параметр телекамеры - разрешающая способность. Это способность видеокамеры раздельно фиксировать рядом расположенные точки графического образа объекта. Измеряется числом раздельно отображаемых точек (пикселей). Первое число - количество точек по горизонтали, второе - по вертикали.

Вывод: предпочтительнее выбирать видеокамеры с высокой разрешающей способностью, хотя такие требования к изображению зачастую не нужны и к тому же значительно увеличивают стоимость системы видеонаблюдения в целом.

Поэтому для проекта услуги видеонаблюдения возможно применение камер со средней разрешающей способностью, при этом нельзя забывать, что при очень слабой разрешающей способности разобрать детали будет проблематично.

Отношение сигнал/шум

Отношение сигнал/шум - безразмерная величина, равная отношению мощности полезного сигнала к мощности шума.

Отношение сигнал/шум вычисляется по формуле S/N=20 lg(Uc / Uш), где Uc - напряжение сигнала, Uш - напряжение шума, выражается в децибелах (дБ).

При параметрах сигнал/шум 50 дБ и более на мониторе будет видна чистая картинка без видимых признаков шума. При 40 дБ иногда заметны мелькающие точки, а при ЗО дБ - "снег" по всему экрану, 20 дБ - изображение практически неприемлемо.

Вывод: при выборе видеокамеры необходимо обращать внимание на такой показатель как отношение сигнал/шум, эта величина должна превышать значение 50 дБ.

Формат матрицы

Матрица - это светочувствительный сенсор, преобразующий спроецированное на него через объектив оптическое изображение в электрический сигнал.

Размер матрицы описывается параметром, называемым формат. Формат - это размер диагонали матрицы. Он измеряется в дюймах и принимает значения: 1'', 2/3'',1/2", 1/3", 1/4".

Размер матрицы влияет на размер и вес самой видеокамеры, поэтому с этой точки зрения предпочтительнее производить выбор видеокамер с форматом 1/4". Но нельзя забывать что, размер матрицы влияет на количество цифрового шума, передаваемого вместе с основным сигналом на светочувствительные элементы матрицы. То есть чем больше физический размер матрицы, тем больше ее площадь и тем больше света на нее попадает, в результате чего полезный сигнал матрицы будет сильнее и соотношение сигнал шум будет лучше.

Вывод: чем больше матрица, тем лучше соотношение сигнал шум, но больше размеры и стоимость самой видеокамеры, поэтому для проекта услуги видеонаблюдения достаточным форматом можно считать 1/2" или 1/3". Такая видеокамера будет обеспечивать приемлемое соотношение сигнал/шум и приемлемые размеры.

Тип матрицы

Матрицы различаются не только по размерам, но и по типам. Бывают следующие типы:

-   ПЗС-матрицы (CCD - Charge Coupled Device). Прибор с зарядовой связью, использующий светочувствительные фотодиоды. ПЗС был изобретен в 1969 г. и первоначально использовался как устройство

памяти, но способность устройства получить заряд благодаря фотоэлектрическому эффекту, сделала применение ПЗС основным именно в этом направлении.

-   КМОП-матрицы (CMOS - Complementary Metal Oxide Semiconductor - Комплиментарный Метал-Оксид-Полупроводник). Эта технология использует транзисторы и отличается малым энергопотреблением. Микросхемы КМОП были выпущены ещё в 1968 году и вначале нашли применение в калькуляторах, электронных часах, и вообще в тех устройствах, где энергопотребление было критичным.

Принципиальное различие между ними лежит не в способе накопления заряда, а в способе передачи накопленного заряда на оконечные устройства.

В ПЗС матрице заряд передается последовательно - из ячейки в ячейку по вертикальным сдвиговым регистрам (столбцам) и затем в горизонтальный сдвиговый регистр (строку) - все зарядовые пакеты (с каждой ячейки) считываются последовательно и затем преобразуются в напряжение в единой электронной схеме.

В КМОП матрице преобразование заряда в напряжение происходит на самой ячейке, а считывание ячейки происходит индивидуально, по её координатам в матрице. Плюс такой технологии в том, что КМОП матрицы являются, в некотором роде, самодостаточными устройствами и поэтому не требуют лишних схем и плат, а потому могут быть весьма малы по размеру и требует меньше энергии, чем ПЗС. Минусом такой технологии является, во-первых, преобразование заряда в напряжение и усиление происходят индивидуально на каждой ячейке. То есть мы имеем сотни тысяч маленьких усилителей, каждый из которых шумит и шумит индивидуально. Нетрудно понять, что шумы КМОП матрицы, значительно превосходят шумы ПЗС матрицы. Во-вторых, значительную часть площади ячейки занимает её электронная "обвязка", а значит, при одинаковом размере пикселя площадь непосредственно светочувствительной области на ячейке КМОП матрицы будет заметно меньше, чем на ячейке ПЗС матрицы.

Вывод: платой за гибкость в электронной обработке является заметно меньшая чувствительность и более высокий уровень шума КМОП матриц. Поэтому предпочтительней выбирать видеокамеры с матрицей типа CCD.

Фокусное расстояние

Фокусное расстояние - это расстояние от центра объектива фотоаппарата до светочувствительного элемента, т.е. матрицы.

Фокусное расстояние указывается в миллиметрах и определяет угол зрения. Более широкий угол обеспечивается меньшим фокусным расстоянием. И, наоборот - чем фокусное расстояние больше, тем меньше угол зрения объектива.

Нормальный же угол зрения видеокамеры эквивалентен, углу зрения человека, при этом фокусное расстояние, пропорциональное размеру диагонали матрицы ПЗС.

Исходя из выше сказанного, объективы принято делить на нормальные, короткофокусные и длиннофокусные.

Вывод: для услуги видеонаблюдения приемлемым фокусным расстоянием можно считать нормальное фокусное расстояние, при котором угол обзора находится в пределах 30 - 60°.

Кадровая частота

Скорость записи или кадровая частота - количество кадров, которое видеосистема записывает (воспроизводит или передает) в секунду. Измеряется в кадрах в секунду.

Изображение, комфортное человеческому глазу - двадцать пять кадров в секунду, поэтому именно такая запись принята для большинства систем видеонаблюдения.

Вывод: для эффективной работы системы видеонаблюдения требуется постоянное наблюдение человека за происходящим на экране монитора. Поэтому для наблюдателя необходимо создать максимально комфортные условия. А значит надо производить выбор видеокамер способных поддерживать кадровую частоту не менее 25кадров в секунду.

ГЛАВА 3. ПРОЕКТНЫЕ РЕШЕНИЯ

.1 Выбор технологии доступа к видеокамерам

Любые технологии доступа можно поделить на два класса: проводные и беспроводные.

Плюсы беспроводных технологий:

-   отсутствие кабелей;

-   минимум монтажных работ;

-   могут обслуживаться места, где нельзя проложить кабель или прокладка кабеля затруднена.

Минусы беспроводных технологий:

-   возможны помехи, как от других линий связи, так и от плохой погоды;

-   при незащищенном использовании возможен легкий доступ извне.

Плюсы проводных технологий:

-   значительно меньшие помехи от других линий связи и практически отсутствуют от плохой погоды;

-   более защищенный доступ от проникновения извне.

Минусы проводных технологий:

-   наличие монтажных работ при прокладке кабеля.

Из перечисленных плюсов и минусов можно сделать вывод, что беспроводная технология гораздо проще в реализации, следовательно, дешевле.

Таблица 2. Сравнение беспроводных технологий доступа

Плюсы технологии uwb:

-   низкие затраты энергии;

-   высокая скорость передачи данных.

Минус технологии uwb:

-   радиус действия составляет 10 метров, следовательно, для охвата всей территории предприятие понадобиться большое количество точек доступа, что приведет к увеличению стоимости проекта.

Плюсы технологии wimax:

-   большой радиус действия;

Минус технологии wimax:

-   высокие затраты энергии, что препятствует применение камер с питанием от аккумуляторов.

Плюсы технологии wi-fi:

-   скорость передачи данных при разных стандартах изменяется от 11 Мбит/с до 300 Мбит/с. Следовательно, в зависимости от требуемой пропускной способности можно произвести закупку оборудования поддерживающего именно ту скорость передачи данных, которая требуется для проекта и как следствие снизить стоимость реализуемого проекта.

Минус технологии wi-fi:

-   высокие затраты энергии, что препятствует применение камер с питанием от аккумуляторов.

При сравнении беспроводной технологии доступа также необходимо учесть, что на рынке информационных технологий наиболее распространенным оборудованием, поддерживающим беспроводной доступ, является оборудование поддержкой wi-fi.

На открытой местности радиус действия точки доступа wi-fi составляет до 100 метров, но в нутрии здания радиус действия уменьшается до 30-40 метров. А так как размеры здания предприятия «превышают 40 метров, то при использовании беспроводной технологии необходимо использовать несколько точек доступа, что увеличивает стоимость проекта, к тому, же такая технология подвержена помехам, как от других линий связи, так и от плохой погоды.

Проводные технологии доступа лишены таких недостатков.

Таким образом, проводные технологии доступа наиболее подходящие для реализации проекта услуги видеонаблюдения на территории урана добывающего предприятие ОАО «ППГХО».

Для реализации корпоративной сети подходящей проводной технологией является технологию Ethernet, это связано с низкой стоимостью, легкостью управления и простотой используемого оборудования.

Таблица 3. Характеристики технологии Ethernet

Вывод: наиболее подходящей технологией доступа к видеокамерам для услуги видеонаблюдения является проводная технология Ethernet.

3.2 Программный комплекс LyriX

При рассмотрении программного обеспечения был сделан вывод, что подходящим для услуги видеонаблюдения на территории урана добывающего предприятия является ПК LyriX.

Программный комплекс (ПК) LyriX является интеллектуальной основой современной интегрированной системы безопасности (ИСБ). Его назначение - организация эффективного взаимодействия между различными подсистемами ИСБ и управление ими.

ПК LyriX - универсальный инструмент для объединения подсистем безопасности самых разных производителей в единый комплекс. Его преимущество заключается в гибкой, настраиваемой, масштабируемой архитектуре, открытой для сторонних разработчиков.

Благодаря архитектуре ПК LyriX возможно динамическое подключение к нему новых модулей, которые могут не только реализовывать дополнительные функции, но и обеспечивать подключение к системе нового оборудования или программного обеспечения (ПО).

Таким образом, для LyriX не существует ограничений по поддерживаемому оборудованию и по возможностям интеграции ранее установленных на объекте различных систем безопасности в единый комплекс.

ПК LyriX - оптимальное решение для крупных и средних предприятий, где требуется мощная централизованная система доступа, охраны и мониторинга систем безопасности.

Архитектура ПК LyriX

Сервер базы данных.

В базе данных (БД) хранятся все данные системы:

-   информация о наборе установленных модулей,

-   конфигурация оборудования,

-   списки пользователей и пропусков,

-   права операторов,

-   сообщения о произошедших в системе событиях и др.

БД комплекса находится на сервере БД. Доступ к ней имеет только ядро системы. Все остальные модули получают информацию, запрашивая ее у ядра.

Ядро системы.

Ядро системы реализует основные сервисные функции, необходимые для работы всего комплекса. Оно является серверным приложением, не имеет пользовательского интерфейса и не нуждается в участии оператора.

Ядро обеспечивает:

-   хранение и выдачу информации из служебных реестров системы,

-   хранение конфигурации объектов системы и связей между ними,

-   хранение сообщений обо всех возникающих в системе событиях,

-   хранение прав пользователей и др.

Функциональные модули.

Функциональные модули (или драйверы логики) представляют собой серверные приложения, не нуждаются в участии оператора и реализуют любую функциональность прикладного уровня.

Функциональные модули реализуют программное представление:

-   логических объектов системы (планы, карты, пользователи и др.),

-   потоков автоматической обработки данных, проходящих по системе и др.

Драйверы оборудования являются серверными приложениями. Они позволяют конфигурировать и обслуживать определенное оборудование.

С помощью драйверов оборудования производится:

-   загрузка конфигурации,

-   получение сообщений,

-   передача команд управления.

Обычно драйверы оборудования для взаимодействия с аппаратурой используют драйверы ресурсов, предоставляющие доступ к определенным ресурсам компьютера (например, доступ к COM-портам).

Пользовательские приложения представляют собой отдельные приложения различного типа и архитектуры. Они отвечают за пользовательское представление всей системы или ее части и могут выполнять следующие функции:

-   отображение состояний объектов системы,

-   управление объектами системы,

-   изменение настроек объектов системы,

-   получение информации об объектах системы.

В настоящее время в состав комплекса включено универсальное настраиваемое приложение «Управляющая консоль», приложение для работы с модулем «Бюро пропусков» через web-интерфейс, а также ряд утилит для конфигурирования комплекса и контроля состояния его компонентов.

Технологии

Взаимодействие модулей ПК LyriX осуществляется с помощью технологии CORBA (Common Object Request Broker Architecture).

Данная технология, разрабатываемая консорциумом OMG (Object Management Group), является результатом работы ведущих специалистов более чем 800 компаний и организаций. Четкий процесс стандартизации, включая аспекты взаимодействия реализаций CORBA от разных поставщиков (интероперабельность), независимость от языков программирования и операционных сред, фундаментальная поддержка объектно-ориентированного программирования (ООП) и многие другие уникальные характеристики сделали CORBA ведущим стандартом в области инфраструктурного связующего ПК.

Благодаря использованию стандартной технологии стыковки модулей LyriX между собой, любой разработчик может расширять систему, разрабатывая свои собственные модули, реализующие дополнительные возможности системы или поддержку нового специализированного оборудования.

За счет применения технологии CORBA и языка Java обеспечивается возможность функционирования ПК LyriX практически на любой аппаратно-программной платформе: Microsoft Windows (Intel), Red Hat Linux (Intel), Sun Microsystems Solaris (SPARC). Это обеспечивает широкие возможности выбора компьютерного оборудования.

.3 Общие сведения о программном продукте LyriX

Программный комплекс LyriX является интеллектуальной основой современной интегрированной системы безопасности. Его назначение - организация эффективного взаимодействия между различными подсистемами ИСБ и управление ими. LyriX - это программный комплекс с удобным настраиваемым интерфейсом, сочетающий в себе надежностью гибкостью, масштабируемой архитектуре. Программный комплекс LyriX является распределенной системой.

Программный комплекс LyriХ позволяет строить крупные многофункциональные интегрированные системы безопасности крупных и средних предприятий. Особенно эффективно его применение на таких объектах, как заводы, аэропорты, банки, офисы крупных компаний, институтов и любые другие объекты, на которых требуется мощная централизованная система доступа, охраны и мониторинга систем безопасности. Благодаря архитектуре программный комплекс LyriХ и используемым при его разработке технологиям, он может функционировать практически на любой платформе и управлять системой, построенной на базе оборудования практически любого производителя.

С точки зрения архитектуры в программном комплексе LyriX можно выделить следующие модули:

Консоль - визуальная оболочка, интерфейс, позволяющий пользователю общаться с системой, то есть конфигурировать, управлять объектами и оборудованием, а также получать сообщения от системы, наблюдать ее общее состояние.

Драйверы - модули, подключаемые к системе и работающие с оборудованием или реализующие функционал отдельных подсистем;

Ядро - модули, отвечающие за внутреннюю работу системы:

-       База данных LyriX.

Структура программного комплекса LyriX представлена на рис. 6.

Рисунок 6. Структура программного комплекса LyriX

Настройка сервера СКУД

Для запуска сервера необходимо запустить ядро системы, драйвера оборудования, а так же первоначальные настройки. Процесс запуска ядра показан на рис. 7.

Рисунок 7. Запуск ядра сервером LyriX

Вход в систему осуществляется через аутентификацию представленную на рис. 8.

Рисунок 8. Аунтифекация

Для нормального функционирования драйвера необходимо выполнение всех требований к аппаратно-программным средствам для LyriX.

Добавлять в дерево системы драйвер и устройства Apollo следует после того, как сконфигурирован компьютер и его COM-порты, к которым подключены данные устройства, в случае прямого соединения. Автоматически вместе с панелью добавляются следующие контейнеры: аппаратура, внутренние переменные, временные зоны, группы охранных шлейфов, зоны доступа, праздники, уровни доступа, уровни доступа лифта и форматы карт и списки форматов. Создание драйвера управления, Apollo показано на рис. 9.

Рисунок 9. Создание драйвера управления

Далее надо настроить панель Apollo и выбрать тип соединения. Чтобы работать с настройками панели следует выбрать в дереве системы объект типа Панель AAN-100. В этом случае выберем прямое подключение. На рисунке 10 показаны варианты связи с объектами. В случае сетевого соединения указывается IP адрес по которому происходит подключения панели, а так же TCP порт.

Рисунок 10. Настройка соединения

Существуют параметры, которые, в зависимости от своих значений, требуют того или иного объема памяти панели. Одной из составляющих, требовательных к объему памяти, является информация о картах, загружаемых в панель.

Другая составляющая - сообщения от оборудования, накапливающиеся в памяти панели в автономном режиме работы. Чем больше места отведено под хранение карт, тем меньше памяти останется для накопления сообщений. Максимальное количество карт которое должно хранится в памяти будет равно восьми тысячам. Рекомендуется задавать количество карт с некоторым запасом, так как, если количество активных карт, зарегистрированных в системе LyriX, превысит данное число, система будет функционировать некорректно. Настройка памяти панели показана на рис. 11.

Рисунок 11. Настройка памяти панели

Настроим тип канала связи между панелью и удаленным устройством. В канале связи типа Полудуплекс прием и передача данных происходят последовательно, то есть панель не может начать передачу данных до тех пор, пока не завершит прием. В данном случае канал связи будет дуплексным. На рис. 24 показана настройка портов и типа связи.

Рисунок 12. Тип связи

Для контроллеров всех типов нужно задать физический адрес, это значение должно совпадать с адресом, выставленным переключателями на интерфейсном модуле. Также нужно указать порт панели, к которому подключен данный модуль. Настройка контролера показана на рис. 13.

Рисунок 13. Настройка контролера

В памяти хранится четыре варианта настроек контролеров которые могут меняться администратором безопасности в зависимости от потребностей. Поменяем данные, которые будут загружены в удаленный контроллер. Количество карт будет равно 1000.

Адрес на контроллере - адрес данного считывателя, который должен совпадать с адресом, выставленным переключателями на самом считывателе.

Режим по умолчанию - режим работы считывателя по умолчанию, может принимать значения: карта, эмуляция кодового замка.

Автономный режим - режим считывателя, в который он перейдет при разрыве связи между панелью и интерфейсным модулем, обслуживающим данный считыватель.

Кодовый замок - код, который будут вводить все посетители для прохода через данный считыватель, если он находится в режиме Эмуляция кодового замка. Данное поле должно быть заполнено обязательно.

Список форматов карт - один из заранее созданных в дереве системы и настроенных Списков форматов карт. Только с форматами карт, составляющими этот список, считыватель и будет работать впоследствии.

На рисунке 14 показана настройка считывателя.

Рисунок 14. Настройка считывателя

Во вкладке настройка временных зон можно задать режимы, в которые считыватель должен переходить при активации и деактивации тех или иных временных зон. Настроим считыватель так что бы в нерабочее время карты автоматически были деактивированы. На рис. 15 показана настройка временных зон.

Рисунок 15. Настройка временных зон

На рис. 16 показана настройка праздничных и выходных дней.

Рисунок 16. Настройка календаря праздников

Глобальный уровень доступа логическое понятие системы. Он позволяет хранить данные о том, какая территория может быть доступна в тот или иной момент времени, независимо от оборудования, обеспечивающего данную функциональность. Настроим систему СКД на дневную смену. Настройка глобального доступа представлена на рис. 17.

Рисунок 17. Настройка глобального доступа

Зона доступа - логический объект системы, при помощи которого возможно контролировать местоположение владельца карты в пределах территории, обслуживаемой одной панелью Apollo. Зона доступа также является минимальной составляющей при осуществлении контроля повторного входа. Определяется зона доступа списком входных и выходных считывателей. Вход в ту или иную зону доступа фиксируется в системе и владелец карты не может повторно попасть в ту же зону ни через один из ее входных считывателей. Аналогичным образом обеспечивается контроль выходов из зоны доступа.

Для хранения информации о зонах доступа панели Apollo в системе используется контейнер Зоны доступа, автоматически добавляющийся при создании панели. К данному контейнеру нужно добавить необходимое количество объектов типа Зона доступа и задать для каждой список входных и выходных считывателей, а также другие необходимые настройки. На рис. 18 осуществлена привязка считывателей на вход и выход.

Рисунок 18. Задание входных и выходных считывателей

Охранная панель - объект системы, отвечающий за настройку и управление физическим объектом - охранной панелью. Панель опрашивает датчики на подключенных к ней охранных шлейфах и передает сконфигурированные сигналы на свои реле. В дереве системы объект типа Охранная панель можно добавить к контейнеру Аппаратура, который автоматически добавляется с панелью Apollo. Добавлять охранную панель следует к Аппаратуре той панели, к которой она подключена физически. После этого к охранной панели следует добавить необходимое число охранных шлейфов и реле, количество добавляемых объектов зависит от типа охранной панели. Настройка охранной панели показана на рис. 19.

Рисунок 19. Настройка охранной панели

Охранный шлейф - вход охранной панели, к которому подключается некий датчик. На рис. 20 показана настройка шлейфа

Рисунок 20. Настройка шлейфа

Группа охранных зон логический объект системы, представляющий собой объединение нескольких охранных шлейфов, принадлежащих одному контроллеру. Используя это объединение, можно ставить и снимать с охраны несколько шлейфов за одну операцию. Для хранения групп охранных зон в системе существует специальный контейнер, добавляющийся автоматически вместе с контроллером, - Группы охранных шлейфов.

Рисунок 21. Настройка групп охранных зон

Существует возможность настроить систему таким образом, чтобы каждый раз при проходе в группу зон человека уровень маскирования увеличивался на единицу, тем самым подтверждая команду, что группа зон маскирована (снята с охраны), а при выходе из группы зон человека - уменьшался на единицу.

Таким образом, с выходом из группы зон последнего человека уровень маскирования будет становиться равным нулю, и группа будет ставиться на охрану. Возможность такой настройки системы обеспечивается наличием механизма внутренних переменных.

После того, как создана необходимая конфигурация панели, ее нужно загрузить в панель. Для этого в объект типа Панель Apollo в дереве объектов системы входим в закладку Управление. Чтобы загрузить всю информацию, касающуюся данной панели, нажимаем кнопку. Загрузить всю конфигурацию.

Детально представлена на рис. 22.

Рисунок 22. Загрузка данных в панель

Вывод

Настройка системы контроля и управления доступом является непростой задачей на пути проектирования систем физической защиты. Главной задачей которой является ограничение доступа лицам, которые его не имеют. Автоматизация настройки и применения сложных шаблонов безопасности упрощает задачу настройки оборудования, а так же уменьшает количество ошибок. Сервер LyriX решает именно эту задачу.

.4 Поддерживаемое оборудование ПК LyriX

Системы управления доступом:

-   Apollo. Контроллеры: AAN-100/32 (RS-232, Ethernet). Интерфейсные модули: AIM-4SL, AIM-2SL, AIM-2DL, API-17

-   ЭВС. Сейф для хранения ключей СК-24

Охранная сигнализация:

-   Apollo. Охраннные панели: APA-15/16, APD-16, AIO-168/16/8. Статусная панель ASA-72

-   Esser. Панель Essertronic 5008

-   Ademco. Панель VISTA 501

-   Risco Group (Rokonet). Панели ProSYS 16/40/128

-   Болид. Панели СИГНАЛ-20, 20 (версия 2), С2000-4. Модули С2000-КДЛ, С-2000СП1, С-2000К, С-2000М

-   Аргус-Спектр. Панель Аккорд-512.

Пожарная сигнализация:

-   Esser. Панели Essertronic серии 800x, Панели 7100, 7200

-   Болид. Панели СИГНАЛ-20П, АСПТ

-   ESMI ESMI FX

Система охраны периметра:

-   El-Far Viper. Модули EF1500, EF2000, EF 127

Система речевого оповещения:

-   Bosch Praesideo. Сетевые контроллеры PRS-NCO-B, LBB4401/00. Аудиорасширитель LBB4402/00. Интерфейс CobraNet LBB4404/00. Усилители серии LBB442x/xx. Все модели вызывных станций Bosch Praesideo.

Система аналогового видеонаблюдения:

-   Panasonic. Матричные коммутаторы WJ-SX550, WJ-SX150/155, WJ-SX650. Купольные камеры WJ-CS850/860

-   Pelco. Матричные коммутаторы CM6700, CM6800, CM9740, CM9760. Купольные камеры серий Spectra и Esprit

-   Geutebruck. Матричный коммутатор ViCros III. Входы и выходы модулей GeViContact (InterBus). Видеодетектор движения VS-40. Поворотные платформы и купольные камеры через конвертор UniLink.

Система цифрового видеонаблюдения:

-       Vicon. Цифровые видеорегистраторы Kollector Elite/Pro. Видеосерверы VN-301T, KTX-4. Купольные камеры серии Surveyor VFT

-   Indigo Vision. Трансмиттеры VB8000. Видеорегистраторы NVR серий FD, RD, RA

-   ITV. Интеграция с ПО "Интеллект"

-   AXIS Communications. Видеосерверы AXIS. Сетевые камеры AXIS

-   Panasonic. Сетевые камеры серии i-Pro

-   IQinVision. Сетевые мегапиксельные камеры IQinVision.

Выбор видеокамер

При выборе видеокамер необходимо учитывать то, какие фирмы поддерживает программный комплекс Lyrix.

Фирмы производители камер, поддерживаемый ПК Lyrix:

-   Vicon

-   Indigo Visio

-   ITV

-   AXIS Communications

-   Panasonic

-   IQinVision

Таблица 4 Сравнение камер видеонаблюдения

Плюсы камеры AXIS - 221:

-   высокая чувствительность;

-   поддерживает Power over Ethernet;

-   высокая скорость передачи.

-   встроенный микрофон.

Минусы камеры AXIS - 221:

-   высокая цена.

Плюсы камеры Panasonic - WV-NP472:

-   высокая чувствительность.

Минусы камеры Panasonic - WV-NP472:не поддерживает PoE;

-       отсутствие встроенного микрофона;

-       небольшой рабочий температурный диапазон;

-       высокая цена.

Вывод: подходящая камера для внутреннего наблюдения - AXIS - Q1604

Данные IP-камеры используют технологию «динамического захвата», обеспечивающую видеосъемку в широком диапазоне освещенностей, и предназначены для работы на объектах с резкоконтрастным и сложным освещением, а также в условиях фоновой засветки, яркого света и др.- Q1604 поддерживает Power over Ethernet и имеет встроенный микрофон, что позволит снизить стоимость проекта, так как не нужно будет производить закупку внешних микрофонов, а также не потребуется закупать кабеля для подачи питания на видеокамеру. Недостатком такой камеры -высокая цена. В эту серию входят 2 модели: IP-камера видеонаблюдения Q1604 для эксплуатации в помещениях и ее модификация Q1604-E для работы в уличных условиях. На рис. 23,24 изображена внутренняя и наружная мегапиксельная ip-видеокамера Axis Q1604-E

Рисунок 23. Корпусная мегапиксельная ip-видеокамера Axis Q1604

Рисунок 24. Уличная корпусная мегапиксельная ip-видеокамера Axis Q1604-E

-E предназначена для круглосуточного наружного высококачественного видеонаблюдения на объектах . IP видеокамера позволяет получить изображение превосходного качества с приближенными к реальным цветами даже при слабом освещении, может работать при низкой температуре и неблагоприятных условиях.

Технические характеристики на IP-камеры видеонаблюдении AXI\Q1604/-E представлены в приложении A

Для видеонаблюдения за уличными объектами использоваться модель IP-камеры AXIS Q1604-E, оснащенная термокожухом со встроенным обогревателем, вентилятором, солнцезащитным козырьком и степенью защиты от пыли/влаги IP66 (NEMA4X) и от вандалов IK10. Благодаря фирменной функции Arctic Temperature Control (ATC) и инжектору High PoE, эта IP-камера видеонаблюдения будет надежно функционировать при температурах от -30° С до +40° С. Кроме того, ATC обеспечивает «правильное» включение уличной модели, например, в зимнее время, после длительного отсутствия электропитания.

Выбор мест расположений видеокамер

При выборе места расположения видеокамер необходимо определиться с целевой задачей видеоконтроля и соответствующим максимальным расстоянием между камерами.

Таблица 5 . Целевая задача видеоконтроля и характеристики объекта контроля

Выбранная камера Axis Q1604 AXIS Q1604/-E созданы на базе 1/3” КМОП-сенсора и процессора четвертого поколения ARTPEC, оснащены варифокальным объективом с диапазоном фокусных расстояний 2,8 ~ 8 мм, углов обзора 100/80 ~ 34° и ИК-коррекцией, и формируют изображения высокого качества в динамическом диапазоне до 120 дБ.

При этом IP-камеры видеонаблюдения способны передавать цветное/монохромное изображение с разрешением 640Ч480 пикселей при освещенностях на объекте до 0,1/0,4 лк, а при съемке с «динамическим захватом» чувствительность IP-камеры достигает 0,2/0,06 лк.

Рисунок 25. Снимок при разрешении 640Ч480 пикселей

Вывод: Камеры Axis дают хорошую картинку даже при слабом освещении.

Выбор коммутатора

Программный комплекс Lyrix поддерживает система аналогового видеонаблюдения:

-   Panasonic. Матричные коммутаторы WJ-SX550, WJ-SX150/155, WJ-SX650. Купольные камеры WJ-CS850/860

-   Pelco. Матричные коммутаторы CM6700, CM6800, CM9740, CM9760. Купольные камеры серий Spectra и Esprit

-   Geutebruck. Матричный коммутатор ViCros III. Входы и выходы модулей GeViContact (InterBus). Видеодетектор движения VS-40. Поворотные платформы и купольные камеры через конвертор UniLink.

Матричный коммутатор-контроллер CM6800 обеспечивает возможность коммутации и управления для 32 видеовходов и 6 выходов на мониторы, пользуясь для этого одной из 10 клавиатур, персональными компьютерами или другими устройствами. Управление коммутатором CM6800 может осуществляться с локальной или дистанционной клавиатуры или же с внешнего компьютера. Кроме того, этот коммутатор может использоваться вместе с мультиплексорами Genex для показа изображений с нескольких телекамер на одном мониторе. Модель CM6800 программируется с помощью защищенных паролем меню непосредственно с клавиатуры коммутатора или же с помощью пакета программного обеспечения CM6800-MGR, инсталлированного на персональном компьютере. Меню программирования и экранные тексты могут показываться на 8 языках: английском, французском, немецком, итальянском, польском, португальском, русском и испанском. Предусмотрено несколько портов для управления функциями РТZ (панорамирование, наклон, трансфокация) и подключения клавиатур и периферийных компонентов. На рис. 26 (а,б) изображен матричный коммутатор-контроллер CM6800 фирмы Pelco.

Рисунок 26(a). - Матричный коммутатор-контроллер CM6800 фирмы Pelco,     (вид спереди)

Рисунок 26(б). Матричный коммутатор-контроллер CM6800 фирмы Pelco,     (вид сзади)

Особенности CM6800:

-   32 видеовхода, 6 видеовыходов

-   входы дают возможность просмотра изображений и управления функциями телекамер, купольных систем, приводов РТZ (панорамирование, наклон, трансфокация), мультиплексоров и других устройств

-   предусмотрены меню на нескольких языках и экранные тексты

-   индивидуальный выбор видеовходов для подключения оконечной нагрузки (терминации) или сквозного включения (переключатели на задней панели)

-   совместим с протоколами Coaxitron® и RS-422 для управления телекамерами

-   программирование с помощью меню, защищенных паролем

-   менеджерское программное обеспечение на базе операционной системы Windows

-   деление системы на разделы предотвращает несанкционированный доступ для просмотра и управления

встроенный генератор цветных полос

-   широкий выбор периферийных компонентов, включая клавиатуры, сигнальные и релейные блоки интерфейсов макропрограммы и сигнальные таймеры обеспечивают автоматизацию работы системы

-   несколько встроенных портов для связи по протоколу ASCII

-   дистанционные функции просмотра и управления по сетям TCP/IP (протокол связи по Интернету) с использованием сети PelcoNet

Вывод: Матричный коммутатор CM6800 имеет не большую цену, по сравнению с другими коммутаторами, поэтому является подходящим коммутатором для реализации проекта видеонаблюдения.

Для реализации услуги видеонаблюдения потребуется 6 коммутаторов. На Рудник №1 приходится 2 коммутатора (1 и 2), на Рудник «Глубокий» - 3 (3, 4 и 5) и на управление предприятия - 1 (6). Для создания единой сети с сетью «Мбит» подключим 4й коммутатор к кластеру. К данному коммутатору также подключим видеосервер. На рис. 27 изображена Структурная схема модернизированной сети предприятия ОАО «ППГХО».

Рисунок 27. Структурная схема модернизированной сети предприятия ОАО «ППГХО»

Для подключения камер к коммутаторам, а также связи коммутаторов между собой потребуется стандартная витая пару UTP категории 5/5e. Общая длина кабеля необходимого для услуги составляет 2 500 метров. Учитывая запас (4%), общую длину возьмем равную 2 600 метров.

Количество разъемов под витую пару RJ45 и защитных колпачков  составляет 214. Учтем запас (10%), тогда количество разъемов и защитных колпачков возьмем равное 236.

Для прокладки кабеля потребуется 600 метров короба 25Ч25 мм. Учтем запас (8%), тогда требуемая длина короба составит 650метров.

Для размещения 6и коммутаторов потребуется 6 шкафов, используем настенный шкафы серии «PRO» TWT TWT-CBW2-4U-6x4. На рис.28 изображен настенный шкаф серии «PRO» TWT TWT-CBW2-4U-6x4

Рисунок 28. Внешний вид настенного шкафа серии «PRO» TWT TWT-CBW2-4U-6x4

Таблица 6 Характеристики настенного шкафа серии «PRO» TWT TWT-CBW2-4U-6x4

Учитывая потребляемую мощность коммутаторов (222Вт) подходящим источником бесперебойного питания - Powercom WOW-300.

Таблица 7Характеристики ИБП Powercom WOW-300

На рис. 29 изображен ИБП Powercom WOW-300

Рисунок 29. Внешний вид ИБП Powercom WOW-300

Так как все 6 коммутаторов располагаются друг от друга на значительном расстоянии, то нам понадобится 6 ИБП.

Устройство видеосерверов AXIS

Видеосервер AXIS - это устройство содержащее все необходимое для оцифровки аналогового видеосигнала и передачи сформированных цифровых изображений по компьютерной IP - сети по необходимому адресу.

Возможности видеосервера позволяют передавать до 30 кадров в секунду в стандарте NTSC (25 кадров в секунду - в PAL) по стандартной сети Ethernet. Устройство содержит один или несколько видеовходов, аналогово-цифровой преобразователь видеосигнала, контроллер сжатия(компрессии) сформированного цифрового изображения, Web сервер, контроллеры сетевого и последовательных интерфейсов.

Видеосервер содержит встроенную оперативную память позволяющую хранить изображения полученные до получения сигнала тревоги. Флэш память представляет собой "твердотельный диск" видеосервера, содержащий все программное обеспечение, такое как операционную систему реального времени и все приложения необходимые для функционирования.

Память DRAM является так называемой энергозависимой памятью(volatile memory), где запускаются все программы и временно храняться текущие данные.

Видеосервер AXIS в работе

Видеосервер может быть подключен к Интернет/Интранет несколькими способами:

-   LAN (Local Area Network) - 10/100 Mbit Ethernet, т.е. сети компаний, отдельные офисы, промышленные объекты, торговые площадки

-   Соединение xDSL - различный диапазон скоростей, малый бизнес, магазины, небольшие объекты

-   Стандартный модем - офисы с ограниченной полосой подключения, т.е. малый бизнес, домашние офисы

-   Беспроводные сетевые адаптеры - мобильные применения, которым необходимы "живое видео", например временные рабочие площадки, мероприятия типа "шоу", удаленные места без постоянного подключения Интернета

-   Модемы в сотовых телефонах - офисы с ограниченной полосой подключения, где необходима передача отдельных кадров, например строительные площадки, удаленно размещенное технологическое оборудование

Высокоинтеллектуальные видеосерверы AXIS имеют свой собственный уникальный IP - адрес, позволяющий получить доступ по сети с любого авторизованного компьютера.

Хранение и передача изображений

Для соединения с Интернет существует много видов типов передач. Это включает стандартные модемы и Ethernet подключения.

В дополнении, модемы сотовых телефонов и многообразие беспроводных сетевых опций. Передача видео по протоколам TCP/IP не зависит от типа передачи и может быть использовано во всех выше перечисленных. Тем не менее время передачи зависит от размера (разрешения) видео и полосы пропускания канала.

Цифровое видео может храниться на твердых дисках компьютеров, что позволяет производить быстрый поиск и просмотр изображений. Если твердый диск полностью заполняется, компьютер может быть запрограммирован на автоматическое стирание старых изображений для освобождения места под новые. Существует много типов программного обеспечения для организации безопасности приложений.

Технологии сжатия и разрешение изображения

Разрешение цифровых изображений измеряется в пикселах. Чем больше деталей изображения мы хотим получить, тем больше пикселей (данных) оно должно содержать. Детализованное изображение занимает больше места на твердом диске и требует большую пропускную способность канала.

Для хранения и передачи изображений по сети, они должны быть сжаты или потребуют много места на диске и высокую пропускную способность канала. Если способность канала передачи ограничена, часть информации должна быть потеряна путем снижения частоты кадров или понижения качества (разрешения) изображения.

Существует несколько стандартов компрессии (сжатия) которые манипулируют между частотой кадров и качеством изображения различными способами. Из многочисленных стандартов, JPEG и MPEG, оба передают высококачественное изображение, в то время как H - стандарты в основном используются для видеоконференций, и не могут генерировать чистое изображение быстро движущихся объектов.

Сравнительные характеристики видеосерверов AXIS

Таблица 8 Сравнительные характеристики видеосерверов AXIS

Вывод: Из сравнительных характеристик был выбран видеосервер AXIS 241QA, позволяющий интегрировать аналоговые видеокамеры в ip-системы охранного наблюдения. На рис. 30 изображен Видеосервер AXIS 241QA.

Рисунок 30. Видеосервер AXIS 241QA

Описание видеосервера Axis 241QA

Использование видеосервера AXIS 241QA позволяет интегрировать аналоговые камеры в системы охранного видеонаблюдения на базе IP, предоставляя пользователям преимущества профессиональных сетевых видеотехнологий.

Видеосервер AXIS 241QA преобразует аналоговые видео-сигналы в цифровые видеопотоки высокого качества с прогрессивной разверткой, которые передаются по IP-сети. Может одновременно работать с четырьмя аналоговыми видеопотоками. Потоки MPEG-4 и Motion JPEG могут передаваться одновременно по каждому каналу при полной частоте кадров. Это позволяет использовать для просмотра и записи различные настройки, оптимизированные для получения нужного качества изображения, а также эффективного использования полосы пропускания и дискового пространства.

Видеосервер AXIS 241QA предоставляет широкие возможности управления событиями, включая встроенную функцию обнаружения движения, загрузку изображений, управление вводом-выводом и подачу сигнала тревоги. Последовательные порты видеосервера позволяют управлять функциями панорамирования, наклона и зума PTZ-камер и купольных PTZ-камер по сети.

Видеосервер AXIS 241QA обеспечивает комплексную безопасность благодаря таким функциям, как различные уровни доступа, фильтрация IP-адресов, HTTPS-кодирование и проверка подлинности по протоколу IEEE 802.1X. Встроенная поддержка двухканального звука позволяет пользователям не только видеть, но и слышать происходящее в зоне наблюдения, а также передавать запросы или указания.

Особенности видеосервера Axis 241QA

-   Четырехканальный видеосервер

-   Поддержка купольных и PTZ-камер

-   Встроенная двухканальная аудиоподдержка

-   Одновременная передача потоков в форматах Motion JPEG и MPEG-4 с разрешением до 704x576 пикселей.

-   Фильтр чересстрочной развертки улучшающий качество изображения при самом высоком разрешении (4CIF).

-   Встроенный детектор движения и мощные функции управления событиями.

-   Обеспечение сетевой безопасности благодаря многоуровневому доступу с парольной защитой, фильтру IP-адресов и кодировке HTTPS.

-   Мощный Прикладной программный интерфейс (API) для интеграции программного обеспечения, включающий стандарты AXIS VAPIX и AXIS Media Control SDK. Флэш-память для загрузки встроенных приложений.

 Система охранной сигнализации

Система охранной сигнализации - неотъемлемая часть любой системы безопасности. Именно поэтому, выбору оборудования для охранной сигнализации следует уделять особое внимание. Наиболее важными характеристиками охранных систем является их надежность, удобство установки, настройки и эксплуатации, гибкость и масштабируемость системы.

Кроме того, в последнее время одним из основных требований к системам охранной сигнализации является возможность работы оборудования с персональным компьютером в рамках интегрированной системы безопасности.

ПК LyriX поддерживает разные фирмы охранной сигнализации:

-   Apollo. Охраннные панели: APA-15/16, APD-16, AIO-168/16/8. Статусная панель ASA-72

-   Esser. Панель Essertronic 5008

-   Ademco. Панель VISTA 501

-   Risco Group (Rokonet). Панели ProSYS 16/40/128

-   Болид. Панели СИГНАЛ-20, 20 (версия 2), С2000-4. Модули С2000-КДЛ, С-2000СП1, С-2000К, С-2000М

-   Аргус-Спектр. Панель Аккорд-512.

На рис. 31 изображена панели ProSYS 16/40/128

Рисунок 31. Охранные панели ProSYS 16/40/128

Охранные панели ProSYS компании RISCO Group (ROKONET) предназначены для построения современных адресных систем охранной сигнализации на предприятиях разного масштаба и направлений деятельности.

Системы, построенные на основе охранных панелей ProSYS, имеют модульную структуру и доступны по цене для самого широкого круга потребителей. Панели ProSYS одинаково эффективны как при автономной работе - в стандартном режиме

управления с клавиатур, так и при управлении с компьютера (ПК).

При работе с ПК одновременно обеспечивается и управление системой с клавиатур. А также, преимуществом работы с системой с компьютера является возможность объединять несколько панелей в общую систему.

Существует три модификации охранных панелей ProSYS:

-   ProSYS 16 - для малых офисов и жилых помещений (до 16 шлейфов)

-   ProSYS 40 - для небольших компаний (до 40 шлейфов)

-   ProSYS 128 - для крупных объектов (до 128 шлейфов

Все системы ProSYS состоят из центрального процессорного блока (центральной панели), подключаемого к компьютеру через порты RS-232, USB или по Ethernet, и различных модулей расширения.

Модули расширения, а также локальные пульты управления охранной сигнализацией (клавиатуры) подключаются по интерфейсу RS-485 к центральной панели. Все охранные панели ProSYS непосредственно поддерживают 8 встроенных шлейфов и отличаются, в основном, возможностью дальнейшего наращивания системы.

Панели ProSYS обеспечивают поддержку 6-ти программируемых выходов: реле (3А) и выходов типа “открытый коллектор” (1х500мА и 4х70мА).В буфере памяти панелей ProSYS может храниться 256 событий.Каждая панель имеет встроенный блок резервного питания, переключающий питание на аккумулятор в случае пропадания внешнего.

Для быстрой и простой установки система проводит автоматический поиск модулей, подключенных к шине RS-485 (Auto-Install™ Technology).Оборудование ProSYS имеет большой набор дополнительных модулей: проводные и беспроводные модули расширения на 8/16 охранных шлейфов, модули расширения программируемых выходов, модули голосового оповещения и т.д. Постановка/снятие системы с охраны может осуществляться несколькими способами: при помощи компьютера, клавиатуры, радиобрелока или цифрового ключа.

В системе могут применяться 4 вида клавиатур: 8/16-индикаторная клавиатура, клавиатура с LCD дисплеем, клавиатура с LCD дисплеем со встроенным PROX-считывателем.

Система охранной сигнализации ProSYS может работать в составе интегрированной системы безопасности под управлением программного комплекса LyriX.

При этом программный комплекс LyriX обеспечивает получение всех сообщений от извещателей системы, отображение сообщений на планах помещений, управление постановкой/снятием с охраны непосредственно с компьютера и другие функции. Одновременно сохраняется возможность управления системой с локальных пультов (клавиатур).

Характерные особенности:

-   проводных охранных шлейфов на панели

-   До 120 проводных и беспроводных охранных шлейфов на расширителях

-   Программируемые типы входов: NO, NC, с одним или двумя оконечными резисторами программируемых выходов на панели

-   До 70 выходов на расширителях

-   Четырехпроводная шина RS-485 для подключения модулей расширения

-   Интерфейсы для связи с компьютером: RS-232/485, USB, Ethernet, модемfВстроенный блок резервного питания

-   Поддержка разных стандартов связи с ПЦН

-   Автоматическое подключение и настройка модулей с помощью технологии Auto-Install™ Technology

-   Управление системой: с клавиатуры, с компьютера, цифровым ключом, по телефонной линии

-   Модули голосового оповещения о тревогах и аудиомониторинга помещении.

3.5 Оценка трафика

Для оценки трафика необходимо определиться со свойствами услуги видеонаблюдения.

Таблица 9.Свойства услуги видеонаблюдения

Максимальная концентрация нагрузки достигается между видеосервером и коммутатором.

Видеокамера AXI\Q1604/-E способна поддерживать сетевые протоколы:, TCP/IP, RTSP/ RTP/ RTCP, HTTP, SMTP, FTP, NTP, DNS, DHCP, UPNP, IGMP, HTTPS, SSL/TLS, TCP, UDP, ARP, SOCKS.

-   IP и TCP/IP - протоколы сетевого и транспортного уровня и используются всеми остальными протоколами, т.е. являются основой стека;

-   IGMP - протокол сетевого уровня, осуществляющий управления групповой (multicast) передачей данных в сетях;

-   RTP - протокол транспортного уровня, используется при передаче трафика реального времени;

-   RTCP - протокол управления передачей в реальном времени, работающий на сеансовом уровне, не имеет самостоятельного значения и используется лишь совместно с RTP;

-   RTSP - протокол прикладного уровня, предназначенный для использования в системах, работающих с мультимедиа данными, и позволяющим клиенту удалённо управлять потоком данных с сервера;

-   HTTP - протокол прикладного уровня передачи данных в виде гипертекстовых документов;

-   SMTP - протокол прикладного уровня, предназначенный для передачи электронной почты;

-   FTP - протокол прикладного уровня, позволяет обеспечить доступ администратора к камере для настроек;

-   NTP - протокол прикладного уровня, обеспечивает синхронизацию времени при передаче посредством RTP;

-   DNS - распределенная система, предназначенная для получения информации о доменах;

-   DHCP - протокол динамической конфигурации узла, работающий на прикладном уровне, позволяющий автоматически получать IP-адрес и другие параметры, необходимые для работы в сети;

-   UPNP - технология позволяющая осуществлять универсальную автоматическую настройку сетевых устройств.

Основная нагрузка ложится на стек протоколов RTP/UDP/IP или HTTP/TCP/IP. Выберем стек протоколов HTTP/TCP/IP, так как протокол UDP, в отличие от протокола TCP, не обеспечивает гарантированную доставку, что приводит к искажениям.

Стек HTTP/TCP/IP позволяет исключить протоколы RTSP, RTCP и NTP.

На сетевом уровне использование протокола IGMP нецелесообразно, так как от камеры требуется передать видео и аудио поток только на один сервер.

На прикладном уровне будем использовать протокол FTP, обеспечивающий доступ администратора к камере для настроек, протоколподдерживающий авторизации пользователей, использовать не обязательно, так как для потоков от видеокамер в сети предприятия ОАО «ППГХО» можно выделить отдельный VLAN. Протокол DHCP и DNS не имеют отношения к переносу видео и аудио потоков, но необходимы для организации самой службы в/наблюдения в рамках частной сети в случае динамического назначения адресов. Для доступа к камере необходимо знать ее ip-адрес, так как количество камер равно 100, то для простоты лучше использовать статические ip-адреса, а значит исключить протоколы DHCP и DNS. Использование протокола UPNP нецелесообразно, так как предполагается ручная настройка. Протокол SMTP так же использовать необязательно. На рис.32,33. изображен Стек протоколов

Рисунок 32. Стек протоколов, обеспечивающий передачу видео и аудио информации

Рисунок 33. Стек протоколов, обеспечивающий доступ администратора к камере для настроек

Интенсивность потока, создаваемого видеокамерой, зависит:

-   разрешения изображения;

-   стандарта сжатия;

-   кодека;

-   уровня компрессии;

-   частоты кадров в секунду;

-   количества движения в кадре.

Интенсивность видео потока, создаваемого одной камерой, вычисляется по формуле:

,             (1)

где:

С_видео - интенсивность видеопотока в Mбит/с;

w - количество пикселей по горизонтали;

h - количество пикселей по вертикали;

f - количество кадров в секунду;

k_с - коэффициент зависящий от стандарта сжатия и уровня компрессии.

k_г - коэффициент зависящий от глубины цвета;

k_п - коэффициент зависящий от количества движения в кадре.

Видеокамера AXI\Q1604/-E поддерживает максимальное разрешение, 640Ч480 т.е. w= 640 h=480

Максимальная скорость передачи при разрешении 640Ч480 до 25 кадров/с, хотя такая скорость, в следствии отсутствие быстро двигающихся объектов, не требуется, подходящей скорость для услуги видеонаблюдения на территории предприятие

Видеокамера AXI\Q1604/-E способна работать как в цветном режиме, так и в черно-белом, интенсивнее поток будет при цветном режиме, поэтому будем проводить расчеты для цветного режима работы камеры. При цветном режиме на один пиксель приходится 24 бита, это значит что k_г=24.

Видеокамера AXI\Q1604/-E поддерживает стандарты сжатия M-JPEG /VBR/CBR и (H.264). Наиболее эффективный стандарт сжатия M-JPEG. Для M-JPEG при среднем уровне компрессии k_с=0,005.

Видео поток характеризуется высоким коэффициентом пачечности, который лежит в пределах k_п=2…5.

Интенсивность видео потока, создаваемого от одной камеры AXI\Q1604/-E:

Мбит/с         (2)

Протокол TCP требует подтверждения получения каждого пакета, то есть создает дополнительный трафик.

Для определения того, сколько пакетов может передаться прежде чем прейдет подтверждение воспользуемся программой Wireshark. Данная программа позволяет анализировать передаваемый трафик по сети. На рис.33 изображен процесс обмена пакетами между сервером и камерой.

Рисунок 33.

Величина этого трафика составляет примерно 1,8% от общего трафика, так как на передачу 2 пакетов от сервера потребуется получить один пакет подтверждения (от видеокамеры с ip-адресом 172.24.0.242 передается 2а пакета в сторону видеосервера с ip-адресом 172.24.0.241, а от видеосервера один пакет в сторону видеокамеры) - 0,007911 Мбит/с. Таким образом, суммарная нагрузка видео потока составит 0,4634 Мбит/с.

Интенсивность аудио поток, создаваемого встроенным в видеокамеру микрофоном, зависит от используемого кодека. Камера DCS-3415 поддерживает кодек G.729, обеспечивающий скорость передачи С_аудио=8 Кбит/с.

Учитывая протокольную избыточность, а также подтверждения получения каждого пакета, интенсивность аудио потока составит 0,008637 Мбит/с.

Для определения суммарной интенсивность потока необходимо просуммировать интенсивность для видео и аудио потока.

Мбит/с       (3)

Учитывая, что проект подразумевает использование 100 видеокамер, то для определения суммарной нагрузки от всех камер до сервера необходимо умножить полученную величину на 100.

Мбит/с       (4)

Так как проект подразумевает вещание потока с сервера по локальной сети, то необходимо также учитывать нагрузку создаваемую мониторами. Количество мониторов возьмем равное 10. WEB-интерфейс программы WebcamXP позволяет просматривать одну в режиме Home или все камеры в режиме Multi viev. Учитывая разрешение камеры (640Ч480) использование режим Multi viev нецелесообразно, т.к. все камеры одновременно видно не будет, а будет видно только одну камеру, что равносильно режиму Home.

Мбит/с.           (5)

Мбит с.        (6)

Вывод: интенсивность потока от камер до сервера на сети составляет 47,204 Мбит/с. Интенсивность потока от сервера до мониторов на сети составляет 4,7204 Мбит/с. Подходящая технология, поддерживающая данные скорости и более - Fast Ethernet.

.6 Конфигурация VLAN на предприятии ОАО «ППГХО»

- виртуальная локальная компьютерная сеть.

Существует 3 основных способа организации VLAN:

-   VLAN на базе портов. VLAN организуются путем логического объединения выбранных физических портов коммутатора. Преимущество - простота реализации. Недостатком - жесткая привязка порта к VLAN

-   VLAN на базе МАС-адресов. Этот способ позволяет строить VLAN, основываясь на уникальном шестнадцатеричном адресе. Это более гибкий способ организации VLAN по сравнению с предыдущим, так как к одному порту коммутатора могут быть подключены устройства, принадлежащие к разным VLAN. Кроме того, перемещения компьютеров с одного порта коммутатора на другой отслеживаются коммутатором автоматически и позволяют сохранить принадлежность переместившегося компьютера к определенной VLAN без вмешательства сетевого администратора. Недостатком данного способа организации VLAN является изначальная трудоемкость конфигурирования VLAN, которая чревата ошибками.

Хотя таблица МАС-адресов коммутаторами строится автоматически, сетевому администратору нужно всю ее просмотреть и определить, что данный шестнадцатеричный адрес МАС соответствует такой-то рабочей станции, после чего приписать его к соответствующей виртуальной сети.

Правда, последующая реконфигурация VLAN на базе МАС-адресов потребует значительно меньше усилий, чем в случае VLAN на базе портов;

-   VLAN на базе протоколов третьего уровня. Согласно этому способу, группа портов коммутатора, принадлежащих к определенной VLAN, ассоциируется с определенной подсетью IP. Преимуществом данного способа является простота конфигурации VLAN, которая может осуществляться автоматически, поскольку коммутатор анализирует сетевые адреса компьютеров, соотносимых с каждой VLAN. К тому же, поддерживающие способ организации VLAN на базе протоколов третьего уровня устройства имеют встроенные средства маршрутизации, что обеспечивает возможность взаимодействия между различными VLAN-ами без использования дополнительных средств. Недостаток у этого способа - высокая цена коммутаторов, в которых он реализован.

Для простоты реализации проекта воспользуемся первым способом (VLAN на базе портов).

Тип коммутатора CM6800 используемых на сети которая имеет web-интерфейс. Каждый из них имеет окно, предназначенное для конфигурирования настроек портов коммутатора. На рис. Изображено окно, предназначенное для конфигурирования настроек портов коммутатора

Рисунок 34. Окно, предназначенное для конфигурирования настроек портов коммутатора

VID - позволяет ввести ID VLAN. Сети VLAN идентифицируются по имени или VID;

-   VLAN Name - позволяет ввести имя нового VLAN или редактировать старое имя;

-   Advertisement - при выборе этой функции коммутатор сможет посылать GVRP-пакеты на внешние коммутаторы, регистрируя, что они могут присоединяться к существующей сети VLAN;

-   Tag - определяет порт как тегированный или не тегированный. Тегированные порты нужны для того, чтобы через один порт была возможность передать несколько VLAN и, соответственно, получать трафик нескольких VLAN на один порт. Информация о принадлежности трафика VLAN указывается в специальном теге. Без тега коммутатор не сможет различить трафик различных VLAN;

-   None - позволяет назначить отдельный порт как не член VLAN;

-   Egress - используется для определения порта, как постоянного члена

-   VLAN. Egress-порты - это порты, которые передают трафик внутри . Эти порты могут быть также тегирующими или нетегирующими;

-   Forbidden - Используется для определения порта, как не члена VLAN. Такому порту запрещено быть членом VLAN.

Для реализации функции Advertisement необходимо дополнительная настройка протокола GVRP. На рис.35 изображена настройка протокола GVRP

Рисунок 35. Настройка протокола GVRP

-   Ingress Check - данное поле может принимать значения Enabled и Disabled. Значение Enabled позволяет порту сравнивать VID пришедшего пакета с PVID порта. Если они различны, то порт отбросит пакет;

-   PVID - нередактируемое поле, которое отображает VID конкретного порта, который может быть вручную привязан к VLAN;

-   GVRP - включение и отключение протокола GVRP.

-   Acceptable Frame Type - это поле означает тип фрейма, поступившего на порт. Администратор может выбрать либо Tagged Only, значит, будут приниматься только VLAN тегированные фреймы, либо Admit_All, означает, что будут приниматься и тегированные, и нетегированные фреймы. По умолчанию выбрано значение Admit_All.

Для того чтобы организовать VLAN для видеонаблюдения, необходимо выделить порты на каждом коммутаторе.

Таблица 10. Номера портов выделенные в VLAN на коммутаторе CM6800

Также необходимо выделить порты на коммутаторе CM6800 в зависимости от места расположения мониторов.

Вывод: используемый коммутатор CM6800 позволяют создать VLAN на сети предприятии ОАО «ППГХО», что обеспечит разделение трафик видеонаблюдения от любого другого трафика.

ГЛАВА 4. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Мероприятия по обеспечению безопасных и комфортных условий труда оператора видеонаблюдения.

Важное место в комплексе мероприятий по созданию условий труда, работающих с компьютером, занимает создание оптимальной световой среды, т.е. рациональная организация естественного и искусственного освещения помещения и рабочих мест. Правильная и рациональная организация освещения рабочего места позволяет минимизировать нагрузку на органы зрения и уменьшить утомляемость при работе.

Безопасность при работе с ПЭВМ может быть обеспечена за счет рационального размещения компьютеров в помещениях, правильной организации рабочего дня пользователей, а также за счет применения средств повышения контраста и защиты от бликов на экране, электромагнитных излучений и электростатического поля.

При размещении рабочих мест с ПЭВМ расстояние между рабочими столами с видеомониторами должно быть не менее 2,0 м, а расстояние между боковыми поверхностями видеомониторов - не менее 1,2 м.

Значения параметров микроклимата для летнего времени года для легкой работы I степени соответствуют оптимальным. Температура рабочей зоны 24°С.

Для обеспечения электромагнитной безопасности должны соблюдаться расстояния от системных блоков компьютеров.

Влияние статических нагрузок снижается при правильной организации рабочего места - оптимально подобранной мебели, правильном размещении элементов компьютера.

На рабочем месте эти требования выполняются.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В рамках ВКР был разработан проект реконструкции системы видеонаблюдения на предприятии ОАО «ППГХО». В ходе работы над проектом были проанализированы системы и технологии видеонаблюдения.

Сделан выбор программного комплекса. Выбранный ПК -. Данное ПК LyriX способно поддерживать до 100 камер и при этом в сравнении с аналогичными программами проще в настройки и эксплуатации.

Выполнен выбор видеокамер, видеосервера, среды передачи. Также был сделан выбор технология доступа к видеокамерам. Выбранная видеокамера - AXIS - Q1604, видеосервер - AXIS 241QA, в качестве среды передачи выбрана сеть ОАО «ППГХО» с определенной модернизацией. В качестве технологии доступа к видеокамерам выбрана проводная технология. Количество камер для просмотра территории внутри зданий, а также просмотра периметра предприятия составит 100 шт.

Произведен расчет требуемой пропускной способности и выбрана соответствующая технология передачи. Технология передачи способная поддерживать рассчитанную пропускную способность - Fast Ethernet.

Также были рассмотрены вопросы, связанные с охраной труда и безопасностью жизнедеятельности.

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

.        Владо Демьяновски. CCTV. Библия видеонаблюдения. Цифровые и сетевые технологии/Пер, с англ. - М.: ООО «Ай-Эс-ЭсПресс», 2006. - 480 с.

.        http://www.notebook-media.ru/glavnaya-kategoriya/nastraivaem-veb-kmeru.html - организация видеонаблюдения часть 1.

.   http://www.notebook-media.ru/glavnaya-kategoriya/organizatsiya-videonabliudeniya-chast-2 - организация видеонаблюдения часть 2.

.   http://www.notebook-media.ru/glavnaya-kategoriya/organizatsiya-videonabliudeniya-chast-3 - организация видеонаблюдения часть 3.

.        http://www.twirpx.com/file/462072 - основы проектирования гибридной распределенной системы видеонаблюдения.

.        http://www.twirpx.com/file/209266 - лекции видеонаблюдения.

.        http:// www.dlink.ru - сайт компании D-link.

.        http://www.axis. ru - сайт компании AXIS.

.        http://www.stss.ru - сайт компании STSS.

.        http://www.ibmparts.ru - сайт компании IBM PARTS.

.        http://www.panasonic.ru - сайт компании Panasonic.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Технические характеристики на IP-камеры видеонаблюдении AXI\Q1604/-E

ГЛОССАРИЙ

-   IP и TCP/IP - протоколы сетевого и транспортного уровня и используются всеми остальными протоколами, т.е. являются основой стека;

-   IGMP - протокол сетевого уровня, осуществляющий управления групповой (multicast) передачей данных в сетях;

-   RTP - протокол транспортного уровня, используется при передаче трафика реального времени;

-   RTCP - протокол управления передачей в реальном времени, работающий на сеансовом уровне, не имеет самостоятельного значения и используется лишь совместно с RTP;

-   RTSP - протокол прикладного уровня, предназначенный для использования в системах, работающих с мультимедиа данными, и позволяющим клиенту удалённо управлять потоком данных с сервера;

-   HTTP - протокол прикладного уровня передачи данных в виде гипертекстовых документов;

-   SMTP - протокол прикладного уровня, предназначенный для передачи электронной почты;

-   FTP - протокол прикладного уровня, позволяет обеспечить доступ администратора к камере для настроек;

-   NTP - протокол прикладного уровня, обеспечивает синхронизацию времени при передаче посредством RTP;

-   DNS - распределенная система, предназначенная для получения информации о доменах;

-   DHCP - протокол динамической конфигурации узла, работающий на прикладном уровне, позволяющий автоматически получать IP-адрес и другие параметры, необходимые для работы в сети;

-   UPNP - технология позволяющая осуществлять универсальную автоматическую настройку сетевых устройств