Разработка системы видеонаблюдения на многоуровневой парковке

Реферат

В дипломном проекте разработана тема: "Разработка системы видеонаблюдения на многоуровневой парковке".

Дипломный проект содержит:

страниц,

рисунок,

таблиц.

Ключевые слова: система видеонаблюдения, телевизионная видеокамера, объектив, ПЗС-матрица, угол обзора камеры, фокусное расстояние, "мертвая зона", освещенность.

Цель проекта - организация телевизионного видеонаблюдения за территорией двухуровневой парковки.

В результате оценки характеристик объекта был осуществлен выбор видеокамер, средств передачи, обработки, хранения и отображения информации. Были определены места установки видеокамер. Произведен расчет фокусных расстояний и углов обзора видеокамер, а так же "мертвых зон" под ними. Произведен расчет затухания сигнала и расчет освещенности на объекте видеонаблюдения.

Оглавление

Введение

1. Аналитический обзор систем видеонаблюдения

1.1 Технические средства охраны

.2 Элементы системы охранного телевидения

.3 Общие сведения о системах видеонаблюдения

.3.1 Основные преимущества систем видеонаблюдения

.3.2 Общие сведения об аналоговых системах видеонаблюдени

.3.3 Общие сведения о цифровых системах видеонаблюдения

.4 Проектирование системы видеонаблюдения

.4.1 Выбор камер

.4.2 Объективы для камер

.4.3 Аксессуары для камер

.4.4 Подключение

2. Выбор и обоснование основных и вспомогательных технических средств

2.1 Описание объекта

.2 Выбор оборудования

. Теоретический расчет и разработка системы видеонаблюдения

.1 Расчет фокусного расстояния и углов обзора для камеры на въезде

.2 Расчет фокусного расстояния и углов обзора видеокамер общего обзора парковки

.3 Расчет освещенности на территории парковки

.4 Расчет затухания сигнала

4. Конструктивная часть

4.1 Установка камеры видеонаблюдения

.2 Рабочее место оператора видеонаблюдения

5. Мероприятия по безопасности жизнедеятельности

5.1 Анализ характеристик объекта проектирования и трудовой деятельности

.2 Мероприятия по эргономическому обеспечению

.3 Мероприятия по технике безопасности

.4 Мероприятия по пожарной безопасности

. Технико-экономическое обоснование

.1 Pacчет капитальных вложений

.2 Расчёт эксплуатационных расходов

.2.1 Расчёт ФОТ

.2.2 Расчёт отчислений на социальные нужды

.2.3 Расчёт материальных и прочих затрат

.2.4 Расчёт амортизационных отчислений

.3 Расчет экономической эффективности

.4 Технико-экономические показатели

Выводы

Заключение

Список используемой литературы

Введение

В наше время системы телевизионного видеонаблюдения находят все более широкое применение во многих сферах человеческой жизни. В современном мире, где опасности поджидают в самых различных местах, при постоянной угрозе террористических актов, сложной политической обстановке в соседних граничных государствах, просто необходима охрана территорий и периметров в городах, контроль доступа рабочих на объекты, визуальное наблюдение за людьми в общественных местах и движущимся транспортом.

Самая простая система телевизионного наблюдения представляет собой камеру, подключенную к телевизору или монитору, такая система позволяет наблюдать за помещением, например, ребенком или определенным объектом возле дома, например автомобилем.Так же электронные системы наблюдения помогают вести наблюдение за несколькими объектами одновременно, например движением транспортных потоков на оживленных магистралях, в аэропортах и вокзалах, местах общего пользования.Большое значение использования систем видеонаблюдения имеет на предприятиях при контроле над технологическими процессами и управлении ими. При этом наблюдение может производиться в условиях низкой освещенности или в средах, где присутствие человека не допускается и опасно.

Охранные системы видеонаблюдения предназначены для осуществления прямого визуального наблюдения с помощью видеокамер и обеспечения охраны объектов.Системы видеонаблюдения дают возможность наблюдать за одним или несколькими объектами одновременно.Камеры устанавливаются стационарно или на поворотных устройствах внутри или снаружи охраняемого объекта.

Видеоинформация, полученная в режиме реального времени, даст представление об оперативной обстановкена объекте.Информация с нескольких камер с помощью квадраторов (делителей экрана) одновременно выводятся на экран монитора, а для последовательного вывода изображения в системе используются мультиплексоры (коммутаторы).

Для улучшения эффективности работы системы возможно использование датчиков движения (детекторов), датчиков давления, системы освещения и других устройств.

Главная задача, с которой должна справляться охранная система видеонаблюдения - это обеспечение физической безопасности объекта, как самостоятельно, так и при совместной работе с другими системами безопасности.

В данном дипломном проекте выполняется разработка охранной системы видеонаблюдения на многоуровневой парковке с обоснованием выбора технических средств, техноэкономическими работами и мероприятиями по ОБЖ.

1. Аналитический обзор систем видеонаблюдения

.1 Технические средства охраны

К техническим средствам охраны относятся:

система охранно-тревожной сигнализации (СОТС);

система пожарной сигнализации (СПС);

система контроля и управления доступом (СКУД);

система бесперебойного и резервного электропитания (СБП);

система охранного телевидения (СОТ);

система оперативной и постовой связи (СОПС);

комплексы на базе ЭВМ, включающие перечисленные системы. [35]

Приведенныен выше системы могут работать как в комплексе, так и отдельно.

Системы охранно-тревожной сигнализации (СОТС) - объединение совместно работающих технических средств обнаружения проникновения (попытки проникновения) на охраняемую местность, сбора, обработки, передачи и представления в заданном виде информации о проникновении (попытке проникновения) и иной служебной информации.

Система пожарной сигнализации (СПС) - совокупность установок пожарной сигнализации, контролируемых с первого пожарного поста, СКУД контролирует доступ сотрудников и посетителей охраняемого объекта в помещения, взаимодействует с системой пожарной сигнализации, в случае тревоги блокируя входы и выходы. При этом СКУД значительно усиливает эффективность охраны объекта.

Система бесперебойного и резервного электропитания (СБП) предназначена защищать оборудование от электросетевых перепадов, помогает уберегать технику от выключений в результате отключения напряжения в сети и автоматически стабилизирует напряжение.

Системы охранного телевидения (СОТ) обеспечивают передачу видеоинформации об охраняемых зонах и в случае происшествия позволяют точно определить место, характер нарушения, направление движения нарушителя и помогает в решении о принятии оптимальных мер противодействия.

Система оперативной и постовой связи (СОПС), включающая в себя средства проводной и громкоговорящей служебной связи, регистрации служебных переговоров и радиосвязи охраны, необходима для оперативного оповещения людей о проникновении на охраняемую территорию.

Различные системы видеонаблюдения создаются на базе технических устройств с учетом решаемых технических задач, а значит с учетом основных характеристик устройств,обеспечивающих надежность и многофункциональность работы системы. При этом охрана может осуществляться за одним объектом или большим колличеством объектов.

.2 Элементы системы охранного телевидения

Системы охранного телевидения (СОТ) являются неотъемлемой частью системы безопасности. Такие системы представляют собой комплекс аппаратных средств, обеспечивающих наблюдение за охраняемой территорией со специального пульта. Их основное предназначение - получение изображений, служебной информации и извещений о тревоге с охраняемого объекта. Любая система видеоконтроля должна решать следующие задачи:

.        Информирование о тревожном событии.

.        Хранение информации о произошедших событиях.

Средства СОТ по функциональному назначению подразделяют на следующие основные средства:

видеокамеры (ВК). Все современные камеры наблюдения строятся на основе использования приборов с зарядовой связью (ПЗС-матриц), поверхность которых представляет собой совокупность светочувствительных ячеек (пикселей), причем, чем больше их количество, тем качественнее формируемое изображение. Основным параметром ПЗС-матрицы является ее формат - диагональный размер, измеряемый в дюймах;

видеомониторы (ВМ) Выбор размера монитора зависит от количества камер наблюдения, изображение от которых будет одновременно выводиться на экран в режиме мультикартинки;

устройства коммутации видеосигнала (УКВС) - устройства, позволяющие выполнять поочередный контроль задействиями объектов с нескольких видеокамер на один монитор;

видеорегистраторы (ВР). Устройства, предназначенные для записи, хранения и воспроизведения видеоинформации;

устройства аналого-цифрового преобразования видеосигнала (УАЦПВС);

программное обеспечение (ПО) цифровых СОТ.

В состав СОТ могут входить другие дополнительные средства:

источники электропитания,

устройства крепления и поворота видеокамер (управление может осуществляться с пульта или автоматически в сочетании с сигналами от детектора движения)

кожухи для видеокамер,

устройства освещения и инфракрасной подсветки,

аппаратура передачи видеосигнала по различным каналам и другие средства, предназначенные для обеспечения работы СОТ.

В состав СОТ могут входить также аппаратно-программные средства - средства вычислительной техники (СВТ) общего назначения (компьютерное оборудование, оборудование для компьютерных сетей, общее программное обеспечение).

Наиболее важным элементом системы видеонаблюдения является видеокамера. Видеокамеры подразделяют:

по виду выходного сигнала на аналоговые, цифровые, сетевые;

по цветности изображения - черно-белые, цветные;

по виду применения - наружной или внутренней установки;

по разрешающей способности - низкого разрешения (разрешение до 200 ТВЛ), обычного разрешения (разрешение 200-380 ТВЛ), высокого разрешения (разрешение 381 ТВЛ-570 ТВЛ), специальные (свыше 570 ТВЛ);

по конструкции - стационарные, поворотные, купольные, специальные.

По типам и моделям видеокамеры делятся на:

видиконовые (в качестве светочувствительного элемента применяется электронный прибор видикон). Подобные камеры выпускаются давно, их достоинством является простота конструкции и невысокая стоимость. Недостаток - небольшой срок службы (до двух лет) и низкая чувствительность при небольшой освещенности.;

CCD-камеры - в качестве светочувствительного элемента применяется полупроводниковый сенсор. Имеют меньшие габариты, более высокую разрешающую способность и долговечность. CCD-камеры могут функционировать при освещенности до 1 лк и ниже. Однако такие камеры имеют высокую стоимость;

сверхвысокочувствительные камеры - позволяют работать при освещении до 0,001 лк, практически в абсолютной темноте;

видеокамеры с инфракрасной подсветкой - позволяют вести наблюдение в темное время суток без дополнительного освещения;

специальные малогабаритные камеры (pin-hole - объектив, или "игольное ушко").

СОТ подразделяют на: аналоговые; цифровые; комбинированные. Условные обозначения охранных телевизионных устройств (средств) должно содержать:

а) наименование или обозначение устройства (средства);

б) аббревиатуру СОТ;

в) группы символов;

г) обозначение технических условий (ТУ). [26]

Структура группы символов обозначения для различных средств СОТ должна быть следующей:

Х1...Хn - Х3 / Х4 Х5,

где Х1...Хn - классификация по функциональным характеристикам средств; Х3 - порядковый номер разработки средства СОТ, регистрируется соответствующим государственным органом, ответственным за проведение технической политики в данной сфере; Х4 - обозначение конструктивного исполнения; Х5 - обозначение модернизации (первая модернизация - А. вторая - Б и т.д.)

Условные обозначения систем СОТ представлены на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 - Условные обозначения систем СОТ [25]

1.3 Общие сведения о системах видеонаблюдения

Система видеонаблюдения - это система, состоящая из одной или нескольких видеокамер и монитора (мониторов) и предназначенная для контроля или автоматического анализа изображений (автоматическое распознавание лиц, государственных номеров) с последующим выводом на экран.

Функциями видеосистем являются:

. Обеспечение безопасности.

·        наблюдение за воротами, контроль входа,

·        наблюдение за территорией и объектами,

·        наблюдение за служебными помещениями с целью предотвращения хищений,

·        безопасность экспонатов в музеях, картинных галереях, выставках,

·        контроль документов на неохраняемом входе,

·        применение на автобусах и больших транспортных средствах,

·        применение в охране окружающей среды,

·        наружные и внутренние устройства пожарной сигнализации

·        скрытое наблюдение при невидимом ИК-излучении

. Рационализация.

·        управление транспортными потоками в уличном движении, на перекрестках, в туннелях,

·        передача документов, изображений, фотографий, чеков и т.п.

·        применение на производстве при наблюдении за работой отдельных блоков машин,

·        передача показаний приборов с автоматической метеостанции,

·        автоматический контроль за выходом продукции, например, за процессами розлива и наклейки этикетки,

·        замедленный просмотр быстро протекающих процессов,

·        визуальная помощь при монтаже маленьких деталей

. Применение в измерительной технике

·        бесконтактное измерение длин и площадей,

·        телевизионная микроскопия,

·        телевизионная эндоскопия,

·        телевизионная осциллография,

·        передача измеренных данных,

·        цифровая и аналоговая вставка измеряемых значений в телевизионное изображение

. Применение в науке и медицине.

·        использование ускоренного и замедленного просмотра записанного материала,

·        телевизионная микроскопия и эндоскопия,

·        глазные исследования,

·        усиление и передача рентгеновских изображений,

·        изучение поведения в психиатрии,

·        регистрация и демонстрация различных исследований,

·        наблюдение за пациентами в больнице.

В наше время системы видеонаблюдения выделились в самостоятельную область средств охраны, они предназначены для обеспечения безопасности на объектах, обеспечивают надежный контроль территории, позволяют охранять материальные ценности и предотвращать хищения, оценивать работу персонала фирмы, контролировать возможные проникновения на охраняемую территорию извне. Наличие системы видеонаблюдения чисто психологически воздействует на потенциальных нарушителей и отпугивает преступников, понимающих, что все их правонарушения могут быть зафиксированы видеокамерой и, в случае необходимости, просмотренысотрудниками отдела безопасности сделанные ранее записи и востановлен ход событий.

Система охранного видеонаблюдения должна обеспечивать

1)      визуальный контроль ситуации на охраняемом объекте - предоставление информации на пост наблюдения в режиме реального времени;

2)      запись видеоинформации на цифровой видеорегистратор, что позволяет документировать события, происходящие на объекте;

)        выполнение функций охранной сигнализации через детекторы движения видеокамер или внешних охранных датчиков и информированность оператора системы о возникновении тревоги в контролируемой зоне. [14]

.3.1 Основные преимущества систем видеонаблюдения

Основные преимущества систем видеонаблюдения перед другими средствами безопасности это:

автоматическое обнаружение и видеоконтроль происшествий,

мгновенное обнаружение несанкционированного проникновения на охраняемую территорию,

исключение ложных срабатываний,

наглядное отображение всей обрабатываемой информации,

возможность тесной интеграции с другими подсистемами безопасности.

Среди недостатков таких систем можно выделить затрудненную работу в неблагоприятных погодных условиях.

Основными параметрами при разработке систем видеонаблюдения являются:

надежность, которая достигается при использовании качественных компонентов от ведущих мировых производителей, проверенных на практике и глубоко продуманных конструктивных решений

информативность, соблюдение которой позволяет обеспечить одновременную и непрерывную работу видеодетекции движения, видеозаписи, отображения на экран, воспроизведения и резервного архивирования по каждой из подключенных камер.

достоверность, которая достигается путем минимизации ложных срабатываний за счет интеллектуальных алгоритмов обработки потоков видеоинформации, увеличения изображения при условиях недостаточной видимости.

своевременность, обеспечивающая прямой доступ к видео архивам и видеозаписям, возможность принятия решения системой самостоятельно без участия оператора, согласно заложенному алгоритму. [22]

Используется два типа систем видеонаблюдения: аналоговые и цифровые.

.3.2 Общие сведения об аналоговых системах видеонаблюдения

Аналоговые системы видеонаблюдения пользуются большой популярностью в силу невысокой стоимости и выигрышности с точки зрения соотношения цены и качества, отличаются простотой конструкции и надежностью, проверены временем.

Типовая схема аналоговой системы видеонаблюдения представлена на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2 Типовая схема аналоговой системы видеонаблюдения

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

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

Безусловным плюсом аналоговых систем является:

дешевизна оборудования;

широкий ассортимент на рынке;

хорошая совместимость камер от разных производителей.

К минусам таких систем можно отнести:

отсутствие некоторых функций по сравнению с цифровыми камерами (цифровой зум, встроенный аудиоканал, встроенный детектор движения управление наклоном и поворотом камеры через тот же кабель);

не защищенность от помех;

отсутствие возможности шифрования видеосигнала. [33]

.3.3 Общие сведения о цифровых системах видеонаблюдения

Цифровые системы видеонаблюдения используют для обеспечения безопасности особо ответственных или территориально разнесенных объектов, которые интегрируются в комплекс системы безопасности и обеспечивают визуальный контроль над объектами. Современные комплексы безопасности фиксируют, записывают и анализируют всю информацию, поступающую от используемой цифровой системы видеонаблюдения, считывателей системы контроля доступа, пожарных и охранных датчиков, а также определяют, как действовать системе в автономном режиме или по указанию оператора.

Типовая схема цифрового видеонаблюдения представлена на рисунке 1.3.

Рисунок 1.3 - Схема цифрового видеонаблюдения

Оборудование для цифровой системы видеонаблюдения включает в себя:

32- и 64-канальные устройства цифровой записи;

8-канальные кодеры; 1-канальные устройства кодирования/декодирования;

дополнительные блоки тревожных входов/выходов (14 тревожных входов; 7 релейных выходов; 4 тревожных входа / 4 тревожных выхода);

удаленная рабочая станция.

Опциональное оборудование для расширения возможностей цифровой системы видеонаблюдения:

устройство для автоматической перезагрузки системы в случае ее сбоя;

USB-ключ доступа пользователя;

устройство записи на CD-RW, DVD+RW.

Благодаря особому формату хранения данных, цифровая система видеонаблюдения гарантирует высокую степень безопасности записанного видео и надежную защиту записей от фальсификации. Независимо от размеров и сложности системы, конфигурирование, администрирование и настройка всей распределенной инфраструктуры может производиться с одного рабочего места.

Очень важным достоинством цифровых систем является возможность создания на их основе объединенных или интегрированных систем охраны. В зависимости от требований, предъявляемых к системе видеонаблюдения, в состав цифровой системы видеонаблюдения могут входить и другие охранные и исполнительные элементы, например датчики пожарной сигнализации. Их совместное использование существенно повышает надежность всего комплекса охраны.

Запись на компьютер наиболее распространена при построении схем небольших систем (на небольших объектах). Для подключения требуется плата видеозахвата (внутренняя - устанавливается в компьютер) или USB переходник (внешний- подключается к USB разъему компьютера или ноутбука).

Недостатками цифровых систем являются:

высокая стоимость оборудования;

большой объем видеоархива из-за высокого качества видеоизображения;

трудоемкая настройка каждой камеры. [33]

.4 Проектирование системы видеонаблюдения

Для проектирования системы видеонаблюдения требуется правильно выбрать:

         камеры к видео управляющей системе и способ их подсоединения друг к другу

         носитель хранимой информации

         систему видеоанализа

         способ просмотра полученного с камер изображения

         способ совместной работы выбранной видеосистемы с остальными существующими на объекте системами [17]

1.4.1 Выбор камер

Камеры устанавливаются по принципу использования узких мест и покрытия важных областей. Что бы зафиксировать факт появления в определенной зоне на объекте вошедших людей и появившиеся транспортные средства, их прохождение и пребывание в каждой точке объекта, особенно наиболее важных (важность мест определяется самим объектом охраны).

Общими для всех ПЗС-камер, разработанных специально для охранных целей, свойствами являются:

·          пригодность для всех профессиональных задач по наблюдению, обеспечению безопасности и контроля

·          длительная работа без износа и последующих затрат

·          высокая стабильность оптических и электрических параметров

·          надежная работа в течении длительного времени

·          отсутствие заправок и повреждений от переэкспозиции

·          отсутствие смаза изображения при подвижных снимаемых объектах

·          отсутствие влияния магнитных и электрических полей

·          съемка без геометрических искажений

·          высокая устойчивость к ударам и вибрациям

·          стандартизированные крепление объектива, видео- и системные разъемы

Требования, предъявляемые к камерам:

·          пригодность для продолжительной работы

·          удобство использования

·          сопрягаемость со всеми современными передающими системами и системами дистанционного управления

·          хорошее соотношение цена/производительность

Кроме того, есть ряд характеристик, которые должны учитываться при выборе камеры. К ним относятся:

·          черно-белая или цветная камера

·          разрешение

·          чувствительность

·          чувствительность в ИК-области

·          компенсация пиковой засветки

·          возможность внешней синхронизации

·          фиксированная или PTZ (Pan-tilt-zoom) камера с возможностью изменения зоны наблюдения

·          внешние влияния на внутренние регулировки [18]

В конструкции видеокамеры можно выделить следующие основные функциональные системы:

1. Преобразователь свет-сигнал. Важнейшим элементом конструкции видеокамеры является преобразователь "свет-сигнал", обеспечивающий кодирование снимаемого изображения в форме электрических сигналов.

Внедрению камер на ПЗС способствовали их несомненные преимущества. Отсутствие громоздких отклоняющих катушек и других, присущих ЭЛТ элементов конструкции, позволило в значительной степени снизить размеры и массу камер на ПЗС по сравнению со своими предшественниками. Кроме того, заметно упростилась вся схемотехника ТВ камер и, как следствие, примерно наполовину снизилась потребляемая от источника питания мощность. Одновременно примерно вдвое повысилась чувствительность ТВ камер.

В видеокамерах применяются 2/3", 1/2", 1/3", 1/4" и 1/6" приборы с зарядовой связью (ПЗС).

. Устройство синхронизации - обеспечивает временное согласование работы всех систем и блоков камеры;

. Автоматическая регулировка усиления - позволяет производить непрерывную съемку при всех уровнях освещенности без необходимости переключать усиление или применять соответствующие фильтры;

. Электронный затвор - дает возможность снимать передающей ТВ камерой быстротечные динамические процессы и объекты за время второй части каждого поля, а это и есть период открывания электронного затвора;

. Автоматическая установка баланса белого - заключается в подборе усиления в каналах красного и синего цвета (в цветных видеокамерах) по отношению к усилению зеленого;

. Гамма-коррекция - растягивание видеосигнала в области черного. В некоторых моделях видеокамер имеется схема, позволяющая увеличить число градаций в передаче полутонов черного и серого цветов;

. Съемки при низких уровнях освещенности - эта функция позволяет снимать почти без освещения. При этом можно получить прекрасное изображение с хорошим цветовым балансом без увеличения уровня шума;

. Объектив с автоматической диафрагмой - устанавливает размер отверстия диафрагмы, обеспечивающий оптимальную интенсивность светового потока, проходящего через объектив и попадающего на мишень преобразователя "свет-сигнал".

Решения при выборе камеры должны приниматься исходя из экономической целесообразности, то есть не в пользу камер с самыми лучшими параметрами, а пользу камер, обладающими достаточными для решения проблемы характеристиками. [18]

.4.2 Объективы для камер

Важнейшими критериями при выборе видео-объективов являются тип освещенности на объекте - постоянная или будет меняться - и насколько яркое будет освещение, требуемый угол обзора и связанное с ним фокусное расстояние и то, с какой камерой будет использоваться объектив (физический размер матрицы камеры, формат крепления объектива и т.д.)

Исходя из фокусного расстояния различают два типа объективов:

.        Постоянные объективы или объективы с постоянным фокусным расстоянием. В зависимости от фокусного расстояния определяется угол обзора. Широкоугольный объектив обладает коротким фокусным расстоянием (2.8 мм), у телеобъектива - большое фокусное расстояние (50мм).

.        ZOOM-объективы или объективы с переменным фокусным расстоянием. На таких объективах может быть установлено любое промежуточное положение между позициями "теле-" и "широкий угол". В сфере видеонаблюдения применяются ZOOM-объективы, в которых регулировки "фокусное расстояние" и "фокус" осуществляются дистанционно с помощью сервоприводов.

Чаще всего объективы с различными углами обзора используются для разных типов объектов:

. Широкоугольные объективы, с углом обзора 70˚-95˚ используются для наблюдения:

·        входной двери

·        в небольшой комнате (не более 5х5 м)

·        если нужен только общий контроль за ситуацией в помещении среднего размера (10х10 м).

. Объективы с углом обзора 30˚-70˚ применяются для наблюдения:

·        в комнатах среднего размера (не более 10х10 м)

·        за прилегающей к входу в здание территорией.

. Камеры с узкоугольными объективами 3˚-30˚ устанавливаются:

·        в коридорах

·        по периметру здания

·        вдоль ограждения

·        в тех местах, где необходимо контролировать длинные участки территории. [27]

.4.3 Аксессуары для камер

Для корректной работы системы видеонаблюдения помимо камер, объективов, мониторов и центральных блоков видеосистемы требуются специальные аксессуары для камер. Выбор аксессуаров происходит исходя из наружного или внутреннего положения камеры.

Аксессуары для камер наружного применения.

. Погодозащитный корпус необходим при любом наружном применении для защиты камеры от агрессивных внешних воздействий. Влияние погоды и окружающей среды в течение длительного времени предъявляют жесткие требования к защитному корпусу:

·        регулируемый термостатом обогрев;

·        солнцезащитный козырек для конвекционного охлаждения;

·        коррозийная стойкость против воды и растворов промышленных отработавших газов;

·        стойкость к ударам и вибрациям;

·        устройство защиты от молнии;

·        возможность монтажа стеклоочистителей.

Кроме того, часть поставщиков предоставляет возможность интеграции некоторых групп системного оборудования внутрь погодозащитных корпусов. Это могут быть:

·        плата приемника с программным обеспечением для определения сигналов дистанционного управления;

·        релейная карта для управления головкой с изменяемой пространственной ориентацией, стеклоочистителем, стеклоомывателем и других вспомогательных функций;

·        адресная плата камеры;

·        плата передатчика

. Дополнительные аксессуары.

При наружном монтаже жесткие требования по устойчивости к внешним погодным воздействиям предъявляются ко всем вспомогательным устройствам. К ним относятся:

·        головки с изменяемой пространственной ориентацией;

·        настенные коммутационные коробки;

·        монтажная арматура;

·        угольники крепления;

·        поворотные устройства.

Аксессуары для камер внутреннего применения.

. Системные источники питания могут вместить в себя и питать либо 2 знакогенератора, либо 1 знакогенератор и 1 видеопередатчик. Также они могут дополнительно питать еще 2 ПЗС-камеры.

. Знакогенераторы и генераторы контрольной строки. Знакогенераторы позволяют вставлять в изображение текстовые фрагменты. Генератор контрольной строки позволяет тестировать и анализировать видеосигнал путем добавления в него стандартной контрольной строки.

. Видеопередатчик может использоваться на длинных линиях для передачи по коаксиальному кабелю или двухпроводной линии. Обладает функциями усиления, синхронизации и вырабатывает следующие сигналы:

·        кадровый синхроимпульс с устанавливаемой фазой и амплитудой, производный от частоты сети питания;

·        кадровый синхроимпульс с устанавливаемой амплитудой и полярностью;

·        сигнал цветовой синхронизации с устанавливаемой амплитудой и полярностью, являющийся производным из сигнала цветовой синхронизации или из ПЦТС. [32]

1.4.4 Подключение

Что бы подключить камеры к видео управляющим системам, записывающим изображение и дающим доступ к нему, требуется выбрать цифровую или аналоговую сеть.камеры подключаются к сети напрямую, словно компьютер, а для подключения аналоговых камер требуется установка кодера, передающего аналоговый сигнал через IP сеть, преобразовывая его из аналогового в цифровой.

Независимо от выбора аналоговой или цифровой системы, подключение может быть проводным или беспроводным.В целях дешевизны и большей надежности чаще используют передачу видеоинформации по кабелю, но возможна и беспроводная передача в случаях, когда прокладка кабеля к объекту затруднена по каким-либо причинам или требует несоизмеримых денежных затрат. [32]

2. Выбор и обоснование основных и вспомогательных технических средств

.1 Описание объекта

Охраняемый объект представляет 2-х этажную автомобильную парковку, общей площадью 2580 м². Парковка оборудована отдельными въездом и выездом, а также отдельными пандусами для подъема на второй уровень и спуска с него. Парковка рассчитана на одновременную стоянку 68 транспортных средств (32 на первом и 36 на втором уровне). План помещения с расстановкой транспортных средств и технологического оборудования представлен на рис. 2.1 и 2.2.

Рис. 2.1 Схема 1-го уровня парковки

Рис. 2.2 Схема 2-го уровня парковки

Целевыми задачами видеконтроля объекта защиты является:

- общее наблюдение за обстановкой;

-       соблюдение порядка, получения информации об обстановке, для разрешения конфликтных ситуаций;

-       верификация тревоги от системы охранной сигнализации;

-       контроль наличия злоумышленников;

-       контроль над подходом посторонних лиц к служебным помещениям или чужому имуществу;

-       предотвращение краж транспортных средств;

-       предотвращение порчи частной собственности.

Устройства управления и коммутации должны обеспечивать приоритетное автоматическое отображение на экране мониторов зон, откуда поступило извещение о тревоге.

Электроснабжение технических средств системы охранного телевидения от сети переменного тока должно осуществляется от отдельной группы электрощита.

Конструктивно системы охранного телевидения должны строиться по модульному принципу и обеспечивать:

-       взаимозаменяемость сменных однотипных технических средств;

-       удобство технического обслуживания и эксплуатации, а также ремонтопригодность

-       исключение несанкционированного доступа к элементам управления;

-       санкционированный доступ ко всем элементам, узлам и блокам, требующим регулирования, обслуживания или замены в процессе эксплуатации.

Для выполнения целевых задач необходима расстановка камер на въезде, выезде и на всей территории охраняемого объекта. Видеокамеры должны охватывать пространство, где осуществляется непосредственная стоянка автомобилей и в зонах их перемещения по парковке. На въезде и выезде рекомендуется осуществлять видеонаблюдение, используя цветную видеокамеру высокого разрешения, для четкого опознования цвета транспортного средства и его регистрационного знака. Ведь в момент регистрации въезжающего автомобиля крайне важно зафиксировать его отличительные черты. По всей остальной площади охраняемой зоны необходимо установить цветные камеры стандартного разрешения, что бы оставить для себя возможность отследить перемещения автомобиля на территории парковки. Не лишне иногда знать каким образом авто двигалось. Особый случай - возникновение аварийной ситуации. В связи с тем, что водители не всегда сконцентрированы за рулем, а тем более там, где опасности, вроде, не стоит ожидать, происходят транспортные проишествия, должна быть возможность просмотреть архив записей для определения виновника аварии. Так же, по разным причинам, может снизиться освещение на охраняемой зоне (будет то перегоревшая лампа или действия 3х лиц) везде применяются видеокамеры с режимом ночного видения со встроенной ИК подсветкой, которые позволяют получить четкое, качественное изображение при любом уровне освещенности. При этом все камеры будут работать в круглосуточном режиме. [20]

.2 Выбор оборудования

Для всех видеокамер выбираем формат матрицы 1/3 дюйма, имеет размеры: (4,8 х 3,6) мм, так как при выборе ПЗС меньшего размера (1/4", 1/5") достаточно хорошо заметен зернистый шум на темных деталях изображения и дешевле чем ПЗС 1/2", и оптимально подходит к условиям данного объекта. Для наблюдения и регистрации транспортных средств на въезде и выезде будем использовать цветную камеру цилиндрического типа с высоким разрешением в антивандальном корпусе со встроенной ИК подсветкой, с высоким классом влагозащиты и рабочим диапазоном температур. Камера должна быть оборудована поворотным управляемым кранштейном для четкого наведения на транспорт. Выберем камеру DS-2CE16C5T (Рис. 2.3).

Рис. 2.3 Видеокамера HikVision DS-2CE16C5T-VFIR3 [18]

CE16C5T-VFIR3 - видеокамера в классическом bullet-корпусе цветная, формат HD TVI, в защищённом исполнении по стандарту IP66. Максимальное разрешение картинки составляет 720p, 1280×720 точек. Сигнал передаётся в цифровом формате по обычному коаксиальному кабелю. Максимальная длина кабеля до 500 метров.

Объектив вариофокальный с фокусным расстоянием от 2.8 до 12.0 мм обеспечивает широкий угол обзора от 28 до 78°. Матрица камеры имеет размер 1/3" и чувствительностью 0.001 Лк. Для съёмки в тёмное время суток используется интеллектуальная ИК-подсветка с дистанцией 40 метров. Ряд цифровых технологий обработки картинки позволяют получать информативный кадр даже в сложных для съёмки случаях. BLC, компенсация задней засветки объекта, цифровая система шумоподавления, DNR.

Питание HD TVI-камеры осуществляется внешним блоком питания 12 В. Максимальный ток потребления - 4 Вт. Эксплуатация возможна при температуре от -30 до +60°C.

Технические характеристики.

Для наблюдения на остальной территории стоянки выберем камеру с фиксированным фокусным расстоянием, большим углом обзора и инфракрасной подсветкой. А так же с выгодным соотношением цена/функции. Выберем камеру HikVision DS-2CC192P-IR1 (Рис. 2.4).

Рис. 2.4 Видеокамера HikVision DS-2CC192P-IR1 [18]

Корпусная (bullet) камера видеонаблюдения день/ночь HikVision DS-2CC192P-IR1 основана на высококачественной матрице ПЗС SONY Super HAD 1/3". Она позволяет получить видеопоток с разрешением 540 ТВЛ. Оптическая система представлена объективом с фиксированным фокусным расстоянием 2,8 мм.

Камера является надежным устройством, отлично подготовленным для съемки в условиях ограниченного освещения. Режим "День/Ночь" обеспечивает высокое качество видео как в светлое, так и в темное время суток. Камера снабжена ИК-подсветкой с дальностю действия 20м. Это дает возможность использовать данную модель в условиях полного отсутствия внешнего освещения.

Технические характеристики

Для записи информации, вывода изображений на экран будем использовать цифровой видеорегистратор DS-8116HWI-ST (Рис. 2.5).

Рис. 2.5. Видеорегистратор DS-8116HWI-ST [18]

Он выполняет запись 16 каналов видео в H.264-кодировке в реальном времени. Разрешение записи по всем каналам составляет 1280×720 пикселей. Устройства воспроизведения видео подключаются через видеовыходы HDMI/VGA для отображения изображения в высоком качестве 1920 × 1080p. Устройство позволяет выполнять синхронное воспроизведение 4, 8 или всех 16 каналов. Для создания архивной системы предусмотрены слоты для 4 жестких дисков SATA по 4 Тб объёмом каждый. Через интерфейс eSATA можно нарастить архив внешним накопителем. Модель DS-8116HWI-ST способна управлять квотами дискового пространства. Это позволяет ограничить максимальный объем архива для отдельных камер, установленных в менее значимых места и увеличить дисковое потребление для более важных камер. Данный видеорегистратор способен обрабатывать синхронно потоки аудио вместе с видео.

Технические характеристики.

Так же для хранения информации потребуется жесткий диск. Нужен носитель с большим сроком службы и высокой рабочей нагрузкой. Подойдет винчестер WD Red для серверов. Он обладает нужными характеристиками.

Технические характеристики.

Для просмотра изображений с камер необходим монитор, который будет располагаться в административном помещении. Выберем монитор Philips 243V5LHSB <https://market.yandex.ru/product/10767845?hid&show-uid=5981405143269679117> (Рис. 2.6).

Рис. 2.6 Philips 243V5LHSB <https://market.yandex.ru/product/10767845?hid&show-uid=5981405143269679117> [18]

Технические характеристики

Яркость матрицы <#"871703.files/image010.jpg"> Рис. 2.7 Блок бесперебойного питания HIQ-1218 RS [18] Технические характеристики Входное напряжение 100 ~ 240 В Частота тока 50 ~ 60 Гц Номинальный ток нагрузки 10 А Максимальный ток нагрузки 10.3 А Выходное напряжение DC 12 ± 5% В 3. Теоретический расчет и разработка системы видеонаблюдения При выбоер камер видеонаблюдения на въезде и выезде с автостоянки с распознаванием номерных знаков необходимо учесть следующие особенности: .        Высокий уровень распознавания государственных номерных знаков достигается при их размере на изображении не меньше 70*15 пикселов. .        Фокусное растояние объектива необходимо подбирать в соответствии с разрешением используемой камеры, с физическим размером ее матрицы, и схемой установки (рис. 3.1). Рис. 3.1 Схема установки камеры По данной схеме необходиам знать параметр L, который отвечает за расстояние от камеры до той части дороги, где необходима фиксация номера. Угол наклона камеры составлят 20 градусов Для расчетов необходима знать тип матрицы и ее физические размеры: Тип матрицы - 1/3 Размеры матрицы - 4.8*3.6 3.1 Расчет фокусного расстояния и углов обзора для камеры на въезде Для расчета фокусного расстояния используется следующая формула: , [36] где m - ширина используемой матрицы, (мм)- расстояние от камеры до той части дороги, где будет фиксироваться номер, (мм)- необходимаяширинаполяобзора Расстояние L рассчитывается по формуле:  [25] где H и R - размеры, указанные на схеме выше- высота установки камеры,- расстояние до объекта. Ширину поля обзора камеры можно вычислить по формуле:  [25] где 520 - реальный размер номера в мм, - минимальная рекомендуемая ширина номера на изображении в пикселях,- ширина всего изображения в пикселах=1000 мм=5000 мм=4.8 мм=1024 пиксела ==5099 мм==7607 мм==3.2 мм Т.е. необходимо использовать фокусное расстояние 3,2 мм. Необходимые углы зрения определяют по формулам: αг = 2arctg [37] αв = 2arctg [37] где αг- угол обзора камеры по горизонтали (в градусах) αв - угол обзора камеры по вертикали (в градусах)- размеры матрицы по горизонтали (мм)- размеры матрицы по вертикали (мм)- фокусное расстояние объектива (мм) Размеры матриц представлены в таблице 3.1. Таблица 3.1. Оптический формат, дюймов Ширина m, мм Высота n, мм 1 12,8 9,6 2/3 8,6 6,6 1/2 6,4 4,8 1/3 4,8 3,6 αг = 2arctg=73,6º αв = 2arctg=58,4 Далее определяем минимальный размер детали (МРД). Для расчета используется значение разрешения телевизионной камеры равное 600твл.  [37] где R - расстояние до объекта- разрешение видеокамеры =3,125мм Размер МРД в зависимости от задачи видеоконтроля приведен в таблице 3.2. Таблица 3.2 Целевая задача видеоконтроля Размер МРД по горизонтали, (мм) Идентификация До 2 Различение До 15 Обнаружение Свыше 15 Видеокамера имеет в вертикальной плоскости некий угол зрения (меньший чем в горизонтальной), который приводит к тому, что под камерой образуется непросматриваемая "мертвая зона", находящаяся вне поля зрения камеры (рис. 3.2). Размер "мертвой зоны" М под камерой можно определить, как: М=М1+H*tg(β- ) [31] Где- высота установки камеры β - угол между оптической осью камеры и вертикалью αв - угол зрения видеокамеры в ветикальной плоскости М1 - вынос входного срачка объектива камеры от стены, определяется размером камеры и длинной кронштейна, на котором укреплена видеокамера. Рис. 3.2 Схема определения "мертвой зоны" под видеокамерой М1=0,15м М=0,15+4*tg(70-58,4/2)=3,59м   .2 Расчет фокусного расстояния и углов обзора видеокамер общего обзора парковки Поскольку стоянка имеет нестандартное расположение парковочных мест требуется расстановка камер в различных точках с максимальным перекрытием "мертвых зон" (рис. 3.3). Рис. 3.3 Схема установки камер, исключающая образование "мертвых зон" Расчет для видеокамер общего назначения: Н - высота установки камер (3м)- расстояние до объекта (20м)- необходимая ширина поля обзора (34м) где H - высота установки камеры- расстояние до объекта =20,2м Для расчета фокусного расстояния используется следующая формула: =2,8мм Углы зрения необходимой камеры по горизонтали и вертикали: αг = 2arctg=81º αв = 2arctg=65º Далее определяем размеры МРД. Для расчета используется значение разрешения телевизионной камеры равное 540 твл. где R - расстояние до объекта- разрешение видеокамеры =63,59мм Размер "мертвой зоны" под камерой: М1=0,15м М=0,15+4*tg(54-65/2)=1,71м 3.3 Расчет освещенности на территории парковки Исходя из значений минимальной освещенности выбирают камеру с соответствующей чувствительностью. Освещенность на объекте (Еоб) и освещенность на ПЗС-матрице (Ематр) связаны между собой выражением:  [32] где R - коэффициент отражения объекта- относительное отверстие объектива Π - 3,14159… Разница между этими величинами существенная, первая может превышать вторую в 10 раз. =200лк=40% (0,4)=1,2 =35,6лк Результат показывает что на светочувствительную область матрицы попадает достаточно света для ее нормальной работы. Расчет количества светильников по световому потоку (на территории парковки). Вспомогательные материалы: таблица коэффициентов использования (табл. 3.3), таблицы коэффициентов отражения (табл. 3.5 и 3.6), таблица рекомендуемых уровней освещенности (табл.3.7). Расчетные формулы: Определение площади помещения: S=x(a*b), где а - длина и b - ширина помещения, x - количество этажей, S - площадь помещения. Определение нужного количества светильников:  [32] где Е - требуемая освещенность горизонтальной плоскости, лк- площадь помещения, м.кв. Кз - коэффициент запаса- коэффициент использования осветительной установки Фл - световой поток оной лампы- число ламп в одном светильникеjcdtotyyjcnbИсходные данные: Помещение 2 этажа с размерами а=43м и b=30м, =3м. Выбор светильников - люминисцентный ЛСП 44Е5 на 2 люминисцентные лампы ЛСП 44-8/80 W, лампы люминисцентные 80Вт, в одном светильнике 2 лампы Ф=2500лм, нормы освещенности Е=200лк на уровне пола. Коэффициент запаса Кз=1,25, коэффициент отражения потолка - 30, стен - 30, пол - 10. Расчет. Определение площади помещения =2*43*30=2580м.кв. Определение индекса помещения φ=2580/3*2*(43+30)=5,8 Определение коэффициента использования, исходя из значений коэффициентов отражения и индекса помещения. U=57 Определение требуемого количества светильников =200*2580*100*1.25/57*2*2500=227 светильников. Таблица 3.5 Приблизительные значения коэффициентов отражения стен и потолка Отражающая поверхность Коэффициент отражения, % Побеоенный потолок, побеленные стены с окнами, закрытыми шторами 70 Побеленные стены при незавешенных окнах, побеленный потолок в сырых помещениях, чистый бетонный и светлый деревянный потолок 50 Бетонный потолок в грязных помещениях, деревянный потолок, бетонные стены с окнами, стены оклеенные светлыми обоями 30 Стены и потолки с большим количеством темной пыли, мплошное остекление без штор, красный кирпич неоштукатуренный, стены с темными обоями 10 Таблица 3.3 Коэффициенты использования, %. ЛСП 44-2/80W [38] Потолок 80 80 80 70 50 50 30 0 Стены 80 50 30 50 50 30 30 0 Пол 30 30 10 20 10 10 10 0 0,6 31 30 27 30 26 22 20 17 0,8 38 38 32 36 32 29 26 23 1,0 44 42 38 41 36 33 30 26 1,25 50 48 43 46 41 38 35 31 1,50 54 52 46 49 44 41 39 34 2,0 63 60 51 56 50 47 45 40 2,5 67 64 54 59 52 49 47 42 3,0 71 67 57 62 55 51 50 45 4,0 75 71 60 65 58 55 53 48 5,0 79 75 63 68 61 59 57 51 Таблица 3.6 [38] Объект Коэффициент отражения, % Пустой чистый асфальт 5-10 Красный кирпич 35-40 Автомобиль 40-50 Стекло 70-80 Белая краска 55-75 Человеческое лицо 15-25 Таблица 3.7 [38] Помещение Освещенность, лк Склад 20-75 Коридор, лестница 30-200 Магазин 75-300 Офис 200-500 Гараж 150-200 Светлая комната у окна 100-1000 3.4 Расчет затухания сигнала Для передачи видеосигнала проложен комбинированный кабель КВК-2П. Для передачи видеосигнала с различным разрешением необходимо по кабелю связи передавать и спектр видеосигнала с различной шириной частотного диапазона 6.5МГц. [39] Данные по длинне линии связи указаны в таблице 3.8 Таблица 3.8 № камеры 11 12 13 14 15 17 18 Длинна кабеля 10 10 29 38 60 53 38 29 № камеры 19 21 22 23 24 25 26 27 Длинна кабеля 8 48 48 57 37 10 32 57 Комбинированный кабель КВК-2П имеет параметры затухания сигналов на частоте 6.5МГц на 100 погонных метров 4дБ. В системе видеонаблюдения установлены камеры с разрешением 600 твл и 540 твл. В таблице 3.9 представлены значения затухания, которе внесет линия связи. Таблица 3.9 № камеры 11 12 13 14 15 16 17 18 Затухание, дБ 0,75 0,75 1,89 2,47 3,9 3,44 2,47 1,89 № камеры 19 21 22 23 24 25 26 27 Затухание, дБ 0,52 3,12 3,12 3,71 2,41 0,65 2,08 3,71 Схема размещения камер на территории парковки представлены на рис. 3.4 и 3.5. Рис. 3.4 Похожие работы на - Разработка системы видеонаблюдения на многоуровневой парковке   Нужна качественная работа без плагиата? Другие дипломные работы по транспорту Не нашли материал для своей работы? Поможем написать уникальную работу Без плагиата! Узнайте © 2003 - 2022 «Библиофонд» Обратная связь Пользовательское соглашение Политика конфиденциальности Полная версия Помощь по учебным работам Консультация по курсовой работе Консультация по дипломной работе ВКР Консультация по реферату Консультация по отчетам о практике