курсовая работа видеонаблюдение. Объектом проекта является торговая компания

• Название: Объектом проекта является торговая компания
• Анкор: курсовая работа видеонаблюдение
• Дата: 07.06.2022
• Размер: 0.69 Mb.
• Имя файла: Kursovaya_rabota.docx
• Тип: Документы; #575140
• страница: 2 из 3

Раздел 2 Проектная часть.

2.1 Анализ защищаемого объекта обеспечения безопасности

В данном проекте ЗО () для проектирования системы видеонаблюдения является торговая компания «Апгрейд».

Назначение организации: Торговая компания «Апргейд» — поставщик систем отопления, водоснабжения.

Адрес организации: г. Барнаул, ​Павловский тракт, 45

Структурная схема ЗО


Зоны контроля помещения. На данном объекте будут защищаться приоритетно следующие помещения:

• 
  Офис.
  
• 
  Торговый зал.
  

Желательного контроля:

• 
  Склад.
  

А так же следующие материальные ценности:

• 
  Товар лежащий на витринах – местонахождение торговый зал.
  
• 
  Товар находящийся в резерве – местонахождение склад.
  
• 
  Деньги в кассе – местонахождение торговый зал
  
• 
  Оборудование и имущество – местонахождение офис, торговый зал, склад.
  

2.2 Угрозы объекту обеспечения безопасности
На основании сформированного итогового списка приоритетов формируется общий перечень угроз ЗО, реализация которых может привести к потерям, включающий все существующие и потенциально возможные угрозы.

Для ЗО были определены следующие угрозы безопасности.

Существенные (угрозы наносящие наиболее высокий ущерб):

• 
  Террористический акт.
  
• 
  Угроза физического выведения из строя средств хранения, обработки и ввода/вывода/передачи информации.
  
• 
  Стихийные бедствия.
  
• 
  Наиболее вероятные(реальные):
  
• 
  Хищение материальных ценностей со стороны сотрудника или другого физического лица.
  
• 
  Проникновение на объект в ночное время.
  

Эти угрозы будут служить исходными данными для выбора методов и средств их обнаружения.
2.3 Формулировка задач ТВСН.
На основе данных анализа ЗО по каждой зоне, требующей организации наблюдения для выявления угроз, были сформированы следующие задачи ТВСН:

• 
  Обеспечить постоянный визуальный контроль офиса и торгового зала;
  
• 
  Оперативный контроль за всеми перемещениями (санкционированными и несанкционированными) по территории объекта, а также за рабочим процессом на торговом предприятии; 
  
• 
  Идентификация субъекта или конкретного объекта;
  
• 
  Фиксация и пресечения несанкционированных проникновений на объект;
  
• 
  Проводить фиксацию событий для архива.
  

2.4 Выбор режимов отображения видеоинформации
На этом этапе на основе выбранного количества телекамер, а также особенностей организации режимов наблюдения необходимо определить:

 количество постов наблюдения;

 количество мониторов или количество элементов видеостены на каждом из постов;

 количество дежурных мониторов, позволяющих отображать видеосигналы с определенных телекамер с максимальным качеством.

Так как ЗО не особо крупных размеров, будет достаточно одного поста наблюдения, в свою же очередь он будет находиться в зоне офиса, в отдельном кабинете, что касается мониторов, их будет два, один будет отвечать полностью за объект, другой будет работать в дежурном режиме.
2.5 Выбор режимов хранения видеоинформации
Решение задачи хранения видеоинформации сопряжено с необходимостью записи на носители очень больших объемов данных. Поэтому для её реализации необходимо, обеспечить уменьшение требуемого объема памяти путем устранения избыточности информации в видеосигнале. Уменьшение избыточности достигается двумя основными способами:

 сжатием по алгоритму файлов Н.264 – для передачи видеосигналов на пункт наблюдения для просмотра видеоизображений в реальном времени операторами;

 управлением режимами записи, позволяющим уменьшить количество записываемой видеоинформации. Основная идея управления режимами записи заключается в том, что в дежурном режиме при отсутствии активности в контролируемой зоне запись ведется с низкой скоростью (с достаточно большими интервалами – паузами между кадрами видеоизображения) и более низким качеством. При возникновении определенного события или в определенное время осуществляется изменение режима записи. Это изменение может заключаться в переходе на более высококачественную запись, либо на запись большей скоростью.

Само же хранение видеоинформации на объекте будет храниться в специализированном видеорегистраторе, который будет находится на посте наблюдения.

При выборе оборудования, оно должно обеспечивать следующие требования:

• 
  Запись и хранение в течении больших промежутков времени (недели и месяцы).
  
• 
  Большие объемы записываемых файлов.
  

На настоящий момент основной способ хранения данных – это жесткие диски. Для ТВСН они имеют следующие требования:

• 
  объем хранимых данных;
  

 скорость записи/считывания;

 форматы записываемых данных, определяющих параметры и качество записанных видеоизображений;

 возможности восстановления данных при сбоях или неисправностях;

 возможности работы одновременно в разных режимах
2.6 Выбор каналов передачи информации
Прежде чем определить, сами каналы передачи информации необходимо учесть множество других факторов.

К ним относятся:

• 
  загрузка канала связи (пропускная способность) – 5 Мб/с
  
• 
  расстояние, на которое должна передаваться видеоинформация – в пределах защищаемого объекта.
  
• 
  требуемая скорость передачи видеоинформации, связанная с количеством телекамер, количеством передаваемых кадров в единицу времени, форматом матриц телекамер – 50 Мб/с;
  
• 
  защищенность канала связи.
  

С учетом заданных требований, наиболее подходящим каналом передачи данных, является протокол TCP/IP.
2.7 Выбор оборудования для ЗО
При выборе оборудование нужно учитывать все рассмотренные раннее функции задачи и структуру самой системы. Начать лучше всего с видеорегистратора так как он определит, какие конкретные компоненты системы стоит взять для защиты объекта. В ходе тщательного анализа был взят: Сетевой видеорегистратор «FALCON EYE FE-NVR8216», со следующими техническими характеристиками:

• 
  Количество слотов для HDD – 2.
  
• 
  Поддержка интерфейса SATA III.
  
• 
  Максимальная емкость HDD – 10 ТБ.
  
• 
  Разрешение - 8Мп / 5Мп / 4Мп / 3Мп /1080P /720P / D1/ CIF / QCIF
  
• 
  Сетевые протоколы - HTTP, HTTPS, TCP/IP, IPv4, UPNP, RTSP, UDP, SMTP, NTP, DHCP, IP Filter, DDNS, FTP, P2P, ONVIF 2.6.
  
• 
  Формат сжатия – H.265+/H.265 /H.264+/H.264.
  
• 
  Количество каналов – 16.
  

А так же имеет следующие интерфейсы:

• 
  Количество SATA3 – 2
  
• 
  Порт RJ-45, тип - Gigabit Ethernet
  
• 
  Количество портов RJ-45 -1
  
• 
  Тревожные входы/выходы – 8/1
  
• 
  Разъемы HDMI - 1
  
• 
  Разъемы VGA - 1
  
• 
  Аудио входы/выходы – 1/1
  

Сетевой видеорегистратор и его интерфейсы представлены в приложении В.

Этот регистратор был взят по нескольким причинам, в первую очередь потому что он сетевой, а, следовательно, имеет поддержку IP-камер и необходимые интерфейсы для организации сетевой среды. Во-вторых, как уже упоминалось выше, в структуре системы видеонаблюдения будут использоваться некоторые охранные извещатели, следовательно, нужны будут тревожные разъемы для подключения этих извещателей, данный регистратор же может обеспечить данное подключение.

Вторым по важности устройством являются сами видеокамеры, ведь без них и невозможно отладить систему ТВСН, так как система будет сетевой, были рассмотрены IP- камеры. Наиболее подходящей оказалась «Ezviz C2C», со следующими техническими характеристиками:

• 
  Тип матрицы – CMOS.
  
• 
  Формат матрицы – 1/4’
  
• 
  Число пикселей матрицы - 1 Мп.
  
• 
  Угол обзор - 90° (гориз.), 111° (диаг.).
  
• 
  Максимальное разрешение - 1280х720.
  
• 
  Форматы записи видео - H.264.
  
• 
  Поддерживаемые протоколы - ONVIF, TCP/IP.
  
• 
  Видеоархив - на SD карту, В облако.
  

Данная видеокамера, в первую очередь, подбиралась под видеорегистратор, а именно при выборе учитывались форматы сжатия и сетевые протоколы. Так данная камера имеет слот под SD карту, это достаточно полезная возможность, ведь если что-то произойдет с сетью, данные не будут утеряны, а продолжат записываться на SD карту. IP камера представлена в приложении Б.

Далее необходимо выбрать носители, куда будет передаваться информация с сервера. Был выбран жесткий диск «Жесткий диск WD Red».

Ниже приведены его основные характеристики:

• 
  Объем HDD - 5 терабайт
  
• 
  Интерфейс – SATA 3
  
• 
  Максимальная скорость передачи данных – 170 Мб
  

Сам жесткий диск представлен в приложении Б.

Так же был подобран монитор, «IIYAMA XB2474HS-B2 23.6», он имеет следующие технические характеристики:

• 
  Разрешение экрана - 1920x1080
  
• 
  Соотношение сторон экрана - 16:9
  
• 
  Поддержка HDTV - FULL HD
  
• 
  Количество разъемов HDM – 1
  

Данные мониторы очень популярны в сегменте систем видеонаблюдение, единственные его минус, у него отсутствует разъем VGA, поэтому придется воспользоваться переходником VGA/HDMI. Монитор представлен в приложении Б.

Вторичными, но не менее важными устройствами являются охранные извещатели, в первую очередь был рассмотрен датчик движения, тут выбор пал на «FALCON EYE FE-520P», его технические характеристики:

• 
  Рабочая частота – 433 Мгц
  
• 
  Элементы питания - 3 х AAA
  
• 
  Рабочая температура - от -10 до +50 °С
  

Датчик движения представлен в приложении В.

Датчиком разбития стекла был выбран «Стекло-3», он имеет следующие технические характеристики:

• 
  Напряжение питания постоянного тока – 12 В
  
• 
  Потребляемый ток в дежурном режиме - не более 22 мА
  
• 
  Степень защиты оболочки - IP30
  
• 
  Диапазон рабочих температур - -20 … +45° С
  

Датчик разбития стекла представлен в приложении В.

2.8 Выбор программного обеспечения

Выбор программного обеспечения является одним из самых важных этапов проектирования, ведь на ряду с выбором оборудование, если подобрать ПО неправильно, в дальнейшем может возникнуть много проблем с работой всей ТВСН в целом. Одним из наиболее лидирующих ПО в рамках сетевой ТВСН является программный продукт «DSSL TRASSIR Bag Counter». Данное ПО было выбрано потому что, имеет следующий подходящий для объекта функционал:

• 
  Возможность записи как на свой сервер, так и на сервера TRASSIR;
  
• 
  Имеет поддержку установленных на объекте камер;
  
• 
  Автоматизация системы, а именно в рамках данного ПО получиться реализовать совместимость камер с охранными извещателями;
  
• 
  Удаленный доступ.
  

Таким образом данное ПО, удовлетворяет все поставленные задачи для ТВСН.

2.9 Оценка освещенности ЗО.

Естественное освещение присутствует со стороны окон в офисном помещении, в других зонах наблюдения данный тип освещения отсутствует.

На всем ЗО используется следующее рабочее комбинированное искусственное освещение «Светодиодный светильник Армстронг», со следующими техническими характеристиками:

• 
  Свет холодный 600 K.
  
• 
   В качестве светового элемента используются линейки со светодиодами.
  
• 
  Тип крепления – накладной/подвесной.
  
• 
  Подключается к сети – 220 V.
  

Данный светодиодный светильник соответствует требованиям «СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий», так как световой поток составляет 2520Lm.

Светодиодные лампы, а также их стенки находиться в идеально чистом состоянии.

2.10 Расчет углов обзора, фокусного расстояние и минимальной детали.

Чтобы правильно подобрать количество камер, необходимо определить углы обзора и фокусное расстояние камер, для расчета данных показателей необходимо использовать следующие формулы:



где V, H - поле зрения объектива по горизонтали и вертикали, м; D - расстояние до объекта контроля, м.

Параметры V и H определяются по оптическому формату ПЗС-матрицы, их можно определить по таблице 1, исходя технических характеристик подобранных камер, формат матрицы составляет ¼ дюйма, а примерное расстояние установки камер составит 1.5 метра.

Формат матрицы	Высота	Ширина
1/4	4.5	3.4
1/3	3.6	4.8
1/2	4.8	6.4
Формат матрицы	Высота	Ширина
2/3	6.6	8.8
1	9.5	12.7

Таблица 1. Значения ширины и высоты матрицы для разных форматов

= 32⁰

= 46⁰

Затем определяют фокусное расстояние объектива (f):



где V и Н - размер ПЗС-матрицы по горизонтали и вертикали, мм, которые определяются по таблице 1; f₁, f₂ - фокусные расстояния объектива, мм.

= 6.7 мм

= 2.8 мм

Из значений f₁ и f₂ необходимо выбрать меньшее для охвата всего необходимого поля зрения, в качестве этого значения будет взято 2.8 мм

Далее необходимо определить минимальную деталь объекта контроля, которая может различаться с помощью выбранных камеры и объектива, по следующим формулам:

,

где R - разрешение ТК, ТВЛ; D - расстояние до объекта контроля, м; S_Н, S_V- размеры МРД по горизонтали и вертикали, мм

= 1.25

= 6.61

После этого рассчитанное значение размера МРД по горизонтали сравнивают с показателями которые определят сможет ли видеокамера справиться с целевой задачей. Показатели МРД представлены в таблице 2. Полученный показатель МРД составляет 6.61, а он может обеспечить различие и идентификацию, что полностью решает задачи требуемы от видеонаблюдения.

Целевая задача видеоконтроля	Размер МРД по горизонтали, мм
Идентификация	До 2
Различие	До 15
Обнаружение	Свыше 15

Таблица 2. Размер МРД в зависимости от целевой задачи видеоконтроля

2.11 Размеры мертвых зон.

Для повышения эффективности ТВСН, для каждой зоны на ЗО, рассчитать размер мертвых зон, по следующей формуле:

где L₁ - расстояние от стены до объектива ТК, м; Н - высота установки ТК, м; a_V - угол зрения объектива ТК по вертикали; b - угол между вертикальной осью и осью ТК (угол наклона ТК).

Расчет для зоны контроля «Офис».

= 6.66

Расчет для зоны контроля «Склад».

= 9.43

Расчет для зоны контроля «Торговый зал».

= 16.45
2.4 Выбор количества и мест установки ТВСН
Количество телекамер – важный параметр ТВСН. С одной стороны, при большем количестве телекамер лучше решается задача телевизионного контроля ЗО. С другой стороны, с увеличением количества телекамер усложняется возможность реального наблюдения операторами за ситуацией на ЗО.

Так как наиболее приоритетными зонами являются зоны «Офис» и «Торговый зал», необходимо начать проектировку именно с них.

Офис хоть и является самой маленькой зоной на ЗО, поэтому из расчетов слепых зон, получился достаточно маленький коэффициент, следовательно, будет достаточно одной камеры.

Торговый зал является самой трудно просматриваемой зоной на ЗО из-за сложной конструкции здания, а также из-за различных стеллажей и витрин, в связи с этим и имеет большой коэффициент мертвой зоны, здесь необходимо очень внимательно подойти к количеству камер, поэтому исходя из всех расчетов необходимо установить 7 камер.

Склад был отнесен к зоне желаемого контроля, что означает на этой зоне нет жесткой необходимости наблюдения. Так как склад находится в отдельном помещении, которое имеет очень простую конструкцию, здесь будет достаточно одной камеры.

Таким образом, на основании расчетов углов обзора, фокусного расстояния, мертвых зон и оценки общей обстановке на объекте, будет установлено 9 камер, следовательно, при выборе видеорегистратора нужно обратить свое внимание на количество каналов в нем, в данном случае их должно быть минимум 9.

Места установки телевизионных камер также в значительной степени влияют на возможности ТВСН по решению тех или иных задач наблюдения. Например, телекамера, установленная непосредственно над входом в здание с большим углом наклона практически не даст возможности получить изображение лица человека, входящего в здание. Место установки будет существенным образом определять и защищенность телекамеры от возможных несанкционированных действий.

Место установки камер в офисе определить достаточно просто, так как в зоне нет никаких преград для обзора.

В отличие от офиса, торговый зал имеет достаточно много преград для обзора, поэтому у камеры стоит поставить вдоль стеллажей, а также поставить камеры так чтобы было легко просмотреть все защищаемые ресурсы.

На складе, аналогично с офисом проблем с расстановкой камер не возникает, так как отсутствуют какие-либо преграды.

Ориентация телекамер зависит не только от формы и размеров зоны видеоконтроля, но и в ряде случаев от решаемой задачи. Для контроля потока людей, входящих в здание через главный вход в торговый зал, камера должна быть направлена навстречу им, а не в спину. В этом случае сама поставленная задача определяет и направление обзора, следовательно, и ориентацию камеры.
2.12 Структурный синтез системы. Принцип работы системы.
Из вышеописанных и заданных системе задач, наиболее подходит, система с сетевым видеорегистратором и раздельными каналами трансляции и записи видеосигнала, а также с дежурным монитором и охранными извещателями. Структура представлена в приложении В.

Данная система позволяет вести трансляцию реального видеосигнала (и, соответственно, его просмотр) со сжатием в потоковом формате, оптимизирующем параметры передачи сигнала, и регистрацию в покадровом, оптимизирующем качество изображения. Передача (трансляция) видеосигналов для записи и просмотра в реальном времени будет осуществляться, в формате H.264 с потоковым сжатием. Так же данная структура имеет дополнительную линию между телекамерой и видеорегистратором. Она будет соответствовать реальной линии связи и будет подключена, с помощью витой пары, в соответствующие интерфейсы в сетевом видеорегистратором. В свою очередь дежурный монитор можно, переключать вручную, и просматривать детальнее изображение заинтересовавшей оператора зоны. Так же для автоматизации процесса видеонаблюдения, подключены датчики движения и датчик разбития стекла со стороны офиса, при сигнале одного из извещателей, на дежурный монитор будет подаваться картинка с зоны, где был подан сигнал.

Структурная схема спроектированной системы:



2.13 Перечень основных предложенных проектных решений
В ходе этапов проектирования, были предложены следующие основные проектные решения:

• 
  Организация сетевой структуры ТВСН на примере IP – камер.
  
• 
  Автоматизация этой системы, посредствам дежурного монитора и датчиков движения.
  
• 
  Программное обеспечения, которое способно организовать сетевую структуру и ее автоматизацию.
  
• 
  Было подобрано оборудования, удовлетворяющим требованиям сетевой ТВСН
  
• 
  Был разработан режим хранения видеоинформации, способный хранить информацию до 1 месяца
  
• 
  Учитывая освещённость структуру зон объекта и возможных слепых зон, была спроектирована расстановка камер.