Файл: А. В. Ялаев Л. Р. Ибатуллин 2018 г.pdf

Министерство образования и науки Российской Федерации
Филиал Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования
«Южно-Уральский государственный университет
(национальный исследовательский университет)» в г. Нижневартовске
Кафедра «Информатика»
ДОПУСТИТЬ К ЗАЩИТЕ
И.о.зав.кафедрой «Информатика» к.ф-м.н, доцент
/ А.В.Ялаев
« »
2018 г.
Система видеонаблюдения и сетевое
обеспечение в офисном помещении
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
К ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЕ
ЮУрГУ-12.03.01. 2018.438.ПЗ ВКР
Консультанты
Экономическая часть
Руководитель работы к.э.н., доцент
/А.В.Прокопьев/
/К.Г. Майфат /
« » 2018г.
« » 2018 г.
Безопасность жизнедеятельности
Автор работы к.ф-м.н, доцент обучающийся группы НвФл 431
/ А.В.Ялаев / /Л.Р. Ибатуллин /
« »
2018 г. « »
2018г.
Нормоконтролер старший преподаватель
/Л.Н.Буйлушкина/
«___»
2018г.
Нижневартовск 2018

АННОТАЦИЯ
Данная выпускная квалификационная работа представляет собой описание разработки системы видеонаблюдения и сетевое обеспечение в офисном помещении.
Рассмотрен сравнительный анализ типов видеокамер. Показаны и описаны структурные схемы систем видеонаблюдения. Рассмотрены современные этапы развития видеокамер.
Проведен аналитический обзор современных камер видеонаблюдения , после чего сделан вывод о том, что по техническим характеристикам целесообразнее будет использовать купольный тип камер.
Рассмотрен принцип работы купольной камеры и коммуникатора. На основе этого были разработаны функциональная, структурная схемы.
Подобрана линия связи между видеокамерами и коммутатором.
Рассчитан экономический эффект.
Охарактеризована безопасность жизнедеятельност
Ибатуллин Л.Р, Система видеонаблюдения и сетевое обеспечение в офисном помещении. –
Нижневартовск: филиал ЮУрГУ, Информатика:
2018,
65 с., 25 ил., 10 табл., библиогр. список –
20 наим., 1 прил.
Филиал ФГАОУ ВО «ЮУрГУ (НИУ)» в г. Нижневартовске кафедра
«Информатика»
Лист
65 12.03.01.2018.438 ПЗ ВКР
Лит.
В
5
Из Лист №
докум.
Подп
Дата
Буйлушкина Л.Н.
Ялаев А.В.
Проверил
Утвердил
Система видеонаблюдения и сетевое обеспечение в офисном помещении
Листов
Майфат Р.Г.
Ибатуллин Л.Р.
Н.контр.
Разраб.
В К Р

12.03.01.2018.438 ПЗ
6
Лист
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ................................................................................................................7 1АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ..................................................................................9 1.1 Сравнительный анализ типов видеокамер ...............................................9 1.2 Обзор линий связи ................................................................................... 17 1.3 Сетевой коммутатор ................................................................................ 21 2 ПОСТРОЕНИЕ СИСТЕМЫ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ ................................... 29 2.1 Выбор камеры видеонаблюдения ........................................................... 29 2.2 Выбор сетевого коммуникатора ............................................................. 32 2.3 Выбор канала связи .................................................................................. 33 2.4 Функциональная схема и принцип ее работы ....................................... 35 2.5 Структурная схема и принцип ее работы .............................................. 36 2.6 Программное обеспечение ...................................................................... 40 3 ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ .................................. 49 4 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ................................................. 53
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ...................................................................................................... 62
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК .................................................................. 63
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. КОМПАКТ-ДИСК ....................................................... 65

12.03.01.2018.438 ПЗ
7
Лист
ВВЕДЕНИЕ
Новой технологией в организации охранных систем является IP- видеонаблюдение, позволяющие всегда быть в курсе событий, происходящих на объекте, из любой точки мира, что обеспечивается объединением интернета с системой видеонаблюдения. IP-видеонаблюдение в цифровом формате, это более высокое качество изображения, чем аналоговое, а также ряд других преимуществ, среди которых:
– более длительный безотказный срок эксплуатации;
– многофункциональность и удобство в использовании;
– более широкие возможности настройки, большой угол обзора камеры и возможность установить ее в любом месте;
– отличная обработка данных и удобное хранение их.
Видеонаблюдение – ключевой элемент в составе системы охраны и безопасности предприятия. Ее установка оградит материальные ценности организации от хищения, и поспособствует контролю над действиями персонала в помещениях офиса, производства и склада. А так же отследит передвижения клиентов и посетителей по территории объекта.
Функцию охраны предприятия можно технически разграничить на две части: круглосуточный контроль периметра ограждения и контроль передвижения по территории рабочих и грузового транспорта. С целью предотвращения прямых хищений производится: видеофиксация перемещения готовых изделий, охрана сырья и оборудования, видеоконтроль целостности упаковки и обеспечение полной комплектации при отгрузке. Сеть видеокамер может использоваться для мониторинга рабочего процесса с целью его рационализации и оптимизации.
Наблюдение эффективностью использования рабочего времени сотрудниками организации приведет к повышению производительности труда и дисциплины.
Мониторинг в роботизированных цехах позволит быстро реагировать на внештатные ситуации, сохраняя тем самым, работоспособность дорогостоящего

12.03.01.2018.438 ПЗ
8
Лист оборудования. А так же оградить производственный процесс от различных действий сотрудников, которые могут привести к аварии опасной для жизни участников производства. Предоставление видеоматериалов ответственным работникам для анализа и их использование для разбора внештатных ситуаций, разрешения спорных вопросов, приводит к необходимости сохранения видеозаписей, получаемых с камер и ведения продолжительного архива. Основные задачи, стоящие перед системой видеонаблюдения по степени детализации изображения можно обозначить как:
− обнаружение объекта наблюдения;
− распознание;
− идентификация.
На выбор оборудования для решения каждой из обозначенных задач влияют такие факторы как расстояние до объекта, условия наблюдения (погодные, время суток, условия освещенности).
Последнее время перед видеонаблюдением все чаше ставятся задачи видеоаналитики – от простейшего распознания движения в поле зрения камеры до автоматизированной идентификации личности или обнаружения оставленных предметов.
Целью выпускной квалификационной работы является разработка системы видеонаблюдения и сетевого обеспечения в офисном помещении.
Задачи выпускной квалификационной работы:
1) Провести обзор типов видеокамер и коммутаторов, способы передачи информации от видеокамер на рабочее место оператора.
2) Подобрать камеры видеонаблюдения, коммутатор и линию связи между видеокамерами и коммутатором. Рассмотреть структурную и функциональную схемы системы видеонаблюдения.
3) Охарактеризовать экономическую целесообразность проекта.
4) Охарактеризовать безопасность жизнедеятельности при работе с системой видеонаблюдения.

12.03.01.2018.438 ПЗ
9
Лист
1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР
1.1 Сравнительный анализ типов видеокамер
Существуют следующие типы видеокамер:
1) модульные;
2) миниатюрные;
3) купольные;
4) корпусные;
5) гиростабилизированные.
1.1.1 Модульные
Модульные, они же бескорпусные камеры видеонаблюдения представляют собой плату с закрепленным на ней объективом (Рисунок 1.1).
Рисунок 1.1 – Внешний вид модульной камеры

12.03.01.2018.438 ПЗ
10
Лист
Такая конструкция одновременно может считаться и преимуществом, и недостатком модели. С одной стороны, модульные камеры можно устанавливать в корпус или термокожух нужной конфигурации или использовать для скрытого видеонаблюдения благодаря маленьким размерам. С другой стороны, электроника и оптика камеры ничем не защищены и не могут противостоять негативным воздействиям среды или человека при использовании их в качестве самостоятельного элемента системы наблюдения.
Параметры и функциональные возможности видеокамер приоритетно определяются:
− матрицей;
− схемой обработки сигнала;
− объективом.
Все эти компоненты в бескорпусном исполнении присутствуют, а значит, по характеристикам такие камеры потенциально ничем не уступают другим видам.
Вполне возможно может возникнуть вопрос о целесообразности дополнительных работ по сборке, герметизации и пр. Дело в том, что иногда нет возможности подобрать готовое изделие, соответствующее совокупности требований к техническим характеристикам и дизайну. Кроме того, при выходе из строя модуля его замена обойдется дешевле, поскольку достигается экономия на приобретении кожуха. А при повреждении последнего отсутствует необходимость покупки электронной части.
Можно также рассмотреть вопрос меньшей безболезненности модернизации, при наличии необходимости, по каким-либо причинам, изменения характеристик в лучшую сторону.
Естественно, нельзя сбрасывать со счетов возможность обеспечения скрытой установки бескорпусной камеры, поскольку небольшие размеры модуля позволяют сделать это достаточно просто.
Основные характеристики бескорпусных видеокамер:

12.03.01.2018.438 ПЗ
11
Лист
− модульные камеры могут иметь цветную или монохромную матрицу, как правило, 1/3-дюймовую. Они обеспечивают запись видео в достаточно высоком разрешении. Для недорогих устройств этот показатель составляет около 420 ТВЛ, для более дорогостоящих – 700 ТВЛ;
− светочувствительность также будет отличаться в зависимости от ценовой категории оборудования, начиная от 0,1 Люкс, заканчивая 0,005 Люкс;
− камеры работают в режиме день/ночь. Для реализации такой возможности, как правило, устанавливаются цифровые инфракрасные (далее – ИК) фильтры;
− чаще всего оснащаются фиксированным объективом с фокусом 2,8 или
3,6 мм;
− диапазон рабочих температур от -10 до +50. [1]
1.1.2 Миниатюрные
Обладают маленькими размерами, нередко используются в зданиях и для скрытого наблюдения, имеют квадратный или цилиндрический корпус
(Рисунок 1.2).
Рисунок 1.2 – Внешний вид миниатюрной камеры

12.03.01.2018.438 ПЗ
12
Лист
Мини камеры обладают следующими преимуществами:
− имеют маленькие размеры, что позволяет вести скрытое наблюдение, так как заметить мини камеру очень сложно;
− миниатюрные камеры редко подвергаются разрушениям со стороны вандалов.
Единственным недостатком миниатюрных видеокамер наблюдения является их неспособность вести профессиональное видеонаблюдение, где очень важны точность цветопередачи и качественная оптика. В этом отношении они значительно уступают обычным видеокамерам. Также стоит обратить внимание, что в законодательстве некоторых стран предусмотрена ответственность за ведение скрытого видеонаблюдения, о чем также нельзя забывать. [1]
1.1.3 Купольные
Купольные видеокамеры на сегодняшний день являются одним из самых востребованных приборов на рынке видеонаблюдения. Главным положительным атрибутом этой видеокамеры является многофункциональность и внешняя непримечательность.
Купольные камеры – это камеры имеющие корпус в виде полусферы
(Рисунок 1.3). Корпус может быть выполнен как из пластика, так и из металла. Во втором случае, камера считается антивандальной. Основным преимуществом купольных видеокамер – это неочевидно для наблюдаемого, направление обзора видеокамеры. Под основным прозрачным куполом располагается второй, как правило, черного цвета, реже серебристого.

12.03.01.2018.438 ПЗ
13
Лист
Рисунок 1.3 – Внешний вид купольной камеры
Купольные камеры делятся на поворотные и стационарные.
Поворотные камеры видеонаблюдения, помимо параметров, присущих остальным камерам, характеризуются:
− величиной угла вращения в горизонтальной и вертикальной плоскостях;
− скоростью поворота;
− диапазоном изменения фокусного расстояния объектива;
− наличием определенного количества предустановок (фиксированных углов поворота, значений фокусного расстояния).
Купольные видеокамеры так же разделяются на несколько видов:
− купольные видеокамеры с фиксированным объективом и не имеют возможности регулировки фокусного расстояния, т.е. фокусное расстояние задано один раз, и оно является неизменным;
− купольные видеокамеры с вариофокальным объективом, т.е. объектив с фокусным расстоянием, изменяемым вручную – это особенно удобно, когда нет достоверных данных, о том в каких условиях будет использоваться видеокамера, т.е. на каком расстоянии будет находиться объект для наблюдения.
Вариофокальный объектив обычно настраивают один раз при монтаже видеокамеры и в последующем уже не корректируют настройки. Обычно в

12.03.01.2018.438 ПЗ
14
Лист купольные камеры устанавливается вариофокальный объектив с фокусным расстоянием 4-9 мм либо 2,8-12 мм.
Если купольная камера устанавливается в помещении, то крепится на потолок таким образом, чтобы основание камеры находилось параллельно полу
(горизонтально), если на улице – то на стене здания, ограждении или опоре при помощи специального кронштейна, сохраняющего горизонтальное положение основания.
По своим функциональным особенностям купольные устройства могут быть:
− с цветной матрицей;
− монохромные;
− с возможностью записи звука;
− с наличием ИК подсветки. ИК подсветка позволяет видеть наблюдаемый объект в полной темноте. В видеокамерах с ИК подсветкой может быть установлен механический ИК фильтр или электронная ИК коррекция. [2]
Рисунок 1.4 – Внешний вид купольной поворотной камеры

12.03.01.2018.438 ПЗ
15
Лист
1.1.4 Корпусные
В системах видеонаблюдения корпусные камеры занимают одну из лидирующих позиций. В ряде случаев они могут не комплектоваться объективами, сетевыми адаптерами или кронштейнами.
Корпусные видеокамеры оснащаются как встроенными, так и сменными объективами. Последний вариант более востребован в профессиональных системах безопасности. Установка разных объективов дает возможность подобрать оптимальный вариант для различных задач, исходя из характеристик конкретного объекта.
В большинстве случаев корпусная камера видеонаблюдения комплектуется прибором с зарядовой связью (далее – ПЗС-матрица) высокой чувствительности.
Это способствует получению детализированного видеоряда контролируемого объекта. Большинство камер имеет довольно широкие функциональные возможности. Система настройки позволяет изменить следующие параметры в автоматическом и/или ручном режиме:
− шумоподавление;
− маскирование;
− детекция движения;
− компенсация фоновой засветки и других.
Таким образом удается легко настроить камеры в зависимости от ситуации.
Корпусная видеокамера, как правило, предназначена для установки в закрытых отапливаемых помещениях. Однако, видеокамера, помещенная в специальный термокожух, получает защиту от попадания влаги, пыли и может быть установлена на улице. За счет этого можно без проблем осуществлять видеомониторинг при самых неблагоприятных погодных условиях.
Функциональные детали видеокамеры, размещенной в защитном термокожухе, не могут быть повреждены агрессивными воздействиями внешней среды.
Внешний вид корпусной камеры представлен на рисунке 1.5.