4 Система видеоспостереження

Правильний вибір телевізійних камер є принципово найважливішим моментом в проектуванні системи, оскільки саме характеристиками камер визначаються, кінець кінцем, характеристики інших компонентів системи і в цілому її вартість.

Для надійного захисту нам знадобляться камери для внутрішнього застосування, оскільки температура і вологість в цьому приміщенні, якщо і змінюються, то в дуже невеликих кількостях [7].

Скритність спостереження в даному випадку не потрібно, тому ми використовуватимемо стандартні камери і без застосування кожухів. Оцінивши значущість зони, робимо висновок, що в цьому приміщенні потрібні камери високої якості і високої міцності, попри те, що приміщення відноситься до першої групи(потрібна система, що містить до 8 камер).

Освітленість об'єкту в робочий час доби достатня для спостереження за приміщенням відеокамерами із стандартною чутливістю і роздільною здатністю. Але для спостереження за об'єктом вночі ми використовуватимемо відеокамер з облаштуванням ІЧ-підсвічуванням, які реєструватимуть спроби злому або сам факт злому зловмисником в неробочий час [4, 12].

У частині курсової роботи потрібно виконання пунктів, розглянутих нижче :

1. Привести структурну схему системи відеоспостереження.

2. Визначити зони відеоконтроля.

3. Розрахувати поле зору об'єктиву відеокамери по горизонталі і вертикалі.

4. Розрахувати фокусні відстані об'єктивів камер.

5. Розрахувати мінімальну деталь об'єкту контролю спостереження.

6. Розрахувати чутливість відеокамери.

7. Розрахувати відстань спостереження оператора.

8. Розрахувати розмір архіву відео реєстратора.

9. Обгрунтувати кінцеве устаткування (зовнішні і/або внутрішні відеокамери).

10. Привести умовні позначення елементів систем відео спостереження.

11. На плані приміщення показати розміщення елементів системи.

4.1 Структурна схема системи відеоспостереження

Структурна схема системи відеоспостереження приведена на рисунку 4.1.

Рисунок 4.1 - Структурна схема системи відео спостереження

4.2 Визначення зон відеоконтроля

До зон відео контролю на розглянутому підприємстві відносяться:

1. приміщення складу;

2. кабінет начальника служби безпеки;

3. фінансовий відділ;

4. кабінет начальника та спеціаліста кадрового відділу;

5. кабінет генерального директора;

6. кабінет секретаря;

7. кабінет системних адміністраторів;

8. матеріально-технічний відділ;

9. коридор;

10. вікна w3 і w8.

3. Розрахунок поля зору об'єктива відеокамери по горизонталі і вертикалі

Вихідні дані для розрахунку поля зору об'єктива відеокамери по горизонталі і вертикалі приведені а таблиці 4.1.

Таблиця 4.1 – Вихідні данні

Оптичний формат ПЗС-матриці, дюйми	Ширина V, мм	Висота H, мм
2/3	8,6	6,6

Вибір кожної конкретної телевізійної камери розпочинають з розрахунку необхідного поля зору об'єктиву по горизонталі(V) і вертикалі(H), а також відстані до об'єкту контролю(D). За цими даними кути зору необхідного об'єктиву по горизонталі(а_г) і вертикалі(а_в) визначають по формулах:

_(4.1)

_{, (4.2)}

де V =4 м - поле зору об'єктиву по горизонталі; H=2.3 м – поле зору об'єктиву по вертикалі; D=7 м – відстань до об'єкту контролю; а_г , а_в - кути зору об'єктиву по горизонталі і вертикалі [2,15].

3. Розрахунок фокусної відстані об'єктива камери

Фокусна відстань (f) об'єктива камери визначається:

_(4.3)

_{, (4.4)}

де V і H - розмір ПЗС-матрицы по горизонталі і вертикалі, мм (див. таблицю 4,1); а_г , а_в - кути зору об'єктиву по горизонталі і вертикалі; f₁, f ₂ - фокусні відстані об'єктиву, мм.

Оскільки розрахована фокусна відстань занадто мало, то ми використовуватимемо в системі відеоспостереження об'єктив з мінімальною фокусною відстанню, який відповідає розміру ПЗС - матриці. Вибираємо об'єктив камери за розрахованими параметрами , об'єктив камери та його технічні характеристики приведенні в Додатку В [2, 17, 19].

3. Розрахунок мінімальної деталі об'єкта спостереження

Мінімальна деталь об'єкта контролю спостереження визначається за формулами:

_(4.5)

_{, (4.6)}

де R=480 ТВЛ- дозвіл ТК; D - відстань до об'єкту контролю, м; S_H, S_V - розміри МРД по горизонталі і вертикалі, мм; а_г , а_в - кути зору об'єктиву по горизонталі і вертикалі .

Після цього розраховане значення розміру МРД по горизонталі порівнюють з показниками, приведеними в таблиці 4.2.

Таблиця 4.2 - Розмір МРД залежно від цільового завдання відеоконтроля

Цільове завдання відеоконтроля	Розмір МРД по горизонталі, мм
Ідентифікація	До 2
Розпізнавання	До 15
Виявлення	Понад 15

Вибираємо камеру за розрахованими параметрами , камера та її технічні характеристики приведенні в ДодаткуВ.

Отримали S_H < 15 мм, яке підходить для нашої задачі - розпізнавання.

Розпізнавання - це роздільне сприйняття двох об'єктів контролю, розташованих поруч, або виділення деталей об'єкту контролю [2, 21].

3. Розрахунок чутливості відеокамери

При визначенні необхідної чутливості камери до уваги повинно братися наступне:

• тип джерела освітлення(спектральна характеристика);

• освітленість об'єкту;

• коефіцієнт відображення об'єкту контролю;

• коефіцієнт пропускання об'єктиву.

Послідовність визначення чутливості наступна:

• за допомогою люксметра, який має спектральну характеристику, що відповідає характеристиці зору людини, вимірюють освітленість об'єкту або вибирають орієнтовну освітленість з довідників;

• визначають значення коефіцієнта відображення реального об'єкту контролю;

• по технічній документації визначають світлосилу об'єктиву для визначення необхідного коефіцієнта проходження світла(див. Додаток В);

• розраховують мінімальну освітленість на датчику зображення, яка може бути отримана в зоні контролю камери по формулі:

, (4.7)

де E_sensor - освітленість на датчику зображення, лк; Escene=350 лк - освітленість сцени (середнє значення для приміщень типу офіс); R =0,4 - коефіцієнт відображення об'єкту контролю; F =1,4 - світлосила об'єктиву, що відповідає паспортним даним на об'єктив; T=0,1 - коефіцієнт проходження світла в об'єктиві, обраний у відповідності з таблицею 4.3. E_sensor перевищують показник чутливості камери, вказаний в паспорті на ТК [2, 12].

Таблиця 4.3 - Світлосила об'єктиву і коефіцієнт проходження

Світлосила, F	Відносний отвір	Коефіцієнт проходження
0,80	1:0,80	0,31
0,95	1:0,95	0,2
1,2	1:1,2	0,14
1,4	1:1,4	0,1
2,0	1:2,0	0,05
2,8	1:2,8	0,025
4,0	1:4,0	0,0125
5,6	1:5,6	0,00625
8,0	1:8,0	0,003125

3. Розрахунок відстані спостереження оператора

Вибір відстані спостереження(від оператора до монітора) проводиться таким чином:

• мінімальну відстань спостереження вибирають з міркувань безпеки оператора(зменшення впливу випромінювання від монітора). Воно складає приблизно п'ять діагоналей екрану монітора;

• максимальна відстань спостереження має бути таким, щоб характеристики зору людини(гострота зору, пороговий контраст та ін.) не впливали на загальний дозвіл СОТІВ.

Максимальну відстань спостереження розраховують по формулі:

, (4.8)

де D - максимальна відстань спостереження, м; d=36 см - розмір відеомонітора по діагоналі; R=400 ТВЛ - роздільна здатність СОТ (система охоронного телебачення) по горизонталі; =1' (одна кутова хвилина=0,016(6)^о)- гострота зору людини.

На досліджуваному об'єкті монітори розташовані в зоні 1. Зона 1 - з кутами огляду ± 15^о по горизонталі і вертикалі. У цій зоні розташовують дуже часто використовувані монітори, що вимагають швидкого і точного аналізу інформації(наприклад ідентифікації). На них рекомендується виводити ТК, встановлені в особливо важливих(чи небезпечних) зонах об'єкту. У зоні 1 зазвичай уміщається(залежно від відстані спостереження) від чотирьох до дев'яти моніторів(по два або три монітори у вертикальному і горизонтальному полях).

При розміщенні моніторів на робочому місці оператора необхідно :

• при необхідності місцевого освітлення світильники повинні мати непрозорі плафони і бути розташовані так, щоб світло від них не потрапляло на екран монітора;

• використати на моніторах спеціальні екрани антивідблисків;

• не допускати попадання на екран монітора прямого або відбитого світла від яскравих джерел. Не можна розташовувати монітори навпроти вікна або джерел яскравого штучного освітлення [12, 14, 22].

Кількість моніторів - 3 шт.

Був проведен аналіз приміщень підприємства, внаслідок якого були розраховані параметри камер. Перелік параметрів приведен в таблиці 4.4.

Таблиця 4.4 – Розрахунок параметрів камер

№ камери	Поле зору об'єктиву по горизонталі V, м	Поле зору об'єктиву по вертикалі H, м	Відстань до об'єкту контролю D, м	Кут зору об'єктиву по горизонталі аг	Кут зору об'єктиву по горизонталі ав	Фокусна відстань об'єктиву f1, мм	Фокусна відстань об'єктива f 2, мм	Розмір МРД по горизонталі SH, мм	Розмір МРД по вертикалі SV, мм	Освітленість на датчику зображення Esensor, лк
1	3	2,3	8	40	55	1,1	2,40	10,5	14,7	1,645
2	5	2,3	7	38	62	1,2	2,48	9,8	13,9	1,896
3	5	2,3	7	45	65	1,05	2,47	12,98	10,63	1,237
4,5	3,5	2,3	6	47	57	1,4	2,4	14,56	16,5	1,42
6	3,5	2,3	7	37	56	1,35	1,98	10,75	14,28	1,189
7,8	4,5	2,3	8	41	63	1,15	2,25	13,29	11,69	1,86
9	3,5	2,3	5	39	60	1,25	2,60	15,06	16,8	1,354
Ср. знач	4	2,3	7	43	59	1,3	2,43	11,666	12,84	1,786

4.8 Розрахунок розміру архіву відеореєстратора

Вихідні данні для розрахунку глибини архіву відео реєстратора наведені в таблиці 4.5.

Таблиця 4.5 –Вихідні данні для розрахунку глибини архіву відеореєстратора

Розмір кадру, кб	Час зберігання архіву, годин	Швидкість запису, к/с
50,4	336	6

Розрахунок зробити по формулі:

S = N*F*V*T*0,0824=332 Гб, (4.9)

де S - об'єм дискового простору(ГБ або ТБ); N=11 - кількість каналів, по яких ведеться запис(дані відеореєстратора, к-ть портів); F=50,4 кБ- розмір кадру;

V=6 к/с- швидкість запису на канал; T=336 год - час, впродовж якого необхідно вести запис; Т=336год=1209600 сек.

4.9 Обґрунтування кінцевого устаткування

Все необхідне обладнання системи відео контролю обираються за розрахованими параметрами, обладнання та його технічні характеристики приведенні в Додатку В.

4.10 Умовні позначення елементів системи відеоспостереження

Умовні позначення використаного обладнання в системі відеоспостереження наведено в таблиці 4.6.

Таблиця 4.6 – Умовні позначення використаного обладнання

Умовні позначення	Обладнання
	Відеокамера
	Відеореєстратор
	Зовнішня відеокамера

4.11 План приміщення з указанням розміщення елементів системи відеоспостереження

План приміщення з указанням розміщення елементів системи відеоспостереження приведен на рисунку 4.2.

Лінія від камери до відеореєстратора

Рисунок 4.2 - План приміщення з указанням розміщення елементів системи відео контролю