Elektronika | Digitális technika » Illés László Zoltán - Closed Circiut TeleVision (CCTV)

ZRÍNYI MIKLÓS NEMZETVÉDELMI EGYETEM Bolyai János Katonai Műszaki Kar Had- és biztonságtechnikai mérnök szak Closed Circuit TeleVision IP alapú rendszer Vagyonvédelemi rendszerek házi dolgozat Készítette: Illés László Zoltán LKBT1361 Gyömrő, 2008. április 15 Illés L. Zoltán LKHB1361 Vagyonvédelmi rendszerek – CCTV Tartalomjegyzék 1./ A zárt rendszerről általában 3 1.1/ A CCTV alkalmazási területei 3 1.2/ A biztonságtechnikában és vagyonvédelemben elfoglalt helye szerint 3 1.3/ A CCTV rendszerek elemei 4 1.4/ A kamera 5 1.5/ Digitális képrögzítés előnyei a Time Laps videóval szemben 6 2./ Az Internet Protokoll alapú kamera rendszerek 7 2.1/ IP alapú videó megfigyelő rendszer felépítése 7 2.11/ Vezetékes IP kamera 7 2.12/ Rádiós IP kamera 8 2.13/ Ethernet hálózat 8 2.14/ Digitális képrögzítésre alkalmas számítógép 9 2.2/ Az IP alapú videó megfigyelő rendszerek tulajdonságai és azokból adódó

alkalmazási területek . 9 2.3/ Három szintű felhasználói biztonsági vezérlés 10 2.4/ A rendszer korlátai 10 3./ A fejlődés 11 Felhasznált irodalom . 12 2 Illés L. Zoltán LKHB1361 Vagyonvédelmi rendszerek – CCTV 1./ A zárt rendszerről általában A videó és térfigyelő rendszerek napjainkra az épületeken belüli, illetve kültéri területek felügyeletének és ellenőrzésének egyre fontosabbá váló eszközei. Már nem elég csupán a bűncselekményt észlelni, azokat megfelelő műszaki háttérrel bizonyítani is tudni kell. A videó megfigyelő rendszerek alkalmazása esetén a tiszta, jó minőségű videó felvétel nagy segítséget nyújt e cél megvalósításában. CCTV rendszer (zárt-láncú televízió): videó megfigyelés céljából egymással összekapcsolt, hálózatban lévő technikai eszközök, melyek zárt rendszert alkotnak. 1.1/ A CCTV alkalmazási területei  Biztonságtechnika • betörésvédelem, térfigyelés,

személyvédelem  Ipar • gyártás, gyártástechnológiai folyamatok ellenőrzése, nyomon követése  Kereskedelem • termékek, árúk nyomon követése, üzemanyagtöltő állomások  Egészségügy • betegfigyelés, oktatás  Közlekedés, logisztika • forgalomirányítás, forgalmi dugók elhárítása, eladóterek, raktárak  Sport  Oktatás 1.2/ A biztonságtechnikában és vagyonvédelemben elfoglalt helye szerint Biztonságtechnika, vagyonvédelem Elektronikus biztonságtechnika Mechanikus biztonságtechnika Élőerős védelem Behatolásvédelem Tűzvédelem Zártláncú TV Beléptető rendszerek Elektronikus vagyontárgyvédelem 3 Illés L. Zoltán LKHB1361 Vagyonvédelmi rendszerek – CCTV Mire is jó? A megfigyelt helyszíneken, területeken zajló eseményeket a m onitoron lehet megfigyelni, ezzel egyidőben automatikus tárolás zajlik, így lehetőség van a felvétel későbbi lejátszására, a felvett anyag szükséges

formátumban való mentésére és archiválásra. 1.3/ A CCTV rendszerek elemei  Kamera  dome-kamerák fix, távvezérelhető és vandálbiztos kivitelben  Objektív  normál, nagy látószögű, tele, zoom,éjjellátó  Monitorok  9"-21" nagyfelbontású, ipari rack kivitel / desktop / PC  Tápegység  Kültéri kameraház  Kapcsolók  Képrögzítő  Optikai elemek (polárszűrő)  Kameratartó  Jelátalakító (A/D)  Jelátalakító (A/Fény)  Fénykibocsátó lámpák  Kábelek Egyéb kameraáramkörök        Szinkronizáló áramkör Objektív vezérlő áramkör Háttér kompenzátor (BLC) Elektronikus zársebesség áramkör (shutter) Elektronikus fényszabályzó (ELC) Színmodulátor színes kameráknál Apertura 1 korrektor, elektromos zoom, érzékenység 1 Optikai rendszerek bontó-, illetve teljesítőképességének a rendszeren áthaladó fénynyaláb nyílásszögétől függő

mértéke 4 Illés L. Zoltán LKHB1361 Vagyonvédelmi rendszerek – CCTV 1.4/ A kamera Objektív Képfelvevő Tápegység Videó erősítő Szinkrongenerátor Képfelvevő eszközök o Vákumcsöves: Vidicon (elavult) o CCD (Charge Coupled Device) 2 CCD chip felépítése 2 A CCD (Charge-coupled Device, azaz töltés-csatolt eszköz) a fényt digitális képpé alakító elektronikus eszköz, mely egymáshoz csatolt kondenzátorokból álló integrált áramkört tartalmaz. Külső áramkör segítségével minden kondenzátor képes átadni a töltését a szomszédjának, így kiolvasható a kép. A CCD nagyszámú apró fényérzékeny cellából, úgynevezett fotólapkából áll. Általában kisebb a közhasználatos képméretnél, de milliónyi apró áramköri lapkát tartalmaz 5 Illés L. Zoltán LKHB1361 Vagyonvédelmi rendszerek – CCTV CCD chip Kameraburkolatok  Porvédő burkolatok  Vegyi védelem  Időjárásvédett burkolatok  FF

==> -30 - +50 fok, C==> -10 - + 40 fok  Fűtőtest, ventillátor, ablaktörlő, napfénytető  Vezetékek elvezetése Kültéri kamera ház 1.5/ Digitális képrögzítés előnyei a Time Laps videóval szemben A digitalizált képek tárolása számítógépes merevlemezen történik, a felbontás növelhető, a nagyítások, egyéb képmanipulációk digitális úton jobban elvégezhetők, a képek nyomtatása egyszerű (printerrel), tartalmazza a multiplexert is, a hozzáférési idő rövid, az egyéb szolgáltatások kimeríthetetlenek. 6 Illés L. Zoltán LKHB1361 Vagyonvédelmi rendszerek – CCTV 1.6/ Nagytávolságú videó átviteli rendszerek Telefonvonal Mikrohullám Internet Műhold Fstmm 2./ Az Internet Protokoll alapú kamera rendszerek IP kamera : Az IP kamera (hálózati kamera) egy olyan digitális kamera, mely önállóan képes közvetlenül az E thernet hálózathoz csatlakozni beépített videó szerverével és hálózati csatolójával. Az

IP alapú videó megoldások lényege, hogy a korábbi csillag topológiás rendszerekkel szemben (minden kamera egy központi gyütjtő pontba, jellemzően a videó-szobába érkezik), egy decentralizált hálózatot tudunk létrehozni. A kamerák jelét igény szerint 1-2-4-8 vagy 16 csatornás videó szerverekhez csatlakoztatjuk, mely szerverek digitális formában bármelyik helyi- vagy távoli kliens részére szolgáltatnak videó jelet. 2.1/ IP alapú videó megfigyelő rendszer felépítése 2.11/ Vezetékes IP kamera Az IP alapú videó megfigyelő rendszer, kül- és beltéri kamerák felhasználásával is készülhet. Saját beágyazott operációs rendszerével, IP szerverével, jelfeldolgozó szoftverével, sőt saját memóriájával együtt valódi hálózati eszközként jelenik meg, akár egy valódi számítógép.  Képes válaszolni távoli parancsokra (pl.: mozgatás, fókuszálás, kimenetek vezérlése)  Más kamera funkciók is könnyen vezérelhetők egy

ugyanarra a hálózatra csatlakoztatott PC-ről, vagy akár az internetről. (Ezáltal lehetővé válik a k amera beállítások gyors átállítása a képminőség optimalizálásához, s mindez anélkül, hogy létrát kellene mászni és kézi kamera beállításokat kellene végezni.)  Az IP kamera képes arra, hogy automatikusan felvételt kezdjen.  Képes továbbá arra, hogy riasztási jelzéseket küldjön, ha mozgást érzékel a látóterében.  Képes audió jelet továbbítani (hangszerver alkalmazásával) egy beépített vagy csatlakoztatott mikrofonról ugyanazon a hálózati kábelen (UTP 3) át, mint amelyen a videó és a vezérlő jelek haladnak át. 3 Unshielded Twisted Pair: árnyékolatlan csavart érpár, általánosságban csavart érpár. Külső zavarok ellen védtelen adatátviteli közeg, leggyakrabban alkalmazott kábeltípus az et hernet hálózatokon. Az UTP kabel számos hálózatokban használt, 4 érpárból álló átviteli közeg. Két

főtípusa: Egyenes (patch) Számítógép és egy aktív eszköz közé (hub, switch, stb.) Kereszt (cross-over) Két számítógép vagy két aktív közé (hub, switch, stb) 7 Illés L. Zoltán LKHB1361 Vagyonvédelmi rendszerek – CCTV  Egyes kamerák akár önálló eszközként is működhetnek, felvételeket rögzítve saját belső memóriájukban anélkül, hogy értékes hálózati sávszélességet foglalnának le. Vezetékes IP kamera jellemzői:  UTP kábelen kapcsolódik a számítógép hálózatra;  Saját IP címmel rendelkezik;  Saját web oldallal rendelkezik;  Kamera beállítások az interneten keresztül is elvégezhetőek;  Képes külső érzékelők jeleinek fogadására;  Vezérlő kimenetekkel rendelkezik. 2.12/ Rádiós IP kamera A rádiós IP kamera a szabványos informatikai ipari, vezeték nélküli hálózati technológiákat is hasznosítani tudja. Egy telepített, vagy beépített Wireless LAN (WLAN) kártyával a kamera

elhelyezhető nehezen elérhető, hozzáférhetetlen vagy távoli helyeken is, ahol drága vagy gyakorlatban nem kivitelezhető további kábelek elhelyezése. Rádiós IP kamera jellemzői: A képtovábbítás és minden vezérlés, beállítás rádiófrekvencián történik; Egyéb tulajdonságai megegyeznek a vezetékes IP kamerával. WLAN kamera 2.13/ Ethernet hálózat Fizikai hálózat, mely – több más megoldás mellett – lehetővé teszi IP alapú kommunikáció megvalósítását a végpontok között. 8 Illés L. Zoltán LKHB1361 Vagyonvédelmi rendszerek – CCTV 2.14/ Digitális képrögzítésre alkalmas számítógép Egy Xp operációs rendszerrel rendelkező PC minél nagyobb háttértárolóval (250Gb), hálózati kártya, normál videó kártya stb. 2.2/ Az IP alapú videó megfigyelő rendszerek tulajdonságai és azokból adódó alkalmazási területek Lehetővé teszi, hogy a képeket bármilyen helyről figyelemmel lehessen kísérni. Munkaidőn

kívül, szabadág vagy betegállomány alatt az adott terület irányítói, valós idejű képet kaphatnak kollegáik, szállítóik, szolgáltatóik telephelyükön, irodáikban végzett tevékenységéről. Pl: Ellenőrizhető a takarító személyzet tevékenysége, megfigyelhető az őrök ébersége. "Távolról" szabályozhatók a kamera funkciók (a beágyazott szerver szoftver a kamerán belül tartalmaz egy saját "honlapot", amely felhasználható a kamera funkciók beállítására és szabályozására egy csatlakoztatott PC-n, ill. az interneten keresztül) A forgatható IP kamerák alkalmazásával a videó megfigyelő rendszer "térlátása" bővítésre kerül, nagyobb területek esetében pásztázható a megfigyelendő tér. Pl.: Logisztikai központok rakodó rámpái, raktárak árukiadó területei, pénztárak előterei, stb A zoomolható IP kamerák alkalmazásával a m unkafolyamatok részletei is nyomon követhetők, vagy

rögzítés esetén visszakereshetők. Pl: Árukiadási panasz esetén a rakodás folyamata, a rakodott áru mennyisége könnyen visszakereshető. Egy hálózatba kapcsolt PC felhasználható egy másik épületben, egy másik telephelyen, vagy akár a világ bármely másik országában lévő hálózati kamera képeinek böngészésére és vezérlésére. Pl.: Egy laptop lehetővé teszi a vállalatvezetők számára, hogy az IP kamerák képeit, a vállalat különböző városban vagy földrészeken lévő telephelyein kontrollálják munkatársaikat. A meglevő analóg kamerák is rendszerbe kapcsolhatók. Azok a vállalatok, ahol részben vagy teljesen kiépített a hagyományos videó megfigyelő rendszer, videó szerver rendszerbe állításával igénybe vehetik az IP videó megfigyelő rendszerek előnyeit. Analóg kamerák és egy DVR/videó szerver alkalmazása egy rendszerben 9 Illés L. Zoltán LKHB1361 Vagyonvédelmi rendszerek – CCTV 2.3/ Három szintű

felhasználói biztonsági vezérlés  A rendszerbe való belépéshez jelszó (kód) szükséges. Három jelszóhoz, három jogosultsági szint tartozik, mely szintek különböző mélységű betekintést, és beavatkozási lehetőségeket foglalnak magukba. Pl.: 1. szint: csak a kép megtekintésére szolgál, 2. szint: a kép megtekintésére és eseményvezérlések beállítására szolgál, 3. szint: a kép megtekintésére, valamint az összes rendszerbeállítás elvégzésére szolgál.  Opcióként alkalmazhatóak a szabványos informatikai ipari titkosító eszközök melyek használata megóvja a képeket az elektronikus "lehallgatás" vagy elfogás ellen – ami a hálózatos videó figyelést megbízható opcióvá teszi, még olyan szervezetek számára is, ahol a biztonság létfontosságú a siker szempontjából.  Meglévő számítógép hálózathoz illeszthető.  A meglévő Ethernet hálózathoz illeszthetőek az IP alapú eszközök.  A

távoli megfigyelés pontosan olyan könnyű, mint ahogy szörfözik az interneten a Web böngészővel, mint pl. az Internet Explorerrel vagy a Netscape Navigatorral, nem számít, hogy hol van a világban. Beépített weboldalain magyarnyelvű menük segítségével elvégezheti könnyedén az összes vezérlést, beállítást és a megfigyelést.  Akár 30 csatlakozás egyszerre.  Az IP hálózati videó megfigyelő rendszer kameráinak képeit egy időpontban, megfelelő hozzáférési engedélyezése mellett, akár 30 felhasználó is megfigyelheti.  Pl.: Nagyvállalatok esetében, több felelős vezetőnek is megadható az egyes vagy valamennyi kamera IP címe és a belépéshez szükséges megfelelő szintű jelszó.  Cserélhető objektív. A IP kamerák szabványos objektív csatlakozással rendelkeznek, ezáltal az adott feladatnak megfelelő objektív alkalmazható. 2.4/ A rendszer korlátai Aszimmetrikus Internet szolgáltatás, amely azt jelenti, hogy a ( le

és feltöltési sebesség nagymértékben eltér. ( 512/64 KBps, 1024/128 KBps, 1536/256 KBps, 3072/512 KBps, (le/fel töltés) Ilyenek, az ISDN-, ADSL vonalakon, Kábel TV-n és bérelt vonalakon igénybe vett internetes szolgáltatások.) Amennyiben a k éprögzítés, fontos követelmény a megfigyelőrendszerrel kapcsolatban, célszerű analóg kamerákat alkalmazni webszerverrel összekapcsolva, mivel ebben az esetben megoldott teljes mértékben a megfelelő minőségű képrögzítés. IP kamerák számítógépes képrögzítése, különösen több kamera esetén, még nem 100%-osan megoldott. Nagyobb számú kamera esetén a meglévő számítógép hálózat lelassulhat. Ethernet fizikai korlátjai (csillapítás, terjedési sebesség, vezetékhossz). 10 Illés L. Zoltán LKHB1361 Vagyonvédelmi rendszerek – CCTV 3./ A fejlődés Csőkamerák (Tube cameras) A videó megfigyelő rendszerek igazi továbblépési lehetősége, hogy a mozgatható kamerákat sikerült

egy teljesen új dimenzióval kiegészíteni. Itt már nem csak a saját tengelye körül történhet a kamera elfordítása, hanem az eszköz a több évtizede megszokott helyhez kötöttséget feladva, képes egy meghatározott pályán 6 m /s sebességgel mozogni. Ezzel a megoldással közel 100 m hosszú sínpályán mozgathatjuk úgy a kameraegységet, hogy közben a "speed dome"-ok adta minden további szolgáltatást kényelmesen elérhetünk. Azaz "száguldozás" közben forgathatunk, zoomolhatunk a kamerával, ami nagymértékben megkönnyíti pl. egy bevásárlóközpontban az adott célszemély követését. A többkamerás rendszernél az operátor igen nagy térlátására, hely, valamint rendszer ismeretére van szükség, hogy amikor a c élszemély kilép az egyik kamera látómezejéből, akkor tisztában legyen azzal, hogy melyik kamera van a feltételezett tartózkodási helyszínéhez legközelebb. A követést egyrészről könnyíti,

másrészről csak nehezíti a dómkamerák alkalmazása, mivel átkapcsolás után sokszor előfordul, hogy a kiválasztott dóm nem abba az irányba néz, ahonnan a cél személynek érkeznie kell, ezért először még ezt is a megfelelő irányba kell állítani. A csőkamerák alkalmazásával ilyen követési feladatok lényegesen leegyszerűsödnek. Mindezek mellett a csőkamerák megfelelő telepítésével lecsökken a különböző tárgyak (állványok, bútorok, rakodó polcok) okozta holttér. Léteznek olyan csőkamerák is melyek nem csak egyenes vonalban képesek elmozdulni, hanem a p ályába kanyar elemek is beépíthetők. A különböző gyártók különböző módon oldották meg a mozgó kamera képi információinak az átvitelét. Az egyenes vonalon történő elmozdulás automatikusan adja az infravörös, vagy lézeres képátvitelt, míg más gyártók a rádiófrekvenciás jeltovábbítás mellett tették le a voksukat. Telepítési tapasztalat, hogy a

különböző ipari és hűtőgépek környezetében installált rendszereknél szerencsésebb az infravörös képátvitel, mely még mozgás közben is zavarmentes, kiváló képet biztosít. Az esztétikumot és a kamera láthatatlanságát egy kívülről átlátszatlan, tükröződő felület biztosítja. Ennél az eszköznél is alkalmazhatók a gyorsdómoknál már megszokott prepozíciók és útvonalak programozása azzal a kiegészítéssel, hogy a kamerák pillanatnyi lokális helyzete is eltárolható, így pl. megfelelő prioritás esetén a riasztás bekövetkeztekor a kamera az inkriminált esemény helyszínére siet és az eseményre ráfordul, illetve szükség esetén ráközelít. Az eszköz kezelését nagymértékben elősegíti a két botkormányos kezelés, melyekkel a kameramozgatás, beleértve a zoomolást is teljes mértékben elvégezhető. 11 Illés L. Zoltán LKHB1361 Vagyonvédelmi rendszerek – CCTV Felhasznált irodalom

http://www.cctvmagyarulhu/reszletek4htm http://www.brosshu/?mm=57&sm=58 http://www.spectrumhu/cctv-hhtml http://www.vhcomhu/web/fooldal/informatikairendszerek/terfigyelo/terfigyelohtml Vida Fernec Döring András Vagyonvédelmi rendszerek III. Zártláncú TV a biztonságtechnikában Oktatási segédlet Oktatási segédlet 12