Разработка проекта системы видеонаблюдения

/

Введение

В последнее время проблемы безопасности затрагивают все больше и больше предприятий. Не стала исключением и Восточно-Сибирская железная дорога. С увеличением объема железнодорожных перевозок возникла острая необходимость обеспечения безопасности на железнодорожном транспорте. С развитием цифровых технологий эта задача может быть решена внедрением системы видеонаблюдения (английская аббревиатура CCTV - Closed Circuit TeleVision - Системы замкнутого телевидения). За последние годы видеонаблюдение становится неотъемлемой частью комплексной системы безопасности объекта, поскольку современное оборудование позволяет не только наблюдать и записывать видео, но и программировать реакцию всей системы безопасности на возникновение тревожных событий.

В зависимости от типа используемого оборудования системы видеонаблюдения делят на аналоговые и цифровые. Аналоговые системы видеонаблюдения используют там, где необходимо организовать видеонаблюдение в небольшом числе помещений и информацию с видеокамер записывать на видеомагнитофон. Для обеспечения безопасности особо ответственных или территориально-распределенных объектов используют цифровые системы видеонаблюдения, которые, как правило, интегрируются в комплексные системы безопасности.

Цифровая система видеонаблюдения применяется в системах безопасности территориально-распределённых объектов, а также в комплексах управления безопасностью глобальных компаний. Сегодня цифровые технологии видеонаблюдения постепенно 'теснят' аналоговые системы по функциональным и техническим характеристикам, но по своей цене они превосходят стоимости аналоговых систем видеонаблюдения.

Функции, характеристики и комплектация системы видеонаблюдения зависят от требований, предъявляемых заказчиком к безопасности объекта. Как правило, минимальная конфигурация такой системы включает в себя: видеокамеры, устройства обработки видеосигналов (квадраторы, мультиплексоры и др.), записывающее устройства (видеомагнитофоны, видеорегистраторы, видео рекордеры) и устройства отображения видеоинформации (видеомониторы). В более крупные системы видеонаблюдения устанавливают дополнительные управляющие и вспомогательные устройства - матричные коммутаторы, клавиатуры управления видеокамерами, видеопринтеры, усилители-распределители, модуляторы, телеметрические приемники и передатчики и другие охранные устройства.

Постановка задачи

Руководством ЗАО «Инэкс Групп Сервис» мне было предложено разработать проект на систему видеонаблюдения за проходящими поездами на железнодорожной станции города Тайшет Иркутской области. В функции данной системы входит контроль за безопасностью движения поездов, за сохранностью стоящих поездов, предупреждения аварийных ситуаций, а также для фиксирования номеров поездов. В связи с этой задачей необходимо изучить составляющие систем видеонаблюдения и линий связи компонентов. Выбор оборудования согласовать с управлением станции, а также со службами НИС, ША, ШЧ.

1. Основные составляющие систем видеонаблюдения

Видеокамеры

Камеры являются главным элементом любой системы видеонаблюдения, поскольку именно они формируют изображение, которое передается на видеомониоры, видорегистраторы, квадраторы, мультипплексоры или другое оборудование. В большинстве случаев выбор типа камеры наблюдения определяется, требованиями, которые предъявляются к системе видеонаблюдения. В то же время, чаще всего в CCTV применяются черно-белые камеры, имеющие, как правило, высокую чувствительность и разрешение. Цветные камеры наблюдения используют в системах CCTV объектов, для которых наблюдение в цвете является одним из главных требований. Они имеют более низкое по сравнению с черно-белыми камерами разрешение и чувствительность, но позволяют лучше идентифицировать объект наблюдения. Для повышения чувствительности цветные камеры наблюдения ряда производителей автоматически переходят в черно-белый режим при уменьшении освещенности.

Рисунок 1 - Пример видеокамеры

Рисунок 2 - Пример видеокамеры

При выборе конкретной модели камеры для CCTV следует знать основные характеристики камеры наблюдения, которые определяют ее функциональные возможности, назначение и цену.

ПЗС-матрица камеры наблюдения

Наиболее важным элементом любой современной камеры, который формирует изображение, является матрица на приборах с зарядовой связью (ПЗС). Она представляет собой прямоугольную полупроводниковую пластину с множеством самостоятельных светочувствительных ячеек на поверхности - пикселей. Изображение фокусируется объективом камеры на ПЗС-матрицу и попадающий на полупроводник свет возбуждает в нем электроны. Возбужденные электроны из каждого пикселя последовательно перемещаются в считывающее устройство и формируют видеосигнал, который в дальнейшем усиливается и обрабатывается электронной системой камеры наблюдения.

Формат ПЗС-матрицы

Знание формата камеры наблюдения позволяет правильно выбрать для нее объектив. Формат - это округленное значение диаметра передающей трубки, которая дает такое же изображение, как и данная ПЗС-матрица (в дюймах). Существуют форматы 1”, 2/3”, 1/2”, 1/3” и 1/4”. Наиболее часто в камеры наблюдения устанавливают матрицы формата 1/3”. Чем больше размер матрицы по диагонали, при неизменном количестве пикселей, тем меньше их взаимное влияние, меньше уровень шумов и выше качество получаемого видеосигнала. В последнее время реже используется матрицы форматов 1” и 2/3” по причине дороговизны самих матриц и оптики, которая должна иметь соответственно большие размеры линз и оправ.

Разрешение камеры наблюдения

Разрешение любой камеры измеряется в телевизионных линиях (ТВЛ, TVL). При этом различают разрешение камеры наблюдения по горизонтали и по вертикали. Разрешение по горизонтали - это максимальное число вертикальных линий, которое способна передать камера, например, на видеомониторы. Оно определяется в первую очередь количеством пикселей по горизонтали в ПЗС-матрице, а также электронной схемой камеры. Как правило, этот параметр не превышает число пикселей в строке умноженное на 0,75. Разрешение по вертикали определяется телевизионным стандартом - способом кодирования изображения в электронном виде. В России используются стандарты ССIR (для черно-белых камер) и PAL (для цветных камер). Оба стандарта подразумевают 625 строк по вертикали.

Чувствительность камеры наблюдения

Чаще всего под чувствительностью камеры понимают минимальную освещенность зоны наблюдения, при которой на выходе камеры формируется видеосигнал с амплитудой 1 В и определенной глубиной модуляции при установленном отношении сигнал/шум. Кроме этого, если указано относительное отверстие объектива, при котором замерена чувствительность, то можно пересчитать количество света, падающее на ПЗС матрицы для объективов с различным относительным отверстием и сравнить чувствительность камер наблюдения. При оценке чувствительности, также надо учитывать отражательную способность объекта, т.к. светлые предметы в темноте видны лучше, чем темные.

Автоматическая регулировка усиления

ПЗС-матрица камеры наблюдения не всегда формирует сигнал достаточной амплитуды, поэтому наличие в камере автоматической регулировки усиления (АРУ) позволяет довести выходной сигнал до уровня 1В. Однако следует учитывать, что, усиливая видеосигнал, АРУ в равной степени усиливает и шумы, оставляя соотношение сигнал/шум неизменным.

Автодиафрагма и автоэлектронный затвор

В большинстве случаев камеры наблюдения работают в условиях часто меняющейся освещенности объектов наблюдения. Поэтому для получения качественного видеосигнала с камеры необходимо поддерживать на определенном уровне количество квантов света, попадающих на ПЗС-матрицу в период между двумя последовательными считываниями. В этом случае автодиафрагма камеры наблюдения меняет освещенность ее ПЗС-матрицы, изменяя размер входного отверстия оптической системы объектива. А электронный затвор камеры изменяет время, за которое накапливается заряд в ПЗС-матрице. Таким образом, регулируя время накопления заряда от 1/50 с. до 1/100000 с., можно отрабатывать изменения освещенности в 2000 раз.

Отношение сигнал/шум

Соотношение сигнал/шум говорит о качестве выходного видеосигнала камеры наблюдения. Оно измеряется в децибелах (дБ) и численно равно десятичному логарифму отношения амплитуды напряжения видеосигнала к среднеквадратичному значению напряжения фона, умноженному на 20. Визуально шум проявляется в виде “снега” на изображении с камеры. При отношении сигнал/шум 45 дБ шум практически не заметен.

Высокое соотношение сигнал/шум камеры наблюдения, а, следовательно, и качественная видеокартинка, достигаются достаточным уровнем освещенности объекта наблюдения, светосильной оптикой, использованием высококачественной матрицы ПЗС и цифровой фильтрацией шумов в электронных схемах камеры наблюдения.

Компенсация встречной засветки

В системах наблюдения очень часто необходимо передать темные участки изображения на ярком фоне. Например, если навстречу камере наблюдения выезжает автомобиль с включенными фарами, то на изображении будут видны только два ярких пятна от фар. Наличие в камере компенсации встречной засветки позволяет устранить этот недостаток. В простейшем случае электронная система камеры наблюдения устанавливает автодиафрагму, электронный затвор и АРУ не по средней освещенности изображения, а по его части. Это может быть центр или область, которая задается программно. Тогда на видеомонитор будут передаваться два предельно ярких пятна от фар, а также изображение автомобиля при нормальной контрастности. Некоторые камеры наблюдения имеют АРУ, которая при обработке сигнала устраняет или ослабляет очень яркие участки изображения, поэтому все изображение будет примерно одинаковой яркости. В отличие от аналоговых, цифровые камеры наблюдения имеют электронный затвор, который выборочно выставляет различные времена экспозиции для различных частей изображения, поэтому все изображение получается одинаковой яркости и со всеми деталями.

Эффект заплывания изображения камеры

При встречной засветке некоторые области ПЗС-матрицы камеры наблюдения оказываются очень сильно освещенными. Количество накопленного в этих областях заряда может оказаться таким, что он будет перетекать в соседние участки матрицы, вызывая эффект заплывания изображения. Для устранения этого эффекта созданы специальные ПЗС-матрицы, которые не накапливают заряд больше определенной величины.

Баланс белого

Для того чтобы камера наблюдения точно передавала цвет объекта, независимо от источника освещения объекта, видеосигнал обрабатывается системой баланса белого. Параметры настройки баланса белого могут устанавливаться автоматически или вручную. При автоматическом балансе белого камера наблюдения определяет эти параметры однократно и потом использует их при дальнейшей работе. Если освещение объекта часто меняется в течение суток, то применяют камеры наблюдения с автоматическим отслеживанием баланса белого. Такие камеры непрерывно корректируют параметры настройки баланса белого.

Гамма-коррекция

Многие видеомониторы обладают нелинейной зависимостью яркости свечения люминофора ЭЛТ от напряжения видеосигнала, поступающего с камеры наблюдения. Система гамма-коррекции камеры изменяет исходный видеосигнал так, чтобы компенсировать эту нелинейность. В результате изображение получается с верной контрастностью.

1.1 Трансфокаторы для видеокамер

Трансфокатор - это объектив с переменным фокусным расстоянием, состоящий из собственно объектива и расположенной перед ним телескопической насадки переменного увеличения. Плавное изменение фокусного расстояния трансфокатора в заданном диапазоне достигается механическим перемещением оптических компонентов телескопической насадки. Трансфокатор CCTV позволяет многократно приближать область сильно удаленного объекта видеонаблюдения для получения его детального изображения.

Рисунок 3 - Трансфокатор для видеокамеры

Наблюдение за движущимися объектами

Как правило, трансфокаторы CCTV устанавливаются на видеокамеры, размещенные на поворотном устройстве. Такая комбинация видеокамеры и трансфокатора позволяет эффективно наблюдать за движущимися объектами. При этом трансфокатор обеспечивает изображение объекта видеонаблюдения как общим планом, так и всех его деталей.

Угол обзора

Угол обзора видеокамеры определяется значением фокусного расстояния трансфокатора и размером CCD фоточувствительной матрицы видеокамеры. Поэтому каждый трансфокатор рекомендуется применять с CCD матрицей того размера, для которого он предназначен. Видеокамеры массового производства имеют матрицы размером 1/3 и 1/2 дюйма.

Фокусное расстояние

Трансфокаторы CCTV бывают с ручным и дистанционным управлением фокусным расстоянием. Так трансфокаторы с ручным управлением применяются в системах, где при монтаже видеокамеры еще не известен угол обзора и впоследствии требуется однократная точная настройка границ видеонаблюдения. Трансфокаторы с дистанционным управлением фокусным расстоянием устанавливаются на видеокамеры, управляемые оператором, поскольку они позволяют настраивать угол обзора при слежении за движущимся объектом.

Кратность увеличения

Одной из основных характеристик трансфокатора CCTV является кратность увеличения, определяемая отношением максимального фокусного расстояния к минимальному. Наиболее совершенные оптические трансфокаторы имеют кратность изменения фокусного расстояния 30 и более раз. В сочетании с цифровым увеличением изображения в видеокамере результирующая величина этого параметра может достигать нескольких сотен.

Светосила

Другой не менее важной характеристикой трансфокатора CCTV является светосила (апертура), которая определяется отношением фокусного расстояния трансфокатора к диаметру его передней линзы. Чем выше апертура, тем больше света пропускает трансфокатор и тем при меньшей освещенности видеокамера обеспечивает качественное изображение объекта. Высококлассные трансфокаторы имеют относительное отверстие F1,0 -F1,4.

Диафрагма

С помощью диафрагмы регулируется диапазон светопропускания трансфокатора CCTV, что обеспечивает постоянный уровень освещенности CCD матрицы видеокамеры. Регулировка диафрагмы трансфокатора может осуществляться в ручном или автоматическом режиме. Трансфокаторы с ручной регулировкой диафрагмы применяются, как правило, для комнатных видеокамер CCTV. На уличные видеокамеры CCTV устанавливают трансфокаторы с автоматической диафрагмой, поскольку при значительных изменениях освещенности они обеспечивают высокое качество изображения. В зависимости от способа управления трансфокаторы с автодиафрагмой делятся на трансфокаторы управляемые постоянным током (DC) и трансфокаторы с управлением по видеосигналу (Video). Также производятся трансфокаторы с дистанционным управлением фокусом, регулировка диафрагмы которых осуществляется оператором с пульта.

1.2 Квадраторы системы видеонаблюдения

Квадраторы (quad compressor) предназначены для одновременного отображения на экране монитора видеонаблюдения изображений от нескольких, обычно 4 видеокамер, в режиме реального времени. Квадратор делит экран монитора видеонаблюдения на четыре прямоугольные области, в каждой из которых помещается изображение от видеокамеры, подключенной к соответствующему видеовходу квадратора. Одновременно с выводом видеоинформации на монитор, квадрированные изображения через квадратор поступают на видеомагнитофон. Как правило, квадраторы устанавливают в небольшие системы видеонаблюдения офисов, магазинов, гаражей, автостоянок и пр.

Цифровая обработка аналогового видеосигнала

Поступающий в квадратор аналоговый видеосигнал сначала оцифровывается, а затем сжимается до размера соответствующей области экрана. На выходе квадратор формирует аналоговый видеосигнал, в котором представлены видеосигналы всех четырех квадрантов. Современные квадраторы, как правило, оцифровывают видеосигналы и выдают окончательное изображение размером 512 x 512 или 1024 x 1024 пикселей. Ввиду того, что картинок на экране четыре, количество пикселей каждого изображения в четыре раза меньше, чем полноэкранного. И, следовательно, качество каждого изображения, которое передается на монитор видеонаблюдения и записывается на видеомагнитофон, заметно хуже, чем полноэкранного.

Квадраторы, переключаемые в полноэкранный формат, обрабатывают видеосигнал по-разному. В наиболее простых моделях квадраторов одно из четырех ранее оцифрованных изображений просто растягивается на весь экран. В более дорогих моделях в полноэкранном режиме видеосигнал оцифровывается с максимальным возможным для данной модели разрешением.

1.3 Мультиплексоры / видео мультиплексоры

Мультиплексоры - это устройства, предназначенные для работы в составе системы видеонаблюдения. Классические мультиплексоры выполняют мультиплексирование (переключение) по времени входящих на них видеосигналов с нескольких камер видеонаблюдения и формируют два типа выходных видеосигналов: один для просмотра на мониторе видеонаблюдения, другой для записи на видеомагнитофон (видеорекордер).

Рисунок 4 - Пример мультиплексора

Видеосигналы, поступающие с выхода мультиплексора на видеомонитор, одновременно формируют на его экране изображения со всех видеокамер. Так если к мультиплексору подключено 16 видеокамер, то на экране видеомонитора будут отображаться видеоизображения с каждой видеокамеры, по одному в каждом из 16 окон. В то же время оператор может выбрать любую видеокамеру для полноэкранного отображения ее видеоинформации на видеомониторе.

Одновременно с этим, на выходе мультиплексора, подключенного к видеомагнитофону, формируются разделенные по времени мультиплексированные видеосигналы со всех видеокамер, выбранных для записи. В этом случае принцип работы мультиплексора аналогичен принципу работы последовательного коммутатора. При этом мультиплексор обрабатывает видеосигналы таким образом, что каждый следующий кадр, посылаемый на видеомагнитофон или устройство цифровой записи, исходит от следующей, как правило, по порядку подключенной к нему видеокамеры. Мультиплексоры, позволяющие либо производить обработку видеоизображений (мультиплексирование) для записи на видеомагнитофон, либо просматривать изображения подключенных видеокамер, получили название - симплексный видеомультиплексор.

Дуплексные мультиплексоры

Архитектура и принцип работы симплексного мультиплексора не позволяют ему выполнять одновременно две вышеперечисленные функции. Одновременное выполнение этих задач реализуют дуплексные мультиплексоры, представляющие собой два мультиплексора в одном корпусе. Один мультиплексор предназначен для записи видеоинформации на видеомагнитофон или устройство цифровой записи, а другой для воспроизведения на видеомониторе “живого” видео или ранее сделанных видеозаписей.

Работа мультиплексора в компьютерной сети

Практически все дуплексные мультиплексоры имеют сетевые карты и могут подключаться к сети Ethernet. При этом будет возможен просмотр на компьютере видеозаписей и видеофрагментов, хранящихся на мультиплексоре, с возможностью их передачи по электронной почте, последующим сохранением и печатью.

В то же время, через порт RS-485, который присутствует у всех мультиплексоров, дуплексные мультиплексоры можно объединять в сеть и управлять ими с помощью одной клавиатуры. В конечном итоге можно построить систему видеонаблюдения, объединяющую до нескольких сотен видеокамер.

Триплексные мультиплексоры

Для того чтобы одновременно производить запись видеоинформации, а также просматривать на одном мониторе видеонаблюдения комбинацию из “живого” видео и сделанных ранее видеозаписей, применяются триплексные мультиплексоры.

Современное программное обеспечение и триплексный мультиплексор обеспечивает одновременное видеонаблюдение на видеомониторе 'живого' видео до 64 камер, высококачественную цифровую запись на жесткий диск информации с этих камер и воспроизведение ранее записанных видеофрагментов.

Компьютерное управление видеокамерами

Используя компьютер и сетевой триплексный мультиплексор, оператор системы видеонаблюдения может контролировать подсоединённые к мультиплексору поворотные устройства и камеры, производить перефокусировку объектива, формировать и активировать предустановки видеокамер. Иными словами, все, что раньше делалось с помощью клавиатуры управления, теперь выполняется с помощью триплексного мультиплексора и персонального компьютера. Экранное меню мультиплексора позволяет производить поиск видеофрагментов по сигналу тревоги, времени, дате, номеру видеокамеры.

Достоинства современных триплексных мультиплексоров

Настройка мультиплексора и управление камерами видеонаблюдения через LAN-сеть [Ethernet/ Internet];

Цифровая запись видео, просмотр 'живого' изображения и видеозаписи, сделанной ранее, производится одновременно;

Настройка качества записи для каждой подключенной камеры;

Прямое и реверсивное воспроизведение видеозаписей с различной скоростью;

Мгновенный доступ к видеозаписям, быстрый поиск по дате, времени, номеру камеры, сигналу тревоги;

Автоматическое включение записи по сигналу тревоги;

Одновременный просмотр изображения на двух мониторах в мультиэкранном формате;

Встроенный детектор движения, программируемый для каждой камеры.

Синхронизация кадров в мультиплексоре

Получая на видеовходы сигналы от различных видеокамер, мультиплексор должен выстроить во времени цепочку по одному кадру от каждой видеокамеры в заданном порядке. Все входящие видеосигналы обрабатываются в мультиплексоре цифровым сигнальным процессором и синхронизируются им в единую последовательность кадров. Ввиду того, что сигналы от различных видеокамер могут приходить на мультиплексор не одновременно, кадры, имеющие задержку относительно обрабатываемого сигнала, могут быть процессором пропущены. Поэтому достаточно часто в мультиплексоры устанавливают по два процессора синхронизации сигналов на четные и нечетные кадры, в результате чего производится цифровое запоминание и правильная их синхронизация без пропусков.

1.4 Многофункциональные матричные коммутаторы

При создании крупной системы видеонаблюдения (CCTV) или при расширении уже действующей системы, специалисты в области видеонаблюдения используют, как правило, матричные коммутаторы.

При большом числе устройств системы видеонаблюдения - телекамер, мониторов, устройств видеозаписи, мультиплексоров и др. - возникает задача централизованного управления и контроля работы оборудования, которую решают матричные коммутаторы. Современные коммутаторы позволяют автоматически отслеживать ситуацию на объекте, выводить изображение с камер наблюдения на заданные видеомониторы или устройства видеозаписи, и оперативно перенаправлять сигналы тревоги с охранных датчиков по заранее запрограммированным алгоритмам. В большинстве случаев матричные коммутаторы позволяют создать удобную и легко наращиваемую систему видеонаблюдения.

Назначение матричного коммутатора в системе видеонаблюдения

Если говорить упрощенно, то матричные коммутаторы позволяют перенаправить любой входящий сигнал на любой свой выход. Теоретически матричный коммутатор можно представить в виде двухмерной матрицы: вертикальные строчки которой определяют входы, а горизонтальные - выходы на компоненты системы видеонаблюдения. Количество элементов такой матрицы будет определять число возможных вариантов соединения оборудования в системе. Элементы матричного коммутатора представляют собой электронные переключатели, которые дают возможность в любой момент времени соединять между собой элементы системы видеонаблюдения, сохраняя при этом режим согласования нагрузки. Например, соединить телекамеры, подключенные ко входу матричного коммутатора, с мониторами системы видеонаблюдения, которые подключены к его выходам. При этом изображение от одной камеры матричный коммутатор может вывести сразу на несколько мониторов или выводить последовательно на один монитор изображения с нескольких видеокамер. Кроме этого, матричные коммутаторы переключают сигналы тревоги с охранных датчиков, а также выполняют многие другие заранее запрограммированные функции.

Где используются матричные коммутаторы

Как правило, матричные коммутаторы устанавливают в системы видеонаблюдения с числом телекамер более 16. В своем составе матричные коммутаторы имеют блоки управления телекамерами, мультиплексорами, устройствами цифровой видеозаписи, а также они оснащены входами и выходами для подключения охранной сигнализации. Кроме этого матричные коммутаторы могут иметь аудио входы/выходы, программное обеспечение для управления с компьютера и позволяют наращивать число входов/выходов путем добавления модулей.

Простота расширения и наращивания системы видеонаблюдения

При использовании матричного коммутатора, система видеонаблюдения легко наращивается, поскольку число дополнительных входов увеличивается за счет добавления дополнительных модулей коммутатора. При этом различные модули могут быть объединены в единую систему, даже если они находятся на территориально удаленных объектах. В этом случае число устройств, подключаемых к матричному коммутатору, может быть огромным - до нескольких тысяч на входах и до нескольких сотен на выходах.

Генерация текстовой информации, накладываемой на видеосигнал

Для идентификации устройств в системе видеонаблюдения и записей в видеоархиве, многие матричные коммутаторы имеют генератор текста, который позволяет добавлять текст к видеоизображению. Генератор текста может накладывать на изображение телекамеры текущую дату и время, идентификационный номер телекамеры и другую информацию.

Программирование матричных коммутаторов

Поскольку матричные коммутаторы оснащены микропроцессорами, они позволяют решать достаточно сложные задачи по управлению системой видеонаблюдения. При этом коммутаторы обладают широкими возможностями программирования различных функций.

Как правило, матричные коммутаторы системы видеонаблюдения программируются на следующие функции: последовательность вывода сигналов от телекамер на мониторы, алгоритм работы в случае срабатывания датчиков охранной сигнализации, система паролей для получения информации изменения настроек системы видеонаблюдения, программы управления поворотными устройствами и трансфокаторами телекамер.

Управление матричными коммутаторами

Несмотря на то, что матричные коммутаторы работают с большим числом устройств и обладают широким спектром регулировок, они просты в настройке и имеют дружественный интерфейс. В больших системах матричные коммутаторы работают с выносными клавиатурами и могут управляться несколькими операторами. Для исключения разногласий при одновременном управлении с различных пультов предусмотрена система паролей и приоритетов. Выносные клавиатуры выпускаются в различных конфигурациях и позволяют управлять не только матричным коммутатором, но и телекамерами, устройствами записи и др.

Ряд производителей оснащают матричные коммутаторы портом для подключения к компьютеру, через который коммутаторы могут управляться дистанционно по сети. Многие матричные коммутаторы можно настраивать и без использования компьютера, однако использование программного обеспечения, совместимого с операционной системой Windows, значительно упрощает их конфигурирование.

Управление поворотными устройствами и трансфокаторами телекамер через коммутатор

Если камера оснащена телеметрическим приемником, то через матричные коммутаторы можно дистанционно управлять ее поворотным устройством, трансфокатором, а также фокусом и диафрагмой. При этом матричные коммутаторы могут иметь (в комплекте или опционально) специальный модуль управления, который обменивается с телеметрическим приемником камеры цифровой информацией. Настройку телекамер выполняют по заданной программе или вручную, с помощью имеющихся на клавиатурах джойстиков или кнопок.

1.5 Сетевые видеосерверы

Видеосервер - это устройство, предназначенное для работы в составе аналогово-цифровой системы видеонаблюдения и преобразования аналогового видеосигнала в цифровой формат для последующей передачи его по компьютерной сети или записи на жесткий диск или другой цифровой носитель информации.

Рисунок 5 - Видеосервер (вид спереди)

Рисунок 6 - Видеосервер (вид сзади)

Видеосерверы применяются там, где уже работает аналоговая система видеонаблюдения, если есть необходимость в передаче изображения с одной или нескольких аналоговых камер по сети или записи его на жесткий диск. Можно включить видеосервер в систему видеонаблюдения сети магазинов, аэропорта, вокзала, банка, крупного офисного помещения или детского сада. Оператор системы видеонаблюдения или ответственный сотрудник фирмы может просматривать поступающее на видеосервер изображение через корпоративную или глобальную сеть практически из любой точки, а также управлять по сети поворотным устройством и трансфокатором подключенной к видеосерверу видеокамеры.

Архитектура и принцип работы видеосервера

В видеосервере реализованы все необходимые для обработки и передачи видеоизображения компоненты. В зависимости от разрешения картинки и пропускающей способности сети, видеосервер может передавать по сети Ethernet видеоизображение со скоростью до 25 кадров в секунду в формате PAL. На вход видеосервера поступают аналоговые сигналы от одной или нескольких аналоговых видеокамер, которые затем оцифровываются и сжимаются. В состав видеосервера входит веб-сервер, который позволяет передавать потоковое видео или последовательность кадров по сетям LAN/WAN/Internet.

Рисунок 7 - Принцип работы видеосервера

Видеосервер - это комплексное устройство, которое включает в себя следующие блоки обработки/передачи изображения (рис. 8): блок оцифровки изображения, блок сжатия, веб-сервер, интерфейсы для подключения к сети и последовательные порты.

Рисунок 8 - Строение видеосервера

Оцифровка аналогового видеосигнала

Изображение с аналоговой видеокамеры сначала поступает в блок оцифровки видеоизображения - на интегрированную в видеосервер плату видеозахвата, которая преобразует аналоговый сигнал в цифровой. Типом платы видеозахвата определяется такой параметр, как стандарт сигнала цветности (PAL/NSTC), с которым работает видеосервер. Плат видеозахвата может быть несколько, и от этого зависит, сколько камер можно подключить к видеосерверу.

Сжатие видеоизображения в видеосервере

Оцифрованный видеосигнал передается в блок компрессии, где происходит преобразование видео в один из форматов сжатия. Процесс сжатия может быть реализован в видеосервере аппаратно или программно. Видеосерверы с программной реализацией сжатия дешевле, но в них обработка сигнала происходит с задержкой, которая обусловлена повышенной нагрузкой на центральный процессор. В приложениях, где необходимо создание системы видеонаблюдения реального времени, лучше использовать видеосервер с аппаратной реализацией компрессии.

Центральный процессор видеосервера

Вычислительным ядром видеосервера является центральный процессор, осуществляющий операции по выводу оцифрованного и сжатого видеоизображения, а также отвечающий за выполнение программ веб-браузера и встроенного программного обеспечения (например, драйверов для позиционеров Pan/Tilt/Zoom, осуществляющих управление поворотным устройством камеры и фокусным расстоянием объектива).

Подключение видеосервера к сети

Прямое подключение видеосервера к локальной сети осуществляется через интерфейс для Ethernet. Чаще всего видеосерверы имеют 10BaseT или 100BaseTX интерфейс для подключения к сети.

Управление поворотными устройствами видеокамер через видеосервер

Последовательные порты (R-232 и RS-485) позволяют управлять через видеосервер позиционерами Pan/Tilt/Zoom или подключать к видеосерверу периферийное оборудование (например, видеомагнитофон длительной записи). Если необходимо установить удаленное соединение видеосервера с сетью Internet, то через последовательный порт можно также подключить модем.

Обновление программного обеспечения видеосервера и хранение информации

Флэш-память служит для хранения программного обеспечения, управляющего работой видеосервера: операционной системы, управляющих программ, различных приложений и пользовательских HTML-страниц.

ОЗУ видеосервера

ОЗУ служит для хранения временных данных, которые генерируются при выполнении программ. В большинстве видеосерверов некоторая часть ОЗУ (от 2 до 8 Мб) представляет собой так называемый видеобуфер, куда записываются текущие видеокадры.

Передача и хранение видеоинформации

Суммарная скорость передачи данных зависит от нескольких факторов, таких как количество подключенных к видеосерверу видеокамер и выбранный уровень качества видеоизображения, а также от способа подключения видеосервера к сети. Существенное влияние на этот параметр может оказать реализованный в видеосервере алгоритм сжатия. Например, MPEG-4 или Wavelet позволяют передавать высококачественное изображение даже по низкоскоростным сетям, тогда как JPEG предъявляет довольно высокие требования к полосе пропускания.

Оцифрованный и сжатый видеосигнал может храниться на жестких дисках и картах флэш-памяти, что значительно облегчает (по сравнению с записью на магнитной ленте) процесс поиска информации. При заполнении диска устаревшая видеоинформация может удаляться, освобождая место для новых кадров.

Количество подключаемых к видеосерверу видеокамер

Число каналов видеосервера может варьироваться для разных моделей от одной до шестнадцати. Этот параметр зависит от числа интегрированных в видеосервер плат видеозахвата.

Алгоритм сжатия

Используемый в видеосервере алгоритм сжатия определяет качество видеоизображения и влияет на скорость передачи видео по сети. Для получения оцифрованного потока с полосой пропускания 64 Кб - 2 Мб в видеосерверах используются алгоритмы сжатия, основанные на дискретном косинусном или вейвлет-преобразовании. Видеосерверы, сжимающие видео в формат Wavelet (например, видеосерверы DX-VS1UE компании Mitsubishi Electric), обеспечивают гораздо больший коэффициент сжатия, чем видеосерверы, использующие алгоритм JPEG или MJPEG, обеспечивая высокое качество видео при относительно небольшом объеме передаваемых данных.

Скорость передачи видеоизображения видеосервером

Это параметр зависит от разрешения передаваемых кадров, используемого алгоритма сжатия и количества подключенных к видеосерверу камер. В технических характеристиках на видеосерверы, как правило, приводится таблица соответствия разрешения кадра и скорости передачи видеоизображения. Например, кадры с разрешением 640х480 пикселей могут передаваться со скоростью 5 кадров в секунду, тогда как скорость передачи видео с более низким разрешением может достигать 25 кадров в секунду.

Поддерживаемые сетевые протоколы

Видеосерверы поддерживают большинство стандартных интернет-протоколов - TCP/IP, UDP, SMTP, IGMP, ARP, RAPP, FTP и другие. В некоторых видеосерверах реализованы дополнительные сетевые функции, такие как Auto-Negotiation, которая оптимизирует скорость передачи видеопотока по сети, а также функция многоадресной передачи (видео сервер VN-A1U компании JVC).

Программное обеспечение видеосервера

Просмотр видеоизображения и управление видеокамерой при наличии видеосервера можно осуществлять с любого сетевого компьютера, на котором установлен стандартный веб-браузер. Тем не менее, многие фирмы-производители поставляют вместе с видеосерверами эксклюзивное программное обеспечение, помогающее удаленно просматривать видеоинформацию, осуществлять настройку различных параметров камер, а также обновлять управляющее программное обеспечение видеосервера. Как правило, такое программное обеспечение совместимо только с видеосерверами и другим сетевым оборудованием того же производителя. Например, компания JVC Professiоnal комплектует свой видео сервер VN-A1U программным обеспечением, которое отображает для администратора все сетевые устройства видеонаблюдения.

1.6 Декоративные, защитные и уличные термокожухи и кожухи для видеокамер

Кожухи предназначены для защиты видеокамер от пыли, атмосферных осадков, вандалов и обогрева видеокамеры зимой. В зависимости от условий эксплуатации видеокамеры, применяются декоративные, уличные кожухи и термокожухи, а так же специальные кожухи для работы в экстремальных условиях.

Рисунок 9 - Термокожух

Декоративные кожухи

Эти кожухи устанавливают на видеокамеры, работающие в помещениях. Они предназначены для скрытия видеокамеры под видом, как правило, плафона освещения. Так, например, сферические кожухи (купола) с затемненным или зеркальным окном позволяют скрыть не только видеокамеру, но и направление видеонаблюдения. При установке видеокамеры на подвесном потолке, ее защитный кожух будет иметь малые габариты, поскольку большая часть видеокамеры находится над подвесным потолком. Пылезащитные кожухи защищают видеокамеру и ее объектив от оседания пыли, копоти и прочих мелкодисперсных частиц.

Рисунок 10 - Декоративный кожух

Антивандальные кожухи

Устанавливаются на видеокамеры, работающие в местах с высокой вероятностью их повреждения или уничтожения. Как правило, в такие кожухи помещают видеокамеры, выполняющие видеонаблюдение на вокзалах, особо ответственных объектах или в зоне складов. Антивандальные кожухи изготавливают из твердых сплавов и они имеют ударопрочное бронестекло. Некоторые комнатные кожухи оснащают нагревателями, которые препятствуют запотеванию стекла и предназначены для работы в неотапливаемом или влажном помещении.

Уличные кожухи

На видеокамеры, работающие вне помещения, устанавливают специальные уличные кожухи, которые защищают видеокамеру CCTV от дождя, снега, пыли, а зимой от низких температур, поскольку видеокамеры большинства производителей работают в диапазоне от -10 до +40 ° С.

Рисунок 11 - Защитный термокожух

В условиях русской зимы на уличные видеокамеры устанавливают уличные кожухи с подогревом (термокожухи). Эти термокожухи имеют встроенные нагреватели с термостатом, включающимся при низких температурах. Для улучшения теплоотвода при высоких температурах термокожухи некоторых моделей имеют вентилятор с автоматическим включением при +30 ° С. Все уличные кожухи обеспечивают защиту видеокамеры CCTV от дождя, с разной степенью проникновения внутрь влаги, например, с защитой от потоков воды сверху с отклонением в пределах до 60 ° по вертикали или обеспечивающие полную защиту от струй воды любого направления.

Рисунок 12 - Пример установки видеокамеры в термокожух

Прозрачность окна кожуха обеспечивает постоянно включенный нагреватель, который препятствует запотеванию стекла летом и образованию на нем льда зимой. Специальные омыватели наружной поверхности стекла очищают его от пыли и грязи, а через контакты заземления корпуса уличного кожуха устраняется статический электрический заряд, усиливающий образование конденсата. Козырек уличного кожуха защищает стекло от прямого солнечного света днем и от переохлаждения ночью. Классификация степеней защиты от пыли и воды приведена в приложении 2.

Основные характеристики на защитные кожухи

Размеры кожуха определяют максимальный размер помещаемой в него видеокамеры с объективом. Вес кожуха учитывается, если видеокамера устанавливается на поворотное устройство. По степени защиты, кожухи классифицируются международным стандартом и имеют в названии модели двухразрядные номера: IP <первая цифра><вторая цифра>. При этом первая цифра показывает степень защиты от проникновения посторонних предметов (практически всегда стоит максимальный уровень защиты 6), вторая - степень проникновения влаги. Так, например, кожухи с классом защиты IP65 - отлично защищены от механических воздействий, а также от проникновения потоков воды. Мощность нагревателя, устанавливаемого в такой термокожух, выбирается из условия, что при низких температурах на улице (для России нижний предел составляет -45 °C) внутри термокожуха должна поддерживаться оптимальная для работы видеокамеры температура. При этом, если мощности встроенного в термокожух нагревателя не хватает, устанавливают дополнительный нагревающий элемент.

Защита камер от механических воздействий и потоков воды

Защитный термокожух представляет собой компактное устройство, состоящее из съемной, удерживаемой на петлях основной части, и элементов для подводки кабелей. Износоустойчивые прокладки термокожуха обеспечивают надежную защиту камеры от попадания пыли и воды.

Поддержание оптимального микроклимата внутри термокожуха

Поскольку большинство камер имеют ограниченный диапазон рабочих температур, термокожух должен обеспечивать необходимый для ее нормальной работы температурный режим. При этом, выбирая термокожух, следует учитывать, что он должен согревать камеру при низких температурах и не допускать ее перегрева при высоких. Например, термокожух Videotec HEM 26K1 имеет встроенный обогреватель мощностью 40 Вт, который автоматически включается при температуре ниже 14°C и выключается при температуре более 20°C. Солнцезащитный козырек термокожуха препятствует попаданию прямых солнечных лучей на объектив камеры, а также защищает саму камеру от перегрева, если она установлена на открытом месте.

Дополнительное оборудование для термокожуха

Защитные термокожухи могут комплектоваться вентилятором, источником питания и соединительной коробкой. При этом вентилятор способствует улучшению теплообмена при высоких температурах. Он автоматически включается при высокой температуре и выключается при низкой. Источник питания обеспечивает подачу 12 В постоянного тока и 24 В переменного тока.

Все это позволяет устанавливать термокожух с телекамерой на улице, где термокожух обеспечивает стабильную работу камеры в российских климатических условиях, с диапазоном температур от -45 до +60єC.

1.7 Алгоритмы сжатия видео изображения

видеосервер термокожух чувствительность диафрагма

В современных технологиях CCTV наметилась устойчивая тенденция к переходу на цифровое оборудование и сетевые системы видеонаблюдения. Возрастающая популярность цифрового оборудования объясняется не только его высокой функциональностью и удобством хранения видеоинформации, но и реализованной в нем возможностью дистанционного видеонаблюдения и управления как цифровой системой видеонаблюдения в целом, так и отдельными ее составляющими.

Для удобства хранения и передачи по сети видеоизображение подвергают сжатию. Если локальная сеть, с которой работает цифровая система видеонаблюдения, обеспечивает ограниченную полосу пропускания, то целесообразно сократить объем передаваемой информации, посылая меньшее количество кадров в секунду или снизив разрешение кадров. Используемые в цифровых системах видеонаблюдения алгоритмы сжатия обеспечивают разумный компромисс между этими двумя решениями. Для получения оцифрованного потока с полосой пропускания 64 кбит - 2 Мбит (в такой полосе пропускания потоки видеоданных могут работать параллельно с другими потоками данных) применяются алгоритмы сжатия, основанные на дискретном косинусном преобразовании сигнала (JPEG, MJPEG, MPEG2, MPEG4, H.263), а также Wavelet и JPEG2000. Эти алгоритмы сжатия видео изображений служат для адаптации цифровых потоков к передаче по компьютерным сетям. На других страницах раздела описаны алгоритмы сжатия, наиболее популярные в цифровых системах видеонаблюдения.

Практически все применяемые в видеонаблюдении алгоритмы сжатия базируются на технологии сжатия с потерями (алгоритм сжатия JPEG 2000 имеет защищенное патентами приложение, которое осуществляет сжатие без потерь), когда после декомпрессии получить изображение первоначального качества практически невозможно. Однако устройство человеческого зрения таково, что при невысокой степени сжатия искажения на полученной картинке не влияют или мало влияют на восприятие. Было установлено, что любое изображение содержит в себе избыточную информацию, не воспринимаемую человеческим глазом. Эта избыточность вызвана сильными корреляционными связями между элементами изображения - изменения от пикселя к пикселю в пределах некоторого участка кадра можно считать несущественными. Кроме того, известно, что человеческий глаз более чувствителен к яркости картинки, чем к цветности. Этот эффект на начальном этапе компрессии используют практически все алгоритмы сжатия, и объем информации на этой стадии сокращается до 2 раз без потери качества картинки.

Современные алгоритмы сжатия: классификация

Существующие на сегодняшний день алгоритмы сжатия классифицируются по следующим параметрам.

Потоковые и статические алгоритмы сжатия

Потоковые алгоритмы сжатия работают с последовательностями кадров, кодируя разностную информацию между опорными кадрами (алгоритмы сжатия семейства MPEG, алгоритм сжатия JPEG 2000), тогда как статические алгоритмы сжатия работают с каждым изображением в отдельности (алгоритмы сжатия JPEG и MJPEG).

Алгоритмы сжатия с потерями и без потерь данных

Рисунок 13 - Пример потери качества изображения при сжатии

Если получившееся после декомпрессии изображение полностью (с точностью до бита) идентично исходному, значит используемый алгоритм сжатия осуществляет компрессию без потерь. В CCTV, как правило, используются алгоритмы сжатия с потерями данных. В зависимости от степени сжатия, различают:

Сжатие без заметных потерь с точки зрения восприятия. Как отмечалось выше, в силу своих физиологических особенностей человеческий глаз менее чувствителен к цветоразностной составляющей изображения, чем к яркостной. При невысоких коэффициентах компрессии алгоритмы сжатия дают картинку, которая воспринимается глазом как точная копия оригинала, тогда как данный алгоритм сжатия работает с потерями данных, и полученное после декомпрессии изображение не совпадает с исходным.

Сжатие с естественной потерей качества характеризуется появлением воспринимаемых глазом, но незначительных искажений изображения. Это проявляется в уменьшении детализации сцены, а алгоритмы сжатия, основанные на дискретном косинусном преобразовании, могут продуцировать незначительные блочные искажения картинки. Базирующиеся на вейвлет-преобразовании алгоритмы сжатия дают размытость вблизи резких границ, однако такие артефакты даже при довольно больших коэффициентах сжатия мало влияют на процесс зрительного восприятия картинки.

Сжатие с неестественной потерей качества характеризуется нарушением самой важной с точки зрения восприятия характеристики изображения - контуров. При высоких коэффициентах компрессии алгоритм сжатия JPEG вносит в картинку блочные искажения, которые сильно влияют на восприятие изображения человеческим глазом, в то время как алгоритмы сжатия, использующие вейвлет-преобразование, делают изображение «затуманенным», с размытыми контурами, не изменяя их формы. Поэтому алгоритмы сжатия типа Wavelet обеспечивают более высокие по сравнению с алгоритмом JPEG коэффициенты сжатия.

Таблица 1 - Основные характеристики наиболее распространенных алгоритмов сжатия

2. Специальная часть

2.1 Описание объекта наблюдения

Протяженность станции 15 км, ширина станции составляет 3 км. Железнодорожные пути разбиты на участки, называемые парками:

Нечетный сортировочный парк

Нечетный отправочный и транзитный парк

Нечетный отправочный парк

Нечетный парк приема

Парк местной работы

Четный сортировочный парк

Четный приемочный парк

Четный парк отправления-прибытия

Объектом видеонаблюдения являются железнодорожные пути, где поезда простаивают в ожидании сортировки и отправления, а также проходят обслуживание и проверку.

Расположение данных парков показано на рисунке 14.

2.2 Требования к системе

Руководством железнодорожной станции Тайшет, а также службами НИС, ШЧ, ША были выдвинуты следующие требования:

Система должна передавать изображение на большое расстояние без потери качества;

При выборе оборудования необходимо учесть недостаточную освещенность объекта в ночное время;

Установка оборудования (в том числе и камер видеонаблюдения) должна быть произведена с учетом работающих на объекте служб (НИС, ШЧ, ША);

Камеры видеонаблюдения должны иметь возможность просмотра расстояния 50 метров;

Видеокамеры должны быть установлены в следующих парках:

Нечетный сортировочный парк

Нечетный отправочный парк

Четный сортировочный парк

Четный парк отправления-прибытия

Система должна функционировать при температуре от -40оС до +60оС;

Необходимо учесть возможность использования одной камеры несколькими операторами;

Система должна быть интегрирована в сеть передачи данных железной дороги;

Система должна иметь возможность расширения (модернизации) системы видеонаблюдения;

Видеокамеры должны быть защищены от повреждений, в том числе, в какой-то мере, и от вандалов;

Видеокамеры должны иметь возможность удаленного управления;

Линии передачи видеоизображения должны быть защищены от помех.

2.3 Выбор оборудования и обоснование выбора

Видеокамеры

Цифровые видеокамеры было решено не использовать ввиду их высокой стоимости. Производители видеокамер совершенствуют не только цифровые, но и аналоговые видеокамеры.

Так как имеет место недостаточная освещенность в ночное время, то необходимо использовать видеокамеры с возможностью ночной съемки. отличным выбором является аналоговая видеокамера Computar GANZ ZC-NH403P.

Рисунок 14 - Видеокамера Computar GANZ ZC-NH403P (вид спереди)

Рисунок 15 - Видеокамера Computar GANZ ZC-NH403P (вид сзади)

Рисунок 16 - Видеокамера Computar GANZ ZC-NH403P (вид сбоку)

Данная модель камеры была выбрана из-за поддержки функции «день и ночь». Благодаря функции автоматического переключения дневного и ночного режимов, она способна выбрать оптимальный режим съемки и обеспечить максимальное качество изображения при любых условиях освещенности.

При дневном свете камера воспроизводит четкие цветные изображения. Система отслеживания баланса белого обеспечивает идеальную передачу цветов. При уменьшении яркости освещения камера автоматически переключается в ночной режим. При этом она достигает чувствительности в 0,03 Люкс (30 IRE, F 1.2), обеспечивая черно-белые изображения высокой контрастности. Цифровое управление диафрагмой позволяет получать равномерно освещенные кадры и, с использованием функции компенсации заднего света, на всех кадрах становятся различимы все детали изображения.

В камере используется цифровой сигнальный процессор, управляющий подстройкой функций камеры и объектива к изменяемым условиям освещенности. Настройка камеры производится с помощью встроенного экранного меню.

Таблица 2 - Технические характеристики видеокамеры Computar GANZ ZC-NH403P

Все видеокамеры будут использоваться в одинаковых условиях. Выдвигаемые требования к видеокамерам также одинаковы, что позволит использовать одинаковые видеокамеры.

Объективы

Для данной видеокамеры был выбран варифокальный объектив Computar TG3Z3510AFCS с поддержкой режима «день и ночь».

Рисунок 17 - Варифокальный объектив Computar TG3Z3510AFCS

Объектив TG3Z3510FCS поставляется с кабелем длиной 9 см. и смонтированным 4-штырьковым разъемом автодиафрагмы (AUTO IRIS), что позволяет удаленно изменять кратность увеличения.

Таблица 3 - Технические характеристики варифокального объектива Computar TG3Z3510AFCS

Термокожухи

Так как видеокамеры будут устанавливаться на улице, то вариант установки поворотных устройств был отклонен. Это обусловлено тем, что поворотные устройства ведущих мировых производителей рассчитаны для работы в температурном диапазоне от +(40-50)оС до -(20-30)оС, что не соответствует поставленным требованиям. К тому же необходимо учесть необходимость использования одной камеры несколькими операторами, а возможность управления камерой всеми пользователями приведет к неразберихе. Если необходимо смотреть в разные стороны, то более эффективным и надежным вариантом будет установка нескольких видеокамер. Такой подход дает возможность каждому пользователю смотреть то, что ему необходимо, вне зависимости от других пользователей. Все камеры будут размещены в специальных термокожухах. Хорошим выбором является кожух Computar CHOB.

Рисунок 18 - Термокожух Computar CHOB

Это довольно большой кожух, что позволяет использовать видеокамеру с трансфокатором и с дополнительными аксессуарами. Он имеет уровень защиты камеры IP54.

Аксессуары для термокожуха

Блок питания

Блок питания CH/PSU24, разработанный специально для термокожуха CHOB, имеет входное напряжение 230В, а выходное - 24В.

Рисунок 19 - Блок питания CH/PSU24

Нагреватель

Нагреватель служит для автоматического поддержания температуры внутри термокожуха. Он автоматически включается при температуре +15оС и отключается при +22оС.

Рисунок 20 - Нагреватели для кожухов серии CHxx

Для напряжения 12/24В мощность нагревателя составляет 20Вт, для напряжения 230В - 40Вт. Так как к термокожуху будет подведено напряжение 230В, то эффективнее будет подключить нагреватель также к напряжению 230В.

Очиститель

Для очистки внешней стороны стекла кожуха существуют специальные очистители.

Рисунок 21 - Очиститель WIP1

Очиститель WIP1 содержит двигатель (24 или 230 Вольт переменного тока) и “дворник” с алюминиевой несущей конструкцией. WIP1 предназначен для крепления на нижней стороне корпуса кожуха CHOB.

2.4 Устройства регистрации видеоизображения

Для регистрации видеоизображения, удобного его просмотра и быстрого просмотра необходимо использовать цифровое устройство записи. Это устройство должно обеспечивать доступ к ЛВС, обеспечивать достаточную скорость записи видеоизображения, а также иметь возможность просмотра записанного изображения без прерывания записи. В качестве такого устройства был выбран цифровой триплексный видеорегистратор DVR1604, сочетающий функции триплексного мультиплексора, видеосервера, квадратора, устройства регистрации видеоизображения и управления параметрами видеокамер.

Рисунок 22 - Цифровой триплексный видеорегистратор DVR1604 (вид спереди)

Рисунок 23 - Цифровой триплексный видеорегистратор DVR1604 (вид спереди)

Рисунок 24 - Цифровой триплексный видеорегистратор DVR1604 (схема подключения устройств)

Данный видеорегистратор позволяет записывать видеоизображение с 16-ти камер в режиме реального времени, имеет встроенный жесткий диск объемом 120 Гб (поддерживается до 8-ми жестких дисков). Имеется возможность выбора качества записи из 4-х предустановленных вариантов. Запись изображения производится в формат MPEG4 с разрешением 640х480. Также предустановленна операционная система RTOS, которая записана в энергонезависимой памяти, что повышает уровень защиты. К тому же видеорегистратор имеет встроенный веб-сервер, что позволяет просматривать изображение с любой камеры на любом компьютере с любым установленным веб-браузером при наличии прав доступа. Используя функцию квадратора можно наблюдать за изображением со всех видеокамер, подключенных к нему, одновременно. Для увеличения времени записи необходимо установить дополнительные жесткие диски. В качестве таковых были выбраны - Seagate 160Gb ST3160021A. Установкой двух таких жестких дисков в каждый видеорегитратор можно добиться возможностью записывать видеоизображение продолжительностью 72 часа для каждой видеокамеры.

2.5 Устройства вывода изображения

В качестве устройства вывода изображения, полученного с камер видеонаблюдения, был выбран жидкокристаллический монитор ZM-CL217NP.

Рисунок 25 - Жидкокристаллический монитор ZM-CL217NP

Такой монитор занимает мало места и позволяет удобно просматривать видеоизображение. Для установки монитора используется кронштейн ZMA-CL2DS.

Рисунок 26 - Кронштейн ZMA-CL2DS для монитора ZM-CL217NP

Также в качестве устройств вывода изображения можно будет использовать персональные компьютеры, подключенные к ЛВС железной дороги. Данная система удобна с точки зрения расположения пунктов наблюдения, т.к. позволяет при наличии прав пользователя не только просматривать изображение с любой видеокамеры на любом компьютере, подключенном к ЛВС, но и управлять любой камерой.

2.6 Передача видеосигнала

Так как железнодорожная станция города Тайшет имеет довольно большую протяженность, рациональным будет использование волоконно-оптического кабеля. Кроме того передача видеосигналов и цифровых данных через обычные «медные» кабели уже не может угнаться за постоянно растущими требованиями на передачу сигналов все высокого качества со все большими скоростями на все большие расстояния. Проблема состоит в том, что сопротивление коаксиальных кабелей и витых пар ограничивают расстоянии, на которое можно передавать сигналы. Более того, в любой системе проводники, передающие данные на большие расстояния, работают как гигантская антенна, на которую наводятся помехи от самых разных источников, в том числе наводки от близлежащих проводников, токи, наведенные паразитными магнитными полями, и другие посторонние источники электрических шумов. Оптическое волокно характеризуется гораздо большей пропускной способностью и меньшими потерями, чем коаксиальный кабель, что позволяет передавать изображения с высоким разрешением на весьма большие расстояния без применения маршрутных усилителей или репитеров. И поскольку сигнал передается в виде светового луча, а не электрического тока, система становится полностью невосприимчивой к любым видам электрических помех, в том числе и помех от соседних проводников или высоковольтных линий электропередач.

В качестве передатчика будет служить конвертер VT1000AC, который позволяет конвертировать входной сигнал с коаксиального кабеля от видеокамеры в оптический.

Рисунок 27 - Передатчик VT1000AC

Данный передатчик позволяет передавать сигнал на расстояние до 4 километров.

Таблица 4 - Технические характеристики передатчика VT1000AC

Как видно из технических характеристик передатчик может работать при достаточно низких температурах, что позволяет использовать его без нагревателей.

В качестве приемника будем использовать приемник VR1000, который передает сигнал, поступающий с волоконно-оптического кабеля, на коаксиальный.

Рисунок 28 - Приемник VR1000

Таблица 5 - Технические характеристики приемника VR1000

С помощью приемника VT1000AC и передатчика VR1000 сигнал от видеокамеры попадает на цифровой триплексный видеорегистратор DVR1604.

2.7 Интеграция в сеть передачи данных

Для интеграции системы телевизионного контроля в существующую сеть передачи данных был выбран коммутатор Cisco WS-C2950G. Этот коммутатор позволит связать систему видеонаблюдения с сетью передачи данных железной дороги, используя волоконно-оптические линии связи.

Рисунок 29 - Коммутатор Cisco WS-C2950G

Данный коммутатор позволит в дальнейшем расширить систему видеонаблюдения.

2.8 Размещение оборудования

Размещение видеокамер было оговорено со всеми представителями заинтересованных служб (НИС, ШЧ, ША) и представлено на рисунках 31-34. В результате получилось 59 комплектов видеокамер, из них 6 камер необходимо установить в нечетном отправочном парке, 5 камер - в нечетном сортировочном парке, 42 камеры - в четном парке отправления-прибытия и 6 камер - в четном сортировочном парке. На протяжении всей станции между железнодорожных путей установлены ригели и мачты освещения. Их можно использовать для установки камер видеонаблюдения.

Главный коммутационный узел будет располагаться в доме связи (ШЧ). Там будет установлены видеорегистраторы (так как камер необходимо 59, следовательно регистраторов должно быть 4), коммутатор, конвертеры видеосигнала (VR1000, 59шт.) и источники бесперебойного питания (5 шт.). Все это должно быть смонтировано в четыре 19-ти дюймовые стойки (шкафы). Общая схема организации промышденного телевидения изображена на рисунке 35.

Рисунок 30 - Схема размещения видеокамер в четном парке отправления-прибытия

Рисунок 31 - Схема размещения видеокамер в четном сортировочном парке

Рисунок 32 - Схема размещения видеокамер в нечетном отправочном парке

Рисунок 33 - Схема размещения видеокамер в нечетном сортировочном парке

Рисунок 34 - Организация промышленного телевидения на станции Тайшет

3. Экономическая часть

Экономическая эффективность разрабатываемой системы обеспечивается за счет следующих факторов:

Предупреждение, и как следствие значительное сокращение случаев воровства;

Повышение качества контроля и регулирования;

Ускорение разрешения конфликтных ситуаций;

Сокращение штата сотрудников.

Оценка затрат на создание и внедрение системы телевизионного контроля приведена в таблице 7 на странице 60.

Наблюдение за безопасностью и сохранностью составов, находящихся на территории станции возложено на обходчиков. Их работа проходит в три смены, по 12 человек в каждой. В их обязанности входит обход территории и проверка составов.

В результате внедрения системы видеонаблюдения такая численность обходчиков является избыточной, что приведет к сокращению до двух смен. Это, в свою очередь приведет к экономии, которую можно посчитать по формуле:

Э = ЗП * КЧ * М, где Э - экономия

ЗП - заработная плата

КЧ - количество человек

М - месяцы

Так как зарплата обходчиков составляет 12000 рублей в месяц, то получаем экономию:

Э = 12000*12*12 = 1728000 рублей в год

Плановые убытки в результате аварийных ситуаций составляют 1500000 рублей в год. После внедрения планируется сокращение до 80000 рублей. Плановые убытки по воровству составляют 3000000 рублей в год, после внедрения - 140000 рублей.

Исходя из этого, получаем увеличение дохода

1728000+(1500000-80000)+(3000000-140000)=6008000 рублей в год

Следовательно, срок окупаемости системы составляет немногим менее года.

Таблица 6 - Оценка затрат на оборудование

Таблица 7 - Сводная таблица

4. Безопасность жизнедеятельности

Задача безопасности жизнедеятельности состоит в обеспечении нормальных условий деятельности людей, их жизни, в защите человека и природной среды от воздействия вредных факторов, превышающих нормативно-допустимых уровней. Поддержание оптимальных условий деятельности и отдыха человека создает предпосылки для проявления наивысшей работоспособности и продуктивности.

Операторы будут использовать компьютеры для просмотра видеоизображения и, следовательно, при длительном использовании компьютер - это источник профессиональных заболеваний. Это предъявляет к каждому пользователю персонального компьютера требования - знать о вредном воздействии машин на организм человека и необходимых мерах защиты, чтобы сохранить здоровье и производительно работать на компьютере в течении рабочего дня.

Для того чтобы человек мог плодотворно работать, ему необходимо создать оптимальные условия для выполнения его производственных обязанностей. Существует целый ряд норм, выполнение которых позволяет во многом обеспечить такие условия, а также уменьшить негативное влияние техники на здоровье работника. Для успешной работы очень важно правильно спланировать рабочее место, которое должно удовлетворять требованиям удобства выполнения работ, рационального использования площадей и объемов, соблюдения правил техники безопасности. При планировании рабочего места необходимо учитывать удобство расположения дисплеев, принтеров, системного блока, клавиатуры, рабочего стола пользователя, а также зоны досягаемости рук оператора. Эти зоны установлены на основании антропометрических данных человеческого тела и приводятся в соответствующих справочниках. Условия эксплуатации вычислительной техники также накладывают ряд условий на параметры микроклимата, так как перегрев аппаратуры может привести к выходу ее из строя, а слишком низкая температура приводит к проблемам при запуске винчестеров и ошибкам чтения с гибких дисков.

Важно, чтобы рабочее место было хорошо освещено. Лучше всего если свет падает слева. Необходимо также предусмотреть искусственное освещение, например, в виде люминесцентных ламп. В любом случае, прямой свет не должен попадать на экран монитора, что очень сильно понижает контрастность. Кроме того, вредными являются резкие перепады освещенности - когда экран стоит в тени, а за спиной оператора находится окно или ярко освещенная стена - в этом случае экран превращается в зеркало, на котором видно все, что происходит за спиной оператора, но не видно то, что происходит на самом экране. При этом намного ускоряется утомляемость глаз, хотя, в отличие от первого случая и можно кое как работать.

Для борьбы с вредными факторами подобного рода применяются защитные экраны, которые неплохо работают, когда нужно повысить контрастность, но к сожалению, большинство из них дает более сильные блики, чем сам экран.

Рекомендуется после каждых двух часов работы за дисплеем делать пятнадцатиминутный перерыв, а после четырех часов - часовой. Этот режим позволит избежать переутомления.

4.1 Анализ опасных и вредных факторов в служебных помещениях

В процессе труда человек вступает во взаимодействие с различными предметами, другими людьми. Кроме этого на него воздействуют параметры производственной обстановки (температура, влажность, подвижность воздуха, шум и т.д.). Это характеризует определенные условия, в которых протекает труд человека. От условий труда в большой степени зависят здоровье и работоспособность человека, его отношение к труду.

При плохих условиях резко снижается производительность, и создаются предпосылки для возникновения травматизма и профессиональных заболеваний.

Производственный фактор называется опасным, если его воздействие на работающего в определенных условиях приводит к травматизму или другому резкому ухудшению здоровья человека в предельно короткий срок. Если же производственный фактор приводит к снижению работоспособности и как следствие, к заболеванию, то его считают вредным. ГОСТ 12.0.002. - 80.

ГОСТ 12.0.003 - 74 содержит классификацию элементов условий труда, выступающих в роли опасных и вредных производственных факторов. Они подразделяются на 4 группы:

- физические;

- химические;

- биологические;

- психофизические.

В таблице 2.1 приведены опасные и вредные факторы, влияющие на работников в служебных помещениях. Целью нашей работы является устранение или уменьшение воздействия вредных и опасных факторов на здоровье работников.

Таблица 8 - Опасные и вредные факторы в служебных помещениях

Предлагаемые мероприятия направлены на защиту от вредных и опасных факторов в служебных помещениях. Они могут быть сгруппированы, как:

Гигиенические:

нормирование факторов производственной среды, влияющих на здоровье и работоспособность.

оздоровление условий труда путем уменьшения и ликвидации вредных факторов производственной среды.

Физиологические:

устройство рабочего места и использование инструментов, машин и оборудования в соответствии с физиологическими требованиями.

внедрение физиологически обоснованных режимов труда и отдыха.

Уменьшение умственной и эмоциональной напряженности труда.

Психологические:

учет психологических особенностей личности при выборе профессии и соответствия их требованиям, предъявляемым особенностям труда (профессиональная ориентация и отбор).

разработка и внедрение мероприятий по созданию благоприятного климата в коллективе, высокой заинтересованности в труде и его результатах.

Эстетические:

соблюдение требований технической эстетики при оформлении интерьеров, расположении оборудования, цветовом оформлении и т.п.

4.2 Организация рабочих мест в помещении

Рабочее место - это первичное звено производственной структуры предприятия, представляет собой трехмерную пространственную зону приложения труда, созданную на основании действующих трудовых норм, оснащенную необходимыми средствами, предназначенную для трудовой деятельности одного или нескольких исполнителей.

Состояние рабочих мест, их организация напрямую определяют уровень организации труда на предприятии, кроме этого организация рабочего места непосредственно формирует обстановку, в которой постоянно находится работник на производстве, что влияет на его самочувствие, настроение, работоспособность и, в конечном итоге, на производительность труда.

Для каждого рабочего места устанавливается характерное сочетание признаков, определяемых отраслевой принадлежностью, видом и типом производства, функциями и профессией работника, степенью механизации или автоматизации труда, уровнем специализации, исходя из особенностей труда, производится организация рабочего места, его техническое оснащение и обслуживание.

Уровнем организации и обслуживания рабочего места является степень соответствия условий охраны и безопасности труда установленным государственным стандартам качества. Определение уровня проводят в ходе аттестации рабочих мест, на основании которой принимаются управленческие решения о целесообразности использования или ликвидации рабочего места; об улучшении или совершенствовании условий труда.

Рассмотрим организацию рабочих мест служащих, поскольку от нее во многом зависит эффективность всей управленческой деятельности.

При распределении служебных помещений в офисах учитываются прежде всего роль и функции в управленческой структуре тех подразделений, для которых предназначаются. Так, кабинеты первых руководителей, комнаты для ведения переговоров помещаются в наиболее спокойных частях зданий с удобным и по возможности изолированным подходом к ним. Подразделения, работа которых связана с приемом большого числа посетителей со стороны, например отделы кадров, располагаются на нижних этажах максимально близко от главного входа. Остальные же подразделения (как и отдельные рабочие места) группируются прежде всего в соответствии с существующими взаимосвязями, что позволяет сократить излишнее хождение по офису.

В качестве служебных помещений могут использоваться залы на несколько десятков человек; средние по размеру комнаты на 5-6 работников; кабинеты на одного или на двоих. Каждый вариант имеет свои преимущества и свои недостатки. Так, в больших помещениях лучше используется полезная площадь; удобнее менять планировку; дешевле обходится отопление, освещение, вентиляция; наконец, люди в любой момент могут свободно общаться друг с другом. Но здесь труднее сосредоточиться, больше соблазнов отвлечься на посторонние дела и разговоры и в целом выше утомляемость. Чтобы как-то ослабить влияние этих факторов, в больших помещениях используются легкие передвижные перегородки.

Сами помещения в идеале должны быть прямоугольными с соотношением сторон от 1:1 до 1:2 и планироваться так, чтобы при необходимости в них нашлось место для установки дополнительного оборудования и организации новых рабочих мест. Но в любом случае между ними должны сохраняться проходы от 55 до 100 см., обеспечивающие свободное передвижение работников и их доступ к оборудованию.

Немаловажную роль в повышении эффективности труда служащих играет удобная мебель, соответствующая физиологическим и антропометрическим характеристикам людей. Такая мебель собирается из унифицированных стандартных элементов, позволяющих при необходимости без труда составлять новые комбинации.

Haбop мебели должен давать возможность размещать весь комплекс технических средств управленческой деятельности -- компьютер, пишущую машинку, телефон и т.п. (обычно на небольших специальных столиках), а так же необходимое количество документов. Для работы предпочтительно использовать двухтумбовый стол или однотумбовый с левосторонней тумбой для ящиков и стулья на колесиках с подъемно-поворотным механизмом. Все это в сочетании с правильным освещением (свет должен падать слева или спереди) обеспечивает оптимальную рабочую позу, свободную и удобную, сохраняющую прямую осанку (наклон допустим не более 10-15') и позволяющую при необходимости как сидеть, так и стоять.

Рабочее место и его оснащение является важнейшей составной частью условий труда. Существует четыре группы условий труда: социально-гигиенические, физиологические, психологические, эстетические.

К первой группе относится состояние воздуха, шум, вибрация, излучения, освещенность рабочих мест и т.п. Их параметры легко формируются на основе стандартов санитарных служб. Во вторую группу входят нагрузки на организм, возникающие в процессе трудовой деятельности, в том числе связанные с использованием машин и оборудования. Здесь можно нормировать лишь степень тяжести и монотонности работы. Третью группу составляют такие элементы, как морально-психологический климат и характер взаимоотношений между членами коллектива. Четвертую группу образует интерьер производственных помещений, предметная среда, эргономические требования к оборудованию. Условия труда, представленные третьей и четвертой группами, поддаются количественному описанию, а поэтому и не могут нормироваться; здесь возможно высказывать лишь качественные рекомендации достаточно общего плана.

Благоприятные условия труда способствуют духовному и физическому комфорту работников, их стремлению к творчеству, непосредственно влияют на повышение производительности труда. Неблагоприятные же вызывают переутомление, формирование профессиональных заболеваний, что увеличивает затраты и снижает общую эффективность деятельности фирмы. Поэтому на условия труда должно быть направлено пристальное внимание ее высшего руководства.

4.3 Создание рационального освещения рабочих мест

Освещение в служебном помещении осуществляется естественным светом, т.е. через одно большое окно, и системой искусственного комбинированного освещения. Для общего освещения используются лампы накаливания. Светильники общего освещения в помещении размещены над рабочими столами, что создает равномерное освещение служебных помещений. При комбинированном освещении используются светильники местного освещения, которые предназначены для создания высоких уровней освещенности. При устройстве комбинированного освещения соблюдены санитарные нормы. Светильники общего освещения обеспечивают не менее 10% освещенности рабочего места.

4.4 Обеспечение оптимальных метеорологических условий

В служебных помещениях должны быть обеспечены оптимальные параметры микроклимата, позволяющие сохранять нормальное функционирование организма и высокую работоспособность персонала, труд которого согласно ГОСТ 12.1.005-88 отнесен к категориям легких (работы, производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой, но не требующие систематического физического напряжения или поднятия и переноса тяжестей)- 1а и 1б с теплозатратами до 174 Вт. (табл.5.1).

Используются системы отопления - водяное с радиаторами. Вентиляция в здании естественная, неорганизованная (воздух поступает и удаляется через окна, двери).

Рекомендации по оптимизации микроклимата:

В холодный и переходный сезон года ставить дополнительные электрические нагревательные приборы для повышения температуры в помещении;

В теплый сезон года больше открывать окна, или создавать организованную естественную вентиляцию.

4.5 Эргономические решения по организации рабочих мест

Таблица 9 - Размеры рабочего места с нерегулируемыми параметрами

При работе сидя рабочее место обеспечивает выполнение трудовых операций в пределах зоны досягаемости моторного поля как вертикальной, так и горизонтальной плоскостях. При работе стоя оптимальное положение тела работающего не достигается из-за низкого стола. Для улучшения положения работающего предлагается ставить столы более высокие.

Организация рациональных режимов труда и отдыха Рациональный режим труда и отдыха устанавливается с учетом психофизической напряженности труда работников и динамики работоспособности. Предусматривается строгое соблюдение регламентированных перерывов на обед и два регламентированных перерыва по 15 минут. При восьми часовом графике работы обед должен быть через 4 часа от начала работы, дополнительные перерывы предусмотрены через 3 часа от начала работы и за 2 часа до ее окончания.

Для соблюдения эргономических требований к организации рабочего места работников аппарата управления и во избежание заболеваний и снижения работоспособности необходимо выполнить следующее:

оптимизировать положение тела работающего при положении сидя за счет установки офисной мебели - столов, стульев и подставок для ног с регулируемыми параметрами, позволяющими приводить их в соответствии с антрометрическими характеристиками служащих. .(Стул или кресло должен иметь саморегулирующее устройство, подлокотники и спинку, угол наклона, который будет, изменятся в пределах 90-100 градусов к плоскости сидения, высота опорной поверхности спинки должна составлять 300 мм и соответствовать по форме изгибам позвоночника в его поясной - грудном отделе, ширина сидения можно быть только 700 мм, глубина 380 мм, подставка для ног должна иметь рифленую поверхность).

При установлении мебели с вышеперечисленными параметрами необходимо: также обеспечить выполнение трудовых операций в пределах зоны досягаемости поля, как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях. При этом будут обеспечены прямые и свободные положения корпуса тела работающего или наклон его вперед не более чем на 15 градусов:

при работе сидя величина угла в тазобедренных, коленных и голеностопных суставах должна составлять не менее 90, оптимальные углы в суставах 98 - 103;

для снятия нервного и физического перенапряжения необходимо использовать функциональную музыку. Такая музыка предупреждает утомляемость, улучшает настроение и способствует росту производительности труда на 5 - 20%.

4.6 Обеспечение требований технической эстетики

Эстетическое оформление служебных помещений отделов работников управления соответствует СНИП 181-70. В соответствии с этими требованиями цветовое оформление помещений, где осуществляется работа с умственным напряжением и элементами монотонности, решено следующим образом: стены комнат, оконные рамы которых ориентированы на юго-восток, окрашены в светло - салатовый цвет с коэффициентом отражения 0,52, а стены комнат, оконные проемы которых ориентированы на северо-запад, окрашены в светло-оранжевый цвет. Для гармоничного сочетания с данными тонами, установленная мебель имеет светло-коричневые оттенки, обивка стульев и кресел красного цвета, что гармонирует с оранжевым и зеленым, «ликвидируя», таким образом, монотонный характера.

Согласно рекомендациям СНИП 181-70 пол покрыт линолеумом коричневого цвета, а потолок покрашен в белый цвет. При таком выборе цветовой гаммы осуществляется требуемый перепад яркости, что не приводит к зрительному утомлению при переводе взгляда с одной поверхности на другую. Отдельные элементы (папки, органайзеры, письменные принадлежности, картины и искусственные цветы) выбраны ярких цветов, что тоже ликвидирует элементы монотонности труда. Также в служебных помещениях, на основе требований производственной эстетики, имеются зеленые (живые) насаждения, аквариумы.

4.7 Защита от шума

Источником шума в помещении является пишущие машинки, электровычислительная техника, разговаривающие служащие, клиенты, уличный автотранспорт. Уровень шума не превышает предельно-допустимый уровень, предусмотренный ГОСТ 12.1.003-88, что отображено в таблице 10.

Таблица 10 - Допустимые уровни звукового давления и звуки на рабочих местах

Для уменьшения уровня шума проводятся следующие мероприятия:

установка звукопоглощающих прокладок из резины, в местах прохождения воздуховодов через стены помещений;

устранение не плотностей в дверных и оконных проемах;

проведение облицовки верхней части стен в комнатах с печатающей вычислительной техникой - герметичным материалом;

установка печатающей и вычислительной техники на резиновые прокладки.

4.8 Защита от вредных факторов

Источниками загрязнения служебных помещений могут быть вредные вещества внешней среды и более 100 соединений, выделяющихся из строительных конструкций, ткани мебельной обивки, одежды, обуви и биоактивные выделения (антропоксины) самого человека. Основываясь на ГОСТ 12.1.005-88 данные приведены в таблице 9.1

Для снижения концентрации вредных веществ в помещении должен быть обеспечен воздухообмен, при котором на каждого работающего следует подавать не менее 30 м/ч наружного воздуха, если удельный объем помещения менее 20 м3 и не менее 20м3/ч, если удельный объем помещения более 20 м3/ч (СН 4088-86).

Таблица 11 - Характеристика вредных веществ, содержащихся в воздухе служебного помещения

4.9 Обеспечение электробезопасности и пожаробезопасности

Помещение оператора относится согласно ПУЭ к классу помещения без повышенной опасности, т.е. здесь отсутствуют условия, создающие «повышенную опасность» или «особую опасность».

Во избежание поражения людей электрическим током розетки, которыми пользуются для включения электорприборов согласно ГОСТ 12.1.030-81, заземлены. Все токоведущие провода надежно изолированы, проводятся регулярные проверки изоляции в сетях и потребителях тока. Конструкции электроустановок соответствуют условиям их эксплуатации и обеспечивает защиту персонала от соприкосновения с токоведущими частями, а оборудования - от попадания внутрь посторонних тел и воды.

Помещение офиса согласно ОНТП-24-86, относится к категории «В», так как здесь находятся твердые сгораемые вещества, которые под воздействием огня воспламеняются, тлеют и обугливаются и продолжают гореть, тлеть или обугливаться после удаления источника зажигания. Помещение офиса расположено в восьмиэтажном здании, основные несущие строительные конструкции которого выполнены из кирпича и имеют согласно СниП 2.01.02-85, III-ю степень огнестойкости, с минимальным пределом огнестойкости 2 часа.

В помещении имеются первичные средства пожаротушения воздушно-пенные огнетушители.

4.10 Факторы трудового процесса

Тяжесть труда - характеристика трудового процесса, отражающая преимущественную нагрузку на опорно-двигательный аппарат и функциональные системы организма (сердечно - сосудистую, дыхательную и др.), обеспечивающие его деятельность. Тяжесть труда характеризуется физической динамической нагрузкой, массой поднимаемого и перемещаемого груза, общим числом стереотипных рабочих движений, величиной статической нагрузки, формой рабочей позы, степенью наклона корпуса, перемещениями в пространстве.

Напряженность труда - характеристика трудового процесса, отражающая нагрузку преимущественно на центральную нервную систему, органы чувств, эмоциональную сферу работника. К факторам, характеризующим напряженность труда, относятся: интеллектуальные, сенсорные, эмоциональные нагрузки, степень монотонности нагрузок, режим работы.

Опасный производственный фактор - фактор среды и трудового процесса, который может быть причиной острого заболевания или внезапного резкого ухудшения здоровья, смерти. В зависимости от количественной характеристики и продолжительности действия отдельные вредные производственные факторы могут стать опасными. Гигиенические нормативы условий труда (ПДК, ПДУ) - уровни вредных производственных факторов, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не должны вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений. Соблюдение гигиенических нормативов не исключает нарушение состояния здоровья у лиц с повышенной чувствительностью. Примечание. Гигиенические нормативы обоснованы с учетом 8-часовой рабочей смены. При большей длительности смены в каждом конкретном случае возможность работы должна быть согласована с органами и организациями госсанэпиднадзора.

Экспозиция - количественная характеристика интенсивности и продолжительности действия вредного фактора. Профессиональный риск - это величина вероятности нарушения (повреждения) здоровья с учетом тяжести последствий в результате неблагоприятного влияния факторов производственной среды и трудового процесса. Оценка профессионального риска проводится с учетом величины экспозиции последних, показателей состояния здоровья и утраты трудоспособности работников. Защита временем - уменьшение вредного действия неблагоприятных факторов производственной среды и трудового процесса на работающих за счет снижения времени их действия: введение внутрисменных перерывов, сокращение рабочего дня, увеличение продолжительности отпуска, ограничение стажа работы в данных условиях. Здоровье - это состояние полного физического, духовного и социального благополучия, а не только отсутствие болезней или физических дефектов (преамбула Устава Всемирной Организации Здравоохранения). Профессиональные заболевания - заболевания, в возникновении которых решающая роль принадлежит воздействию неблагоприятных факторов производственной среды и трудового процесса.

Профессиональная заболеваемость - показатель числа вновь выявленных в течение года больных с профессиональными заболеваниями и отравлениями, рассчитанный на 100, 1000, 10000, 100000 работающих, подвергающихся воздействию вредных факторов производственной среды и трудового процесса. Производственно-обусловленная заболеваемость - заболеваемость (стандартизованная по возрасту) общими заболеваниями различной этиологии (преимущественно полиэтиологичных), имеющая тенденцию к повышению по мере увеличения стажа работы в неблагоприятных условиях труда и превышающая таковую в профессиональных группах, не контактирующих с вредными факторами.

Трудоспособность - состояние человека, при котором совокупность физических, умственных и эмоциональных возможностей позволяет трудящемуся выполнять работу определенного объема и качества (Руководство по врачебной и трудовой экспертизе).

Работоспособность - состояние человека, определяемое возможностью физиологических и психических функций организма, которое характеризует его способность выполнять конкретное количество работы заданного качества за требуемый интервал времени.

Рабочий день (смена) - установленная законодательством продолжительность (в часах) работы в течение суток.

4.11 Выводы по безопасности труда

Безопасность труда - это не только здоровье трудящихся, по и мощный экономический фактор, так как улучшение условий труда и экологической обстановки ведет к увеличению его производительности, сокращению выплат по больничным листам и нетрудоспособности, по возмещению ущерба здоровью.

В ходе анализа безопасности жизнедеятельности был сделаны рекомендации по усовершенствованию системы безопасности жизнедеятельности:

Ввести регулярные медицинские осмотры работников и исследования окружающей среды на производственных участках и в служебных помещениях.

Организовать озеленение помещений комнатными растениями, целесообразно организовать комнату отдыха с мягкой мебелью и музыкальным оформлением.

В связи с тем, что фактические значения температуры и влажности воздуха не соответствуют оптимальным, рекомендуется: провести мероприятия по герметизации оконных и дверных проемов с целью устранения сквозняков.

В теплый сезон года больше открывать окна, или создавать организованную естественную вентиляцию.

В холодный и переходный сезоны использовать дополнительные электрообогреватели масляного типа.

В целях защиты персонала от негативного воздействия окружающей среды, следует:

Устранение не плотности в дверных и оконных проемах.

Установка звукопоглощающих прокладок из резины в местах прохождения воздуховодов через стены помещений.

установить шумоизолирующие окна и двери

установить системы кондиционирования воздуха;

установить вентиляционные фильтрующие системы.

Заключение

В результате дипломного проектирования была решена поставленная задача - разработка проекта системы видеонаблюдения. Было проведено изучение существующего рынка оборудования и выбрано оптимальное, удовлетворяющее поставленным требованиям. Расположение компонентов системы телевизионного контроля было согласовано с управлением Восточно-Сибирской железной дороги, а также с работающими на объекте службами (НИС, ШЧ, ША). Данная система является выгодной с экономической точки зрения, так как имеет срок окупаемости немногим менее одного года, что достигается за счет предупреждения случаев воровства и аварийных ситуаций. Также разработанная система видеонаблюдения позволит повысить качество работы, выполняемой сотрудниками, так как позволит наблюдать не только за поездами, но и за деятельностью работников.

Список использованных источников

1. CCTV. Библия охранного телевидения / В. Дамьяновски - Ай-Эс-Эс Пресс, 2003. - 298 с.

2. CCTV Инфо: Газета / 2003. - 24 с.

3. CCTV Фокус: Журнал / №5 - Ай-Эс-Эс Пресс, 2003. - 84 с.

4. CCTV Фокус: Журнал / №4 - Ай-Эс-Эс Пресс, 2003. - 80 с.

5. CCTV Фокус: Журнал / №3 - Ай-Эс-Эс Пресс, 2003. - 74 с.

6. CCTV Фокус: Журнал / №2 - Ай-Эс-Эс Пресс, 2003. - 78 с.

7. CCTV Фокус: Журнал / №1 - Ай-Эс-Эс Пресс, 2003. - 72 с.

8. Cisco Systems, Inc. Режим доступа: [http://www.cisco.com]

9. International Fiber Systems - Fiber Optic Communications Products. Режим доступа: [http://ifs.com]

10. АРМО-Системы: охранные системы видеонаблюдения. Режим доступа: [http://www.armosystems.ru]

11. Видеонаблюдение. Режим доступа: [http://www.dmf.ru]

12. ГОСТ 7.1-84. Режим доступа: [http://www.bibliography.ru/method/gosts/7-1/7_1.htm]

13. ГОСТ 7.12-93. Режим доступа: [http://www.bibliography.ru/method/gosts/7-12/7_12.htm]

14. ГОСТ 7.32-91. Режим доступа: [http://www.bibliography.ru/method/gosts/7-32/7_32.htm]

15. ГОСТ 7.9-95. Режим доступа: [http://www.bibliography.ru/method/gosts/7-9/7_9.htm]

16. Индустрия безопасности. Дайджест отрасли: Журнал - Гротек, 2004. - 102 с.

17. Компания «Безопасность». Режим доступа: [http://www.bezopasnost.ru]

18. Компания «ЭДВАНС-С». Режим доступа: [http://www.anw.ru]

19. Официальный сайт CBC-Group. Режим доступа: [http://www.cbc.ru]

20. Системы телевизионного наблюдения. / Никулин О.Ю., Петрушин А.Н. - Ай-Эс-Эс Пресс, 2002. - 322 с.

21. Скрытая камера: Журнал / №12 - Тинко, 2003. - 54 с.

22. Скрытая камера: Журнал / №10 - Тинко, 2003. - 50 с.

23. Скрытая камера: Журнал / №9 - Тинко, 2003. - 50 с.

24. Скрытая камера: Журнал / №8 - Тинко, 2003. - 62 с.

25. Эвриком - Кузбасс: Устройство CCTV. Режим доступа: [http://evrikom.ru/facilities/str_cctv.shtml]

Приложение 1

Список сокращений и обозначений

Приложение 2

Классификация степеней защиты кожухом, стоящей в нем видеокамеры