Đồ Án môn học nhập môn nghành Điện tử viễn thông Đề tài thiết kế hệ thống giám sát an ninh thông minh

Giới thiệu  Hệ thống giám sát an ninh thông minh IP camera system là một hệ thống sử dụng các camera IP để ghi lại hình ảnh và âm thanh tại các khu vực cần được giám sát..  Hệ thống tr

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải

KHOA: ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

-ĐỒ ÁN MÔN HỌC NHẬP MÔN NGHÀNH ĐIỆN TỬ-VIỄN THÔNG

ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIÁM SÁT AN NINH THÔNG

MINH

Sinh viên: Phan Đình Phúc

Mã sinh viên: 231432318 Lớp: ĐTVT1

GV hướng dẫn: Trần Văn Hưng

HỌC KỲ 1 NĂM HỌC 2023-2024

Contents

1.Tổng quan về thiết kế sản phẩm 3

1.1.Giới thiệu 3

1.2 Mục tiêu 3

1.3 Ưu điểm 3

1.4.Ứng dụng 4

1.5.Lí do chọn đề tài sản phẩm 4

2.Dự án thiết kế sản phẩm 5

2.1.Mục tiêu, nhiệm vụ của việc thiết kế hệ thống giám sát an ninh thông minh 5

2.2.Yêu cầu kĩ thuật 7

2.3.Thiết kế hệ thống 8

2.4.Lựa chọn thiết bị 9

2.5.Tính toán, thiết kế hệ thống 14

2.6 Phân chia nhiệm vụ 17

2.7.Tiến độ chương trình 17

2.8.Khó khăn trong quá trình 19

2.9.Cách giải quyết 21

2.10.Kiểm tra năng suất 22

2.11.Nâng cao hiệu suất 24

3.Kết luận 25

3.1.Kết luận 25

3.2.Ý nghĩa của dự án 26

3.3.Thông tin, hình ảnh tham khảo 26

1.Tổng quan về thiết kế sản phẩm

1.1 Giới thiệu

 Hệ thống giám sát an ninh thông minh (IP camera system) là một hệ thống

sử dụng các camera IP để ghi lại hình ảnh và âm thanh tại các khu vực cần được giám sát Hệ thống này có thể được sử dụng để giám sát an ninh, giao thông, trật tự công cộng,

 Các thành phần chính của hệ thống giám sát an ninh thông minh bao gồm:

 Thiết bị đầu cuối: Các camera IP được lắp đặt tại các vị trí cần được giámsát Camera IP có nhiều loại khác nhau, với các tính năng và khả năng khác nhau

 Hệ thống truyền dẫn: Hệ thống truyền dẫn được sử dụng để truyền tải dữ liệu hình ảnh và âm thanh từ các camera IP về hệ thống lưu trữ Hệ thốngtruyền dẫn có thể sử dụng cáp quang, cáp đồng trục hoặc mạng không dây

 Hệ thống lưu trữ: Hệ thống lưu trữ được sử dụng để lưu trữ dữ liệu hình ảnh và âm thanh từ các camera IP Hệ thống lưu trữ có thể sử dụng ổ cứng, ổ SSD hoặc đám mây

 Hệ thống giám sát: Hệ thống giám sát được sử dụng để theo dõi, giám sátcác dữ liệu hình ảnh và âm thanh được lưu trữ Hệ thống giám sát có thể được cài đặt trên máy tính, điện thoại thông minh hoặc máy tính bảng

Ưu điểm của hệ thống giám sát an ninh thông minh so với các loại hệ thống giám sát an ninh truyền thống:

• Có khả năng truyền tải dữ liệu hình ảnh và âm thanh với tốc độ cao, giúp dễ dàng theo dõi, giám sát các hoạt động tại khu vực được giám sát

• Có khả năng phát hiện và cảnh báo các sự cố, hành vi vi phạm pháp luật, giúp nâng cao hiệu quả phòng chống tội phạm

• Có thể kết nối với các thiết bị khác, như điện thoại thông minh, máy tính bảng, giúp người dùng dễ dàng theo dõi, giám sát từ xa

1.4 Ứng dụng

Ứng dụng của hệ thống giám sát an ninh thông minh:

• Giám sát an ninh tại các khu dân cư, trường học, bệnh viện,

• Giám sát an ninh tại các doanh nghiệp, nhà máy,

• Giám sát an ninh giao thông, trật tự công cộng,

Với sự phát triển của công nghệ, hệ thống giám sát an ninh thông minh ngàycàng được cải tiến về tính năng và khả năng Trong tương lai, hệ thống giám sát an ninh thông minh sẽ trở thành một phần không thể thiếu trong hệ thống

an ninh của các quốc gia, tổ chức và cá nhân

Hệ thống giám sát an ninh thông minh là một hệ thống sử dụng các camera

IP để ghi lại hình ảnh và âm thanh tại các khu vực cần được giám sát Hệ thống này có nhiều ưu điểm vượt trội so với các loại hệ thống giám sát an ninh truyền thống, như:

• Có khả năng truyền tải dữ liệu hình ảnh và âm thanh với tốc độ cao, giúp dễ dàng theo dõi, giám sát các hoạt động tại khu vực được giám sát

• Có khả năng phát hiện và cảnh báo các sự cố, hành vi vi phạm pháp luật, giúp nâng cao hiệu quả phòng chống tội phạm

• Có thể kết nối với các thiết bị khác, như điện thoại thông minh, máy tính bảng, giúp người dùng dễ dàng theo dõi, giám sát từ xa

Với những ưu điểm trên, hệ thống giám sát an ninh thông minh là một giải pháp hiệu quả để đảm bảo an ninh trật tự cho người dân Do đó, việc nghiên

cứu và thiết kế hệ thống giám sát an ninh thông minh là một đề tài có ý nghĩa thực tiễn và khoa học.

Ngoài ra, hệ thống giám sát an ninh thông minh còn có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, như:

• Giám sát an ninh tại các khu dân cư, trường học, bệnh viện,

• Giám sát an ninh tại các doanh nghiệp, nhà máy,

• Giám sát an ninh giao thông, trật tự công cộng,

Với những ứng dụng rộng rãi như vậy, việc nghiên cứu và thiết kế hệ thống giám sát an ninh thông minh có ý nghĩa to lớn trong việc nâng cao hiệu quả hoạt động của các tổ chức, cá nhân

Tóm lại, lý do chọn đề tài thiết kế hệ thống giám sát an ninh là vì:

• Hệ thống giám sát an ninh thông minh là một giải pháp hiệu quả để đảm bảo an ninh trật tự cho người dân

• Hệ thống giám sát an ninh thông minh có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau

• Việc nghiên cứu và thiết kế hệ thống giám sát an ninh thông minh có ýnghĩa thực tiễn và khoa học

an ninh thông minh cần đáp ứng các mục tiêu sau:

• Phòng ngừa, phát hiện và xử lý các hành vi vi phạm pháp luật Hệ thống giám sát an ninh thông minh cần được thiết kế để có khả năng ghi lại hình ảnh và âm thanh tại các khu vực cần được giám sát Từ đó, hệ thống có thể phát hiện các hành vi vi phạm pháp luật và cảnh báo cho các cơ quan chức năng kịp thời xử lý

Mục tiêu của việc thiết kế hệ thống giám sát an ninh thông minh

• Giúp nâng cao hiệu quả hoạt động của các tổ chức, cá nhân Hệ thống giám sát an ninh thông minh có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, như:

o Giám sát an ninh tại các khu dân cư, trường học, bệnh viện,

o Giám sát an ninh tại các doanh nghiệp, nhà máy,

o Giám sát an ninh giao thông, trật tự công cộng,

• Đảm bảo an toàn cho tài sản và con người Hệ thống giám sát an ninh thông minh có thể giúp ngăn chặn các hành vi trộm cắp, phá hoại tài sản và bảo vệ an toàn cho con người

Nhiệm vụ của việc thiết kế hệ thống giám sát an ninh thông minh

Để đạt được các mục tiêu trên, việc thiết kế hệ thống giám sát an ninh thông minh cần thực hiện các nhiệm vụ sau:

• Xác định nhu cầu và yêu cầu của người dùng Bước đầu tiên trong việc thiết kế hệ thống giám sát an ninh thông minh là xác định nhu cầu và yêu cầu của người dùng Điều này bao gồm việc xác định khu vực cần được giám sát, loại hình hoạt động tại khu vực đó, các hành vi vi phạm pháp luật

có thể xảy ra,

• Lựa chọn thiết bị phù hợp Sau khi xác định được nhu cầu và yêu cầu của người dùng, cần lựa chọn thiết bị phù hợp cho hệ thống giám sát an ninhthông minh Các thiết bị cần được lựa chọn dựa trên các tiêu chí sau:

o Độ phân giải của camera: Độ phân giải càng cao thì hình ảnh thu đượccàng rõ nét, giúp dễ dàng phát hiện các hành vi vi phạm pháp luật

o Khả năng chống rung, chống nhiễu: Camera phải có khả năng chống rung, chống nhiễu tốt để đảm bảo chất lượng hình ảnh trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt

o Khả năng phát hiện và cảnh báo: Hệ thống giám sát an ninh thông minh cần có khả năng phát hiện và cảnh báo các hành vi vi phạm pháp luật

• Thiết kế hệ thống truyền dẫn Hệ thống truyền dẫn được sử dụng để truyền tải dữ liệu hình ảnh và âm thanh từ các camera IP về hệ thống lưu trữ

Hệ thống truyền dẫn cần có khả năng truyền tải dữ liệu với tốc độ cao để đảm bảo chất lượng hình ảnh và âm thanh

• Thiết kế hệ thống lưu trữ Hệ thống lưu trữ được sử dụng để lưu trữ

dữ liệu hình ảnh và âm thanh từ các camera IP Hệ thống lưu trữ cần có dunglượng đủ lớn để lưu trữ dữ liệu trong thời gian dài

• Thiết kế hệ thống giám sát Hệ thống giám sát được sử dụng để theo dõi, giám sát các dữ liệu hình ảnh và âm thanh được lưu trữ Hệ thống giám sát cần có giao diện thân thiện, dễ sử dụng.

2.2 Yêu cầu kĩ thuật

Yêu cầu kỹ thuật của dự án thiết kế hệ thống an ninh thông minh là các tiêu chí cần được đáp ứng để hệ thống có thể hoạt động hiệu quả và đáp ứng được các mục tiêu đề ra Các yêu cầu kỹ thuật này bao gồm:

• Yêu cầu về thiết bị:

o Độ phân giải của camera: Độ phân giải càng cao thì hình ảnh thu đượccàng rõ nét, giúp dễ dàng phát hiện các hành vi vi phạm pháp luật

o Khả năng chống rung, chống nhiễu: Camera phải có khả năng chống rung, chống nhiễu tốt để đảm bảo chất lượng hình ảnh trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt

o Khả năng phát hiện và cảnh báo: Hệ thống giám sát an ninh thông minh cần có khả năng phát hiện và cảnh báo các hành vi vi phạm pháp luật

• Yêu cầu về hệ thống truyền dẫn:

o Tốc độ truyền tải: Tốc độ truyền tải càng cao thì thời gian truyền tải

dữ liệu càng nhanh

o Khoảng cách truyền tải: Khoảng cách truyền tải càng lớn thì hệ thống càng tốn kém

• Yêu cầu về hệ thống lưu trữ:

o Dung lượng lưu trữ: Dung lượng lưu trữ càng lớn thì hệ thống càng cóthể lưu trữ được nhiều dữ liệu

o Khả năng truy cập: Hệ thống lưu trữ phải có khả năng truy cập nhanh chóng để phục vụ cho việc giám sát

• Yêu cầu về hệ thống giám sát:

o Giao diện thân thiện: Giao diện của hệ thống giám sát phải thân thiện,

dễ sử dụng

o Khả năng phát hiện và cảnh báo: Hệ thống giám sát an ninh thông minh cần có khả năng phát hiện và cảnh báo các hành vi vi phạm pháp luật.Ngoài các yêu cầu kỹ thuật trên, dự án thiết kế hệ thống an ninh thông minh còn cần đáp ứng các yêu cầu sau:

• Yêu cầu về tính bảo mật: Hệ thống an ninh thông minh cần được thiết

kế để đảm bảo tính bảo mật của dữ liệu, tránh bị xâm nhập bởi các đối tượngxấu

• Yêu cầu về tính kinh tế: Hệ thống an ninh thông minh cần được thiết

kế sao cho phù hợp với nhu cầu và khả năng tài chính của người dùng

Để đảm bảo hệ thống an ninh thông minh hoạt động hiệu quả và đáp ứng được các yêu cầu đề ra, cần lựa chọn các thiết bị chất lượng, phù hợp với nhu cầu và điều kiện thực tế của khu vực cần được giám sát Ngoài ra, cần thực hiện lắp đặt và vận hành hệ thống theo đúng quy định kỹ thuật

 Hệ thống lưu trữ: Hệ thống lưu trữ được sử dụng để lưu trữ dữ liệu hình ảnh

và âm thanh từ các camera IP

 Hệ thống giám sát: Hệ thống giám sát được sử dụng để theo dõi, giám sát các dữ liệu hình ảnh và âm thanh được lưu trữ.

2.4 Lựa chọn thiết bị

-Thiết bị đầu cuối: Các camera IP được lựa chọn dựa trên các tiêu chí sau:

Độ phân giải: Độ phân giải càng cao thì hình ảnh thu được càng

rõ nét

Khả năng chống rung, chống nhiễu: Camera phải có khả năng chống rung, chống nhiễu tốt để đảm bảo chất lượng hình ảnh trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt

-Hệ thống truyền dẫn: Hệ thống truyền dẫn được lựa chọn dựa trên các tiêu chí sau:

Tốc độ truyền tải: Tốc độ truyền tải càng cao thì thời gian truyền tải dữ liệu càng nhanh

Khoảng cách truyền tải: Khoảng cách truyền tải càng lớn thì hệ thống càng tốn kém.

-Hệ thống lưu trữ: Hệ thống lưu trữ được lựa chọn dựa trên các tiêu chí sau:

Dung lượng lưu trữ: Dung lượng lưu trữ càng lớn thì hệ thống càng có thể lưu trữ được nhiều dữ liệu

Khả năng truy cập: Hệ thống lưu trữ phải có khả năng truy cập nhanh chóng để phục vụ cho việc giám sát

-Hệ thống giám sát: Hệ thống giám sát được lựa chọn dựa trên các tiêu chí sau:

Giao diện thân thiện: Giao diện của hệ thống giám sát phải thânthiện, dễ sử dụng

Khả năng phát hiện và cảnh báo: Hệ thống giám sát phải có khảnăng phát hiện và cảnh báo các sự cố, hành vi vi phạm pháp luật

Các linh kiện để thiết kế hệ thống giám sát an ninh thông minh bao gồm:

 Camera giám sát

Camera giám sát là thiết bị quan trọng nhất của hệ thống giám sát an ninh Camera giám sát có nhiều loại khác nhau, bao gồm camera IP,

camera analog, camera không dây, camera hồng ngoại, camera quay quét,camera 360 độ, v.v.

 Đầu ghi hình

Đầu ghi hình là thiết bị lưu trữ dữ liệu hình ảnh của camera giám sát Đầughi hình có nhiều loại khác nhau, bao gồm đầu ghi hình analog, đầu ghi hình IP, đầu ghi hình hybrid, v.v

 Ổ cứng

Ổ cứng là thiết bị lưu trữ dữ liệu hình ảnh của đầu ghi hình Ổ cứng có nhiều loại khác nhau, bao gồm ổ cứng HDD, ổ cứng SSD, v.v

 Màn hình hiển thị

Màn hình hiển thị là thiết bị để xem hình ảnh của camera giám sát Màn hình hiển thị có nhiều loại khác nhau, bao gồm màn hình máy tính, màn hình TV, màn hình chuyên dụng, v.v.

 Hệ thống truyền tải dữ liệu

Hệ thống truyền tải dữ liệu là hệ thống để truyền tải dữ liệu hình ảnh của camera giám sát đến các thiết bị khác Hệ thống truyền tải dữ liệu có nhiều loại khác nhau, bao gồm hệ thống có dây, hệ thống không dây, v.v

 Hệ thống báo động

Hệ thống báo động là hệ thống được sử dụng để phát hiện và báo động khi có xâm nhập trái phép Hệ thống báo động thường được kết hợp với camera giám sát để tăng cường hiệu quả giám sát.

Ngoài ra, hệ thống giám sát an ninh thông minh có thể được tích hợp thêm các thiết bị khác như:

Thiết bị điều khiển từ xa được sử dụng để điều khiển hệ thống giám sát

an ninh từ xa, chẳng hạn như bật/tắt camera, xem hình ảnh trực tiếp, v.v

 Tính toán hệ thống lưu trữ: Hệ thống lưu trữ phải có dung lượng

đủ lớn để lưu trữ dữ liệu hình ảnh và âm thanh từ các camera IP trong thời gian dài

 Khoan lỗ trên tường hoặc trần nhà để lắp đặt đế camera

 Vặn đế camera vào lỗ đã khoan

 Cắm dây cáp kết nối camera vào đầu ghi hình

-Lắp đặt đầu ghi hình

Đầu ghi hình là thiết bị lưu trữ dữ liệu hình ảnh của camera giám sát Để lắp đặt đầu ghi hình, bạn cần thực hiện các bước sau:

 Chọn vị trí lắp đặt đầu ghi hình đảm bảo an toàn và khô ráo

 Cắm dây cáp nguồn vào đầu ghi hình

 Cắm dây cáp kết nối camera vào đầu ghi hình

 Cắm dây cáp nguồn vào màn hình hiển thị

 Cắm dây cáp kết nối đầu ghi hình vào màn hình hiển thị

-Lắp đặt hệ thống truyền tải dữ liệu

Hệ thống truyền tải dữ liệu là hệ thống để truyền tải dữ liệu hình ảnh của camera giám sát đến các thiết bị khác Để lắp đặt hệ thống truyền tải dữ liệu, bạn cần thực hiện các bước sau:

 Chọn loại hệ thống truyền tải dữ liệu phù hợp với nhu cầu và điều kiện của hệ thống

 Lắp đặt hệ thống truyền tải dữ liệu theo hướng dẫn của nhà sản xuất.-Kiểm tra và vận hành hệ thống

Sau khi lắp ráp xong hệ thống giám sát an ninh, bạn cần kiểm tra lại toàn

bộ hệ thống để đảm bảo hệ thống hoạt động bình thường Các bước kiểm tra bao gồm:

 Kiểm tra nguồn điện

 Kiểm tra kết nối giữa các thiết bị

 Kiểm tra hình ảnh và âm thanh của camera giám sát

2.6 Phân chia nhiệm vụ

Nhóm gồm 5 thành viên với 7 nhiệm vụ cần hoàn thành.

Hạn hoàn thành dự án: 2 tháng (8 tuần)

Nhiệm vụ 1: Xác định mục tiêu cần thiết

Nhiệm vụ 2:Chuẩn bị linh kiện

Thiết kế hệ thống giám sát an ninh thông minh

SƠ ĐỒ GANTT

Thiết kế hệ thống giám sát an ninh thông minh

2.8 Khó khăn trong quá trình

Khó khăn trong dự án thiết kế hệ thống an ninh thông minh bao gồm:

 Khó khăn trong việc xác định nhu cầu và mục tiêu của hệ thống

Hệ thống an ninh thông minh có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, với các nhu cầu và mục tiêu khác nhau Việc xác định nhu cầu vàmục tiêu của hệ thống là bước quan trọng đầu tiên trong quá trình thiết kế Tuy nhiên, việc xác định nhu cầu và mục tiêu của hệ thống có thể gặp một sốkhó khăn, chẳng hạn như:

* Khách hàng không có đủ kiến thức về hệ thống an ninh thông minh để xác định chính xác nhu cầu và mục tiêu của hệ thống

* Khách hàng có nhu cầu và mục tiêu phức tạp, đòi hỏi hệ thống an ninh thông minh phải có các tính năng và khả năng cao

 Khó khăn trong việc khảo sát hiện trạng

Khảo sát hiện trạng là bước quan trọng để xác định vị trí, kích thước, cấu trúc của các khu vực cần được giám sát Tuy nhiên, việc khảo sát hiện trạng

có thể gặp một số khó khăn, chẳng hạn như: