tìm hiểu về hệ thống camera giám sát

Nếu như cách đây 4 năm, camera giám sát còn là một thiết bị tối tân đắt tiền chỉ có ở các ngân hàng, các toà nhà cao, công sở cao cấp, biệt thự, nhà vườn… thì ngày nay camera xuất hiện ở

BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

Tên đề tài: TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG CAMERA GIÁM SÁT

Nơi thực tập : TRUNG TÂM TRUYỀN HÌNH TUẤN HÒA

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Văn Phúc

Nam Định, ngày tháng năm 2016

Ngày nay cùng với quá trình hiện đại hoá công nghệ hoá đang phát triển ngày càng mạnh mẽ, quá trình phát triển đô thị hoá cũng được kéo theo Cuộc sống của người dân ngày một cao cũng có nghĩa là nhu cầu về hệ thống theo dõi, giám sát, các

hệ thống tự động hoá ngày càng trở nên cần thiết đối với mỗi người Nếu như cách đây

4 năm, camera giám sát còn là một thiết bị tối tân đắt tiền chỉ có ở các ngân hàng, các toà nhà cao, công sở cao cấp, biệt thự, nhà vườn… thì ngày nay camera xuất hiện ở khắp mọi nơi, các cửa hàng nhỏ, các quán café, nơi trông giữ xe, các căn hộ…

Với mong muốn kết hợp những kiến thức đã được học tại giảng đường với thực

tế trong cuộc sống để giúp ích cho công việc trong tương lai của mình, em đã tìm hiểu

về hệ thống Camera quan sát – cách lắp đặt, vận hành và bảo trì hệ thống tại Trung Tâm Truyền Hình Tuấn Hòa

Do thời gian có hạn cũng như lượng kiến thức nắm được còn hạn hẹp Bài báocáo này chưa thể đi sâu , chi tiết về hệ thống Camera quan sát Rất mong được sự đónggóp từ các thầy cô cũng như công ty thực tập để bài báo cáo được hoàn thiện hơn Emxin chân thành cảm ơn

Lời đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn Trung Tâm Truyền Hình Tuấn Hòa đã đồng ý và tạo mọi điều kiện thuận lợi để em có thể hoàn thành nội dung thực tập trong thời gian qua.

Em xin cảm ơn các thầy cô trong Khoa Điện – Điện tử - Tin học - Trường Cao Đẳng Nghề số 20 BQP đã hướng dẫn và giúp đỡ em trong quá trình thực tập

Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn tới các anh chị nhân viên trong công ty đã nhiệt tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực tập

Nam Định, ngày tháng năm 2016

Sinh viên thực hiện

Chương 1: Mục tiêu và nhiệm vụ của đơn vị thực tập 1

Chương 2: Giới thiệu về đơn vị thực tập 2

2.1 Giới thiệu chung 2

2.2 Lĩnh vực hoạt động 3

Chương 3: Nội dung thực tập 4

3.1 Hệ thống Camera quan sát 4

3.1.1 Hệ thống Camera analog 4

3.1.2 Hệ thống Camera IP 5

3.1.3 Các thành phần cơ bản của một hệ thống Camera 6

3.1.3.1 Camera 7

3.1.3.2 Thiết bị lưu trữ hình ảnh (DVR) 7

3.1.3.3 Thiết bị điều khiển 7

3.2 Tổng quan về Camera quan sát 8

3.2.1 Phân loại Camera 8

3.2.2 Các thông số cần quan tâm của Camera 14

3.3 Tìm hiểu về đầu ghi hình kĩ thuật số DVR 15

3.3.1 Khái niệm 15

3.3.2 Phân loại 15

3.3.3.Các thông số cần quan tâm khi lựa chọn DVR 16

3.3.4 Cài đặt đầu ghi hình AVTECH 16

3.3.4.1 Cài đặt chung 16

3.3.4.1 Cài đặt xem qua mạng 19

3.3.4.2 Cài đặt xem trên điện thoại thông minh 24

CHƯƠNG 1: MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐƠN VỊ THỰC TẬP

1.1 Mục tiêu

- Giúp sinh viên làm quen với các công việc của một cán bộ kỹ thuật trong các

cơ quan, doanh nghiệp

- Tiếp xúc với cán bộ quản lý, cán bộ kỹ thuật và công nhân tại nơi thực tập

- Thấy được các hoạt động cần thiết trong quá trình hoạt động của cơ quan,doanh nghiệp

- Biết được hệ thống tổ chức và nắm được trình độ kỹ thuật thực tế cũng nhưkhả năng thiết bị tại nơi được thực tập

1.2 Nhiệm vụ của đơn vị thực tập

- Tìm hiểu hệ thống tổ chức và chức năng của các bộ phận trong công ty

- Tìm hiểu các hệ thống đảm bảo an toàn cho công nhân và thiết bị cũng như cácvấn đề trang bị bảo hộ lao động

- Tìm hiểu về mức độ hiện đại và công nghệ của các thiết bị, năng lực sản xuất,giải pháp kỹ thuật, mức độ ứng dụng tin học trong các lĩnh vực như: quản lý,

tổ chức sản xuất, kỹ thuật, …

- Nghiên cứu một đề tài cụ thể được cán bộ kỹ thuật hướng dẫn và giáo viên

hướng dẫn chỉ định về các nội dung có liên quan đến lãnh vực: điện tử, viễnthông, mạng máy tính

- Chấp hành tốt mọi nội quy, quy định của nơi thực tập

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VỀ ĐƠN VỊ THỰC TẬP

2.1 Giới thiệu chung

2.2 Lĩnh vực hoạt động

Kinh doanh và thi công, lắp đặt các thiết bị công nghệ:

- Camera quan sát

- Tổng đài điện thoại

- Báo cháy – Báo trộm

Hệ thống camera quan sát hay còn gọi là CCTV (Closed-Circuit Television) là hệ thống được sử dụng để quan sát bằng hình ảnh (âm thanh) để ghi lại các sự kiện tại các

vị trí xác định

Hệ thống CCTV cho phép bảo vệ, nhân viên an ninh từ trung tâm có thể quan sát được một phạm vi rộng các khu vực cần giám sát, từ đó giúp kiểm soát chặt chẽ khu vực cần bảo vệ Hình ảnh từ các camera có thể được ghi theo nhiều chế độ như ghiliên tục, ghi theo thời gian hoặc ghi theo sự kiện (chuyển động, cảnh báo ngoài…), để khi có bất kỳ sự cố nào xảy ra bảo vệ hoặc người có trách nhiệm có thể dễ dàng kiểm tra lại thời điểm xảy ra sự cố, qua đó có thể xác định nguyên nhân hoặc lấy đó làm bằng chứng trước pháp luật

3.1.1 Hệ thống Camera quan sát Analog

Trong ứng dụng camera quan sát analog truyền thống, các camera bắt tín hiệu hình ảnh analog và truyền tín hiệu analog này đi trên cáp đồng trục để đến đầu ghi hình kỹ thuật số (gọi tắt là DVR) Mỗi camera có thể được hỗ trợ cấp nguồn hoạt động bằng cách cung cấp nguồn DC trực tiếp ngay tại camera hoặc bằng cách sử dụng bộ chuyển đổi cấp nguồn và tín hiệu chung trên cáp CAT5e

Đầu ghi hình kỹ thuật số DVR chuyển đổi tín hiệu analog sang tín hiệu số, thực hiện nén tín hiệu và sau đó lưu trữ nó trên một ổ cứng để cho phép xem lại sau Các tính năng thông minh được tích hợp vào DVR để xử lý những việc như lập kế hoạch ghi hình, phát hiện chuyển động, zoom kỹ thuật số, Màn hình quan sát được kết nối trực tiếp với DVR, hoặc nó có thể được thiết lập để truyền tín hiệu đi trên

một mạng nội bộ hoặc mạng Internet để xem trên máy tính, điện thoại smartphone

Khi tín hiệu truyền qua môi trường mạng nội bộ hoặc Internet, tín hiệu video của tất cả các camera được truyền đi chung theo một luồng dữ liệu – video stream (với cùng một địa chỉ IP) Ngoài ra DVR còn thực hiện việc nén các tín hiệu camera (chuẩnnén thông dụng là H.264) nhằm giảm tối thiểu băng thông của luồng dữ liệu khi truyền

đi trên mạng IP, vì vậy nó rất hiệu quả trong việc tiết kiệm băng thông

Hình 3.1 Hệ thống Camera quan sát analog

IP Camera sẽ yêu cầu phải thiết lập một địa chỉ IP riêng cho nó và các thuộc tính nhậndạng liên quan khác

Phần mềm quản lý được yêu cầu cài trên máy tính mà bạn muốn giám sát hìnhảnh của các Camera IP Một máy tính công suất cao được thiết lập với phần mềm quản

lý thích hợp để ghi lại toàn bộ các hình ảnh quan sát của hệ thống Camera IP Hoặc cóthể là một thiết bị ghi hình mạng thực hiện chức năng lưu trữ và giám sát chung cho hệthống camera IP của nhà cung cấp (gọi tắt là NVR – Network Video Recorder) Thôngthường phần mềm giám sát cài trên PC hoặc NVR sẽ phải cùng nhà sản xuất vớiCamera IP do sự chưa thống nhất trong các chuẩn sản xuất của các nhà cung cấp khácnhau

Các tín hiệu camera IP được truyền đi qua Internet cũng tượng tự với cách màmột tín hiệu DVR thực hiện Tuy nhiên, mỗi một Camera IP là một luồng tín hiệuriêng biệt và có địa chỉ IP hoặc cổng riêng của mình Điều này có thể ảnh hưởng rấtnhiều đến băng thông sử dụng khi quan sát từ xa

Hình 3.2 Hệ thống Camera IP

3.1.3 Các thành phần cơ bản của một hệ thống Camera

Hệ thống camera giám sát cơ bản bao gồm camera quan sát, thiết bị lưu trữ, điều khiển camera và thiết bị hiển thị Camera được bố trí tại các khu vực cần quan sát,truyền hình ảnh liên tục về trung tâm điều khiển Tại trung tâm điều khiển, các dữ liệu hình ảnh này sẽ được lưu trữ trong bộ ghi hình và hiển thị trên các màn hình quan sát Đồng thời tại trung tâm cũng tích hợp các thiết bị điều khiển giúp điều khiển linh hoạt camera

3.1.3.1 Camera

Camera là thành phần quan trọng nhất của hệ thống Tùy theo mục đích giám sát, các khu vực cần theo dõi sẽ được lắp đặt các loại camera thích hợp:

• Camera màu: Quan sát trong điều kiện ánh sáng bình thường

• Camera hồng ngoại: Quan sát trong điều kiện ánh sáng yếu và trời tối

• Camera quay quét: Camera có thể điều khiển giúp quan sát linh hoạt

• Camera IP: Camera sử dụng giao thức TCP/IP để truyền tải hình ảnh, thuận tiệncho các mô hình giám sát phân tán

3.1.3.2 Thiết bị lưu trữ hình ảnh (DVR )

DVR (Digital Video Recorder): là thành phần không thể thiếu của hệ thống CCTV

giúp người quản lý có thể lưu trữ và xem lại dữ liệu hình ảnh các thời điểm nhất định

Nó cũng là thành phần trung gian liên kết giữa hệ thống CCTV với các hệ thống khác (hệ thống báo động, hệ thống kiểm soát vào ra, kết nối internet ….)

Tùy theo mục đích sử dụng ta có các loại thiết bị ghi hình khác nhau, nhưng có thể phân vào các nhóm chính như sau :

• DVR: Đầu ghi hình chuyên dùng cho các hệ thống mở có thể có nhiều kết nối với các hệ thống khác và yêu cầu điều khiển hệ thống từ xa

• Card ghi hình: Chuyên dùng để tích hợp hệ thống camera cùng với máy tính

• NVR: Thết bị ghi hình qua mạng

• VCR: Thiết bị ghi hình sử dụng băng từ

3.1.3.3 Thiết bị điều khiển :

Thiết bị điều khiển là các thiết bị chuyên dùng để điều khiển các camera (camera quay quét, camera thân dài có đế quay quét…)

• Bàn phím điều khiển: chuyên dùng điều khiển camera quay quét, camera zoom, camera thân dài có đế quay

• Ma trận Camera: Tích hợp cùng bàn phím điều khiển giúp điều khiển linh hoạt, thường sử dụng với các hệ thông lớn

3.2 Tổng quan về camera quan sát

Camera là một loại thiết bị ghi hình, cho phép ghi lại được những hình ảnh trong một khoảng thời gian nào đó Với chức năng cơ bản là ghi hình, camera được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực giám sát còn gọi là camera quan sát

Với nhu cầu ngày càng cao về quan sát, các hãng camera ra đời rất nhiều các sản phẩm cao cấp nhằm đáp ứng các nhu cầu quan sát khác nhau, như quan sát công việc, quan sát nhà máy, quan sát bãi đỗ xe, quan sát người giúp việc, quan sát nhân viên làm việc Camera thường kết hợp với đầu ghi hình camera để thu và lưu lại các

hình ảnh quay được, hoặc các camera ip hoạt động độc lập, hoặc camera có sẵn thẻ nhớ, camera ng ụy trang, hay camera không dây

Ưu điểm của camera là thao tác đơn giản, lắp đặt gọn nhẹ Người sử dụng không cần am hiểu nhiều kỹ thuật, chỉ cần quan sát và điều chỉnh thông thường Hơn nữa, Đầu ghi hình camera sử dụng ổ cứng bên trong như máy vi tính nên có chức năng ghi hình toàn bộ thời gian camera quan sát, dữ liệu có thể phục hồi bằng thiết bị lưu trữ USB hoặc đĩa DVD cần thiết để lưu trữ theo từng ngày, tháng Chức năng chia hình cho phép một màn hình ti vi có thể xem được cùng lúc từ 4 - 8 hoặc 16 camera cùng lúc, tối đa là 32 camera với loại đầu cao cấp

3.2.1 Phân loại camera quan sát

Có 3 cách phân loại Camera:

- Phân loại theo kĩ thuật hình ảnh

- Phân loại theo đường truyền

- Phân loại theo tính năng sử dụng

Phân loại theo kĩ thuật hình ảnh:

• Camera Analog: Ghi hình băng từ xử lý tín hiệu analog, xử lý tín hiệu màu vector màu, loại Camera này hiện nay ít dùng

• Camera CCD (Charge Couple Device) (100% số): Camera CCD sử dụng kĩ thuật CCD để nhận biết hình ảnh CCD là tập hợp những ô tích điện có thể cảm nhận ánh sáng sau đó chuyển tín hiệu ánh sáng sang tín hiệu số để đưa vào các bộ xử lý

Nguyên tắc hoạt động của CCD: CCD thu nhận những hình ảnh thông qua các hệ thống thấu kính của Camera CCD có hàng ngàn những điểm ảnh sẽ chuyểnđổi ánh sáng thành những hạt điện tích và được số hoá Đây là một quá trình chuyển đổi tương tự số

Các thông số kĩ thuật của Camera CCD là đường chéo màn hình cảm biến (tính bằng inch ) Kích thước màn hình cảm biến càng lớn thì chất lượng càng tốt

• Camera CMOS (Complementary metal oxide semiconductor)

CMOS có nghĩa là chất bán dẫn có bổ sung oxit kim loại Các loại Camera

số sử dụng công nghệ CMOS Các Camera số thương mại sử dụng công nghệ CMOS thì chưa đủ khả năng cung cấp trong thời điểm này khi so sánh chất lượng hình ảnh với Camera CCD Các Camera thương mại dùng công nghệ CMOS có giá thành khoảng 500 USD đến 50,000 USD

Các Camera số sử dụng công nghệ CMOS và CCD có ưu điểm rất rõ rệt so với Camera analog về độ rõ nét và chất lượng hình ảnh.

Phân loại theo kĩ thuật đường truyền:

• Camera có dây

Camera có dây có ưu điểm đó là khả năng an toàn cao, tính bảo mật tốt, truyền tín hiệu trên dây cáp đồng trục khoảng 75ohm -1Vpp, dây C5 Chú ý rằng khi truyền với khoảng cách trên 300m thì cần có bộ khuếch đại để tránh việc tín hiệu đường truyền suy hao, dẫn đến chất lượng hình ảnh không tốt

• Camera không dây

Giống như tên gọi, các Camera này đều không có dây, nhưng không hoàn toàn như vậy Các Camera này vẫn cần thiết phải có dây nguồn Các loại Camera không dây có ưu điểm đó là dễ thi công lắp đặt do không cần đi dây, tuy nhiên Camera có hệ số an toàn không cao

Có 1 số vấn đề cần quan tâm đối với thiết bị không dây Đó là tần số bạn sửdụng Camera không dây sử dụng sóng vô tuyến RF để truyền tín hiệu, thườngtần số dao động từ 1,2 - 2,4 MHz

Camera không dây được sử dụng khi lắp đặt tại các khu vực địa hình phức tạp khó đi dây từ Camera đến các thiết bị quan sát, ví dụ như các ngôi nhà có nhiều tường chắn.Đối với khoảng cách xa hàng ngàn mét chúng ta cần phải sử dụng những thiết bị đặc biệt hoạt động ở tần số cao và giá thành khá đắt.Việc sử dụng Camera không dây được đánh giá là không an toàn do dễ

bị bắt sóng hoặc bị ảnh hưởng nhiễu trước các nguồn sóng khác như điện thoại di động

• Camera IP (Camera mạng)

Camera được kết nối trực tiếp vào mạng, tín hiệu hình ảnh và điều khiển được truyền qua mạng.Với Camera IP người dùng có thể điều khiển và giám sát ở bất cứ đâu thông qua mạng internet

Ưu điểm của Camera IP:

- Camera IP dễ dàng cho việc kết nối đa điểm (các ngân hàng có nhiềuphòng giao dịch ở các nơi, công ty có nhiều chi nhánh ở các nơi) màkhông bị giới hạn về mặt địa lý

- Camera IP cung cấp khả năng mở rộng hệ thống dễ dàng, hiệu quả

mà tốn ít chi phí nhất Với cơ sở hạ tầng, hệ thống ghi và quản lý

camera đã được đầu tư, chủ đầu tư chỉ cần mua thêm các camera mìnhcần mà không cần mua thêm đầu ghi như ở giải pháp camera tương tự.

- Camera IP cung cấp giải pháp ghi hình và camera linh động theo kiểutập trung hay phân tán Cung cấp cho người dùng khả năng truy cập dễdàng ở mọi nơi Dễ dàng cấu hình, quản lý và bảo trì hệ thống

- Camera IP cho phép tích hợp dễ dàng, hiệu quả với các hệ thống khácnhư hệ thống quản lý toà nhà (BMS), hệ thống kiểm soát vào ra,

- Camera IP dễ dàng đáp ứng về các yêu cầu như ghi và lưu trữ hìnhảnh trong thời gian dài, ghi đồng thời hình ảnh và âm thanh từ nhiềucamera, tuỳ biến chia và xem các camera trên màn hình hiển thị,

- Cho giải pháp tổng thể từ xem trực tiếp đến ghi hình camera với chấtlượng ảnh tốt và độ phân giải cao

Phân loại theo tính năng sử dụng

• Camera Dome (Camera áp trần)

Đây là loại Camera quan sát thường được đặt trong nhà, kiểu dáng hình bánnguyệt rất trang nhã và thường được gắn ốp lên trần nhà Camera này có tính năng bảo mật cao và có tính thẩm mỹ, phù hợp để gắn trong các văn phòng, khách sạn, nhà hàng, quầy tiếp tân …

Hình 3.3 Camera Dome

• Camera ngụy trang

Giống như tên gọi, Camera quan sát này không thể nhận biết được Nó

có nhiều hình dạng và kích thước khác nhau, có thể ngụy trang và tránh bị phát hiện Camera ngụy trang có thể được gắn trong ố cắm điện, bức tranh hay bình hoa … Ngoài ra nó còn có dạng đầu báo khói hoặc loại camera quan sát gắn chỉ âm tường

Hình 3.4 Camera ngụy trang dạng đầu báo khói

• Camera hình hộpĐây là loại Camera quan sát truyền thống thường được dùng trong các nhà xưởng, khu vực ngoài trời hoặc có khuôn viên rộng … Tuỳ thuộc vào

nhu cầu quan sát của khách hàng mà Camera quan sát này có thể thiết kế đểnhìn xa hay nhìn gần khi thay đổi ống kính Loại camera quan sát này rất đadụng nên thường được sử dụng rất nhiều, có thể gắn thêm đế xoay để camera xoay, cũng có thể gắn thêm hộp bảo vệ để chống mưa, nắng, chống phá hoại.

Hình 3.5 Camera quan sát hình hộp

• Camera hồng ngoại (IR Camera)

Camera quan sát hồng ngoại này có khả năng quan sát ban đêm khi tắt hết đèn (0 Lux) Khoảng cách quan sát của Camera phụ thuộc vào công suất của đèn hồng ngoại Khoảng cách quan sát trong bóng tối của Camera hồng ngoại thông thường trong phạm vi dao động từ 10m đến 60m Một số loại đặc biệt có khả năng quan sát xa hơn, lên đến 300 m

Trong điều kiện môi trường ánh sáng ban ngày thì Camera hồng ngoại cũng quan sát bình thường như tất cả các loại camera khác

Camera hồng ngoại có thể quan sát được trong điều kiện tối 100% và hình ảnh sẽ chuyển sang chế độ trắng đen

• Camera PTZ

P: Pan – Quay ngang (trái/phải)T: Tilt – Quay dọc (lên/xuống)Z: Zoom – (Phóng to)

Pan/Tilt/Zoom hay những họ tương tự được biết đến với cái tên

thương mại là PTZ Camera Camera PTZ hỗ trợ khả năng quay 4

chiều, phóng to thu nhỏ hình ảnh Camera này có thể kết nối và điều khiển thông qua bàn điều khiển chuyên dụng, máy vi tính hoặc đầu ghi hình kỹ thuật số Camera quan sát này phù hợp với những nơi cần

độ an ninh cao và có phạm vi rộng

Hình 3.6 Camera PTZ

3.2.2 Các thông số cần quan tâm của Camera

• Camera Indoor / Outdoor: tùy vào nơi lắp đặt mà lựa chọn loại camera phù hợp Camera Indoor thường được sử dụng trong nhà, Camera Outdoor được sử dụng ngoài trời để đảm bảo chịu đựng được các tác động bên ngoài như độ ẩm, thời tiết, nước, bụi hay các tác nhân phá hoại khác

• Với Camera hồng ngoại:

- IR LED: số lượng LED hồng ngoại để đảm bảo quan sát được trong điều kiện không có ánh sáng

- Visible Distance: khoảng cách quan sát

• Chất lượng hình ảnh

- Resolution: Độ phân giải, được tính bằng TV Line TVL chính làtần số dòng quét ngang trong một đơn vị thời gian Tần số dao động cho mạch quét ngang là trên 15.000 Hz/s và 1s có trung bình 24 hình ảnh xuất hiện, và thông số TVL chính là số đường quét ngang mà một khung hình đạt tới Số TVL càng cao thì hìnhảnh càng sắc nét