PhD, доцент Смагулова К.К.

Зиядаев М.Е., Әкімбай Р.Н., Бекайдар Ә.Ә.

студенты специальности 5В071800 «Электроэнергетика»

Карагандинский государственный технический университет,

Республика Казахстан

Внедрение системы технического зрения в учебном процессе

Контроль доступа к объекту, наблюдение за рабочими процессами, архивация данных, апостериорный анализ – это только часть возможностей видеонаблюдения, которые позволяют оптимизировать деятельность техники и людей, свести к минимуму или вовсе избежать разного рода потерь при чрезвычайных ситуациях.

Систему видеонаблюдения можно определить как комплекс оборудования и линий передачи данных, который позволяет получать, передавать и концентрировать, визуальную информацию для ее зрительного восприятия, обработки, регистрации и хранения, а так же для распознования определенных аспектов. Система видеонаблюдения характеризуется разветвленной структурой, которая состоит из периферийного оборудования: видеокамер, поворотных платформ, устройств инфракрасной подсветки (расположены непосредственно в зонах наблюдения), а также стационарного оборудования: мониторов, устройств управления, видеорегистраторов, специального ПО, а также системы электропитания и каналов передачи данных.

На рисунке 1 представлен стенд по системам технического зрения, состоящий из двух блоков, которые включают в себя два типа камер: аналоговые АНD камеры и цифровые IP камеры. Для корректной обработки данных из видеокамер в стенд вмонтированы ПК с конкретным ПО, источник бесперебойного питания, два видеорегистратора (для двух блоков), коммутатор для подключения IP камеры.

Рисунок 1 – Стенд «Система технического зрения»

На базе данного стенда студентами были разработаны восемь лабораторно-практических работ содержание которых вкратце представлены в данной статье.

Рисунок 2- Лабораторная работа №1. Изучение системы видеонаблюдения

Система видеонаблюдения на промышленном объекте является инструментом для решения самых разнообразных задач, выходящих за узкие рамки охранных систем. Специфика большинства промышленных предприятий заключается в сложном технологическом процессе, требующем особого контроля. Таким образом, промышленная видеосистема совмещает в себе функции охранного и технологического видеонаблюдения и может использоваться для:

- контроля доступа;

- контроля за выполнением инструкций;

- контроля технологических процессов;

- наблюдения за процессами в особых условиях, исключающих или ограничивающих присутствие человека;

- снятия показаний контрольно-измерительной аппаратуры и пр.

Рисунок 3 - Лабораторная работа №2. Изучение системы IP- видеонаблюдения

Особенности зон, где должны быть установлены видеокамеры, далеко не единственный параметр, который следует учитывать при проектировании системы видеонаблюдения на промышленном объекте.

Необходимо определить: зоны контроля (количество, тип, допустимость наличия мёртвых зон); режим контроля (постоянный/ограниченный); необходимую степень детализации; условия эксплуатации (климатические и технологические условия); условия освещенности. Эти параметры позволят определить количество и тип необходимого для построения системы видеонаблюдения оборудования. При проектировании системы видеонаблюдения следует учитывать следующие особенности: обширная территория; возможность территориальной разобщённости объектов; экстремальные условия работы камер.

Рисунок 4 – Лабораторная работа №3. Подключение cистемы IP- видеонаблюдения к ПК

Главенствующее место в системе видеонаблюдения многие отдают видеокамерам, что не совсем корректно, особенно в условиях промышленного объекта. Замена модели видеокамеры или изменение её параметров не меняют ключевым образом всей системы. При проектировании системы видеонаблюдения на промышленном предприятии, которое зачастую представляет собой протяжённый в смысле длин кабельных трасс объект, особое внимание следует уделять системам передачи видеосигнала и управления.

Рисунок 5 – Лабораторная работа №4. Настройка IPкамеры в программе Macrascop

Программа интеллектуальной обработки изображения «Macrascop» позволяет подключать по назначению множество интеллектуальных модулей, конкретно: детектор задымления и возгорания; модуль оставленных предметов; трекинг; модуль тепловой карты; модуль подсчета посетителей; модуль подсчета людей в очереди; модуль контроля активности персонала.

Рисунок 6 – Лабораторная работа №5. Проектирование системы видеонаблюдения

Вопросы проектирования систем видеонаблюдения можно рассматривать в нескольких аспектах. Например:

1. Выбора основных технических решений, состава оборудования, определения мест его установки, характеристик, режимов работы.

2. Составления и оформления проектной документации (технического задания, рабочих чертежей проекта, пояснительной записки).

Очевидно, что второе без первого невозможно, поэтому в этой лабораторной работе рассмотрены вопросы выбора оборудования системы видеонаблюдения.

Рисунок 7 – Лабораторная работа №6. Биометрические системы безопасности

Биометрические системы безопасности - системы контроля доступа, основанные на идентификации человека по биологическим признакам, таким как структура ДНК, рисунок радужной оболочки глаза, сетчатка глаза, геометрия и температурная карта лица, отпечаток пальца, геометрия ладони. Часто используются еще и уникальные динамические особенности человека - подпись и клавиатурный почерк, голос, походка.
Суть биометрических систем сводится к использованию компьютерных систем распознавания личности по уникальному генетическому коду человека. Биометрические системы безопасности позволяют автоматически распознавать человека по его физиологическим или поведенческим характеристикам. По конструктивным особенностям можно отметить системы, выполненные в виде моноблока, нескольких блоков и в виде приставок к компьютерам. Клавиатура, микрофон или веб-камера, подключенная к компьютеру, и специальное программное обеспечение — это все, что нужно для построения простейшей биометрической системы защиты информации.  

Рисунок 8 – Лабораторная работа №7. Веб-камеры

Система технического зрения внедрена в учебный процесс бакалавриата в виде стенда, на котором есть возможность проведения лабораторно-практических работ. Сборка, монтаж и разработка лабораторно-практических инструкций является результатом дипломного проекта студентов. В процессе работы со стендом обучающиеся приобретают практические навыки по профилирующим дисциплинам специальностей 5В070200 «Автоматизация и управление» и 5В071800 «Электроэнергетика».