Sistema de orçamento para vigilância por vídeo sem fio (Wi-Fi) autônoma (a partir da bateria)

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Desafio:


Um sistema orçamentário de vigilância por vídeo autônoma sem fio para monitorar a situação atual no canteiro de obras, com a capacidade de transferir rapidamente câmeras IP para diferentes locais e instalar elementos sem interromper os serviços.

Solução:


Sistema de vigilância por vídeo com elementos que suportam a tecnologia de transferência de dados sem fio, incluindo: gravador de vídeo IP com monitor Wi-Fi +, câmeras IP com Wi-Fi e energia da bateria, servidor de vídeo com sistema de armazenamento (opcional, conexão com fio).

Este artigo não é um anúncio publicitário de uma determinada marca, de certos elementos ou software. De fato, verificou-se que o equipamento descrito abaixo foi usado para resolver o problema com as condições do Cliente - um sistema barato, fácil de configurar e estável.

Esquema de decisão.

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Descrição dos elementos da solução atual:


Gravador de vídeo IP DS-N304W:

IP DVR - descrição dos parâmetros
Entrada de vídeo / áudio
Formato de compactação de vídeo: H.265 / H.264.
Câmeras IP: 4 canais.
Largura de banda de entrada: 50 Mb / s.
Saída de Vídeo / Áudio
Saída de Vídeo: 1 HDMI, 1 VGA.
Resolução de saída HDMI / VGA: 1920 × 1080 / 60Hz, 1280 × 1024 / 60Hz, 1280 × 720 / 60Hz, 1024 × 768 / 60Hz.
Saída de Áudio: 1 canal, RCA (Linear, 1 KΩ).

Record
Número de threads: 2.
Fluxo principal: 5MP / 4MP / 3MP / 1080p / 1.3Mp / 720p.
Tipo de fluxo: vídeo, vídeo e áudio.

Disco rígido
SATA: 1 SATA.
Volume de até 6 TB cada.
Interfaces
Interface de rede: 1 Ethernet RJ-45 10M / 100M.
Interface USB: 2 USB 2.0.

Wifi
Padrão Wi-Fi IEEE802.11b / g / n.
Faixa de frequência: 2,4 GHz.
Antena: 2 x antenas externas 2MIMO. Suporte aos módulos PA e LNA.
Taxa de transmissão: 300 Mbps.

Geral
Fonte de alimentação: DC12V.
Consumo de energia: até 18W (sem HDD).
Condições de operação: -10 ° C— + 55 ° C, umidade 10% ~ 90%.
Tamanho: 205 × 205 × 45 mm.
Peso: ≤1 kg (sem discos rígidos).

Foto da caixa:

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Portas traseiras:

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Sob a capa:

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O disco rígido de 160 GB foi instalado neste registrador; o gravador é padrão sem o disco rígido.

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Fonte de alimentação:

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Dispositivo montado:

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Com dados do monitor e da câmera:



Câmera IP DS-I250W:

Câmera IP 1 - descrição dos parâmetros
Câmera IP DS-I250W:
Matriz: 1 / 2.8 CMOS de varredura progressiva.
Sensibilidade: 0,025lx @ (F1.2, AGC ativado), 0,07lx @ (F2.0, AGC ativado).
Velocidade do obturador eletrônico: 1/3 s ~ 1/100 000 s.
Lente: 2.8mm, 4mm, 6mm, 8mm @ F2.0, lente zoom.
Montagem da lente: M12.
Ângulo de visão: 114 ° (2,8mm), 90 ° (4mm), 54 ° (6mm), 43 ° (8mm).
Modo Dia / Noite: Filtro IR Mecânico.
Ajuste de um ângulo de instalação: giro: 0 ° - 360 °; inclinação: -90 ° - 90 °; rotação: 0 ° - 360 °.

Compressão
Formato de compactação de vídeo: Fluxo principal: H.265 / H.264. Fluxo opcional: H.265 / H.264 / MJPEG.
Perfil H.264: perfil da linha de base / perfil principal / perfil alto.
Perfil H.265: Perfil principal.
Taxa de bits do vídeo: 32 kb / s ~ 8 Mb / s.
Compressão de áudio: G.711 / G.722.1 / G.726 / MP2L2 / PCM.
Taxa de bits do áudio: 64Kbps (G.711) / 16Kbps (G.722.1) / 16Kbps (G.726) / 32-160Kbps (MP2L2).

Imagem
Resolução máxima: 1920 × 1080.
Fluxo principal: 25 qps @ (1920 × 1080, 1280960, 1280 × 720).
Fluxo adicional: 25 qps (704x576, 640 × 480, 352 × 288, 320 × 240).
Configurações de imagem: Saturação, brilho, contraste, nitidez, espelhamento e máscara de privacidade são configurados através do software cliente ou do navegador da web.
Aprimoramento de imagem: DWDR, 3D DNR, BLC, ROI (1 zona por fluxo).
Comutação dia / noite: Automático / Programado.

Rede
Armazenamento em rede: NAS.
Protocolos: TCP / IP, ICMP, HTTP, HTTPS, FTP, DHCP, DNS, DDNS, RTP, RTSP, RTCP, PPPoE, NTP, UPnP, SMTP, SNMP, IGMP, 802.1X, QoS, IPv6, UDP, Bonjour.
Segurança: autenticação do usuário, marcas d'água, filtragem de endereço IP.
Compatibilidade: ONVIF (PERFIL S, PERFIL G), PSIA, CGI, ISAPI.
Disparo de alarme: detecção de ações não autorizadas, desconexão da rede, conflito de endereço IP.

Ações de alarme: Notificação ao software cliente, envio de email, upload para FTP, ativação do canal de gravação.

Interface
Interface de rede: 1 Ethernet RJ45 10M / 100M.
Saída de entrada de áudio: microfone embutido.
Filtragem de ruído ambiental: suportada.
Frequência de amostragem: 48kHz.
Botão Redefinir: Sim.

Wifi
Padrão Wi-Fi IEEE802.11b / g / n.
Faixa de freqüência: 2.4 GHz ~ 2.472 GHz.
Largura do canal: 20 / 40MHz.
Protocolos: 802.11b: CCK, QPSK, BPSK.
802.11g / n: OFDM.
Segurança: WEP de 64/128 bits, WPA / WPA2, WPA-PSK / WPA2-PSK, WPS.
Potência de transmissão:
11b: 17 ± 1,5dBm a 11Mbps, 11g: 14 ± 1,5dBm a 54Mbps, 11n: 12,5 ± 1,5dBm.
Sensibilidade do receptor
11b: -90dBm a 11Mbps (típico), 11g: -75dBm a 54Mbps (típico), 11n: -74dBm (típico).
Taxa de transferência de dados: 11b: 11 Mbps, 11g: 54 Mbps, 11n: 150 Mbps.
Raio de recepção: até 150 m (dependendo das condições ambientais).

Principal
Fonte de alimentação: DC12V ± 25%.
Consumo de potência: 5W Max
Condições de operação: -30 ° C - 60 ° C, umidade 95% ou menos (sem condensação).
Proteção: IP66.
Material da Caixa: Metal / Plástico.
Faixa de infravermelho: até 30 m.
Dimensões: Ø76 mm x 150,1 mm.
Peso: 0,37 kg.

Foto da caixa:

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Vista traseira:

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Não há fonte de alimentação no kit, conectamos a bateria com um cabo.

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Câmera IP DS-I252W:

Câmera IP 2 - descrição dos parâmetros
Câmera IP DS-I252W:
Matriz: 1 / 2.8 CMOS de varredura progressiva.
Sensibilidade: 0,025lx @ (F1.2, AGC ativado), 0,07lx @ (F2.0, AGC ativado).
Velocidade do obturador eletrônico: 1/3 s ~ 1/100 000 s.
Lente: 2.8mm, 4mm, 6mm, 8mm @ F2.0, lente zoom.
Montagem da lente: M12.
Ângulo de visão: 114 ° (2,8mm), 90 ° (4mm), 54 ° (6mm), 43 ° (8mm).
Modo Dia / Noite: Filtro IR Mecânico.
Ajuste de um ângulo de instalação: rotação: 0 ° - 355 °; inclinação: 0 ° - 75 °.

Compressão
Formato de compactação de vídeo: fluxo principal: H.265 / H.264, fluxo adicional: H.265 / H.264 / MJPEG.
Perfil H.264: perfil da linha de base / perfil principal / perfil alto.
Perfil H.265: Perfil principal.
Taxa de bits do vídeo: 32 kb / s ~ 8 Mb / s.
Compressão de áudio: G.711 / G.722.1 / G.726 / MP2L2 / PCM.
Taxa de bits do áudio: 64Kbps (G.711) / 16Kbps (G.722.1) / 16Kbps (G.726) / 32-160Kbps (MP2L2).

Imagem
Resolução máxima: 1920 × 1080.
Fluxo principal: 25 qps @ (1920 × 1080, 1280960, 1280 × 720).
Fluxo adicional: 25 qps (704x576, 640 × 480, 352 × 288, 320 × 240).
Configurações de imagem: Saturação, brilho, contraste, nitidez, espelhamento e máscara de privacidade são configurados através do software cliente ou do navegador da web.
Aprimoramento de imagem: DWDR, 3D DNR, BLC, ROI (1 zona por fluxo).
Comutação dia / noite: Automático / Programado.

Rede
Protocolos: TCP / IP, ICMP, HTTP, HTTPS, FTP, DHCP, DNS, DDNS, RTP, RTSP, RTCP, PPPoE, NTP, UPnP, SMTP, SNMP, IGMP, 802.1X, QoS, IPv6, UDP, Bonjour.
Segurança: autenticação do usuário, marcas d'água, filtragem de endereço IP.
Compatibilidade: ONVIF (PERFIL S, PERFIL G), PSIA, CGI, ISAPI.
Disparo de alarme: detecção de ações não autorizadas, desconexão da rede, conflito de endereço IP.
Ações de alarme: Notificação ao software cliente, envio de email, upload para FTP, ativação do canal de gravação.

Interface
Interface de rede: 1 Ethernet RJ45 10M / 100M.
Saída de entrada de áudio: microfone embutido.
Filtragem de ruído ambiental: suportada.
Frequência de amostragem: 48kHz.
Botão Redefinir: Sim.

Wifi
Padrão Wi-Fi IEEE802.11b / g / n
Faixa de freqüência: 2.4 GHz ~ 2.472 GHz.
Largura do canal: 20 / 40MHz.
Protocolos: 802.11b: CCK, QPSK, BPSK.
802.11g / n: OFDM.
Segurança: WEP de 64/128 bits, WPA / WPA2, WPA-PSK / WPA2-PSK, WPS.
Potência do transmissor: 11b: 17 ± 1,5dBm a 11Mbps, 11g: 14 ± 1,5dBm a 54Mbps, 11n: 12,5 ± 1,5dBm.
Sensibilidade do receptor:
11b: -90dBm a 11Mbps (típico), 11g: -75dBm a 54Mbps (típico), 11n: -74dBm (típico).
Taxa de transferência de dados: 11b: 11 Mbps, 11g: 54 Mbps, 11n: 150 Mbps.
Raio de recepção: até 150 m (dependendo das condições ambientais).

Principal
Fonte de alimentação: DC12V ± 25%.
Consumo de energia: 5 W Max
Condições de operação: -20 ° C - 45 ° C, umidade 95% ou menos (sem condensação).
Proteção: IP66.
Material da Caixa: Plástico.
Faixa de infravermelho: até 30m.
Dimensões: Ø 121,36 mm x 92,21 mm.
Peso: 0,465 kg.

Foto da caixa:

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Vista traseira:

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Com bateria:

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Configuração e conexão do equipamento:


Em princípio, tudo é bastante simples. Mas existem nuances.

O gravador de vídeo IP é configurado usando um monitor conectado diretamente e um mouse USB.

Definimos a chave gráfica:



Configurações gerais:



Configurações de rede com fio:



Configurações de rede sem fio:



Agora podemos passar por uma conexão com fio via interface da web:





Redes Wi-Fi na área:



Agora estamos conectados ao DVR IP via Wi-Fi:







As câmeras estão inativas:



Uma câmera conectada:



O que pode ser visto no monitor no registrador:



Renomeie os nomes da câmera:



A configuração inicial das câmeras IP também é melhor realizada no modo com fio. Defina o nome de usuário / senha, defina as configurações de rede para uma conexão com fio. Já entramos na interface da web e nos conectamos à rede sem fio.

Problema - Como visualizar o dispositivo em um navegador .

Internet Explorer é o nosso tudo .... Aqui está o futuro.



Permitimos o uso de um plug-in de terceiros e o fluxo de vídeo está conectado:



Ligue o ONVIF e inicie o usuário lá (isso será necessário posteriormente para o software do servidor de vídeo)



Estamos conectados, mas já via Wi-Fi:







A lógica do trabalho e o design do arquivo de fluxo de vídeo são os seguintes:

  • o DVR grava no HDD todos os dados de tempo em Wi-Fi na qualidade máxima (vídeo + áudio) de cada câmera (no modo de visualização, será visto onde o movimento era o mesmo, e não apenas estático);
  • o servidor de vídeo recebe fluxos de câmera do DVR usando o protocolo RTSP e grava dados com um longo tempo de armazenamento + processa o fluxo de vídeo - analisa de acordo com certos algoritmos (se há um capacete em uma pessoa, detecção de fumaça e incêndio etc.).

Após a comunicação com aqueles. suporte, dados recebidos:
Pelo registrador: se o registrador especificado pode fornecer fluxos de câmeras conectadas a ele via protocolo RTSP, você pode conectá-los ao VideoNet via protocolo RTSP universal como câmeras IP separadas. A conexão desses fluxos requer URLs RTSP completos para cada fluxo conectado.

O VideoNet pode receber som; é necessário que esse som esteja no fluxo RTSP solicitado ao gravador. Talvez para isso você precise configurar de alguma forma o registrador, talvez precise usar outros URLs RTSP (nos quais haverá uma indicação dos fluxos com som). Faz sentido esclarecer a situação com o fabricante do registrador.

No nosso caso, estes são tópicos:

rtsp: // admin: admin1234@192.168.1.2: 554 / Streaming / Channels / 101
rtsp: // admin: admin1234@192.168.1.2: 554 / Streaming / Channels / 201

Conectamos o gravador de vídeo ao servidor de vídeo:



Configure os parâmetros das câmeras IP:



Log de eventos:



Os fluxos de câmeras IP do DVR são recebidos:



Dica RTSP:



E agora o mais interessante é a autonomia das câmeras IP


A bateria de teste usada é a bateria Vision CP1250 (12V, 5Ah). As baterias não são novas, mas já estão usadas, têm mais de três anos. A instalação terá baterias novas (17Ah e mais)

Carregue a bateria:



Verificamos:



Dados de consumo da câmera IP:



Medindo o consumo real de câmeras IP:





O resultado é:

Na câmera dome, o consumo da câmera em 12V DC é indicado pelo fabricante 400mA, o real medido durante a operação é de 160mA a 180mA, quando ligado até 220mA.

Para uma câmara cilíndrica, o consumo de câmeras em 12V DC é declarado pelo fabricante 400mA, o real medido durante a operação foi de 140mA-160mA (com IR de até 200mA atingiu seu pico), quando ligado, até 210mA.

Tempo de operação autônomo testado das câmeras a partir da bateria 5Ah (nas configurações a resolução máxima + gravação contínua no registrador):

  • Domo DS-I252W - 12 horas;
  • DS-I250W cilíndrica - 16 horas.

Está planejado usar baterias mais espaçosas, é claro, mas, na verdade, haverá energia máxima das fontes de alimentação e, em um local onde não há como organizar uma conexão elétrica, câmeras com bateria serão instaladas.

Status da bateria após desconectar as câmeras IP:





Recarregando a bateria:



Exemplos de quadros de um servidor de vídeo.
Camera 1





Camera 2



Total


Prós: solução barata, o fluxo das câmeras aumenta rapidamente após desligar / ligar e um sistema fácil de configurar.

Contras: segurança, pode obstruir, desmontar facilmente \ danificar \ transportar componentes, a questão da proteção contra raios precisa ser abordada.

Source: https://habr.com/ru/post/pt421591/


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