Разработка интеллектуальных охранных устройств оповещения о посетителях
Авторы:М.О. Якубчук, Р.В. Мальчева
Аннотация
Рассмотрены вопросы организации современных охранных систем. Приведен пример комплекса, предназначенного для обеспечения безопасности объектов различных категорий важности. Разработана структурная схема системы приема посетителей предприятия и определены ее основные функции. Рассмотрены варианты размещения системы относительно предприятия. Выбрана элементная база реализации системы. Намечены направления дальнейших исследований.
Ключевые слова:встроенная система, видеонаблюдение, контроль, структура.
Введение
Одним из направлений использования компьютерных технологий являются системы мониторинга и контроля. Их существует огромное множество, отличающихся назначением и функционированием, например, так называемые системы «умный дом», обеспечивающие управление различными процессами жилого [1] или производственного помещения.
Среди этого множества выделяют системы наблюдения, контролирующие прием посетителей предприятия. Видеонаблюдение – ключевой элемент в составе системы охраны и безопасности предприятия. Установка системы охраны позволяет не только оградить материальные ценности организации от хищения, но и может осуществлять контроль за действиями персонала в офисных, производственных и складских помещениях предприятия. А также отслеживать передвижения клиентов и посетителей по территории объекта. До недавних пор основными устройствами контроля доступа считались домофоны. Однако, существенный технический прогресс последних лет позволил расширить функциональность этих устройств, добавив оборудование для видеонаблюдения, и, таким образом, дал возможность говорить о возможности использования функций видеодомофонов в качестве устройств контроля доступа.
Современные системы охраны представляют широкий спектр услуг. Так, например, интегрированный комплекс технических средств охраны (ИК ТСО) «Недотрога», общая организация которого показана на рис.1, предназначен для обеспечения безопасности объектов различных категорий важности и степени сложности.
ИК ТСО «Недотрога» имеет гибкую архитектуру построения, легко масштабируется и может предоставляться заказчику в различных конфигурациях в зависимости от потребностей. Система обладает следующими достоинствами:
- точность обнаружения на периметре охраны – до 3 м;
- высокая защищенность от помех различной природы за счет применения оптоволоконных линий передачи данных;
- низкое энергопотребление при использовании светодиодных индикаторов;
- сбор информации от всех подсистем на пульт оператора.
Недостатком является высокая стоимость.
Целью данной работы является проектирование более дешевой интеллектуальной системы оповещения о приходе посетителя. Для ее достижения необходимо решить следующие задачи:
- выполнить анализ систем контроля производственных предприятий и аппаратно-программных средств их реализации;
- разработать структуру и обосновать выбор элементной базы реализации системы контроля приемом посетителей предприятия;
- выбрать средства программирования микроконтроллера;
- выбрать среду моделирования системы;
- практически реализовать элементы системы и провести ее тестирование.
Разработка структуры системы и выбор способа ее размещения
Данная система предназначена для использования на предприятии, где работает большое количество людей и также бывает достаточно много посетителей, и позволяет службе охраны получать оповещения с фотографией о людях, которые находятся у входной двери.
Структурная схема системы приема посетителей предприятия приведена на рис.2. Рисунок 2
Разрабатываемая система будет включать в себя следующие элементы:
- плату Arduino Uno, обеспечивает выполнение функций управления всей системой, выбрана из-за ее доступности и относительно низкой стоимости;
- кнопку - обычная монтажная кнопка, размещенная в корпусе;
- камера OV7670, выбрана из-за ее популярности, дешевизны и совместимости с остальными компонентами платформы Arduino;
- центральный компьютер, в качестве которого может использоваться как стационарный компьютер, так и ноутбук с доступом к глобальной сети Интернет и установленным необходимым программным обеспечением;
- роутер для подключения компьютера и других устройств к сети Интернет.
В зависимости от типа предприятия (офис или производственный комплекс, занимающий значительную территорию) система может размещаться как внутри здания (рис. 3), так и за пределами территории.
Порядок функционирования посетителя и системы следующий:
- человек, который находится перед входной дверью, должен нажать кнопку дверного звонка;
- камера, установленная на входе, делает снимок;
- снимок отправляется на пункт охраны с помощью программного обеспечения, загруженного в Arduino, и компьютера, подключенного к сети Интернет;
- в автоматизированной системе фотография проходит идентификацию в базе данных работников предприятия и постоянных посетителей;
- в зависимости от результата идентификации выдается сообщение (разрешение / запрет) на вход.
При размещении системы за границами территории [2] целесообразно предусмотреть вариант, когда камера и основная плата Arduino, отвечающая за управление, размещаются рядом, а компьютер находится в пункте охраны. Но так как плата Arduino и компьютер соединяются между собой с помощью USB кабеля, а максимальная длина такого кабеля согласно спецификации не более 5 метров, то такое размещение может быть проблемным. Для того, чтобы обойти это ограничение, можно соединить несколько 5 метровых кабелей последовательно, используя для соединения USB хабы в качестве повторителей. Максимальная длина такого составного кабеля не должна превышать 30 метров.
Выводы
В процессе работы разработана структура системы приема посетителей и выполнен анализ вариантов ее размещения относительно территории предприятия или офиса. Направлением дальнейших исследований является выбор среды для моделирования системы и ее апробация в реальных условиях.
Литература
- Мальчева, Р. В., Хмара, А. С. Устройство управления системой горячего водоснабжения с солнечными коллекторами // Інформаційні управляючі системи та комп’ютерний моніторинг. – Донецьк: ДонНТУ, 2011. Т.2. С. 81-86.
- Парфенов, Д. А., Мальчева, Р. В., Янковский, И. А. Разработка системы контроля приемом посетителей предприятия на базе платформы Arduino // Материалы IX Международной научно-технической конференции "Информатика, управляющие системы, математическое и компьютерное моделирование". - Донецк: ДонНТУ, 2018. С. 219-222.