دوربین مداربسته

دوربین مداربسته نام دوربینی است که غالباٌ برای نظارت تصویری به کار می رود.

این نظارت می تواند نظارت تصویری محیط اطراف , خانه , محل کار و یا سایر مکانها باشد. از نظر الکتریکی , مداربسته به مداری اطلاق می شود که بسته باشد یعنی جریان بتواند در آن مدار , برقرار شود و دوربین مداربسته به سیستمی گفته می شود که , کل اجزای مدار آن به هم پیوسته بوده و تصویر از دوربین تا صفحه نمایش در حال مشاهده باشد.

اجزای سیستم مداربسته

سیستم مداربسته دارای اجزاء اصلی و فرعی می باشد.

الف) اجزای اصلی سیستم مداربسته

اجزای اصلی سیستم مداربسته را دوربین , کابل , رکوردر , صفحه نمایش و منبع تغذیه تشکیل می دهند .

دوربین عضو ورودی سیستم مداربسته بوده و وظیفه دریافت تصاویر مقابل خود را دارد.

کابل وظیفه انتقال تصویر از دوربین به رکوردر را دارد.

رکوردر یا ذخیره کننده دیجیتالی تصویر (DVR) باید کار ذخیره سازی تصاویر را انجام دهد همچنین کار DVR  , مرتب سازی چندین تصویر در یک صفحه برای نمایش بوده و عمل برقراری ارتباط با سایر تجهیزات در شبکه و اینترنت را عهده دار است.

صفحه نمایش وظیفه  نشان دادن این تصاویر رادارد صفحه نمایش همان تلویزیون است که بسته به نوع کاربری انتخاب میشود.

ودرآخر منبع تغذیه وظیفه دارد به دوربین و رکوردر وصفحه نمایش, برق رسانی نماید البته این کاربه کمک کابل برق انجام خواهدشد.

نقش اجزای اصلی

نقش هر یک از اجزای اصلی مداربسته, حیاتی است و نمی توان به منظور مشاهده تصاویر, یکی از آنها را حذف نمود. اما اگر مورد استفاده تغییر کند, می توان بعضی از آنها را موقت استفاده نکرد مثلاً اگر فردی برای نظارت دائم بر تصویر دوربین ها وجود ندارد, می توان صفحه نمایش را خاموش کرد و سیستم بدون صفحه نمایش هم به کار خود ادامه می دهد اما برای بازبینی و کنترل برقراری عمل ذخیره سازی و کنترل ساعت و تاریخ سیستم و اینکه مشکلی برای دوربین ها پیش نیامده باشد, وجود تلویزیون یا صفحه نمایش الزامی است.

مهمترین عضو مداربسته:

درهرصورت مهمترین عضو سیستم مداربسته, دوربین مداربسته است که به همین دلیل به آن, سیستم دوربین مداربسته گفته شود.

اجزای اصلی دوربین مداربسته نقش تعیین کننده ای در قیمت دوربین مداربسته خواهند داشت.

ب) اجزای فرعی سیستم مداربسته

اجزای فرعی در این سیستم شامل: فیش آلات , هارد , یوپی اس , باکس و رک و کانال و لوله هستند , که در نبود آنها می توان سیستم مداربسته را راه اندازی نمود اما وجود هریک از آنها در افزایش کیفیت سیستم دوربین مداربسته نقش مفیدتری خواهند داشت.

فیش آلات که غالباٌ به دو سر کابل های ارتباطی متصل می شوند , امکان جدا سازی آسان دوربین از کابل یا کابل از رکوردر را در زمان های تعمیرات و پشتیبانی فراهم می کنند.

هارد وظیفه نگهداری اطلاعات تصویری رابرعهده داردکه این کاربه کمک رکوردرانجام می شود ومعمولاً هارددرداخل رکوردرنصب می گردد.

یو پی اس

یو پی اس یا “برق اضطراری بدون وقفه” وظیفه دارد در هنگام قطعی برق شهر , تغذیه دوربین و رکوردر سیستم مداربسته را فراهم کرده تا در زمانهای قطعی برق هم , سیستم به کار خود ادامه داده و عمل ذخیره سازی متوقف نشود.

باکس ها همان جعبه های تقسیم هستند که کار نگهداری از فیش آلات کنار دوربین را دارا هستند و چنانچه تغذیه رسانی به دوربین ها, ۲۲۰ ولت باشد منبع تغذیه هر دوربین نیز مجزا بوده و جای آنها در داخل باکس خواهد بود.

رک نیز نوعی باکس بوده اما بزرگتر از باکس ها است از رک برای ایمن نگه داشتن رکوردر, از دستکاری یا سرقت استفاده می شود بدنه رک فلزی است و دارای فن خنک کننده و اتصالات برق بوده و مجهز به دربهای قفل شونده می باشد که در دو نوع دیواری و ایستاده عرضه می گردد.

کانال ها ولوله ها نیزوظیفه پوشاندن کابل ها وایجاد بستری مناسب برای انتقال کابل ها رابرعهده دارند.

 

انواع سیستم دوربین های مداربسته

دوربین های مداربسته از نظر نوع تکنولوژی به ۲ دسته  آنالوگ و IP تقسیم می شوند.

الف) سیستم آنالوگ

سیستم آنالوگ یک سیستم خطی بوده که بر پایه دامنه سیگنال های الکتریکی از ورودی تا خروجی استوار می باشد, ورودی در سیستم مداربسته آنالوگ همان دوربین مداربسته است که باید اطلاعات تصویری را تبدیل به سیگنال های الکتریکی نماید, این سیگنال ها از طریق کابل های ارتباطی به رکوردر یا DVR سپرده شده و از آنجا به صفحه نمایش ارسال می شوند, کلیه تجهیزات در سیستم آنالوگ نیز براساس تغییرات دامنه سیگنال کار کرده و به همین دلیل, به آنها هم آنالوگ گفته می شود مثلاً دوربین مداربسته آنالوگ یا DVR آنالوگ

تنوع محصولات آنالوگ

سیستم آنالوگ یک سیستم اولیه برای دوربین های مداربسته بوده و از زمان پیدایش این سیستم, تاکنون تغییرات و پیشرفت های چشم گیری در آن بوجود آمده است اما خود سیستم اصلی نیز همچنان در حال کار می باشد, امروزه انواع مختلفی از تجهیزات در این سیستم در بازار موجود بوده که در حال رقابت با هم نیز می باشند.

انواع سیستم های آنالوگ

۱- آنالوگ

این نوع آنالوگ همان سیستم پایه ای آنالوگ بوده, که از ابتدای پیدایش تاکنون وجود داشته و ساحتار کلی آن با تفاوت هایی اندک در آن باقی مانده است, در واقع از آنجائیکه با وجود تغییرات به وجود آمده در سیستم آنالوگ , هنوز از سیستم پایه ای آنالوگ هم استفاده می شود, به این سیستم , سیستم آنالوگ معمولی یا آنالوگ ساده و یا آنالوگ سنتی گفته می شود.

۲ – HD

سیستم HD در اصل نوعی پردازش برای نمایش تصویر است که در آن حدودی برای سایز جزئیات تصویر تعریف شده است, که به مراتب از حد توانایی نمایش جزئیات در تلویزیون های معمولی بیشتر است این جزئیات تصویر, که رزولوشن یا تفکیک پذیری نامیده میشوند , با پیکسل ارزیابی می شوند پیکسل کوچکترین جزء تصویر است هر چه تعداد پیکسل های صفحه نمایش بیشتر باشد , جزئیات بیشتری از تصویر مشخص خواهد بود. به طور قراردادی برای هر سایز یا ابعاد مشخصی از تصاویر, نامی ویژه انتخاب شده که آنها را از هم متفاوت کرده است . در شکل زیر انواع سایز های تصویر و نام آنها مشاهده می شود.

 

تفاوت HD و FULL HD و آنالوگ

باتوجه به شکل فوق سایز تصویر در HD باید۷۲۰ در۱۹۸۰ پیکسل باشد, که تقریباً ۱مگاپیکسل بوده ودر فول اچ دی FULL HD این سایز۱۰۸۰در ۱۹۲۰ پیکسل بوده که تقریباً ۲مگاپیکسل است, به سایز تعریف شده تصاویر, رزولوشن گفته می شود سایرسایز های تصویر مربوط به سیستم آنالوگ معمولی می باشند به عبارتی دیگر, بیشترین رزولوشن تصویر در تلویزیون های معمولی آنالوگ تا ۹۶۰H یعنی ۹۶۰ در ۱۲۸۰ پیکسل است, که البته واحد اندازه گیری جزئیات تصویر در تلویزیون های معمولی, تی وی لاین یا خطوط افقی است که با TVL نمایش داده می شود.

سیستم PAL و سیستم NTSC :

تعداد خطوط افقی در تلویزیون های اروپایی با سیستم رنگ PAL, در حد ۶۲۵ خط افقی است و در تلویزیون های امریکایی با سیستم رنگ NTSC , در حد ۵۲۵ خط است که نهایتاً با روش یک خط در میان می توانند تا ۱۰۵۰ خط را پوشش دهد, به عبارتی اگر رزولوشن دوربینی در سیستم آنالوگ ۴۸۰TVL باشد, یعنی این دوربین می تواند تنها تا ۴۸۰ خط افقی در این سیستم ها را پوشش دهد, در سیستم رنگ پال دوربین ۷۰۰TVL کافی است و برای سیستم NTSC بالاترین کیفیت ۱۰۰۰TVL است, بنابراین دوربین های آنالوگ نهایتاً تا ۱۰۰۰TVL ساخته شدند. (رقم های بالاتر مانند ۱۲۰۰TVL فقط تبلیغات بوده و در صورت صحت, امکان پخش, فقط تا ۱۰۵۰ خط خواهد بود)

نکته مهم در سیستم اچ دی HD این است که برای دستیابی به رزولوشن های تعریف شده, روش های مختلفی به وجود آمده است که کیفیت تصویر در هر کدام قدری متفاوت با روش دیگر خواهد بود این روش ها به ترتیب و شرح زیر می باشند:

انواع سیستم اچ دی HD

AHD :

این نام از عبارات Analogue High Definition به معنای آنالوگ کیفیت بالا است, این تکنولوژی در ابتدا توسط شرکت کره ای NEXT CHIP به وجود آمد و به صورت متن باز است, در سیستم AHD اطلاعات دوربین کد بندی شده و به صورت کد دیجیتالی اما به صورت آنالوگ به سمت رکوردر فرستاده می شود, ارسال اطلاعات به صورت آنالوگ و از طریق همان کابل کواکسیال است. به این صورت که, سیگنال دوربین در خروجی توسط چیپ ست AHD-TX به صورت کد دیجیتالی تبدیل شده و سیگنال تصویری کدبندی شده, از طریق کابل کواکسیال به رکوردر فرستاده می شود و در رکوردر چیپ ست AHD-RX وجود داشته, که مجدداً اطلاعات تصویری کد شده را رمز گشایی می کند.

علت کدبندی:

کدبندی دیجیتالی اطلاعات تصویری این امکان را فراهم می نماید که بتوان حجم بیشتری ازاطلاعات راازطریق کابل کواکسیال ارسال کرد.

این روش برای دستیابی به اطلاعات تصویری۱و۲مگاپیکسل کاربردداشته امااخیراً تجهیزات دوربین های مداربستهAHDتا۴مگاپیکسل نیزبه بازار عرضه شده است.

HD-SDI :

این نام مخفف عبارات High Defination Serial Digital Interface به معنای, ” اینترفیس سریال با وضوح بالا ” است. سیستم HD-SDI یک سیستم HD با کیفیت و بدون تاخیر است اما بسیار پر حجم و گران است, چرا که اطلاعات کد بندی شده تصویری در این سیستم بدون اینکه فشرده سازی شوند, به همان صورت کدهای دیجیتالی ارسال می شوند این باعث می شود تا حجم اطلاعات ارسالی, بسیار بالاتر از سایر سیستم ها باشد.

تاریخچه

این سیستم درسال ۱۳۸۹ برای شبکه های تلویزیون خصوصی ابداع گردید, وتاکنون نیز دربسیاری ازکشورها وحتی درصدا وسیمای ایران نیزدرحال کاراست.

عدم فشرده سازی اطلاعات تصویردراین سیستم سرعت انتقال راافزایش داده وتاخیررابه حداقل می رساند

اماحجم انتقال اطلاعات به حجم۱٫۴۸۵گیگابیت برثانیه رسیده, که به کابل هایی مرغوب وباکیفیت امابا طول کم وتاحد۱۰۰مترنیاز دارد.

بنابراین برای سیستم های مداربسته این روش بسیارگران بوده وازآن استقبال کمتری شده است.

برای رفع مشکلات شاخص این سیستم, بعضی شرکت ها سیستم های دیگری راابداع کردند, که مشکل جنس خاص سیم های ارتباطی و طول کم آنها رابرطرف کردند.

نام این سیستم های جدید نیزکه برداشتی از سیستم HD-SDI است, سیستم HD-CVI و سیستم HD-TVI می باشند.

HD-CVI:

این نام مخفف عبارات High Definition Composite  Video Interface به معنای, ” رابط گرافیکی کامپوزیت با وضوح بالا ” می باشد. ابداء کننده این روش کدبندی سیگنال های تصویری آنالوگ, شرکت داهوا می باشد که یک شرکت چینی است اطلاعات کد بندی شده در این سیستم به مانند AHD در اختیار همگان قرار نمی گیرد, و سایر تولید کنندگان تجهیزات دوربین های مداربسته برای استفاده از روش کد بندی HD-CVI , باید از شرکت داهوا لایسنس خریداری کرده تا مجوز استفاده از این تکنولوژی برای آنها فراهم شود, بنابراین شرکت داهوا OEM بسیاری از برندهای دیگر است. مهمترین تفاوت HD-CVI با AHD , در نوع کابل ارتباطی است که در HD-CVI به کابلهای با کیفیت بالاتری نیاز می باشد اما این دو سیستم, بسیار مشابه هم می باشند چرا که سیستم AHD برداشتی غیرقانونی از تکنولوژی HD-CVI داهوا است.

HD-TVI:

این نام مخفف عبارات High Definition Transport Video Interface بمعنای, “رابط گرافیکی حمل ونقل باوضوح بالا”میباشد.

HD-TVI اطلاعات هر خط تصویری, را به کد دیجیتالی تبدیل کرده و این اطلاعات تصویری کدبندی شده را به سمت رکوردر ارسال می کند, در آنجا نیز دوباره به سیگنال تصویری تبدیل می شوند از مزایای تکنولوژی سیستم HD-TVI , امکان ارسال همزمان اطلاعات تصویری, اطلاعات صدا, اطلاعات دیتا (منو و فرمان به دوربین های متحرک) و امکان برق رسانی به دوربین از طریق همان کابل کواکسیال است.

انحصار تکنولوژی HD-TVI

تکنولوژی HD-TVI در انحصار شرکت چینی هایک ویژن است و سایر شرکت هایی که قصد استفاده از این تکنولوژی در محصولات خود را دارا هستند باید لایسنس HD-TVI را از هایک ویژن خریداری نمایند.

بنابراین شرکت هایک ویژن نیز OEM بسیاری ازبرندهای دوربین های مداربسته است.

ناگفته نماندفروش محصولاتHD-TVIبسیاربالابوده به طوریکه محصولاتHIKVISIONپرفروش ترین محصولات سیستم نظارت تصویری جهان برای سال های۲۰۱۵و۲۰۱۶و۲۰۱۷بوده است.

جدول ۵۰ برند برتر سیستم های نظارتی جهان در سال ۲۰۱۷

معنای OEM

OEMمخفف عباراتOriginal Equipment Manufacturerبه معنای سازنده اصلی تجهیزات است که می تواندنرم افزار یاسخت افزارباشد.

ب – دوربین IP

دوربینIP یاIP Camera دوربین های هستندکه می توانند اطلاعات خودرا مستقیم به شبکه ارسال کنتد وبرای ارسال اطلاعات درشبکه از

پروتکل های شبکه اینترنت استفاده می کنندبه همین دلیل به آنها دوربین تحت شبکه می گویندکه باIP Camera نمایش میدهند.

معنی IP:

عبارتIPمخفف عبارات: Internet Protocol است این دوربین هابه تنهایی امکان کاردرشبکه  واینترنت رادارا هستندوالزاماٌ نیازی به رکوردریا کامپیوتربرای کار ندارند.

دراکثرمدل هایIPاسلات حافظه وجود داشته که می توانداطلاعات تصویر رادرآن ذخیره کنندامابرای مشاهده تصویرآن به کامپیوتریاگوشی نیازخواهیم داشت.

مشخصات دوربین های IP

دوربین هایIPمعمولاٌ دارای پورتLANهستند ومی توانند به طور مستقیم به سوئیچ شبکه ویابه مودم برای انتقال تصویر متصل شوند.

دوربین هایIPدارای ساختاری هستندکه درهمه آنها یکسان است وماننددوربین های آنالوگ سیستم های مختلفی ندارندوفقط امکانات مختلف درآنها متفاوت است.

باتوجه به انعطاف پذیری بیشتردوربین های تحت شبکه نسبت به دوربین های آنالوگ، شاهدتنوع بیشتردوربین هادردوربین های نوع IPهستیم.

مخترع IP: ابداع کننده دوربین تحت شبکه شرکتAxis است که همچنان ازبرترین برندهای بزرگ دنیا دراین زمینه محسوب می گردد.

در شکل زیر جدول مقایسه سیستم های مختلف در دوربین های مداربسته آورده شده است.

نوع سیستم یا فناوری ۹۶۰Н AHD HD-SDI HDCVI HDTVI IP
وضعیت متن باز متن باز متن باز حفاظت شده متن باز متن باز
کیفیت تصویر متوسط خیلی خوب عالی خیلی خوب خیلی خوب خیلی خوب
رزولوشن ۷۰۰ تا ۱۰۰۰TVL HD/FullHD FullHD HD/FullHD HD/FullHD HD~4K
پخش زنده بصورت هیبرید (CCTV+HDCCTV+IP) خیر بله خیر بله بله خیر
سازگاری با DVR معمولی _ بله خیر بله خیر خیر
نوع کابل کواکسیال کواکسیال کواکسیال کواکسیال کواکسیال کتگوری
حداکثر طول کابل

بدون تقویت کننده

 

۱۵۰ متر ۵۰۰ متر ۱۰۰ متر ۵۰۰ متر ۳۰۰ متر ۱۰۰ متر

حداقل کیفیت کابل مورد نیاز

پایین پایین بالا متوسط متوسط پایین
فشرده سازی و افت تصویر خیر خیر خیر خیر خیر بله
تاخیر در دریافت تصویر خیر خیر خیر خیر خیر بله
برداشت و انتقال صدا بله بله خیر بله بله بله
هزینه راه اندازی پایین پایین بالا متوسط متوسط بالا
سهولت نصب بله بله بله بله بله خیر
هزینه نگهداری پایین پایین پایین پایین پایین بالا
صاحب امتیاز _ نکست چیپ _ کره SMPTE _ آمریکا داهوا _ چین هایک ویژن_ چین AXIS_ سوئد

نویسنده : ابراهیم فتحی – بینش سبز