Проектирование сети связи с использованием сети провайдера

Аннотация

В данной работе представлен проект телекоммуникационной сети полка полиции «Южный» г. Уфа для видеоконтроля.

Целью проекта  является проектирование сети связи для системы видеоконтроля с использованием сети провайдера, которая позволяет:

1) Повысить уровень безопасности сотрудников;

2) Осуществлять видеоконтроль в помещении МВД с записью видео на устройства системы безопасности;

3) Отображать  видеоинформацию с камер на  мониторах системы безопасности  в режиме реального времени;

4) Протоколировать и автоматически записывать на устройства системы безопасности всех тревожных событий, произошедших в помещении МВД.

5) Архивировать видеозаписи по помещениям с возможностью покадрового воспроизведения записей тревог, в том числе по дате, времени суток, по камере;

6) Осуществлять постоянную запись изображения и звука на жесткий диск;

Практической  ценностью дипломной работы является разработка эффективного, с точки  зрения пропускной способности и  экономичности, радиоканала передачи видеосигнала с использованием технологии bluetooth.

Пояснительная записка проекта включает: общую часть, расчетно-проектную часть, конструкторско-технологическую часть, организационно-экономическую часть, раздел безопасность и экологичность проекта, чертежи.

В общей части  описаны такие вопросы, как:  назначение и характеристика проектируемой сети видеоконтроля.

В конструкторско-технологической части рассмотрены вопросы: подключение системы видеонаблюдения к сети провайдера; чертежа сети связи для системы видеоконтроля.

 

 

 

 

Организационно - экономическая часть представляет экономическую оценку проектируемого проекта, раскрывая такие вопросы, как: организация производства и управления;  расчет фондов заработной платы; расчет капитальных затрат; расчет сметы расходов на содержание и эксплуатацию оборудования.

Рассмотрены вопросы  безопасности жизнедеятельности и охраны труда.

 

 

                          

 

 

 

 

 

 

 

 

                                             Содержание

Аннотация………………………………………………………………………....5

Введение…………………………………………………...………………….......9

2 Расчетно-проектная  часть…………………………………...……..…………..10

2.1 Проектирование телекоммуникационной сети ….………………………....10

2.2 Организация  видеоконтроля……………………………..………..................11

2.4.1 Выбор и обоснование канала связи…………………………………….….11

2.4.2 Выбор системы радиодоступа…………………………………………......16

2.4.3 Выбор стандарта радиодоступа……………………………………….…...25

2.4.4 Выбор оборудования подключения к сети провайдера………………….30

2.6 Расчет  радиоканала…………………………………………………….....…44

2.6.1 Расчет необходимого уровня сигнала на входе приемника……………..44

2.6.2 Расчет  зон радиопокрытия технологии bluetooth………………………..47

2.7  Расчет пропускной способности сети……………………………………....49

2.9 Структурная схема организации связи……………………..……………….51

3 Конструкторско – технологическая часть………………………………..…...51

3.1 Технические характеристики  камеры……………………………………….51

3.3 Назначение IP-адреса камере и доступа к ней…………………….…….......54

4 Экономическая  часть…………………………………………………….…...…54

4.1.3 Капитальные  затраты……………………………………………………….54

4.1.4 Текущие затраты……………………………………………………………56

5 Безопасность и экологичность проекта ……………………………...……….59

5.1 Анализ и идентификация опасных производственных факторов…………59

5.2. Расчетная часть………………………………………………………………59

Заключение………………………………………………………………………..67

Список литературы………………………………………………………………68

 Приложение  Д……………………………………………………………………69

 Приложение  Е……………………………………………………………………70

 Приложение Ж……………………………………………………………………71

 

 Приложение И……………………………………………………………………72

 Приложение  К……………………………………………………………………73

 Приложение  Л……………………………………………………………………74

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Постановка  цели и задач дипломного проекта

В данном дипломном  проекте был произведен анализ аналога и проектируемой  системы, выделены их отличительные признаки и технико-экономические преимущества разрабатываемого проекта. Основные отличия предложенного решения заключаются в:

1) Использовании  существующей линии передачи  для создания системы видеоконтроля.  Это  решение экономически  выгоднее, т.к.  при создании проектируемой сети  достаточно большую часть затрат вызывает создание линии передачи;

2) Передаче видеоданных  от камер в сеть провайдера  по радиоканалу.

Предложенное  в работе решение по организации  системы беспроводной передачи данных позволяет решить задачу быстрой и простой организации каналов связи для осуществления видеоконтроля в помещении отдела.

Еще одним преимуществом  является максимальная простота и удобство в установке и эксплуатации. Не требуется подключения специального программного обеспечения и интеграции с другими системами, что исключает возможные осложнения при обеспечении доступа в Интернет.

Исходя из вышеизложенного, целью данной работы является проектирование сети связи для системы видеоконтроля с использованием сети провайдера, которая позволяет:

1) Повысить уровень  безопасности сотрудников;

2) Осуществлять видеоконтроль в помещении МВД с записью видео на устройства системы безопасности;

3) Отображать видеоинформацию с камер на мониторах системы безопасности в режиме реального времени;

4) Протоколировать и автоматически записывать на устройства системы

безопасности  события, произошедшие  в помещении.

5) Архивировать видеозаписи по помещениям с возможностью покадрового воспроизведения записей тревог, в том числе по дате, времени суток, по камере;

6) Осуществлять постоянную запись изображения и звука на жесткий диск;

2 Расчетно-проектная часть

2.1 Проектирование телекоммуникационной сети

Для проектирования системы видеомониторинга выбрана существующая сеть ОАО «Башинформсвязь»: от жилого дома до АТС - Metro Ethernet, между АТС - волоконно оптическая SDH магистраль мощностью 2,5 Гбит/с, построенная  на базе мультиплексоров уровня STM-16.

Схема сети ОАО  «Башинформсвязь», с предполагаемыми  местами установки камер, представлена в приложении А.

На сегодняшний  день технология SDH заслуженно считается перспективной технологией. Технология SDH обладает рядом важных достоинств с пользовательской, эксплуатационной и инвестиционной точек зрения:

- умеренная структурная сложность, снижающая затраты на монтаж, эксплуатацию и развитие сети, в том числе подключения новых узлов;

- широкий диапазон возможных скоростей – от 155 Мбит/с (STM-1) до 2,488 Гбит/с (STM-16) и выше;

- высокая надежность системы, благодаря централизованному мониторингу и управлению;

- надежность сети, обусловленная тем, что сеть использует волоконно-оптические кабели, передача по которым практически не подвержена действию электромагнитных помех;

- архитектура и гибкое управление системы позволяет использовать защищенный режим работы, допускающий два альтернативных пути распространения сигнала с почти мгновенным переключением в случае повреждения одного из них, а также обход поврежденного узла сети.

Перечисленные достоинства делают решения, основанные на технологии SDH, рациональными с точки зрения инвестиций.

Структурная схема сети SDH провайдера представлена на рисунке 1:

Рисунок 1 – Структурная схема сети SDH провайдера

С провайдером  заключен договор об услугах предоставления линий связи. Он предоставляет нам патч-корд, сетевое имя, сетевой адрес и маску сети для сервера, сетевой адрес шлюза и пару сетевых адресов своих DNS серверов.

2.2 Организация  видеоконтроля

 

При проектировании системы видеомониторинга возникает  вопрос: как связать видеокамеры  с сетью провайдера, то есть, какой канал связи между ними использовать.

2.2.1 Выбор и обоснование канала связи

При реализации проектов систем видеонаблюдения  особое внимание необходимо уделять  качеству линий передачи телевизионного сигнала: от видеокамер до коммутаторов провайдера. От характеристик линий связи во многом зависит качество получаемого телевизионного изображения. Существуют несколько способов и средств передачи видеосигнала, среди которых:

Коаксиальный кабель

 Достоинства:

- кроме передачи сигнала оплетка выполняет функцию экрана. На ней индуцируются внешние помехи, которые в последующем заземляются;

- он более устойчив к внешним помехам в полосе передачи ТВ сигнала               (50 Гц - 6 МГц).

Недостатки:

- при прокладке коаксиального кабеля необходимо учитывать возможные наводки от кабелей электропитания, проходящих рядом,  возможно появление паразитных земляных токов по экрану кабеля;

- подвержен образованию на оплетке и центральной жиле статических зарядов при прохождении грозового фронта.

- на протяженных коаксиальных видеолиниях неизбежно возникают амплитудно-частотные искажения видеосигнала, что приводит к потере качества телевизионного изображения в виде снижения контрастности и четкости.

Кабель медный, витая пара

 Достоинства:

- зачастую в зданиях уже имеются свободные витые пары в существующих кабелях, которые можно использовать для передачи видеосигнала, т.е. экономия;

- свивание проводников производится с целью повышения связи проводников одной пары(электромагнитная помеха одинаково влияет на оба провода пары) и последующего уменьшения электромагнитных помех от внешних источников, а также взаимных наводок при передаче дифференциальных сигналов. Для снижения связи отдельных пар кабеля (периодического сближения проводников различных пар) в кабелях UTP категории 5 и выше провода пары свиваются с различным шагом.

Недостатки:

- применение экранированного кабеля приводит к снижению предельной дальности передачи ТВ сигнала приблизительно в 2 раза из-за влияния паразитной емкости экрана;

- уменьшение разрешения передаваемого  изображения;

- витые пары подвержены грозовым импульсным наводкам, что может привести к выходу из строя выходного каскада передатчика и входного каскада приемника.

Волоконно-оптический кабель

 Достоинства:

- пропускная способность ВОЛС многократно превышает пропускную способность всех других систем связи и может измеряться терабитами в секунду;

- малое затухание света в оптическом волокне обуславливает возможность применения волоконно-оптической связи на значительных расстояниях без использования усилителей;

- волоконно-оптическая связь свободна от электромагнитных помех и недоступна для несанкционированного использования;

- отсутствие «земляных токовых петель»;

- полная безопасность во взрывоопасных и пожароопасных помещениях.

Недостатки:

- дисперсия;

- оптиковолокно не подлежит ремонту, в случае повреждения участок приходится прокладывать заново;

- высокая стоимость прокладки.

Радиоканал

Достоинства:

- удобен и выгоден в местах, где обычные кабели прокладывать  нецелесообразно (рвы, траншеи,  горы, небольшие реки и т.п.), в  местах где установка проводов неэффективна и невозможна;

- экономически эффективны;

- позволяет соединять между  собой практически любые устройства;

-технология стандартизирована, следовательно, проблемы несовместимости устройств от конкурирующих фирм быть не должно;

- высокочастотный (2,4 - 2,48 ГГц) приемопередатчик. Для использования этих частот не требуется лицензия;

- соединения типа точка-точка, точка-многоточка;

- скорость выделенного доступа от 64 Кбит/с до 54 Мбит/с с гарантированной пропускной способностью;

- мобильность - радиооборудование является мобильным, т.к. легко демонтируется и устанавливается на новом месте при переезде пользователя в другое помещение;  

- освобождение городской телефонной линии - данные передаются по радиоканалу и не занимают линию связи.

 Недостатки:

- необходимость обеспечения прямой  видимости объектов;