تاریخچه

در اواخر جنگ، آمریکایی ها از تکنولوژی مشابهی برای نظارت بر اجرای آزمایشات اتمی خویش استفاده نمودند. دوربین مدار بسته برای اولین بار در دهه ۱۹۶۰ در حالی وارد انگلستان شد که پلیس مترو پولیتان (Metropolitan) دو دوربین موقت را برای تماشای مردم در طول سفر خانواده سلطنتی تایلند به لندن به میدان ترافالگار معرفی کرد. یک سال بعد، سیستم حمل و نقل لندن، دوربین های مدار بسته دائمی را برای کمک به امنیت شبکه راه آهن خود نصب کرد.

تاریخچه دوربین¬های مدار بسته حاکی از آن است که این سیستم در ابتدا دولتی بود و در واقع برای نظارت پلیس در دهه ۱۹۶۰ استفاده می¬شد، اگرچه در اواخر دهه و با پیشرفت تکنولوژی کم¬کم سیستم¬های دوربین مدار بسته به خیابان¬ها و حتی مغازه¬ها نیز معرفی شدند.

نخستین سیستم امنیتی منزل که شامل دوربین مدار بسته بود توسط ماری وان بریتن براون (Marie Van Britten Brown) در سال ۱۹۶۹ اختراع شد. فیلم این دوربین امکان اتصال به تلوزیون را داشت و می-توانستند آن را نگاه کرد، هم چنین یک میکروفون دو طرفه برای گفت و گو نیز تعبیه شده بود. در این سیستم صورت زنگ هشدار به صدا در می آمد.

دوربین¬های نظارتی

در دهه ۱۹۷۰ با ظهور ضبط¬های ویدئو کاست (VCR) دوربین¬های مدار بسته زنده جای خود را به دوربین-های نظارتی داده بودند. این فناوری گامی بسیار بزرگ در گسترش کاربرد این سیستم و نقطه عطفی در تاریخچه دوربین مدار بسته بود.

در سال ۱۹۷۴ برای اولین بار دوربین¬های مدار بسته جهت نظارت بر ترافیک در جاده های اصلی منجر به داخل و خارج از لندن مورد بهره برداری قرار گرفت.

درست در همین حین بود که سیستم¬های امنیتی دوربین مدار بسته وارد بازار¬های تجارت جهانی شد. در این زمان دوربین¬های مدار بسته به صورت دستی کنترل می¬شد و تصاویر سیاه و سفید را تولید می¬کردند. با این حال با استقبال گسترده شرکت¬ها، ایستگاه¬های بنزین و بانک¬ها روبرو شدند.

صنایع دیگر نظیر شرکت های بیمه و … نیز از دوربین¬های مدار بسته برای اجرای قانون و رد ادعاهای دروغین استفاده می نمودند.

با تمام این اوصاف، دوربین¬های مدار بسته اولیه دارای نکات ضعف بسیار زیادی بودند. دوربین¬های مدار بسته ویدئویی در نورکم یا تاریکی قادر نیستند کار کنند. اما به رغم تمام این مشکلات و محدودیت¬ها، دوربین مدار بسته در طول این دهه و در دهه¬های آینده رشدکرد.

دوربین های مدار بسته مدرن

پس از حملات ۱۱ سپتامبر ۲۰۰۱، دوربین مدار بسته بخشی جدایی ناپذیر از امنیت بین المللی شد. سازمان¬های دولتی و انتظامی بعد از این واقعه به صورت مداوم تعداد دوربین¬های نظارتی را افزایش دادند، به طوری که در حال حاضر بیش از ۵.۹ میلیون دوربین در انگلستان مورد استفاده قرار می گرفت.

همان طور که زمان و تکنولوژی جلو می رود، دوربین¬های مدار بسته نیز پیشرفت می¬کنند. به طوری که امروزه نرم افزار تشخیص چهره نیز برای دوربین¬های مدار بسته معرفی شده است. در سال¬های اخیر محبوبیت دوربین های مدار بسته آنالوگ با ظهور دوربین¬های IP )که داده¬ها را از طریق اینترنت دریافت و ارسال می کردند) کاهش یافته است.

آشنایی با انواع سیستم دوربین مداربسته

دوربین‌های مداربسته

معمولاً برای نظارت بر اماکن داخلی و خارجی مورد استفاده قرار می‌گیرند و بسته به شرایط محیط انواع مختلفی دارند. این دوربین‌ها می‌توانند دوربین‌های ویدئویی یا دوربین‌های دیجیتال باشند. شخصی به نام والتر بروش مخترع دوربین مداربسته بود.

ساختار اصلی

بدنه دوربین:قاب اصلی و قاب پوششی (بیرونی) که نسبت به فضای مورد استفاده آن را انتخاب می¬کند

بخش‌های الکترونیکی دوربین: بورد اصلی، کانکتور و بورد تغذیه،  سنسور

لنز دوربین: لنز زوم یا موتور دار دوربین مداربسته نوعی از لنز است که امکان تغییر فاصله کانونی و در نتیجه زاویه دید دوربین را از راه دور مهیا می‌کند. این لنزها همچنین معمولاً دارای فوکوس خودکار نیز هستند.

وظیفه لنز: اندازه چیپ تصویر دوربین‌ها محدود و کوچک است. این موضوع باعث خواهد شد تصویر تشکیل شده بر روی چیپ تصویر بسیار محدود باشد. برای رفع این مشکل باید از وسیله ای برای متمرکز کردن نور بر روی چیپ تصویر استفاده شود.  این وسیله  را لنز می‌¬نامند. لنز دوربین‌های مداربسته معمولاً از یک یا چند عدسی درست شده که با توجه به فاصله کانونی، قسمت مشخصی از تصویر رو به رو را بر روی چیپ تصویر ایجاد می‌کنند. هر چه فاصله کانونی لنز بیشتر باشد تصویر را کمتر متمرکز می‌کند و زاویه دید دوربین کمتر خواهد بود. از طرفی در دو دوربین با لنزهای با فاصله کانونی ثابت دوربینی که چیپ تصویر بزرگ‌تری داشته باشد تصویر را با زاویه بیشتری نشان می‌دهد.

دوربین مداربسته چیست؟

دوربین مداربسته و یا CCTV مخفف عبارت Closed Circuit Television می¬باشد که در واقع تعریفی از یک سیستم تلویزیونی است که در آن سیگنال ها به طور عمومی توزیع نشده و تحت نظارت هستند و در درجه اول برای اهدافی اعم نظارت و اهداف امنیتی استفاده می¬شود.

کاربری دوربین مداربسته

دوربین های مداربسته معمولا دو کاربری اصلی دارند:

کاربری نظارتی: از دوربین مداربسته برای نظارت بر عملکرد افراد یا تجهیزات استفاده می شود.

کاربری امنیتی: از دوربین مداربسته برای افزایش امنیت محل نصب استفاده می شود. این افزایش امنیت می تواند شامل پیشگیری یا پیگرد اعمال مجرمانه باشد.

سیستم های دوربین مداربسته

نمای پشت دوربین مداربسته انالوگ

دوربین¬های مداربسته به صورت کلی به دو دسته آنالوگ و شبکه تقسیم می¬شود. البته باید دوربین¬های آنالوگHD  را نیز به این دسته بندی اضافه نمود که دوربین¬هایی با تکنولوژی نسبتا جدیدی بوده که کیفیت تصویر و قابلیت¬های پیشرفته دیگری نسبت به دوربین¬های آنالوگ قدیمی دارند اما قیمت آنها نیز با توجه به کارکردشان بسیار مناسب¬تر از دوربین¬های تحت شبکه است.

دوربین مداربسته آنالوگ: سیستم مداربسته انالوگ را می¬توان نسل قدیمی¬تر دوربین¬های مداربسته معرفی کرد. این دوربین¬ها به دلیل سادگی و ارزان قیمت بودن هنوز هم با استقبال زیادی روبه رو هستند.

دوربین مداربسته آنالوگ :HD دوربین هایی با تکنولوژی high definition closed-circuit دارای کیفیت تصویر بالایی هستند که از کابل کواکسیال برای انتقال اطلاعات به DVR ها استفاده می کنند. انواع مختلفی از آن با نام های AHD، HDTVI، HDCVI و HDSDI به بازار آمده اند.

دوربین مداربسته شبکه یا دیجیتال: دوربین های IP که دوربین¬های تحت شبکه نیز می¬نامند. دوربین¬¬های ویدئویی دیجیتالی هستند که می توانند اطلاعات را از طریق یک شبکه کامپیوتری ارسال و دریافت کنند. تصاویر ارائه شده توسط این دوربین¬ها از کیفیت بالایی برخوردارند.

دوربین¬های مداربسته معمولا از تجهیزات مشترکی تشکیل می شوند. مهمترین بخش یک دوربین مداربسته چیپ تصویر آن است. این چیپ تصویر وظیفه تبدیل رشته های نوری به اطلاعات دیجیتال را برعهده دارد. قیمت دوربین های مداربسته با توجه به قابلیت های آنها و کیفیت ساختشان متغییر باشد.

نمای پشت دوربین مداربسته شبکه

اجزای اصلی سیستم مداربسته آنالوگ

دستگاه DVR: سرور مرکزی سیستم مداربسته است و تصاویر دوربین را دریافت کرده، ضبط می¬کند و نمایش می¬دهد.

دوربین مداربسته آنالوگ: دوربین مداربسته وظیفه دریافت تصاویر از محیط را به عهده دارد.

هارد دیسک: جهت ضبط تصاویر ویدئویی به فضایی جهت ذخیره سازی با حجم بالا نیاز است که این امر با تعبیه یک یا چند عدد هارد در داخل دستگاه ضبط DVR انجام می¬گردد. هارد¬ها با ظرفیت و کیفیت¬های مختلفی در بازار موجود اند. هارد مورد استفاده در DVR از نوع داخلی یا اینترنال است.

منبع تغذیه دوربین ها: ولتاژ برق شهر را به ۱۲ ولت تغییر می¬دهد تا امکان تغذیه دوربین¬ها فراهم شود.

کابل برق: وظیفه انتقال برق از منبع تغذیه تا دوربین را برعهده دارد.

کابل تصویر: به آن کابل RG59 می¬گویند و وظیفه انتقال تصاویر از دوربین تا دستگاه DVR را بر عهده دارد.

اتصالات: فیش های مخصوص برای اتصال کابلها به تجهیزات مداربسته.

تجهیزات نصب

داکت: یک حفاظ معمولا پلاستیکی بلند است که وظیفه حفاظت کابها را در محیطهای مسقف بر عهده دارد داکت معمولا بر روی دیوار یا سقف نصب می شود. داکت ها دارای دربی از جنس خودشان هستند.

لوله فلکسی: لوله ای انعطاف پذیر و معمولا فلزی با روکشی پلاستیک نرم است که وظیفه حفاظت کابلها را در محیط¬های باز برعهده دارد.

باکس پلاستیکی: معمولا برای جا دادن آدپتور دوربین¬ها یا اتصالات انها در کنار دوربین و یا مابین انشعابات کابلها استفاده می شود.

لوله فلزی: لوله ای غیر منعطف است که وظیفه حفاظت کابل¬ها را برعهده دارد. لوله فلزی دسترسی به کابل¬ها به صورت مستقیم را غیر ممکن می کند.

تجهیزات اختیاری

برق اضطراری : دستگاه UPS مخفف عبارت Uninterruptible power supply است که به عنوان منبع تغذیه پشتیبانی در هنگام قطع برق تا ۱ یا چند ساعت برق مورد نیاز تجهیزات مدار بسته را تامین می¬کند.

میکروفن: وظیفه دریافت صدا در محیط نصب را برعهده دارد. انواع مختلفی از میکروفن ها جهت ضبط صدا در تجهیزات مداربسته وجود دارند که شامل انواع سوزنی، گلفی، باکس، ولوم دار و بدون ولوم می شود

رک: یک محفظه یا قفسه دارای ابعاد استاندارد جهت جاسازی و محافظت از تجهیزات مدار بسته است. رک ها کاربرد های متفاوتی دارند و در اندازه های مختلفی در بازار موجود اند. برای مثال از انواع رایج آن می توان به رک دیواری و رک ایستاده اشاره نمود.

انواع دوربین مداربسته

طبقه بندی بر اساس سیستم انتقال اطلاعات

دوربین مداربسته شبکه: اطلاعات تصویر را به صورت دیجیتال و تحت پروتکل های شبکه ارسال می کند.

دوربین مداربسته انالوگ: اطلاعات تصویر را به صورت سیگنال های آنالوگ ارسال می کند.

طبقه بندی براساس کاربرد و شکل دوربین

دوربین دام: نوعی از دوربین های مداربسته معمولا به شکل نیم دایره ای که به صورت سقفی نصب می شود.

دوربین باکس: نوعی از دوربین های مداربسته معمولا به شکل مکعب مستطیل که لنز آن به صورت جداگانه نصب می شود.

دوربین بولت: نوعی از دوربین های مداربسته معمولا به شکل استوانه یا مکعب مستطیل که به صورت دیواری و در محیطهای بیرونی نصب می شوند.

دوربین گردان (PTZ): نوهی از دروبین مداربسته که امکان کنترل چرخش آن از راه دور وجود دارد.

دوربین مینیاتوری (مخفی): دسته ای از دوربین های مداربسته که با توجه به اندازه کوچکشان امکان مخفی کردن آنها وجود داشته باشد.

دوربین چشم ماهی: نوعی از دوربین مداربسته که به لنزی چشم ماهی مجهز شده و امکان مشاهده تصاویر در تمامی جهات را ایجاد می کند.

طبقه بندی بر اساس امکان انتقال بی سیم

دوربین مداربسته بی سیم: دسته ای از دوربین های مداربسته که اطلاعات تصویر آنها به صورت بی سیم انتقال پیدا می کند.

دوربین مداربسته عادی: دسته ای از دوربین های مداربسته که اطلاعات آنها از طریق کابل انتقال پیدا می کند.

طبقه بندی بر اساس امکان دید در شب

دوربین مداربسته دید در شب IR: دسته ای از دوربین های مداربسته که از LEDهای مادون قرمز برای ایجاد نور نامرئی و ایجاد تصویر استفاده می کنند.

دروبین مداربسته بدون دید در شب: دسته ای از دوربین های مداربسته که امکان ایجاد تصویر در نور کم یا تاریکی مطلق را ندارند.

دوربین مداربسته نور کم: دسته ای از دوربین های مداربسته که به نور بسیار کمی برای ایجاد نور نیاز دارند.

طبقه بندی بر اساس شرایط محیطی دوربین

دوربین های ضد آب: دسته ای از دوربین های مداربسته که بدنه آنها دارای مقاومت نسبت به نفوذ آب است.

دوربین های معمولی: دسته از دوربین های مداربسته که فاقد هر یک از خصوصیات بالا باشن.

دوربین های ضد انفجار: دسته ای از دوربین های مداربسته که از مقاومت نسبی بسیار بالا نسبت به حرارت و فشارهای ناگهانی ناشی از انفجار یا آتش سوزی دارند.

دوربین مداربسته حرارتی: دسته ای از دوربین های مداربسته که تصویر را از طریق تششعات حرارتی موجود در مجیط ایجاد می کنند.

دوربین های ضد ضربه: دسته ای از دوربین های مداربسته که از مقاومت بالایی در مقابل ضربات فیزیکی مستقیم برخوردارند.

سیستم مداربسته آنالوگ چیست؟

سیستم مداربسته آنالوگ یک سیستم مداربسته است که در مقابل سیستم شبکه قرار میگیرد. امروز سیستمهای کاملا انالوگ دیگر مورد استفاده قرار نمی گیرند و اصطلاح سیستم مداربسته انالوگ معمولا در مورد سیستم های نیمه انالوگ مورد استفاده قرار می گیرد.

چرا این سیستم را انالوگ می نامند؟

در سیستم مداربسته انالوگ تصاویر دریافت شده به وسیله دوربین مداربسته به صورت آنالوگ به دستگاه ضبط کننده ارسال می شوند. در گذشته کار ضبط تصاویر نیز در دستگاه VCR به صورت انالوگ صورت می گرفت اما امروزه دستگاه های ضبط انالوگ از رده خارج شده اند.

اجزای سیستم انالوگ

برخی از تجهیزات مورد استفاده در سیستم مداربسته در دو سیستم انالوگ و شبکه مشترک هستند ولی تجهیزات مختص سیستم آنالوگ تجهیزات زیر هستند:

دوربین مداربسته انالوگ: تصاویر را دریافت کرده و انها به صورت سیگنالهای آنالوگ به خروجی می فرستد.

دستگاه DVR: تصاویر را از دوربین دریافت کرده آنها به صورت دیجیتال در آورده و امکان نمایش، ضبط و تغییرات دیجیتال بر روی آنها را فراهم می کند.

کابل کواکسیال RG59: وظیفه انتقال سیگنالهای آنالوگ تصویر از دوربین به DVR را بر عهده دارد.

مزایای سیستم آنالوگ

هزینه پایین: اولین و مهمترین قابلیت سیستم های آنالوگ کم هزینه بودن آنهاست. این قابلیت امکان استفاده از این دوربین را برای بسیاری از مصرف کننده گان ایجاد می کند.

سادگی: سادگی سیستم آنالوگ امکان نصب آن توسط افراد با اطلاعات فنی متوسط را به وجود می آورد و عیب یابی آن در آینده را کم هزینه تر و سریعتر میکند.

سرعت فریم زنده: در دوربین های آنالوگ حتی در صورت افزایش کیفیت هیچ گونه افت فریمی در خروجی دوربین ایجاد نمی شود. گرچه ممکن است در زمان ضبط در دستگاه DVR تعداد فریم های تصویر کاهش یابند.

دوربین مداربسته انالوگ چیست؟

دوربین مداربسته آنالوگ (Analog CCTV) یک تجهیز الکترونیکی است که برای دریافت تصاویر و تبدیل آنها به سیگنال های الکترونیکی از آن استفاده می شود. این کار در دوربین های مداربسته به وسیله حسگر الکترونیکی دوربین یا Imaging Sensor صورت میگیرد. این حسگر میتواند یکی از انواع CCD یا CMOS باشد.

در دوربین های مداربسته آنالوگ خروجی دریافت شده توسط حسگر به یک تقویت کننده فرستاده شده و به طور مستقیم به خروجی فرستاده میشود. به همین دلیل این دوربین ها از سادگی زیادی برخوردارند و بسیار کم هزینه هستند.

سیگنال های ارسال شده توسط دوربین برای ساده سازی مطابق یکی از استانداردهای تلویزیونی رایج PAL یا NTSD به دستگاه ضبط کننده ارسال میگردد. از این طریق شما میتوانید دوربین انالوگ را به طور مستقیم به تلویزیون خود وصل کرده و تصاویر آن را ببنید.

دوربین های مداربسته آنالوگ نسل قدیمی تر از سیستم های مداربسته را تشکیل می دهند که امروزه رفته رفته در حال از رده خارج شدن هستند. این دوربین ها در مقایسه با دوربین های شبکه یا دیجیتال از عیب های بزرگی برخوردارند که یکی از بزرگترین آنها محدود بودن کیفیت تصویر این دوربین هاست.

رزولوشن تصویر

رزولوشن تصویر بزرگترین المان کیفیت تصویر دوربین هاست. در دوربین های انالوگ این المان را با تیوی لاین (TVL)نمایش میدهند. طبیعتا هر قدر تیوی لاین دوربین بالاتر باشد کیفیت تصویر ان نیز بالاتر است. بزرگترین اشکال دوربین های مداربسته انالوگ محدودیت شدید کیفیت تصویر انهاست.