RSS
 

Уличная веб камера своими руками

29 Июн
Comments off

Posted by omega80 at 23:44

Уличная веб камера своими рукамиСтатья от 2010 года, была на старом сайте, разместил что бы не потерялась. В ближайшее время планирую кардинально поменять систему видеонаблюдения за гаражем и установить сигнализацию с выходом в интернет.

Для многих гараж это святыня. Тут после работы оставляют машину, хранят вещи, которые невозможно оставить в квартире, по выходным можно собраться с товарищами на втором этаже и попить пива, но, во время нашего отсутствия охрана гаражного кооператива не может гарантировать сохранность вашего бокса.

 

Донор

На протяжении нескольких лет в ящике лежала web-камера фирмы A4Tech, скромные технические характеристики которой компенсировались наличием системы светодиодной подсветки.

Изображение

Как выяснилось позднее, подсветка организована двумя типами светодиодов – видимого спектра света, и инфракрасного, что позволяло получать картинку при отсутствии внешнего освещения. Столь организованная система идеально подходит в качестве внешней видеокамеры для охраны гаража. В гараже находится постоянно включенный ноутбук, связь с гаражом осуществляется посредством WI-FI. На случай отказа беспроводной локальной сети, ноутбук имеет постоянное подключение к сети интернет посредством модема Yota 4G. Т.е. для организации полноценной охранной системы осталось смонтировать камеру, и изображение можно получать через интернет или по локальной сети. Установка программы видеонаблюдения позволит организовать различные алгоритмы действий.

 

Корпус для камеры

Для защиты web-камеры от воздействия внешней среды следует применить герметичный корпус. Чтобы не изобретать велосипед, можно взять готовые корпуса от инфракрасных датчиков, которые широко применялись в отечественных системах охраны предприятий. На протяжении последних лет производится модернизация охранных систем, вследствие чего огромное количество великолепных корпусов продается на радио-рынках в качестве металлолома. Основная ценность данного корпуса состоит в наличии поворотного механизма, особой герметичности корпуса и реализованном подогреве внутрикорпусного пространства.

Изображение

Внутри корпуса располагается линза, фокусирующая луч на маленький инфракрасный датчик. Удаляем все с платы, а образовавшееся по середине отверстие из под датчика будем использовать для протягивания кабеля. Плату необходимо оставить, т.к. толщина платы заложена в монтаж стойки. Демонтируем фокусирующую линзу путем удаления стопорного кольца.

Изображение

Теперь вытащим стекло, отвинтив четыре болта крепления передней планки. Под стеклом находится уплотнительная резинка. Использовать родное стекло мы не сможем, т.к. оно является световым фильтром инфракрасного излучения и не позволит нам получить разборчивую картинку (но мы можем оставить его до ближайшего солнечного затмения). Вырезаем стеклорезом из куска стекла квадрат по размеру родного фильтр-стекла. Округлить края с легкостью можно на обычном точильном станке (обязательно надев защитные очки).

Изображение

Укладываем изготовленное стекло на уплотнительную резинку, и аккуратно стягиваем болтами крепежную рамку. Проверяем герметичность нашей конструкции, опустив корпус для камеры в емкость с водой. В случае правильного размещения уплотнителя и идентичности формы стекла вода поступать не будет.

Исследуя размещение элементов на плате web-камеры, приходим к выводу, что размеры платы можно уменьшить, предварительно удалив микрофон и датчик света. Для размещения web-камеры в непосредственной близости к стеклу, нам необходимо придать плате форму овала так, чтобы она с трением входила на место, где располагалась линза (на фотографии плата камеры залита парафином – результат прошлых попыток установки web-камеры на улице).

Изображение

Изображение

Для предотвращения запотевания стекла и для обеспечения работоспособности web-камеры в зимнее время, необходимо организовать внутренний обогрев. При наращивании длины кабеля, на котором увеличивается падение напряжения, дело осложняется тем, что на нас накладываются ограничения по потреблению тока в размере 500 миллиампер на один USB-порт.

Используя лабораторный блок питания, находим оптимальное соотношение выделения тепла при потребляемом токе. Методом подбора (а так же учитывая закон Ома) находим общую величину резисторов, равную 30 Омам (при токе 150 миллиампер и напряжении 5 вольт), тепловыделение которых ощущается пальцами. Для равномерного распределения тепла организуем цепь, состоящую из трех последовательно соединенных резисторов, номиналом 10 Ом.

Web-камера подключается к компьютеру посредством двух разъемов: USB (версии 1.1)  и jack 3,5” для передачи звука. Первая версия USB отличается меньшими требованиями к качеству соединительного кабеля, что должно позволить нам  увеличить расстояние между камерой и компьютером. По опыту удлинения USB подключений хорошими свойствами обладает FTP кабель в экране, используемый для прокладки локальных сетей. Наилучшим будет кабель 5 категории для внешнего монтажа с многожильными проводами. Длину кабеля сделал с запасом – 15 метров, плюс 1,5 метра родного USB шнура. Для уменьшения падения напряжения на таком большом участке провода, силовые цепи (+5 вольт и масса) лучше сделать сдвоенными. По цвету больше подходят пары красного и коричневого цветов. Два сигнальных провода соединим с зеленой парой, оставшийся звуковой сигнал подключим к синей паре. Корпус USB разъема подключим к оплетке экрана нашего кабель-удлинителя.

Изображение

Т.к. мы собираемся максимально использовать заложенные в камеру функции, то необходимо добавить дополнительные провода для вывода микрофона и датчика освещения за пределы корпуса камеры. Для этого хорошо подойдет остаток кабеля от проводной гарнитуры сотового телефона. В одном кабеле находится минимум четыре провода, которые, обычно, экранированы. Два из них подключим к внешне размещенному микрофону, т.к. хорошая герметизация не позволит нам принимать звуковые волны на микрофон, размещенный непосредственно на плате web-камеры. Микрофон поместим в корпус от ручки. Саму ручку зафиксируем при сборке конструкции между козырьком и самим корпусом. С обратной стороны ручки, куда входит кабель, поместим датчик освещения. Данный датчик позволяет в автоматическом режиме включать подсветку при наступлении темноты.

Изображение

Для исключения перегрева камеры в летнее время разместим позади корпуса маленький переключатель, отключающий резисторы подогревателя.

Изображение

Теперь организуем ввод кабеля в корпус нашей камеры, для чего отвинчиваем фиксирующую гайку и выковыриваем резиновый уплотнитель. Все это насаживаем на кабель с дополнительными проводами в соответствующем порядке и фиксируем.

Устанавливаем корпус камеры в козырек, поджав корпус ручки с микрофоном между ними.

Изображение

 

Монтаж камеры и испытание

Первую камеру решил разместить над воротами, направив в сторону въезда.

Изображение

При первом подключении камеры, размещенной на улице, окно программы было абсолютно белым. В диспетчере устройств камера опознавалась. Отсутствие диагностических сообщений windows по поводу превышения потребления тока, или подключения неопознанного оборудования означало, что в плане подключения ошибок нет. После изменения в настройках фильтров камеры пункта “No Flicker”  со значения по умолчанию  “50Hz” на “Out door”, проявилась четкая картинка.

Изображение

В ночное время родной подсветки камеры явно не хватает (видно по освещению трубы, расположенной справа на скриншоте) . Попытки самой камеры осветлить картинку приводят только к замедлению изображения.

Изображение

Сильное искажение вносит встречный свет.

Изображение

Как вариант, возможно использование внешнего фонаря, подключенного к датчику движения, что позволит освещать контролируемую область в ночное время.

 

Программа видеорегистрации

Среди десятка тестируемых программ видеорегистрации, особо следует выделить программу WebCam Looker. Небольшая стоимость лицензии позволяет получить контроль неограниченного числа камер, настраивать расписание очередности работы, правила слежения, указывать зоны слежения, накладывать надписи и многое другое. Отличается безошибочной обработкой движений и удобной работой с сохраненным материалом. Для тестирования предоставляется 14 дневная полнофункциональная версия.

 

Выводы

Общие затраты на изготовление внешней web-камеры составили:

 

1.

Web-камера A4TECH PK-7

500 руб. (б/у)

2.

Корпус

500 руб. (б/у)

3.

15 метров кабеля для локальных сетей

300 руб.

Итого:

1300 руб.

 

Стоимость подобных заводских решений начинается с отметки четыре тысячи рублей. При минимальных затратах мы организовали простую и надежную охрану своего гаража. При использовании современных web-камер и внешнего источника освещения качество получаемой картинки можно улучшить в разы. Оставшееся свободное место в корпусе камеры позволит в будущем поместить дополнительное оборудование, увеличив тем самым функциональность устройства.