شرح الموضوع
طلب مدير مصنع من فني كاميرات المراقبة توصيل جهاز التسجيل الرقمي، وضبط جميع الإعدادات الخاصة بها داخل مصنعه.
توصيل نظام التسجيل الرقمي (DVR)، وبرمجته
(4-1) الموقف التعليمي التعلمي الرابع: توصيل نظام التسجيل الرقمي (DVR)، وبرمجته:
وصف الموقف التعليمي التعلمي:
طلب مدير مصنع من فني كاميرات المراقبة توصيل جهاز التسجيل الرقمي، وضبط جميع الإعدادات الخاصة بها داخل مصنعه.
العمل الكامل:
| خطوات العمل | وصف الموقف الصفي | المنهجية (استراتيجية التعلم) | الموارد وفق الموقف الصفي |
|---|---|---|---|
| أجمع البيانات، وأحللها | أجمع البيانات من صاحب المصنع عن: أماكن تركيب الكاميرات، وأوقات العمل، والمناطق المهمة لمراقبتها، وأوضاع التسجيل التي يرغب بها، ودقة التسجيل. • أجمع بيانات عن: • أنواع المداخل والمخارج المتوفّرة في نظام التسجيل الرقمي. • آلية توصيل كاميرات المراقبة، وشاشات العرض، والقرص الصلب بجهاز التسجيل الرقمي. • المواصفات الفنية لجهاز التسجيل الرقمي. • أنماط التسجيل المتوفّرة في الجهاز. | استمطار الأفكار. • البحث العملي. • الحوار والمناقشة. | طلب الزبون. • الشبكة العنكبوتية. • فيديوهات تعليمية. • كتالوج نظام التسجيل الرقمي. |
| أخطّط، وأقرّر | أصنّف البيانات وأبوّبها. • أحدد خطوات العمل: • أحدد نوع الشاشة، ومصدر التغذية الملائم لجهاز التسجيل الرقمي. • أحدد حجم القرص الصلب الخاص بالنظام. • أحدد نمط التسجيل الخاص بكل كاميرا. • أحدد جودة التسجيل الخاصة بكل كاميرا. • أعدّ جدولاً زمنياً للتنفيذ. | الحوار والمناقشة. • العمل ضمن فريق. • العصف الذهني. | كتالوج نظام التسجيل الرقمي. • عدّة يدوية. • نموذج جدول زمني. |
| أنفّذ | أستخدم أدوات السلامة المهنية تبعاً للمعايير الفنية ذات الصلة. • أصل كل كاميرا بجهاز التسجيل الرقمي. • أعرض الكاميرات على الشاشة الرئيسة. • أدخل على حساب Admin، وأستخدم كلمة المرور المرفقة في جهاز التسجيل الرقمي. • أهيّئ القرص الصلب. • أضبط الوقت والتاريخ للنظام. • أضبط درجة السطوع، وتشبع الألوان المناسبة لكل كاميرا. • أعيد تسمية الكاميرات الموصولة. • أضبط دقة التسجيل لكل كاميرا. • أضبط عدد الإطارات الخاصة بكل كاميرا. • أفعل خاصية Overwriting للقرص الصلب. • أعدل الحساسية لكل الكاميرات التي فيها تسجيل على الحركة. • أحدد منطقة مستثناة من التسجيل على الحركة في إحدى الكاميرات. • أخفي جزءاً من الصورة في إحدى الكاميرات. • أصمم برنامجاً للتسجيل، يتلاءم مع دوام المصنع. • أنشئ حساب مستخدم جديداً، أعطيه بعض الصلاحيات. • أضبط خيارات الجولة (Tour) داخل النظام. • أضبط إعدادات إعطاء التنبيه في حال فقد أحد الكاميرات، أو فقد القرص الصلب، أو حدوث مشكلة فيه. | العمل التعاوني. • الحوار والمناقشة. • استمطار الأفكار. | صندوق عدّة يدوية. • كاميرات مراقبة. • جهاز معايرة كاميرات المراقبة. |
| أتحقّق | أتأكد من السلامة المهنية للنظام. • أتأكد من ظهور كل كاميرا على الشاشة تم توصيلها على جهاز التسجيل الرقمي. • أتأكد من وضوح صورة الكاميرات بناء على إعدادات اللون المطلوبة. • أعرض مقاطع فيديو مسجلة مسبقاً من خلال خيار playback، وأتأكد من جودة الفيديو، بناء على جودته، وعدد الإطارات المضبوطة. • أتأكد من تسميات الكاميرات، وملائمتها للمكان الذي تغطيه من خلال شاشة العرض. • أتأكد من حجم القرص الصلب من داخل النظام. • أعمل حركة أمام الكاميرات المضبوطة على نمط التسجيل على الحركة، وأراقب ظهور إشارة التسجيل بناء على الحساسية المضبوطة، والمنطقة المستثناة من التسجيل على الحركة. • أتأكد من مطابقة برنامج التسجيل في الجهاز للمطلوب. • أدخل على حساب المستخدم الذي أُنشئ، وأفحص الصلاحيات التي ضُبِطت. • أفصل سلك أحد الكاميرات؛ للتأكد من تفعيل التنبيه. | • مجموعات عمل. | • جهاز معايرة كاميرات المراقبة. |
| أوثّق، وأقدّم | أوثّق أهم البيانات الخاصة باختيار جهاز التسجيل الرقمي المناسب، وتركيبه، وبرمجته. • أعرض جميع الإعدادات التي ضُبِطت من خلال شاشة العرض الموصولة على جهاز التسجيل الرقمي. | مجموعات عمل. • النقاش الجماعي. • العمل الفردي. | جهاز عرض (LCD). • دفتر التدريب العملي. • جهاز حاسوب. |
| أقوّم | أقارن بين الحلول الفنية المختلفة بين جميع مجموعات العمل. • أقوّم مدى رضا الزبون. | • الحوار والمناقشة. | • نماذج التقويم. |
الأسئلة:
- أناقش أهمية تفعيل خاصية إعادة الكتابة في القرص الصلب.
- أناقش أهم الأمور الواجب أخذها بعين الاعتبار عند اختيار جهاز التسجيل الرقمي.
- أناقش أهم الأمور التي تؤثر في مدة التسجيل على القرص الصلب.
أتعلم:
نشاط: أحضر جهاز تسجيل رقمياً (DVR)، وأوضّح جميع المداخل والمخارج الموجودة فيه، والمهام التي تقوم بها.
بعد تثبيت الكاميرات في الأماكن المناسبة، وتمديد الأسلاك، لا بدّ من وصلها إلى مسجّل الفيديو الرقمي (DVR)؛ لتعرض الصورة المأخوذة من كاميرات المراقبة، ومراقبتها في أي وقت ممكن.
جهاز التسجيل الرقمي DVR:
عبارة عن جهاز إلكتروني يعمل باستخدام أحد أنظمة التشغيل التقليدية، متخصص بمهمة واحدة هي التحكم بنظام كاميرات المراقبة، من خلال تحويل الإشارات التماثلية القادمة من كاميرات المراقبة إلى إشارات رقمية، ومعالجتها، وضغطها، وتخزينها على أقراص صلبة داخل النظام؛ للأرشفة، أو لإعادة العرض فيما بعد.
توصيل نظام التسجيل الرقمي:
توصل الملحقات كافة بجهاز التسجيل إلى الأماكن المناسبة لها على الجهة الخلفية للجهاز، أما عملية التشغيل والتحكم، فهي من خلال المفاتيح والأزرار المتواجدة على مقدمة الجهاز.
أهم المنافذ الخاصة بجهاز التسجيل الرقمي:
- مداخل الفيديو (Video In): تكون على شكل وصلات BNC، وتوصل الكاميرات بتلك المداخل.
- مخارج الفيديو (Video out): تُستخدم لتوصيل شاشات العرض المختلفة على جهاز التسجيل الرقمي، ومن أشهر هذه المنافذ ما يأتي:
- أ. مخرج (BNC): يُستخدم لتوصيل الجهاز الرقمي بشاشات التلفاز القديمة، ويعطي جودة صورة سيئة.
- ب. مخرج (VGA): يُستخدم لتوصيل جهاز التسجيل الرقمي بالشاشات الخاصة بجهاز الحاسوب، ويعطي دقة صورة متوسطة.
- ج. مخرج (HDMI): يُستخدم لتوصيل جهاز التسجيل الرقمي بشاشة عالية الوضوح (HD)؛ للحصول على صورة نقية، وذات جودة عالية.
- مداخل الصوت (Audio In): تُستخدم لتوصيل مخارج الصوت الخاصة بميكروفون الكاميرات، إذا كانت تدعم تسجيل الصوت.
- مخارج الصوت (Audio out): تُستخدم لتوصيل السماعات الخارجية، أو مكبرات الصوت؛ لعرض الأصوات الصادرة من جهاز التسجيل الرقمي.
- مخرج الشبكة (Ethernet): من خلاله يمكن توصيل جهاز التسجيل الرقمي على شبكة الحاسوب، ويصبح من الممكن نقل الفيديو، ومتابعته من خلال الشبكة.
- منفذ الاتصال (RS-485): يُستخدم للتحكم بالكاميرات المتحركة PTZ.
- مدخل تزويد الطاقة (Power in): يُستخدم لتوصيل مصدر التغذية الخاص بجهاز التسجيل الرقمي.
- منفذ (USB) يمكن توصيل أجهزة تخزين خارجية؛ لأخذ نسخة احتياطية من الفيديو، كما يمكن توصيل الفأرة؛ للتحكم بالنظام من خلالها.
- منفذ الإنذار (Alarm in/out): يُستخدم لربط كواشف حركة التنبيه، وأجهزته في جهاز التسجيل الرقمي.
والشكل (3) الآتي يوضّح آلية توصيل الملحقات مع جهاز التسجيل الرقمي:
ولتسهيل عملية التحكم بمسجل الفيديو، يتم تزويده بجهاز تحكم عن بُعد (ريموت)، ومن خلال الريموت، يمكن التحكم بالمسجّل لتشغيل الفيديو، والانتقال من كاميرا إلى أخرى، وتشغيل الفيديو المسجّل، كما يمكن تغيير إعدادات المسجّل، وبرمجته.
المواصفات الفنية لجهاز التسجيل الرقمي (DVR):
أولاً- عدد الكاميرات التي يمكن توصيلها: تختلف أجهزة التسجيل المرئية بعضها عن بعض من حيث عدد مداخل الكاميرات، وهناك عدة أنواع قياسية، هي:
- جهاز تسجيل رقمي بأربعة مداخل (4CH).
- جهاز تسجيل رقمي بثمانية مداخل (8CH).
- جهاز تسجيل رقمي بستة عشر مدخلاً (16CH).
- جهاز تسجيل رقمي باثنين وثلاثين مدخلاً (32CH).
ثانياً- جودة تسجيل الفيديو التي يدعمها جهاز التسجيل الرقمي:
يجب أن تتوافق الدقة المستخدمة في جهاز التسجيل الرقمي مع الدقة التي تدعمها الكاميرا المركّبة في النظام، فكلّما اخترت صورة ذات دقة عالية، حصلت على صورة نقية وواضحة، ولكن هذا سيكون على حساب حجم التخزين؛ لأنّ الصورة ذات الدقة العالية تتطلب حجماً أكبر، والعكس صحيح. ومن أشهر جودات تسجيل الفيديو التي تدعمها أجهزة التسجيل الرقمي القديمة (H960, D1, HD1, CIF)، أما أشهر دقة تسجيل الفيديو التي تدعمها الأنظمة الحديثة (5MP, 2MP, 1.3MP, 720P).
ثالثاً- عدد الإطارات في الثانية (FPS):
يُقصد بها عدد الصور التي تُتابع في العرض؛ لإنتاج مقطع فيديو مدته ثانية واحدة، وفي حال اختيار عدد إطارات للتسجيل قليلة، سأحصل على فيديو مسجّل بجودة سيئة، وعدم انتظام في عرض الصورة، وتقطع، والعكس صحيح. وغالباً ما يُذكر في مواصفات جهاز التسجيل الرقمي مجموع عدد الصور الملتقطة في الثانية الواحدة بالنسبة لكل الكاميرات معاً، فيفضل اختيار عدد إطارات كلّ جهاز تسجيل رقمي، لا تقلّ تلك الإطارات عن (100fps) لجهاز تسجيل رقمي يحتوي على أربع كاميرات، و(200 fps) لجهاز يحتوي على ثماني كاميرات، وهكذا، كما يُنصح بضبط عدد الإطارات لكلّ كاميرا، بحيث لا يقلّ عن (10 fps)؛ حتى أحصل على جودة صورة جيدة.
رابعاً- سعة التخزين:
تُعدّ سعة التخزين من أهم ميزات جهاز التسجيل الرقمي، وتؤثّر سعة التخزين على المدة الزمنية للتسجيلات؛ فكلّما زادت هذه السعة، يتمّ الحصول على مدة زمنية أكبر، مع مراعاة بقية العوامل المؤثرة الأخرى. تمتلك هذه الأجهزة قرصاً صلباً واحداً على الأقل ذا حجم مناسب، يتوافق مع نظام المراقبة، وغالب الأجهزة الحديثة تستخدم أقراصاً تبدأ من (1 TB). وتمتلك بعض أجهزة التسجيل الرقمية الحديثة منافذ إضافية داخلية، أو خارجية، مثل (SATA)؛ لوصل عدد معين من الأقراص الصلبة؛ من أجل زيادة حجم التخزين.
خامساً- نظام ترميز الفيديو المعتمد:
يوجد نظامان عالميان، هما (PAL)، و(NTSC)، ويجب اختيار نظام ترميز الفيديو المناسب لجهاز التسجيل الرقمي، بحيث يتوافق مع ترميز الفيديو التي يتعامل مع كاميرات المراقبة الموصولة. وفي حال اختيار نظام ترميز فيديو مختلف عن نظام الكاميرات، سأحصل على صورة مشوشة في العرض تهتز باستمرار.
سادساً- أنماط التسجيل المستخدمة في أجهزة التسجيل الرقمي:
تؤمّن أجهزة التسجيل الرقمية الخيارات الآتية لعملية التسجيل، أهمها:
- التسجيل المستمر (Continuous): يتمّ التسجيل بشكل متواصل منذ لحظة اختيار أمر التسجيل يدوياً، ولا يتوقف إلا بإعطاء أمر إيقاف التسجيل.
- لتسجيل باكتشاف الحركة (Motion): يتمّ التسجيل في أثناء حدوث حركة في المشهد، حيث يُحدّد إطار محدد؛ لتفعيل التسجيل في حال حدوث حركة ضمن هذا الإطار، ويتوقف التسجيل بتوقف الحركة.
- التسجيل بتفعيل مدخل إنذار(Alarm): يتمّ التسجيل في حال تفعيل مدخل إنذار معين، ويتوقف التسجيل بزوال هذا الإنذار.
- التسجيل المجدول (Schedule): يتمّ التسجيل من خلال جدول يحدده المراقب، حيث يحدّد وقت بدء وانتهاء التسجيل، وتاريخه، ونوع التسجيل.
سابعاً- نظام ضغط الفيديو المستخدم:
تُعدّ تقنية الضغط من الأمور المهمة عند اختيار جهاز التسجيل الرقمي، وهي تعني ضغط الصورة الملتقطة بالكاميرا، بحيث يصغر حجمها إلى حد مسموح، وتؤثّر تقنية الضغط على دقة الصورة المخزّنة، وعلى حجمها، وبالتالي حجم التخزين بشكل عام، وتؤمّن المسجلات الرقمية الحديثة إمكانية تحديد مستوى الضغط المستخدم، ومن أشهر أنظمة ضغط الفيديو الحديثة (H264 و H265)، التي تمتاز بتقليل حجم الفيديو بشكل كبير، والمحافظة على الجودة العالية للصورة.
أهم العوامل التي تؤثّر على مدة التسجيل في جهاز التسجيل الرقمي:
- سعة أقراص التخزين.
- تقنية الضغط المستخدمة.
- عدد الكاميرات التي يُسجّل منها.
- دقة (جودة) التسجيل (عالية - عادية - منخفضة).
- نوعية التسجيل (متواصلة - مرتبطة بالحركة - مرتبطة بحسّاس).
- عدد الإطارات بالثانية.
- عدد إشارات الصوت التي تُسجّل.
أنماط آلية التسجيل على الأقراص الصلبة :
هناك نمطان للتسجيل، هما:
- التسجيل حتى امتلاء القرص الصلب (Write Once): يتمّ التسجيل على الأقراص الصلبة إلى أن تمتلئ، وعندها تتوقف عملية التسجيل، ويُعطى المراقب إشارة تحذير بذلك.
- التسجيل بالكتابة المستمرة (Overwriting): يتمّ التسجيل على الأقراص الصلبة إلى أن تمتلئ، وتستمر عملية التسجيل بالتسجيل على المقاطع الأقدم زمنياً، وهكذا.
صلاحيّة المستخدمين في أنظمة التسجيل الرقمي:
يوجد عدّة مستويات لصلاحيّة الوصول لأنظمة التسجيل الرقمي، والتعامل معها، هي:
- صلاحيّة مدير النظام (Administrator): تُمكّن المسؤول عنها من تغيير كلّ إعدادات جهاز التسجيل الرقمي.
- صلاحيّة المستخدم (User): تعطي المستخدم بعض الصلاحيات، مثل مراجعة التسجيلات، والتحكم الجزئي ببعض الإعدادات، وعمل نسخة احتياطية.
الأسئلة:
- أعدّد الأجزاء الأساسية الموجودة في جهاز التسجيل الرقمي.
- أوضّح العلاقة بين جودة التسجيل والمدة الزمنية التي يتمّ تسجيلها في جهاز التسجيل الرقمي.
- أفرّق بين أنماط التسجيل في القرص الصلب.
- أفرّق بين أنواع جودة التسجيل المستخدمة في جهاز التسجيل الرقمي.
- أوضّح أنواع أنماط التسجيل المستخدمة في أجهزة التسجيل الرقمي.
- أناقش الهدف من استخدام أنظمة ضغط الفيديو في أجهزة التسجيل الرقمي.
- أناقش حالة الصورة المعروضة على جهاز التسجيل الرقمي عند توصيل كاميرات مراقبة تدعم نظام ترميز فيديو (PAL) فقط على جهاز تسجيل رقمي تمّ ضبط ترميز الفيديو له (NTSC).
- أفرّق بين صلاحيّة التحكم بجهاز التسجيل الرقمي بين حسّاس المدير، وحساب المستخدم.
