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无线视频监控预案西安派尔能数字技术有限公司二零零八年九月一日目录引言第一章第二章第三章第四章第五章第六章 引 言近年来，随着科技的进步和经济的发展带来了整个社会生活水平的提高，人们对环境安全越来越重视，安全技术防范作为保护人民生命和财产的重要工具也越来越被广大消费者所重视。在银行、博物馆、政府机构、商店（超市）、居民社区等已经得到广泛应用。电视监控系统作为安全防范系统最基本、最重要的子系统，得到了最为广泛的应用。 随着通信事业的高速发展，无线数据通信已逐渐成为一种重要的通信方式。无线数据通信不仅可以作为有线数据通信的补充及延伸，而且还可以与有线网络环境互为备份。在某种特殊环境下，无线通信是主要的甚至唯一可行的通信方式。从通信方式上考虑，多元化通信方式是现代化网络通信的重要特征。第一章 系统整体拓扑一、视频监控系统构成视频监控系统分为模拟系统和数字系统两种，这两种系统的区别主要在于管理与储存部分使用的形式不同。对于模拟系统来说一般是由矩阵主机，前端摄像机，监视器，控制器，解码器，云台和传输控制电缆等组成；数字系统是由数字硬盘录像主机，显示器（或带VGA接口的监视器），前端摄像机，控制器，解码器，云台和传输控制电缆等组成。针对现场实际条件和降低工程成本情况,本方案采用模拟和数字混合式系统。 本视频监控系统以功能要求可分为以下几个方面：1） 前端摄像系统2） 视频传输系统3） 视频控制系统4） 视频显示和记录系统系统的粗略结构图如下图所示 摄像部分采用IP网络摄像机，摄像部是电视监控系统的前沿部分，是整个系统的“眼睛”，它把监视的内容变为图像信号数字信号，通过无线网络传送控制中心的监视器上，摄像部分的好坏及它产生的图像信号质量将影响整个系统的质量。 传输部分是系统的图像信号通道。本系统采用5.8GHz无线宽带传输。5.8GHz无线宽带接入技术，是近几年才发展起来的一种新技术。通信距离几公里到上百公里，并且能很好地解决方圆几十公里的覆盖。非常适合无线高速宽带网络应用。随着国家对5.8GHz频段应用的开放，及对2.4GHz频段设备的限制户外使用，5.8GHz频段微波无线宽带接入网设备，将面临新的高速发展机遇宽带无线接入是一个应用极为广泛的解决方案：宽带无线接入可以为“数字盲区”提供通道，宽带无线接入可以补充现有的专网和公共IP网络 。如下图：电源 + 数据 室外单元 室外单元电源供应室内单元室内单元电源 供应10/100bT10/100bT总部 局域网分部局域网网络为基础的管理Motorola 5.8GHz宽带无线接入产品是摩托罗拉公司经过数年的精心研制而成,Motorola Canopy 5.8GHz宽带无线接入产品是摩托罗拉公司为当今各行各业的宽带应用提供了一套强有力的解决方案。它是一种基于无线宽带技术的系统设备。比较互联网宽带业务中不同的技术，如电话线、同轴电缆、大小区无线、卫星，Canopy系统与上述其它技术的不同之处在于它利用了5.8GHz开放频段，是一种我们用得起的高速互联网技术。 控制部分是整个系统的“心脏”和“大脑”，是实现整个系统功能的指挥中心。本系统由控制中心矩阵、无线网络传输控制、硬盘录像机、网络管理电脑等组成一个的监控网络。系统采用无线网络的方式将前端图像传入控制中心。可通过电视墙直观的监视各重要地点的视频图像，又能通过当今飞速发展了网络来方便快捷的浏览视频图像和点播录像资料，使摸拟和数字网络有机的结合起来，保证系统的先进性，实时性和稳定性。在网络中，利用矩阵的网络功能，能有效的把控制中心监控系统和各分散的管理部门有机的结合起来，通过现今先进的数字压缩技术和系统集成技术，可以方便的把本监控网络的图像、控制及录像资料传输给各个管理部门控制及显示部分示意图如下： 显示部分一般是由几台或多台监视器组成，它的功能是将传送过来的图像一一显示出来。第二章 组网方案网络说明：120台摄像机全部采用网络IP摄像机。传输距离为55公里 本项目是下属有120个工作单位之间通信网络系统，需要承担大量的图像、数据、指令以及位置等各种信息的双向点对点传递或点对多点传递。要求以机房为终端，将分布在55km内的120个各自独立的网络连接成一个网络，以达到从机房可监控到各站点图像数据的目的。本方案采用无线局域网技术，即通过无线方式实现120点之间的网络连接。采用无线方式，架设方便，运行、维护成本低，周期短。本方案综合考虑经济性、施工可行性等多方面因素，力求做到最佳。一、 干线我们将从一级中心站及二级中心站的传输作为干线。由于各中心站传输的数据流量较大，所以我们准备选用的产品为Motorola WIBB PTP系列。其中两个二级中心传输到一级中心的相对数据流量不大，所以我们选用2套Motorola PTP500型设备(最大传输速率可到双向105Mbps)；而从一级中心传输到机房的相对数据流量较大大，所以我们选用1套Motorola PTP600型设备(最大传输速率可到双向300Mbps)。二、支线我们将从各摄像机到二级中心站的传输作为支线。1、 先将55公里链路以山头为界分为两段干线链路，并在山头设一级中心站一个。2、将两段干线链路（假设每段28公里左右）再各分为两段二级干线链路，每段链路约14公里，并在此处设二级中心站，山头对各干线链路方向也各设二级中心站，每个二级中心站各管理约33台摄像机。3、各二级中心站配备4-5台5750AP，每个摄像机配备一台5700SM, 每个AP收集7-8台摄像机数据信息。二级中心站将收集到的本段33台摄像机信息用PTP500传输到一级中心。4、一级中心与机房之间用一套PTP600设备，传输从二级中心站收集到的所有的摄像机数据信息。第三章 系统防雷监控系统防雷设计包括电源防雷、视频信号防雷、控制信号防雷和接地四个部分内容。本系统是通过无线传输，在做防雷设计只需考虑电源防雷和接地。1、 电源防雷 电子设备因雷击造成的损坏，很大比例是由于感应雷串到电源造成的设备损坏。根据GB50174-93电子计算机机房设计规范和GB50057-94建筑物防雷设计规范要求中心计算机机房等大量重要电子设备集中场所应设计两级以上的电源防雷保护。对于监控系统供电防雷保护，设计建立二级电源防雷防护：第一级防护在总配电柜进线端，设计采用一套国际知名品牌加强型电源避雷器，第二级防护在前端设备进线端，设计采用一套标准型电源避雷器。 2、 接地 根据GB5005794建筑物防雷设计规范、JGJ/T1692民用建筑电气设计规范的有关规定，对控制室内所有设备的接地极和设备金属外壳进行接地处理。接地的具体处理方法是：从共同接地体的接地干线上引一条支干线到中心机房，在机房安装汇流铜排，电源接地、防静电接地、防雷接地和设备外壳接地各单独引接地导线到接地铜排，牢固连接，以保证电气设备和人身的安全。前端摄像机立杆接地。在立杆上安装避雷针，通过扁铁从避雷针引下线到各个接地桩进行焊接，每个接地桩相隔3米，呈正方形垂直埋入地下3米深，用土夯实。第四章 系统供电 根据现场实际情况，本系统供电采用就地供电。采用其他方式供电，例如例如太阳能、风能供电成本高，采用就地供电是最合理、最经济的供电方式。 就地供电采用V22 2*6 m、V22 2*10 m、V22 2*16 m线缆就地在现场配电，直到前端摄像机立杆下。第五章 产品简介一、无线传输产品：Motorola 5.8GHz宽带无线接入技术是一种固定无线系统，其支持的范围有200公里。提供点对点及点对多点无线宽带连接模式。传输速率为10Mbps-300Mbps，发射功率300mw，以太网接口（10/100BaseT），通过以太网线供电，无需馈线和室内单元设备。架设安装与调试十分方便、快捷。本产品还有一个特点是可以根据业务需要将上下行速率按比例进行方便地调整，以使带宽得到更有效地利用。Motorola 5.8GHz宽带无线接入产品可以很好地克服以下传统无线传输难以克服的挑战：超长视距（80公里）- 传统无线电实施难度大、造价高路径阻挡(非视距) - 传统无线电无法实施高带宽要求( 150Mbps)- 一般无线网桥速率在100Mbps以下干扰- 在干扰严重环境下传统无线电无法正常工作安装使用复杂性-传统无线电安装调试与网络管理较复杂可靠性-传统无线电可靠性、安全保密性不够高Motorola 5.8GHz宽带点对点无线接入产品可以为客户带来以下的好处:减少中继，降低网络建设成本支持高带宽应用、可为AP集合或流量负荷大的AP提供到骨干网的回连在以前不可能建立无线连接的地理环境下轻松建立可靠的无线连接节约宝贵的塔位资源、减少天馈线方面的成本保证系统在复杂电磁环境下正常工作、免受干扰影响，在非许可频段获得许可频段的性能快速安装、早日提供服务确保客户敏感数据安全事先准确预估链路性能，极大方便工程实施、提高工程成功率和客户满意度不用申请频率、即装即用，不需交纳频率使用费。管理人员可通过任何万网连接对设备进行设置和监视方便诊断故障或干扰系统升级方便Motorola 5.8GHz宽带点对点无线接入产品是真正非视距，容量最高可达300M，系统增益高达167dB，抗干扰能力很强。产品的主要核心技术是:i-OFDM (1024子载波)-非视距空时编码(STC)-可靠性及非视距高性能射频系统(167dB系统增益)-可靠性及非视距智能动态频率管理(i-DFS)-抗干扰专有的数据扰乱、加密及可选的AES128比特密钥-确保数据安全最高达256QAM的自适应调制-高达300Mbps的数据容量智能的动态频谱分配工作时候，实际上随时在扫描看其他的信道哪一个信道比比较低，一旦受干扰自动跳到最优的信道上，很好避免5.8G系统的干扰，这套系统收发两端可以不对称的进行频率配置，意味着可能受到干扰不一样可以进行灵活的频率组合。从而使系统具有很高的稳定性和强健性。Motorola 5.8GHz宽带点对点无线接入产品有两个产品系列，第一个有2个子系列，一个30Mbps,一个60Mbps;另外一个也有2个子系列，一个150Mbps,一个可以达到300M。每个产品又有2种型号,集成型与外接天线型。可根据客户的不同需求加以选择。 集成型 分离型Canopy AP群 Canopy SM用户端模块 Canopy 加反射板模块二、系统特点点对点高带宽设备： 系统可以提供10Mbps300Mbps的速率 传输距离： 非视距10公里近视距40公里视距 200公里多波束空间/时间编码：（Multi-beam Space/Time Encoding）天线的多波束发射 基带信号被一个串并转换器转换为并行的多路信号，然后多路信号去进行STC空间时间编码，再被多相PSK或QAM调制。多路的接收端解调时先经过多相PSK或QAM的解调，然后通过一个最大线性似然译码器，恢复成基带的信号。值得关注的效果是抗衰落和根本上增加接收信号的概率。发信机和接收机分别使用S/T编码器(Coder)和解码器（Decoder）电路。使用了多波束STC编码，与单载波比较，可以节省25dB 的Fade Margin余量，足以在部分非视距区接收其他系统无法收到的信号。最高级别的无线性能：（Best-In Class Radio）领先的167dB的链路预算（Link budget），是我们最接近的竞争对手性能的25倍。发射部分贡献了47dB：输出口的发送功率 24dBm ，天线增益23dBi;接收部分贡献了120dB：接收灵敏度 -104dB，天线增益23 dBi，噪声系数减掉7dB。对于普通的距离和地形，“一跳”解决了问题，配套的基础建设成本自然降低，而且可靠性随之提高。自适应调制和功率控制：（Adaptive Modulation and Power Control）自适应调制是无线通信系统通常会采用的技术。采用15种调制方式，从BPSK，到不同卷积码的256QAM。设备根据条件的变化，收发自动协商找到一个互相可接受的最大速率，为在当前功率值下提供最大的性能。如：最低3Mbps时，采用的是BPSK，最高可达300Mbps，采用256QAM调制方式。这实际上起到了增加数据速率的容量以及系统可靠性的作用。软件无线电的应用也大量应用在该系统中，因为调制方式转换后，很多参数也由软件控制相应调整了。动态频率选择i-DFS：（Dynamic Frequency Selection）5.8GHz频段有125MHz带宽可用，现可分为19个信道，每个信道带宽12MHz（收发各占6MHz）。i-DFS技术是加电后，自动扫描整个频段并转换到最空闲的信道，这使得“在无须许可的频段也有很好的抗干扰性能”。旧的移动通信方式大都是固定信道，信道利用率低。而动态频率选择，可以自动选择空闲的信道建立通信，不仅提高了信道利用率，还避免了干扰。点对多点设备特点Canopy点对多点产品是一种基于无线宽带技术的系统设备。与其它无线传送技术（即MMDS，LMDS）相比，Canopy技术采用更小的社区蜂窝，网络投资大大降低。Network ConnectionCanopy Access PointCanopy能够提供多种互联模式，包括点对点、点对多点的无线宽带连接模式。发射功率小于500mw，带有一个内置的双向天线和内置的以太网接口(10/100baseT)，架设及安装时分方便、快捷。IP技术由于其简单、实用的特点，已经成为业界事实上的工业标准。各种操作系统和数据库都支持IP协议，这使得上层应用的前景十分广阔。该无线宽带设备提供了较好的无线链路加密，具有24小时更换密钥，及128位加密鉴权的功能，并支持所有的互联网防火墙及加密软件。较好地解决了固定无线设备互联网的安全问题。同时Canopy不是一种WLAN技术，即使是5.8GHz的WLAN的设备和技术也不能通过空中接口，物理层或链路层来侵入5.8GHz Canopy宽带网，所以，完全可以保障传输一些内部指标和文件时，不被侦听。Canopy点对多点设备主要技术指标：频率范围： 5.75GHz5.85GHz调制方式： BFSK，4FSK最低载扰比： 3dB104 BER65dBM数据率： 10Mbps20Mbps通信距离： 16KM（单个外部天线）， 3.2KM(内置天线)。多址方式： TDDTDMA工作环境温度： 30C55C（此温度为摩托罗拉公司保守范围，通过在中国地区的实际工程测试，最低可达-45C）抗风： 190km/hour工作湿度： 100三、视频产品1、AB矩阵主机 大型矩阵系统；系统实现128路视频入，20入视频输出，模块化设计、16路/每块输入板、 4路/每块输出板；预组装系统；菜单综合设置；键盘口令进入；优先级操作；系统可划分；成组/区域切换；通用巡视/序列；自动启动巡视；监视器单独巡视；屏幕视频输入标题显示和状态显示；摄像机现场控制一速度固定或可变云台；自动报警调用-1024个报警输入端；可编程报警联系表；五种不同的报警显示模式；三种报警撤除方式；报警状态输出；所有编程数据的备用电池保护；最大容量1024128路；系统特性 最大1024路输入128路输出 菜单综合设置 屏幕显示摄像机标题，自带国标一、二级汉字字库日期/时间格式可调整摄像机号和监视器号，及其工作状态 64组自动切换，64组同步切换 键盘口令输入，限制无关人员操作 系统可划分为多个分区，可限定键盘的访问权限 可设定99级控制优先级，可对每个摄像机设定控制级别 五种不同的报警显示方式,三种报警状态清除方式 35个定时调用时间, 按星期自动调用切换队列或进行定时布撤防 实现最多1024个摄像机的现场控制，控制恒速或变速云台 兼容多种控制协议，可控制其它各种品牌的前端设备 可输入最多1024 个报警，每路报警可进行摄像机联动切换、预置点和辅助开关调用 支持报警联动，可联动控制灯光、启动录像设备 所有编程数据的备用电池保护，可通过系统备份软件将所有设置数据备份到PC机 8个RS-232通讯口，1个以太网接口（可选）2、AB控制键盘AB主控键盘是与AB80系列矩阵主机配套使用的全功能控制键盘,可操作包括菜单设置、非菜单设置、视音频切换、前端解码器控制、智能球控制(用四维变速摇杆控制)、报警布撤防在内的矩阵所有功能。键盘具有流线形外观，四行20个字符的液晶显示屏使得操作更加方便直观。面板上共有44个按键，其中32个普通操作键，2个功能键和10个多功能键。可以根据型号不同安装二维或三维带顶部按钮的矢量摇杆。键盘有1个数据通讯端口，支持RS-232和RS-422两种通讯方式，波特率可编程设定。还提供1个继电器开关量输出端口，用于控制指示灯、警号、电话拨号器等小电流的设备。3、AB控制码分配器 AB控制码发生/分配器是与AB80-60和AB80-80矩阵切换系统配套使用的辅助设备之一, 用于在将矩阵系统输出的高速数据中的控制和切换信号转换为AB控制码,并进行分配输出。可控制AB40系列M型解码器,AB188支持AB码的智能球.AB70-91与AB80-60或AB80-80矩阵主机通过高速数据线连接，具有两路高速数据线输入BNC端口, 可以分别连接两台矩阵主机并负责将控制信号混合进行转换。AB70-91提供64个独立的AB控制码输出，分4组，每组16个。每个输出可用屏蔽双绞线传送1300米远,最多可连接5台接收器。4、控制软件 AB系列视霸网络多媒体视频传输和控制系统软件是基于Microsoft Windows系统平台运行的，分为服务端主控程序和客户端程序。软件主要包括 网络设备控制和视频传输、录像两大功能模块。 连接的设备可以是矩阵主机、 报警箱、智能球、解码器等，通过网络可控制这些设备的各种操作功能。 系统支持网络视频传输，采用MPEG-4或H.264的视音频压缩卡，实现网络实时图 像传输和硬盘录像功能。5、AB硬盘录像机 AB系列嵌入式硬盘录像机集成了多画面分割显示、视频移动检测、图像