森林防火无线监控方案3G传输.doc

森林防火无线监控解决方案 森林防火无线网络远程监控管理系统方案 目 录一、系统综合分析2需求分析41、项目背景42、设计原则52.1 稳定性52.2安全性52.4 先进性52.5应用对象6二、无线数字监控方案描述7三、视频监控部分介绍7五所推荐产品设备介绍9第一章前端设备9第二章监控中心软件24系统功能25实时监视和控制25存储和回放26报警管理26电子地图27系统管理27报表和日志28网络功能29多级管理29数字矩阵29个性化功能29六 技术支持和服务及人员培训30一、技术支持和服务30二、人员培训31一、系统综合分析随着森林防火安全的要求越来越严格，森林防火监控大量涌现， 森林防火监控的认知度和自动化体现的越来越先进。作为一个传统意义的产业，公司企业对森林防火这个行业的发展非常重视，为了促进和规范森林防火安全规范作业，加强对森林防火人员自动化管理，出台了很多规范。然而，许多森林防火的消防安全意识淡薄，存在很多安全隐患，一旦发生安全事故，将造成重大人员伤亡和经济损失。我们根据森林防火经营模式的特点和有关政策法规的要求，本着积极、严谨的态度，设计出一套完整的数字视频远程网络监控管理系统。该系统功能强大、界面友好、操作简易、图像清晰、音频还原度高，清晰悦耳，并且能够有效的管理监控系统工作的情况并记录下来，最终进行监控管理软件的统计工作。每套该前端监控系统都具有独立的视频监看、双向语音对讲、探头报警功能。该系统当中的前端系统将采集到的视频、语音、报警信号，通过我公司自主开发的“3G网络摄像机”3G网络摄像机，编码转换成网络数字信号。然后通过森林防火已有的网络连接，将视频、语音、报警信号上传至监控管理中心，达到规范管理的作用。“3G网络摄像机”是我公司为了满足用户把高清晰的声音、视频数字化远程传输而专门设计的音视频编、解码产品。“3G网络摄像机”充分考虑远程监控需求的特点，结合了我公司在视频技术方面的优势和最新IT技术，旨在为用户提供一个专业的、高性价比的远程视频解决方案。应用“3G网络摄像机”产品可以在无需任何动土工程的情况下非常简单的实现模拟CCTV向网络视频系统升级。先进的IT技术保证所有硬件24小时无间断工作，异常自动恢复功能保证即使出现任何人为、意外、技术中断也能立即重新工作或者自动连接，可通过远程网络进行控制管理、升级、实现了远程管理维护，极大的方便了工程商和用户的调试和使用。采用“3G网络摄像机”构成的远程监控系统，为管理部门提供了一套有效的森林防火监管工具。在社会上树立起森林防火作业安全、文明、健康的良好形象。促进了文化建设与高新科技的结合，把森林防火等行业发展成为功能丰富多彩、内容健康有益的数字文化家园。需求分析根据森林防火的特点，及整个系统的实际情况。我们对整个系统进行了详细的分析，总结出了森林防火监控管理系统应具有如下的功能要求：1. 系统技术水平先进、运用现代监控技术。2. 系统具有可升级性和可扩容性。3. 系统具有可设置性，管理人员可根据需要对系统进行设置。4. 可实现24小时不间断监视。5. 系统基于B/S体系构成。（使用WEB浏览器可直接访问）6. 视频码率连续可调，帧率连续可调，音频码率可调。7. 系统支持多种协议(TCP/IP, ARP, ICMP, FTP, DHCP, HTTP，PPPoE，DNS，组播)。8. 中心可进行实时视频和音频预览、配置、控制。9. 支持动态IP地址的森林防火。10. 视频帧率、码率可根据带宽自动调节，不影响森林防火正常使用带宽。11. 多用户管理功能，能够分层管理用户，并对用户进行权限管理。12. 当前端网络断开、视频丢失、视频被遮挡能自动报警，上传中心。13. 能够支持多路视频监控及录像，可检索、回放、储存、备份、恢复录像，可将录像画面回放并能抓拍剪辑；播放速度能快进或慢放14. 可设定时轮换监控画面。15. 能实现网络语音对讲。16. 系统具有故障自我诊断、及简单故障恢复功能。1、 项目背景数字监控技术和无线网络技术在现代城市平安监控中正日益紧密的结合在一起。在很多情况下，监控点和中央控制中心相距较远并且位置较分散，利用传统网络布线的方式不但成本非常高，而且一旦遇到河流山脉等障碍时，有线网络更是束手无策，且可扩充性、灵活性差，一旦要增加或者减少被监测点，将会带来新的施工周期。此时，无线数字监控无可比拟的优势就体现了出来，利用无线数字监控技术，可以将多个监测点与中央控制中心连接起来，且搭建迅速，可以在最短的时间内迅速建立起无线数字监控系统。2、 设计原则2.1 稳定性以往的模拟视频信号经过较长距离传输，信号就会衰减，而且由于线路的问题经常导致整个监控系统的不稳定性。无线数字监控系统采用无线传输设备（扩频微波设备），即利用一对无线传输设备，将两个分离的网络连接起来，并通过无线传输设备进行数字信号传输，完全能够保证采用H.263/ MPEG-1/2/4等格式的数字视频流稳定可靠地进行传输，达到无线视频监控的目的。扩频微波设备采用FDD频分双工方式支持8、16Mbps的网络带宽，能提供真正的全双工通信，具有极强的抗干扰能力，适应于远距离无线传输，带宽不会随传输距离的增加而减少。2.2 安全性 由于无线局域网采用公共的电磁波作为载体，因此与有线线缆不同，任何人都有条件窃听或干扰信息，因此在无线局域网中，网络安全很重要。2.3 扩充扩展性有了分布式图像处理结构，使每个前端设备作为网络节点不依赖集中控制点，它是基于聚合而不是分层原则的。这样，您在需要添加或者减少监视点时可在所需的地方添加前端设备，实现逐阶段扩展。并且在高度分布式监视点中，所有前端设备均跨多个设备进行管理，即单机独立可成系统，也可以互联轻松架设大型的流媒体系统。2.4 先进性使用无线传输设备，没有布线的烦恼，不破坏原有环境设施，施工周期短，性价比高，且扩充性强，只要增加或减少被监控点的无线桥接器，就可以完成被监控点的增加或减少。该系统使用最节省的图像传输手段实现实时远程视频监控，让所有相关的工作人员不管身在何处，只要通过电脑和互联网就可以实时远程视频监视的任何监视点，达到人人可以远程视频监控视点的情况。模拟监控、有线以太网监控、无线数字监控对比：监控系统优点缺点模拟监控设备成本低、视频图像清晰可监控距离短、大量录像资料存储检索困难有线以太网监控监控距离长、范围广、数字视频质量可调、存储检索方便网络布线成本高、收地形影响较大无线数字监控系统不受山川、河流、桥梁道路灯复杂地形限制，降低网络布线成本、加快建设周期、满足灵活机动的应用需求在小区域内的监控项目成本比前两者要高，适合于野外长距离或无法布线的场合，也非常适合于要求机动灵活的特殊场合。2.5 应用对象典型行业无线数字监控应用住宅小区l 保持小区绿化完整、无需因为布线而破坏现有环境；l 方便地连接各幢住宅楼之间的无线数字监控网络；l 随时监控小区的各个角落，保障居民的安全；交通运输l 将分散在各个路口的被监控点与监控中心连接起来；l 随时改变、增加被监控路口的监控设施；l 建设周期短，被监控点的设立灵活性大，可以快速投入使用；水利系统l 将网络架设到不方便布线的港口、码头，随时监控船只出入情况；l 可以在移动船只上建立被监控点，并对运行中的船只进行监控；消防治安l 可以将被监控点设立在森林、大楼、野外的任何地点；l 监控范围广，被监控点的信息可以稳定地传输到几十公里外的监控中心；大型场馆l 随时建立临时的无线数字监控系统；l 建设快速、成本低，满足各种不同活动的监控需求；l 无线设备可以反复使用，不用担心监控点的改变而造成网络布线的修改；银行金融l 将分布于各地的营业所通过无线产品进行连接，成本低、建设快；l 通过无线数字监控系统，可以对各营业网点进行统一监控；l 被监控的ATM设备可以随时改变位置、增加或是减少，而不会对现有监控网络造成影响；二、无线数字监控方案描述根据客户需求信息，对森林防火进行监控，共21个监控点，最远要传输79公里，考虑到是森林地带，从能达到良好的传输质量和节约工程成本考虑，采用无线传输。同时不能用太大的天线，传输距离较远，必须把天线安装在较高的塔上，才能保证设备之间的通视。建议：因为是远距离传输，森林地带气候比较恶劣，必须采用误码率极低，具有强抗干扰和多路径效应能力，衰减小的扩频微波设备，因部分监控点传输距离较远，要使用中转来传输，深圳市天城威视科技有限公司可以提供总带宽为8Mbps和16Mbps的两种扩频微波设备，该设备带宽不会随传输距离的增加而减少。 三、视频监控部分介绍前端摄像机设备采集到的模拟视频信号需转换成数字信号在无线网络中传输到后端控制中心，同时后端控制中心要将数字信号转换为模拟信号输出至电视上。这之间的过程即是由视频服务器(编码器、解码器)来实现。系统结构组成监控系统结构组成可分为前端设备、线路、通信设施、后端设备、服务器等组成。前端设备又由前端数据采集设备、数据压缩设备、中转传输设备等组成。其中前端数据采集设备一般为网络红外球、探头、拾音器、喇叭、中转传输设备包括路由器、交换机、无线产品等等网络传输设备。图1 监控系统网络拓扑图 图3. 森林防火监控前端设备连接图上图画出了一个森林防火的简单前端系统图。拾音器、3G网络摄像机，音响采集森林防火现场音视频信息和音频信息，3G网络摄像机将这些数据信息进行编码转换成网络信息，然后通过森林防火服务器或者路由器，将数据上传给监控中心。监控中心可以任意监看、调用控制这些终端设备。如果发现森林防火有违规经营行为，可立即通过语音对讲警告当事森林防火。必要时可通过网络警察关闭其网络连接。在这个系统中，探头是一个复用设备，除了有效的预防安全隐患，还能够处理各种复杂设备接入后的处理，例如门磁/空调等设备。一个森林防火的若干3G网络摄像机，通过交换机与森林防火的网络服务器，或者路由器共享一个网络IP连接至光纤LAN中。通过预置不同端口号进行端口映射，可达到共享IP连接的功能。若森林防火是动态IP连接方式，3G网络摄像机通过域名解析功能，同样也可以实现远程访问。本系统可以采用分布式管理（根据不同的片区，设立分控中心），也可以采用集中管理（只建立一个中心），由于采用模块化设计，不管是哪一种方式，管理和操作都是一样，没有本质的区别，唯一的区别是：前者把设备分区域摆放，可以充分利用网络资源；后者对监控中心的网络资源要求较高。五所推荐产品设备介绍第一章 前端设备一、 网络红外高速球 产品名称：150米网络红外一体化高速球产品系列：TC-6908GW (1) TC-6908GWSH-3G: 内置原装进口SONY980SP机芯 (1/4CCD 480线 26*12变倍)(2) TC-6908GW-SHH-3G: 内置原装进口SONY1010P机芯 (1/4CCD 535线 36*12变倍)产品特点l 视频压缩标准：H.264l 音频压缩标准：G.711l 支持红外功能、带云台旋转l 支持无线WIFIl 支持无线3Gl 支持手机监看一、 技术参数l 标准H.264视频压缩格式，实现在保持低码率基础上还原高清晰度的图像质量l 采用高性能、功能强大的可编程媒体处理器，单芯片SOC，内置（ARM9+DSP）和高速视频协处理器l 支持D1高清晰编码，兼容HALF-D1、CIF、QCIF格式l 采用优化G.711音频压缩算法，语音更清晰l 支持语音广播和双向语音对讲l 采用最先进的网络转发服务器技术，轻松实现多用户访问，多级用户密码权限管理l 支持DDNS（动态域名解析）和PPPOE拨号，支持局域网、广域网传输l 内置WEB SERVER，通过IE浏览器轻松实现远程监看、控制、设置等操作l 支持设备远程安全升级功能l 支持多种网络协议：HTTP, TCP/IP, UDP, SMTP, DDNS, DNS, SNTP,BOOTP, DHCP, FTP, SNMP，NTP，UPNPl 网络自适应技术，根据网络带宽自动调整视频帧率l 视频丢失、移动侦测(可设区域和灵敏度)、探头等报警功能l RS485接口，内置多种高速球和解码器协议，支持透明协议l 支持移动检测/图像屏蔽/图像抓拍l 异常自动恢复功能，网络中断自动重连功能l 机器出厂时就带域名解析功能，不需要再做域名绑定，即可在外网使用l 支持反向链接功能，假如监控中心为固定IP地址，监控点前端是动态IP，直接就可以在机器里面添加中心的固定IP地址，软件可以实现反向自动链接，不需要再做域名解析和绑定项 目规 格 与 参 数硬件及系统压缩方式 H.264CPU 高性能ARM+DSP处理器FLASH 8MDRAM 4M系统 嵌入式Linux图像画质 D1,CIF可选 移动侦测有水印功能 有球机参数控制特性高精度预置位解码板高精度预置位解码板，128个预置点；8条巡航线路；巡航线、预置点、限位可任意清除重设；停电恢复记忆功能旋转速度水平 360 连续旋转 , 垂直 180 真正实现高智能无盲区监控，水平360度旋转1-180度/每秒(1-64级随意设定；垂直1100度旋转外观特点8寸金属铝合金外壳，外罩整体随球机旋转使红外光线完全不被球罩遮挡，下球为独立体整体俯仰转动可完全避免反光现象；外置拔码开关无需拆卸球机便可轻松设置球机的地址码和波特率红外距离采用台湾大功率LED红外灯，大功率20=12颗,8=56颗，实际有效距离达到150米机芯部分支持CNB、LG、SONY、日立等多种机芯可选音频 压缩方式 G.711音频格式 8kbit/s双向对讲 支持网络 网络接口 10/100MBaseT,RJ-45网络协议HTTP,TCP/IP,UDP,DNS安全 多用户级别，128位加密算法工作环境 温度: -40-60湿度: 10%-95%RHG电源: DC13.5V/5AIE浏览支持DDNS支持位移侦测支持云台旋转支持IO联动2进1出3G支持，可选配无线WIFI支持，可选配手机监看支持系统需求操作系统： Microsoft Windows 98/ME/2000/XP/2003 浏览器： Microsoft Internet Explorer 5.x or above二、 安装尺寸应用场所：银行/金融机构/内、外场景监控 ，多级联网，多级管理建筑工地 管理人员远程监控现场施工及进展情况幼儿园 幼儿园展示育儿质量，父母随时随地远程监控孩子的活动情况公共场所 管理部门远程监控突发事件研究所、气象台 远程观察研究对象状态（如水库、大坝、远程实验台）教育行业 无人监考、保安监控、上级管理、同业交流交通 路口、道路情况监控医疗 医院相关环境、病房中远程监看旅游景点及其它商业宣传 旅游景点、远程售楼等网络宣传其它跨区的政府、学校、企业、公司、工厂、连锁机构 管理需要，降低风险二、 无线传输部分： 选用最新的3G无线传输技术，稳定性好，图像画质比GPRS和传统的CDMA更清晰、更流畅。第二章 监控中心软件中心管理服务器软件，如下图所示：系统功能实时监视和控制 每台编码器提供4路音视频信号同步实时处理（采集、编码、压缩、远程浏览），每路25帧/秒，支持CIF（352288）、4CIF（704*576）或D1（720576）图像格式； 采用H.264压缩技术，最大压缩比可达1：500；支持变码率和变帧率；编码带宽从64K2M bps动态可调，图像编解码时延0.5秒，远端浏览显示时延1秒（网络保证）； 单服务器支持512个网络终端用户使用软件解码器同时调看前端实时图像； 具有权限的用户可在PC桌面监控并控制前端摄像机；可在本地或远端根据权限对每路摄像机的云台、镜头进行控制，可对多路摄像机独立控制； 能自动叠加摄像机名称、时间字符； 自动以电子地图的方式将有权限的摄像机（包括其它系统的视频图像源）显示出来，同时还可以树形结构排列出来，用户可以直接单击访问； 可对图像进行亮度，对比度，色彩，饱和度的设置； 可进行多种画面分隔形式显示，也能画面切换，轮巡，满屏显示，即1、4、9、16等显示方式，并根据用户级别限定显示画面数量；轮巡编组和轮巡间隔可自由设置； 可对所需要的监控图像进行单帧抓拍并进行打印； 同时支持B/S和C/S方式访问； 双向语音对讲，监听前端声音或对前端下达语音指令；支持PU与CU的语音交互，支持CU对多个PU的音频广播 可以将网络接收的数字信号解压并还原成模拟信号接监视器；存储和回放 设立系统级图像存储数据库，具有不断扩容的能力； 视频数据存储方式可分布式存储在前端硬盘录像机、平台NRU或客户端CU机器上；实现重要数据平台服务器集中存储和两端辅助存储，做到统一规划和资源调配；服务器设备架构为使用存储服务器与磁盘阵列 单服务器可对512路图像进行编码存储，支持CIF（352288）、4CIF（704*576）或D1（720576）图像格式； 可根据系统最大容量设定存储时间，超过存储时间资料按时间顺序自动循环覆盖； 提供服务器定时录制、服务器手工录制、本地录制等模式； 用户手动录像可将正在观看的图像存储下来；用户自动录像可按时间、摄像机设定将指定的图像存储下来； 所存储图像可转储到其他介质，包括本地PC、其它存储服务器，可刻写光盘等； 整个系统中包含的所有视音频数据、报警数据和其它用户数据在服务器的数据库均记录有它们的索引信息，用户可以按时间，地点，摄像机编号等信息查询到所有对他授权的数据信息，并且服务器会自动将用户的请求重定向到物理存放数据文件设备进行流方式点播。全方位满足各级管理人员对监控信息的观看需求； 用户可远程以流媒体方式点播服务器上查询出来的视频文件，也可以把视频文件下载到本地； 回放功能：快进、快退、单帧、暂停，存图片，电子缩放； 回放过程中图像可保存在本地硬盘；报警管理 系统具有接警优先的功能，当有警情传来时,系统自动终止其他任何工作,优先处理报警信息； 系统具有报警检验、应答确认、复核功能； 系统具备报警信息联动控制功能，当其中一个报警器出现警情时，系统可根据事先设置好的规则触发相应动作，包括启动图像录制、启动报警输入、声光提示管理员、发送短信、自动电话呼叫、弹出现场视频、弹出电子地图； 系统各监管中心在接到报警后，需要向110转发报警时，可将报警和图像信息转发给110指挥中心； 自动巡检功能，即系统当前端有连接设备出现了异常情况时，系统会通过设定的方式通知管理人员。 系统发生的任何报警信息都会传送到归属视频服务器存入数据库，视频服务器会实时将报警信息转发给在线总控和分控工作站，并触发相应动作； 每个报警终端可同时接收并处理256路报警信息，并可同时查看16个报警现场的视频图像； 报警信息可存储、网传、查询；为日后协助公安机关破案提供帮助。电子地图 系统支持电子地图访问，以GIS或者位图数据为基础，将应用数据与地图有机结合，提供强大的空间分析和查询功能，丰富的表达方式直观地显示结果。系统提供电子地图编辑和管理界面，编辑完成的电子地图数据要能上传服务器保存，用户在其他机器使用只需通过客户端软件登陆服务器即自动下载电子地图数据到本地。 电子地图系统根据系统结构分为多个级别显示，最高级为管理节点，中间各级分别是分支点或办事处或监控室地图，最低一级为监控点的监控区域地图，每一级地图上在对应地理位置放置控制图标显示下辖单位或监控节点信息。通过点击图标可以显示对应子图，报警节点信息，视频监控节点图像等。下辖单位或监控节点产生报警时，在子图上通过闪亮图标等方式通知监控中心的值班人员。系统管理 提供了用户帐号的开户、修改、删除、密码修改等维护操作； 对于每个用户可以指定他有权进行操作（包括浏览/控制/管理）的监控点集合，用户只需要登陆服务器即可以对给予他授权的所有设备进行操作； 提供树型设备管理结构，不受监控点数目的限制，充分满足了对监控系统较高可扩放性的要求； 可对视频编码器及其下属通道监控点进行添加、删除、修改等维护操作； 对监控工作站按区域进行层次化树状管理； 当视频编码器启动和服务器连接成功后，服务器将自动获取视频编码器及其下属通道的连接信息，存储在动态数据库中，用户登陆后可以浏览到被授权的在线监控点； 采用多级交叉的权限控制机制，用户权限分8级，每个用户对于每个监控工作站具备的权限可以独立设置。避免了传统权限管理方式造成的一级权限可访问多个子系统的情况，保证监控信息安全； 合理的权限冲突检测机制，用户仅可进行有权限系统操作，避免恶意删除和修改监控信息，最大程度保障系统信息的安全。高级别的用户可以抢夺低级别的用户的控制权，确保控制唯一性； 系统具备日志记录功能，包括操作系统日志，设备运行日志，远程用户连接日志，远程用户操作日志等； 系统采用全中文图形化界面，简单实用，易于操作； 本地及远端所有功能均能程序控制，全中文下拉式菜单管理，网络配置参数可通过网络远程更新，程序可远程升级； 可以查询服务器上的日志，可以查看服务器CPU负载、网络负载、进程状态、硬盘状态等信息；报表和日志 对当前系统配置，设备故障、历史资料列表，用户属性配置，报警信息列表，存储空间状况，出入人员信息、业务相关数据等产生详细制式报表，汇总系统信息，方便查询，导出和打印。 系统具有完善的日志管理功能，包括操作系统日志，设备运行日志，远程用户连接日志，远程用户操作日志等，对各种事件如用户登录和退出、修改系统参数、报警的布防和撤防、调阅和删除历史资料、控制前端设备、接警处理、设备状态变化、系统启动和停止等进行准确记录，为系统维护和诊断提供历史数据。网络功能 支持多用户网络监控，支持多播、TCP、UDP数据流输出，可穿透网络层代理。 支持能够承载IP数据的各种网络，支持跨路由器的远程实时监看、远程检索查看历史资料、远程控制。 自适应网络带宽，实时高效的传递监控信息。 系统可与其他集成系统通过网络无缝对接，实现信息资源共享。 随着系统的逐步扩展，会出现许多新的系统。这些系统一旦出现，就可与现在系统联网，从而可以共享视音频及其系统信息资源。系统之间通过IP网络相连。 多级管理 具备自上而下的信息自动收集功能，即上级服务器可以从下级服务器收集报警信息、巡检信息、事件信息和视频信息并更新数据库；底层服务器可以从视频编码器等数据设备手机相应信息并更新数据库； 系统具备触发事件的自动上报功能，前端发生的报警、设备故障等等触发事件会马上上传归属服务器，归属服务器在存储此信息入数据库同时会转发给上级服务器及在线控制工作站，整个过程延时1秒； 整个系统对外提供了开发式接口，可以和其他管理系统对接； 数字矩阵 可以接收远程DVR/DVS传送过来的网络音视频压缩数据流，通过管理本机解码卡输出单画面图象数据到本机显示器和外接电视墙上。可以捆绑在主控软件中使用。可以由其中一台矩阵主机负责对所有主机的集中控制，构成大型网络数字矩阵。支持多台数字矩阵硬解码输出的协同控制。支持对其它标准客户端软解码VGA输出的协同控制，最大管理本机25路硬解码输出。个性化功能 时钟同步，所有的前端和客户端与服务器保持时间同步； 透明通道，系统支持数据透明传输，在客户端提供数据输入接口，系统通过服务器转发透明传输给前端外接设备； 矩阵控制，系统接入主流的矩阵设备，允许在客户端直接控制前端外接矩阵的视频切换和画面分割； 外接控制键盘，在客户端通过串口连接控制键盘直接通过控制键盘操作前端设备云台动作和矩阵切换。六 技术支持和服务及人员培训一、技术支持和服务1、我公司将提供整个