水電站無線監(jiān)控方案.doc

水電站無線視頻監(jiān)控技術(shù)解決方案2011年2月一、概述無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控是無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展至今最為廣泛的應(yīng)用之一。在通常情況下，被監(jiān)控點(diǎn)和中央控制中心相距較遠(yuǎn)，并且位置較分散，利用傳統(tǒng)布線的方式不但成本非常高，而且一旦遇到河流山脈等障礙時，有線網(wǎng)絡(luò)更是束手無策。此時，無線網(wǎng)絡(luò)無可比擬的優(yōu)勢就體現(xiàn)了出來，利用無線網(wǎng)橋技術(shù)，可以將多個被監(jiān)測點(diǎn)與中央控制中心連接起來，且搭建迅速，可以在最短的時間內(nèi)迅速建立起無線網(wǎng)絡(luò)鏈路。為此，特意推出適應(yīng)于IEEE 802.11B、IEEE802.11G協(xié)議的兩種室內(nèi)室外橋接設(shè)備，另有適應(yīng)于IEEE 802.11a/b/g的室外型橋接設(shè)備?？紤]到公司的實際環(huán)境和質(zhì)量要求，方案設(shè)計中采用IEEE802.11a/b/g協(xié)議的EOC-5610 室外型無線網(wǎng)橋產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計。在條件允許的情況下，利用無線網(wǎng)橋設(shè)備最遠(yuǎn)可以支持30公里以上的網(wǎng)絡(luò)橋接。IEEE 802.11a/b/g的無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品支持 54Mbps及更高的網(wǎng)絡(luò)帶寬，完全能夠保證采用MPEG-4和H.264視頻采集壓縮格式的網(wǎng)絡(luò)視頻流，以及CIF、D1格式的視頻圖像穩(wěn)定可靠地進(jìn)行無線傳輸，達(dá)到無線視頻監(jiān)控的目的，實現(xiàn)遠(yuǎn)程無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，并能夠?qū)浵褓Y料存儲到計算機(jī)的硬盤上，方便隨時回放檢索的錄像文件。 現(xiàn)代社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們生活水平不斷提高，水電站、風(fēng)景區(qū)數(shù)據(jù)監(jiān)控逐漸受到人們的關(guān)注。但水庫區(qū)的安全隱患也給人們帶來了一絲憂慮。特別是假期時間由于人員流量大、車流量多，所以為旅游區(qū)內(nèi)安全防范帶來很大難度。當(dāng)前的安全管理工作全部由區(qū)管理人員完成，人員配備及工作量無法在短時間解決。為給每一位工作者提供一個安全快捷的管理環(huán)境。根據(jù)我公司多年經(jīng)驗，應(yīng)通過先進(jìn)的無線網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備來完成安全、科學(xué)、有效的管理，對水庫區(qū)現(xiàn)場實施全天候、全方位 24 小時監(jiān)控及人員流動的記錄。達(dá)到加強(qiáng)現(xiàn)場監(jiān)督和安全管理，提高服務(wù)質(zhì)量的目的。使工作管理更加規(guī)范化、科學(xué)化、準(zhǔn)確化、智能化、信息化。為水庫區(qū)安全工作做好有力保障。 同時為了更好的宣傳水庫的風(fēng)景秀麗，景色怡人的景點(diǎn)，可以在網(wǎng)站上提供固定的IP地址，進(jìn)行遠(yuǎn)程管理。為了加強(qiáng)管理，一般情況下內(nèi)部設(shè)施已經(jīng)建設(shè)好，敷設(shè)有線會破壞整體形象，所以工程采用無線數(shù)字視頻技術(shù)，鏈路采用無線擴(kuò)頻，中心采用數(shù)字硬盤錄像機(jī)或者PC帶視頻卡，滿足用戶需求。監(jiān)控的畫面可通過網(wǎng)絡(luò)直播，這種方案不僅解決了監(jiān)管部門的需要 ，同時也作為一個對外平臺讓客戶更加了解景區(qū)。在監(jiān)控中心，管理人員通過機(jī)房、環(huán)境的數(shù)據(jù)監(jiān)控可以掌握設(shè)備運(yùn)行及其環(huán)境的基本資料，并可隨時對各種設(shè)備實施控制；但發(fā)生意外情況時，特別是非法闖入、火警、水警等，管理人員無法獲得這些往往影響重大的現(xiàn)場資料。利用現(xiàn)有的高級圖像、語音壓縮技術(shù)和高速網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程實時圖像監(jiān)控使這一切迎刃而解。二、建議方案由于本系統(tǒng)及環(huán)境的特殊性，監(jiān)控總部大樓到監(jiān)控點(diǎn)的距離不是很遠(yuǎn)，中間沒有高大阻擋物體，在不能架設(shè)有線線路的情況下，采用無線的組網(wǎng)方式，有組網(wǎng)快捷、成本較低、安裝調(diào)試簡單、管理方便、能夠提供充足的帶寬等特點(diǎn)。在本無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，主要包含以下部件：前端攝像部分：由攝像機(jī)、鏡頭、云臺、解碼器及防護(hù)罩、支架等組成。前端圖像采集處理部分：由嵌入式數(shù)字硬盤錄像機(jī)(DVR)或者視頻壓縮卡完成。無線網(wǎng)絡(luò)部分：由點(diǎn)對點(diǎn)無線網(wǎng)橋、無線接入設(shè)備組成。光纖網(wǎng)絡(luò)部分：由路由器或交換機(jī)組成。監(jiān)控中心部分：由監(jiān)控主機(jī)組成。1、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如下所示：控制中心SC路由器或交換機(jī)光纖路由器或交換機(jī)區(qū)域中心SS無線網(wǎng)橋或一點(diǎn)多址接入設(shè)備無線網(wǎng)橋無線網(wǎng)橋無線網(wǎng)橋無線網(wǎng)橋SUSUSUSU如圖所示，SU為前端監(jiān)控站視頻服務(wù)器，各攝像機(jī)采集到的模擬視頻信號經(jīng)過數(shù)字化處理后，經(jīng)過視頻編碼器壓縮，通過網(wǎng)橋發(fā)往SS；SS為監(jiān)控中轉(zhuǎn)站，在系統(tǒng)中主要擔(dān)當(dāng)將SU的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到SC。由于SS到SC之間有光纜相連，可采用帶光接口的路由器或交換機(jī)+光收發(fā)器將SS和SC聯(lián)網(wǎng)。如此，由SU處理的圖像、控制信息便可同時發(fā)送到SS和SC，必要時在SS使用便攜式計算機(jī)即可監(jiān)控各SU的所有監(jiān)控點(diǎn)。在SS能隨意切換、控制前端所有攝像機(jī)；前端告警時產(chǎn)生聯(lián)動，不僅以聲光告警形式通知相關(guān)人員，同時按設(shè)定的方式錄像，記錄告警內(nèi)容。SC為監(jiān)控中心，可以設(shè)置監(jiān)視墻，以實時查看所有前端圖像；或采用一臺監(jiān)控主機(jī)輪流切換或人工控制切換，前端告警時產(chǎn)生聯(lián)動。三、 無線監(jiān)控拓?fù)鋱D四、方案應(yīng)用及說明 在以上拓?fù)鋱D中，前端總共有7個監(jiān)控點(diǎn)，對整個水電站周圍進(jìn)行實時監(jiān)控。在方案中，我們將采用臺灣神腦的EOC-5610 室外型5.8G無線微波傳輸設(shè)備進(jìn)行視頻傳輸。在水庫周圍的A-G分別為視頻監(jiān)控點(diǎn)。其中，B、H為定點(diǎn)監(jiān)控點(diǎn)，監(jiān)視水庫湖面和進(jìn)出口船只等。A、C、D、E、F、H為云臺轉(zhuǎn)動監(jiān)控點(diǎn)，監(jiān)控山體裸露部分和湖面水位情況。根據(jù)實際環(huán)境，在方案中，我們把監(jiān)控中心設(shè)置在山體下面的辦公大樓4樓。中心點(diǎn)用3臺神腦的EOC-5610無線網(wǎng)橋接收前端視頻圖像。其中A、H、G對一個網(wǎng)橋；B、C、D對一個無線網(wǎng)橋；E、F對應(yīng)一個無線網(wǎng)橋。最后把前端8個視頻監(jiān)控點(diǎn)集中接入4樓總監(jiān)控中心。對于B、C兩個監(jiān)控點(diǎn)，由于環(huán)境原因取電源比較困難，開挖道路或者架設(shè)架空線都是比較困難的事情，采用無線監(jiān)控設(shè)備來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)即快捷，實施起來也簡單、方便。無線微波監(jiān)控設(shè)備優(yōu)點(diǎn)：1、綜合成本較低，只需一次性投資，無須挖溝埋管，特別適合室外距離較遠(yuǎn)及已裝修好的場合；在許多情況下，用戶往往由于受到地理環(huán)境和工作內(nèi)容的限制，例如山地、港口和開闊地等特殊地理環(huán)境，對有線網(wǎng)絡(luò)、有線傳輸?shù)牟季€工程帶來極大的不便，采用有線的施工周期將很長，甚至根本無法實現(xiàn)。這時 ，采用無線網(wǎng)可以擺脫線纜的束縛，有安裝周期短、維護(hù)方便、擴(kuò)容能力強(qiáng)，迅速收回成本的優(yōu)點(diǎn)。 2、組網(wǎng)靈活，可擴(kuò)展性好，即插即用，網(wǎng)絡(luò)管理人員可以迅速將新的監(jiān)控點(diǎn)加入到現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中，不需要為新建傳輸鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)、增加設(shè)備，輕而易舉地實現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控。 3、維護(hù)費(fèi)用低，無線網(wǎng)絡(luò)維護(hù)由網(wǎng)絡(luò)提供商維護(hù)，前端設(shè)備是即插即用、免維護(hù)系統(tǒng)。 無線微波監(jiān)控系統(tǒng)是計算機(jī)、無線網(wǎng)絡(luò)和視頻編碼技術(shù)的結(jié)合，它可以將不同地點(diǎn)的現(xiàn)場信息實時通過無線通訊手段傳送到監(jiān)控中心，并自動形成視頻數(shù)據(jù)庫便于日后的檢索。在監(jiān)控系統(tǒng)中，監(jiān)控中心需要實時得到被監(jiān)控點(diǎn)的視頻信息，并且該視頻信息必須是連續(xù)、清晰的。在被監(jiān)控點(diǎn)，通常使用攝像頭對現(xiàn)場情況進(jìn)行實時采集，攝像頭通過視頻服務(wù)器與無線網(wǎng)橋設(shè)備相連，并通過由無線橋接器組成的無線網(wǎng)橋?qū)?shù)據(jù)信號發(fā)送到監(jiān)控中心。無線監(jiān)控設(shè)備可以廣泛應(yīng)用于：范圍廣、分布散的安全監(jiān)控、交通監(jiān)控、工業(yè)監(jiān)控、電站監(jiān)控等眾多領(lǐng)域。如：取款機(jī)、銀行柜員、超市、工廠等的無線監(jiān)控、看護(hù)所、幼兒園、學(xué)校提供遠(yuǎn)程無線監(jiān)控服務(wù)、電力電站、電信基站的無人值守系統(tǒng) 、石油、鉆井、勘探等無線監(jiān)控系統(tǒng)、智能化大廈、智能小區(qū)無線監(jiān)控系統(tǒng)、流水線監(jiān)控，倉庫無線監(jiān)控監(jiān)管、對道路交通24小時監(jiān)察、森林、水源、河流資源的無線監(jiān)控 、戶外設(shè)備無線監(jiān)控管理、橋梁、隧道、路口交通狀況無線監(jiān)控系統(tǒng)。無線網(wǎng)絡(luò)可以支持點(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)等多種形式的橋接方式，可將那些難以接線的場所、辦事處、學(xué)校、公司、經(jīng)常變動的工作場所、臨時局域網(wǎng)、醫(yī)院和倉庫、大型廠區(qū)內(nèi)多個建筑連接起來,而且這種方案最好的保護(hù)了節(jié)省了投資、減少了布線所帶來的麻煩。五、無線設(shè)備清單及報價 序號型號產(chǎn)品圖片產(chǎn)品簡述單位數(shù)量單價金 額1EOC-5610臺灣神腦5.8G 802.11a長距離室外型無線網(wǎng)橋AP/WDS/Client,內(nèi)置13DBI定向天線(也可外接天線)。發(fā)射功率800mW 。臺13 2EAG-5827 5.8G 27dBi拋物面柵格定向天線副 13 3CA-23RS天線避雷器個134Cable-58105.8G高頻連接電纜線條135 H.264 D1高速球機(jī)臺7 6D1 單路視頻服務(wù)器臺7合 計 ￥： 六、無線設(shè)備資料1、神腦EOC-5610無線網(wǎng)橋產(chǎn)品描述EOC-5610 是5.8GHz和2.4GHz 802.11a/b/g雙頻三模高帶寬（54Mbps）室外型遠(yuǎn)距離無線AP/ 無線網(wǎng)橋和 Bridge Router設(shè)備。它的發(fā)射功率高，接收靈敏度高。大功率可提高通信距離與AP的覆蓋范圍。它的距離可達(dá)到 1 到 30KM 。并且有信號強(qiáng)度指示燈，可顯示接收與發(fā)射信號質(zhì)量。該產(chǎn)品還提供POE供電方式，方便安裝與使用。無線安全方面, 它能通過64/128-bit WEP加密數(shù)據(jù)，或者WPA/WPA2.還可以同時使用MAC地址過濾及用戶隔離,可使接入無線AP的用戶相互隔離。包裝內(nèi)容1臺802.11a/b/g 長距離無線網(wǎng)橋/AP (EOC-5610) 1個PoE網(wǎng)線供電模塊(EPE-1212) 1個24V電源適配器1張CD 資料說明書1份快速安裝說明書1個金屬帶抱箍和特殊螺絲產(chǎn)品特色 54M高速無線連接 符合IEEE802.11a/b/g無線標(biāo)準(zhǔn),支持5.8GHz和2.4GHz頻段 發(fā)射功率輸出最高達(dá)800mW 支持支持AP/客戶端/路由橋工作模式 輸出功率和傳輸距離可調(diào)(ACK) 通過LED顯示設(shè)備工作狀態(tài)和信號強(qiáng)度 支持WEP/WPA/WPA2/802.1x加密及認(rèn)證方式 支持用戶隔離(AP模式)，803.1d生成樹協(xié)議，防止環(huán)路 支持MAC地址過濾，點(diǎn)對點(diǎn)(P2P)、點(diǎn)對多點(diǎn)(P2MP)無線連接和WDS分布系統(tǒng) 支持PPPoE撥號(路由橋模式) 支持SNMP遠(yuǎn)程管理，WEB頁方式配置及固件升級(HTTP) 支持無線多媒體增強(qiáng)QoS(WMM) 支持PoE網(wǎng)線供電，兼容 802.3af ，IP65室外設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)防水外殼 內(nèi)置13dBi定向天線，通過硬件開關(guān)切換內(nèi)置和外置天線 SMA天線接口，可以外接大增益天線 硬件Reset按鈕，用于重啟和恢復(fù)默認(rèn)設(shè)置技術(shù)參數(shù)硬件微處理器/RFAtheros AR2313+AR5112 內(nèi)存32MB SDRAMFLASH8MB物理接口一個 10/100Mbps RJ-45口一個Reset鍵2個RP-SMA外接天線接口一個開關(guān)(內(nèi)置與外接天線轉(zhuǎn)換)LED燈電源狀態(tài)燈LAN(10/100Mbps)WLAN（無線接口）3x鏈路質(zhì)量(Client Bridge模式)Green綠色: 信號強(qiáng)度高Yellow黃色: 普通信號強(qiáng)度Red紅色: 信號強(qiáng)度低供電通過網(wǎng)線供電,符合POE標(biāo)準(zhǔn)電壓:24V/0.6A 直流RF 射頻頻帶802.11a = 5.1505.350GHz, 5.4705.725GHz, 5.7255.825GHz802.11b/g=2.4122.472GHz編碼技術(shù)OFDM = BPSK, QPSK, 16-QAM, 64-QAMDSSS = DBPSK, DQPSK, CCK工作信道802.11a = See the Table1802.11b/g=11 for North America, 14 for Japan, 13 for Europe接收靈敏度802.11a-92 dBm 6Mbps-73 dBm 54Mbp802.11g-92dBm6Mps-75dBm54Mbps802.11b-97 dBm 1Mbps-91 dBm 11Mbps發(fā)射功率FCCETSI頻率功率頻率功率5.1505.350 GHz IEEE802.11a23dBm624Mbp22dBm36Mbps 20dBm48Mbps 18dBm54Mbps5.1505.350 GHz IEEE802.11a23dBm624Mbps 22dBm36Mbps 20dBm48Mbps 18dBm54Mbps5.4705.725 GHz IEEE802.11a23dBm624Mbps 22dBm36Mbps 20dBm48Mbps 18dBm54Mbps5.4705.725 GHz IEEE802.11a23dBm624Mbps 22dBm36Mbps 20dBm48Mbps 18dBm54Mbps5.7255.825 GHz IEEE802.11a23dBm624Mbps 22dBm36Mbps 20dBm48Mbps 18dBm54Mbps5.7255.825 GHz IEEE802.11a23dBm624Mbps 22dBm36Mbps 20dBm48Mbps 18dBm54Mbps2.4122.462 GHz IEEE802.11g23dBm624Mbps22dBm36Mbps 21dBm48Mbps 18dBm54Mbps2.4122.472 GHz IEEE802.11g23dBm624Mbps 22dBm36Mbps 21dBm48Mbps 18dBm54Mbps2.4122.462 GHz IEEE802.11b23dBm111Mbps2.4122.472 GHz IEEE802.11b23dBm111Mbps內(nèi)置天線天線參數(shù)增益5dBi13dBi類型定向定向頻率范圍2.42.5GHz5.15.8GHz水平極化4060垂直極化4021內(nèi)置天線圖外接天線2個RP-SMA外接天線接頭TopologyInfrastructure協(xié)議/標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.3 (Ethernet)IEEE 802.3u (Fast Ethernet)IEEE 802.11b/g (2.4GHz WLAN)工作模式802.11 a/b/gAccess PointClient BridgeClient RouterWDS AP/CBLANDHCP Server