无线Mesh视频监控系统详解.doc

无线Mesh视频监控系统详解 来源： 中国石化新闻网 2010-06-22  l 监控系统主要用于对重要区域或远程地点的监视和控制，在金融、水利、油田、矿场、航运、治安、消防等领域具有举足轻重的地位。一套优秀的监控系统可以实时动态地汇报被监测点的情况，及时发现问题并进行处理，完整的备份资料可以随时进行分析调查。l 传统的视频监控系统采用模拟视频传输和存储技术，可以实现令人满意的图像质量，成本也相对较低。随着数字视频编码技术以及互联网技术的发展，出现了基于以太网为传输介质的数字视频监控系统，也就是将原来的模拟信号采用数字编码压缩技术，并且通过计算机互联网络传输。网络监控系统的优势在于视频数据通过以太网进行传输，监控范围非常广泛，且在高带宽环境下，依然可以提供高质量视频，同时视频内容存储检索非常方便。l 无线Mesh网状网技术的出现，给监控系统带来了新的应用方式。无线数字监控系统在原有的以太网监控系统的基础上，抛弃了网络电缆，用无线Mesh网络进行数据传输，降低了网络布线的成本，大大增强了监控系统的灵活性和可扩充性。l 随着无线技术的日益发展，无线网络的应用越来越被各行各业所接受。无线网络监控作为无线网络的一个特殊使用方式也逐渐被广大用户看好。其安装方便、灵活性强、性价比高等特性使得更多行业的监控系统采用无线的方式，建立被监控点和监控中心之间的连接。无线网络监控技术已经在现代化小区、交通、运输、水利、航运、治安、消防、油田、矿场等领域得到了广泛的应用。l Strix Mesh具有自动组网、自动配置、自动调节性能、自动修复故障的能力，提供多跳后稳定的高宽宽、低时延，非常适合大规模无线视频监控的组网。l 无线Mesh网络视频监控和传统的监控方案相比，具有以下三大优点： 1、综合成本低，只需一次性投资，无须挖沟埋管，特别适合室外距离较远及已装修好的场合；在许多情况下，用户往往由于受到地理环境和工作内容的限制，例如山地、港口和开阔地等特殊地理环境，对 有线网络、有线传输的布线工程带来极大的不便，采用有线的施工周期将很长，甚至根本无法实现。这时 ，采用无线网可以摆脱线缆的束缚，有安装周期短、维护方便、扩容能力强，迅速收回成本的优点。 l 2、组网灵活，可扩展性好，即插即用，网络管理人员可以迅速将新的监控点加入到现有网络中，不需要为新建传输铺设网络、增加设备，轻而易举地实现远程视频监控。 l 3、维护费用低，无线网络维护由网络提供商维护，前端设备是即插即用、免维护系统。 无线网络监控系统是计算机、无线网络和视频编码技术的结合，它可以将不同地点的现场信息实时通过无线通讯手段传送到监控中心，并自动形成视频数据库便于日后的检索。 在监控系统中，监控中心需要实时得到被监控点的视频信息，并且该视频信息必须是连续、清晰的。在被监控点，通常使用摄像头对现场情况进行实时采集，摄像头通过视频服务器与无线网桥设备相连，并通过由无线桥接器组成的无线网桥将数据信号发送到监控中心。 该设备可以广泛应用于范围广、分布散的安全监控、交通监控、工业监控、家庭监控等众多领域。如： l ·取款机、银行柜员、超市、工厂等的无线网络监控 l ·看护所、幼儿园、学校提供远程无线监控服务 l ·电力电站、电信基站的无人值守系统l ·石油、钻井、勘探等无线监控系统l ·智能化大厦、智能小区无线管理系统 l ·流水线监控，仓库无线监管 l ·对道路交通24小时监察 l ·森林、水源、河流资源的无线远程监控l ·户外设备监控管理 ·桥梁、隧道、路口交通状况监控系统 l 简介l 对于重点区域，保证市民、银行金融和商家的安全是非常重要的。因此，部署视频监控，以防范各种犯罪活动和意外情况的发生，具有非常重要的政治意义。l 目前视频监控解决方案也有一些不足，这是由固定解决方案所决定的，如银行系统及部分企业的监控系统没有统一控管，主要存在以下三个问题：l 1.       固定监控依然存在盲点l 2.       如果采用有线光纤方式解决，固定监控实现全覆盖的监控，每添加一个点都要再施工布线，而且如果租用电信的专线每年要缴纳很大一部分的费用l 3.       对于突发事件，临时监控是个大问题，每次都要出动大批的警力，采用移动视频监控，可以有效地发现问题和隐患并及时排除l 根据以上分析，平安城市城区的视频监控方案应该满足如下条件：l 摄像头可以根据实际情况改变安放位置l   在安装一个新的摄像头时，可以不铺设线缆，不受光纤点位置的限制l 可以临时布监控点l l 支持移动监控-在警用车辆或者应急车辆内对现场进行实时监控并回传传输视频l 综上所述，固定监控无线监控移动监控都是现实生活需要的监控模式，只有把这些方式都结合起来才能更好地满足城市的需求。l 视频监控方案包括：l l         有线网络/无线网络l l         数字摄像头/无线数字摄像头l l         硬盘录像机l l         监控软件l 本方案采用美国Strix Systems公司的无线设备，作为第三代无线局域网技术研发和推广的主要厂家，Strix Systems在北美、欧洲和日本等国家和地区进行了无线城市、无线园区、公安应急等环境下的大规模部署；Strix Systems革命性的mesh（无线蜂窝网格网络）技术使这种广域范围的大规模部署成为可能。l 基于mesh技术的Access/One无线网络支持完全无线的方式进行网络建设，可以迅速地进行无线网络搭设，具有高机动性、快速部署展开的特点；同传统的有线和无线网络技术相比极大地降低了初期的安装和部署成本；仅需要在网络边缘加入新的Strix无线节点设备，就能达到网络扩容的要求，因此，有效地降低了网络建成后的运营维护成本以及网络的扩容和升级成本l 本方案采用Strix Mesh无线组网解决方案，实现城域无线网络覆盖，对固定监控、移动监控和应急临时监控提供宽带无线接入。l 室外无线基站对区域进行无缝的无线覆盖，保证无线摄像机在运行过程中一直处于无线连网状态，视频信号传输不中断。公安和应急工作人员可使用宽带无线网络，对摄像监控信息进行远程查询，提高城市平安水平和网络使用效率。ll  l 系统特性l n         区域中的固定基站采用OWS2400系列产品，每基站提供直径为2km的无线覆盖（视具体监控摄像机的密集度而提供的覆盖范围有所不同）l n         固定基站的系统骨干连接采用5.8GHz频段的无线的方式和有线方式相结合，配合高增益的抛物面天线，节省光纤架设和租用成本l n         固定基站与远端站配合，可采用有线方式直接连接摄像头，然后通过无线l 多跳组网进行回传，如下图所示：ll n         两个相邻的固定基站具有15%左右的重叠区域，车辆移动到重叠区域，自动的、快速的完成切换，保证了流畅的视频（切换时间小于200ms）l n         对移动车辆采用2.4GHz信号进行无缝的无线覆盖，系统支持的移动速度高达150km/h，完全可以满足系统需要l n         考虑到远距离下的地球曲率和无线传播特性，无线基站的高度建议至少保证10米上的安装高度l n         在视频传输的同时，该无线系统还同时支持其他的应用l n         数据传输l n         语音功能l u       在每个固定基站半径300米区域，支持多路语音呼叫l n         以上应用可以和视频监控同时传输l  l 优势：l n         无线Mesh网络技术l n         无线Mesh网络支持点到点、点到多点、网状组网等拓扑结构l n         支持大规模组网几十平方公里甚至上百平方公里的无线规模组网l n         多无线技术、多频点、多扇区的高性能Mesh网络l n         业界领先的高性能组网 - 为无线回程和汇聚基础架构提供多个802.11a无线模块，确保每跳无线网络的带宽损耗低于10% l n         多扇区提供网络整体性能 - 光纤点位置使用多扇区组网技术（3扇区、6扇区等），充分的将光纤点的带宽资源注入到无线Mesh网络l n         抗干扰能力强 - 利用Strix OWS设备的智能频点扫描和多频点规划能力，避免无线Mesh网络系统内的干扰问题；配合扇区和定向天线，减少Mesh中继链路和无线回传点处受到外界干扰的机会l n         安全性l n         无线Mesh基站设备互联安全性l n         面向无线用户接入的多种安全机制l n         管理性l n         管理简单便捷 - 跨三层网络的统一网管系统，批量配置、统一配置l n         支持统一SNMP网管，支持事件和告警等多种功能l n         网络自愈和自动性能调整l n         采用Layer 2 Mesh技术组网，分布式智能快速建立Mesh拓扑和收敛网络l n         自愈和自动链路性能调整，网络自愈或者Mesh链路切换不会造成用户业务中断，不需要手工参与对用户透明l n         快速切换l n         支持WiFi手持设备地速移动下的漫游和切换l n         采用Strix车载节点，可支持240公里时速下的高速移动和切换；车载节点支持高性能和高安全性组网，支持多VLAN功能l n         组网灵活l n         多个射频技术和频段灵活使用l n         多层次组网-无线Mesh网络由三层组网，形成立体的、有层次的分布式无线Mesh网络架构，以城市无线组网为例：l u       无线建筑物楼顶铁塔高度的Mesh汇聚层l u       街道沿线灯杆高度的Mesh分布层l u       道路、小区和园区、热点和室内的Mesh接入层l n         可以满足不同高度下的安装和设备互联l n         支持配合不同类型的天线-全向天线、板状天线、扇区天线和抛物面天线等实现无线Mesh设备互联和网络覆盖，都可以通过选择相应的外接天线和调整天线垂直角度，以实现最大化的组网灵活度和多层次的组网