打造“数字林业”——Haidian自然保护区、森林防火数字微波新一代视频监控系统解决方案.doc
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1、数字林业自然保护区、森林防火数字微波视频监控 解决方案深圳市兴海电科技有限公司 2011-6-3目 录一、 前言二、 概述三、需求及系统概述四、视频监控概述五、数字微波视频监控系统介绍六、视频监控传输方式对比表七、数字微波视频监控特点及优势八、方案的选择九、设计依据十、设计范围十一、数字微波视频监控系统组网介绍:十二、方案设计十三、主要设备选型十三、主要设备选型十四、设备清单十五、系统安全性设计十六、服务一、 前言海电(Haidian),无线视频传输专家,致力于微波传输产品的研发、生产、销售和服务;凭借雄厚的资金实力和多年的成功经验,建有设备齐全、技术力量强大的无线视频传输实验室,以卓越的技术
2、为用户提供了包括远程模拟/数字微波图像传输系统、移动视频传输系统、网络视频监控、宽带无线网络产品在内,跨平台的整套成熟、专业的产品及解决方案.基于开放的设计架构,海电(Haidian)无线视频监控系统可广泛部署于公安、军队、政府、金融、教育、能源、医药、交通、旅游、工业厂矿、连锁超市以及其他企事业单位等各个行业,具体应用包括社会面治安监控、营业场所监控、校园监控、旅游景区监控、安全生产监控、加油站监控、道路监控、机房监控、河道监控、消防监控等。HD-9500E系列数字微波视频传输监控系统是深圳市兴海电科技有限公司近年来监控项目的主导产品,用户遍及解放军,公安,武警、边防及交警等有关部门,深受用
3、户好评。尤其在数字林业管理监控领域,我们结合微波图像传输和计算机多媒体技术,研制出数字林业管理监控一体系统,解决了设备重复投资和资源浪费的问题,在国内是个创新,具有绝对的先进性。HD-9500E系列数字微波视频传输监控系统可以远距离传输实时高清晰度视频图像,由于图像载频高,采用DSSS扩频和OFDM频分复用抗多径干扰工作方式抗干扰性强,传输距离远,深受各行业用户好评,取得了良好的社会效益。本方案描述数字林业数字微波视频监控系统对三十八个监控点进行道路无线视频监控的实施方案,方案名称“数字林业数字微波视频监控系统方案”(以下简称“方案”), “数字林业数字微波视频监控系统方案”由“深圳市兴海电科
4、技有限公司(以下简称“乙方”)根据某市(以下简称“甲方”)的实际需求情况制定。本文中各图片是示意图,不代表软、硬件完成后的外观。另外,在实施时根据具体情况可能会对系统的软硬件作修改完善。二、 概 述海电(Haidian)无线视频监控系统采用数字化、网络化和智能化相融合的新一代视频监控技术,支持领先的无线传输技术,具有强大的无线组网及智能整合功能,可提供集图像监控和报警联动于一体的无线视频监控整体解决方案。本方案对摄像机出来的图像信号,先经过HD-6001D视频编码器,再采用HD-9500E数字微波视频传输系统进行传输,而对于云台、镜头等需要控制和报警的设备,则增加相应的云镜解码来控制HD-95
5、00E数字微波视频传输系统,采用2.4/5GHZ频段的无线微波来传输远程监控视频信号。由于选用了较高的频率,而且采用DSSS/OFDM工作方式,具有非常强的抗干扰性能,图像十分清晰稳定。在无遮挡情况下,通常不加中继的去情况下可以传输060公里。由于前端4个监控点到中心不可能完全保证可视,那么则为了保证监控中心图像接收效果,可以找出监控现场与中心都可视的第三点,加装图像传输中继设备。由于频率越高,抗干扰能力越强, HD-9500E的功率根据具体使用场合确定。在数字林业道路监控监控中心,图像接收采用一对一或一对多的接收前端的图像数据,首先将接收天线安装在制高点上,分别对准前端4个监控点的天线发射过
6、来的方向,在监控室通过控制键盘来控制前端的云台、镜头 。 从接收天线接收到的图像信号,通过HD-9500E处理、软件或硬件解码就可以还原出前端监控点的图像,用户可以直接在电脑上或接入监视器进行监看。HD-9500E和多媒体监控系统配套,构成一套完整的微波图像传输与控制、录像等功能的系统网络。该系统主要适用于以下场合:旅游景点监控和现代化指挥管理;110报警指挥中心对数字林业重点场合和部门的监控;公安通讯指挥车的重要现场监控;武警和消防武警的作战指挥中心;交通监控及用作电子警察;收费站监控系统;油田及矿山的重要现场监控;重要仓库,码头,小区,建筑工地监控;系统功能 海电Haidian数字微波网络
7、视频监控系统通过客户端为使用视频监控业务的用户提供各类功能的操作使用和配置管理。海电Haidian数字微波视频监控系统实现的主要业务功能和管理功能如下。 图像监控 可以在客户端界面上实现单画面和多种多画面模式的实时图像浏览,每幅画面可以进行手动或自动轮询,自动轮询时的时间间隔可设置。在进行图像实时浏览时,可实现对监控点摄像机的远程PTZ控制。图像可叠加监控点名称、日期/时间等字幕信息。在图像浏览时支持移动侦测、音频对讲等应用功能。系统可外接键盘和矩阵,以代替客户端PC进行图像的切换和摄像机PTZ控制。 存储回放 系统支持中心录像存储和客户端录像存储功能,中心录像由KDM2800平台外接USB磁
8、盘阵列实现存储,客户端录像基于客户端PC及硬盘进行存储。可以通过告警触发、定时触发、手动触发等多种方式实现录像起停控制。系统通过客户端进行录像资料的检索、回放和管理,客户端可按多种参数检索分布式的录像存储资料。录像回放中支持快进、拖拉等多种控制功能。 音频通信 通过音频功能,可以实现单向、双向多种语音通信业务,如监控点声音上传到客户端、客户端向监控点喊话、客户端与监控点之间进行双向对讲等。通信过程中的音量大小可调节。为保证双向对讲时的效果,系统支持回声消除功能。 报警联动 系统可利用多种报警信息实现联动操作,这些报警信息可以包括前端编码设备的开关量输入告警、移动侦测告警等,平台和客户端产生的联
9、动操作有图像显示切换、录像触发、读秒显示等,前端编码设备可通过外接开关量警示设备实现声、光、电联动控制。 电子地图 系统支持电子地图功能,可载入电子地图文件,载入时地图的显示比例可设置,可实现电子地图的全局或局部放大、缩小。在电子地图中可添加、删除和移动图元,并实现图元名称、属性及对应前端编码设备的配置。鼠标双击图元可实现对应前端监控点图像的实时调用和浏览。 系统管理 通过管理客户端,系统可实现强大的用户管理、设备管理以及网络管理功能。用户管理包括用户及用户组的添加删除以及用户信息的修改、用户登录信息的认证、用户权限的授予和取消,系统采用分级管理机制实现用户管理,支持超级管理员、用户管理员和操
10、作员三种用户,不同用户拥有不同的系统操作和设备管理权限。设备管理包括设备的添加、删除以及设备信息的修改,可根据设备的名称、类型等参数进行设备搜索,支持设备权限的设置和修改,并可实现设备软件的远程升级功能。网络管理主要提供配置管理、性能管理、告警管理、安全管理和日志管理等功能,并提供状态监测、系统备份及数据恢复等系统维护功能。 图5 图像监控客户端界面 图6 电子地图客户端界面逻辑结构海电(Haidian)无线视频监控系统在逻辑结构上分为前端接入、媒体交换以及用户访问三个层次,具体由中心业务平台、网络录像单元、编码单元、解码单元和客户端单元等设备组成。如图1所示。图1 海电(Haidian)无线
11、视频监控系统系统逻辑结构图1 海电(Haidian)无线网络视频监控系统逻辑结构 媒体交换层 媒体交换层由中心业务平台和网络录像单元组成,主要负责视音频的传送、存储以及系统管理。中心业务平台是整个系统的核心,逻辑上需要实现用户接入认证、系统设备管理、业务功能控制以及媒体分发转发等功能。网络录像单元用于实现网络媒体数据的数字化录像、存储、检索、回放以及管理。海电(Haidian)无线网络视频监控系统的中心业务平台,集成了平台和网络录像两部分功能,可以独立完成媒体交换层的全部功能。 前端接入层 前端接入层由编码单元组成,主要实现视音频信号、报警信号的采集编码、网络传输以及辅助设备(如云台、矩阵等)
12、的控制。编码单元通过LAN、WAN等IP网络接入中心业务平台。海电(Haidian)无线网络视频监控系统的前端接入层产品主要包含两款单路网络视频编码器HD-6001D,HD-6002D。 用户访问层 用户访问层由客户端单元和解码单元组成。客户端单元是远程图像集中监控和维护管理的应用平台,主要实现图像浏览、录像回放、辅助设备控制、码流分发控制等业务功能。解码单元主要负责在客户端单元的控制与管理下,实现视音频信号的电视墙解码输出。海电(Haidian)无线网络视频监控系统的用户访问层由监控客户端软件和网络视频解码器HD-6001R构成。系统特点 领先的应用架构 系统采用领先的数字化、网络化及智能化
13、联网架构,可通过高效的视音频编码技术、灵活的网络处理技术以及智能的应用整合技术,为用户提供高效、便捷的远程监控整体解决方案。设备基于嵌入式软件和工业级设计结构,集成度高,运行安全可靠,不会受到网络病毒侵扰。 开放的设计体系 基于开放的设计体系,海电Haidian网络视频监控系统可提供差异化的行业应用解决方案,以满足公安、军队、政府、金融、教育、能源、医药、交通、工业厂矿、连锁超市以及其他企事业单位等不同领域的应用需求。 灵活性与可伸缩性 中心业务平台的所有功能模块均可配置、可裁减,可集中运行在单一平台之上,也可任意分布在多个平台之上,既可通过单平台配置实现中小容量接入,又可通过多平台堆叠和多级
14、级联满足大容量平滑扩展和大型分级组网应用。 丰富的业务功能 系统可提供丰富的视频监控业务功能,包括图像浏览、PTZ控制、录像存储、点播回放、语音对讲、报警联动、电子地图等。 部署简单、使用便捷 系统部署与设备安装简单、快捷,系统通过中心业务平台集中调度的方式实现业务、用户以及设备的统一管理,有效的保障了系统运行的稳定性和安全性,同时也提高了系统的运行效率和用户的使用便捷性。 电信级管理 系统具备电信级的用户管理、认证管理、权限管理、设备管理以及网络管理功能,可充分保证整个系统在网络、业务以及用户等方面的可管理和可维护。三、需求及系统概述 为了进一步提升森林公安情报信息系统和实战指挥系统的高效性
15、,利用无线监控系统架设安装方便快捷的特点,在重点地区能快速实施布控,切实增强林业局在动态复杂的环境下维护国家安全的能力,驾驭社会治安局势的能力,处理突发事件的能力和为经济社会发展服务的能力。根据如上的需求情况,某市公安系统计划在一个管理区域内建议一套基于无线网络的“打防监控系统”,提高公共安全监管现代化水平,为及时侦破打劫、盗窃等刑事违法案件提供科技保障,同时利用该系统,也对犯罪分子构成威慑,降低该地区的犯罪率。对道路实行视频监控,这在全国大中数字林业已经非常普遍。这对于数字林业的管理有着十分重要的意义:可以节省人力物力,对部分森林区域可以实现无人职守,用有限的人力物力做最大最有效的工作;还可
16、以有效的预防和控制森林火灾的事故发生,保障林业的安全;视频监控所提供的录象资料还可以对现场的处理提供强有力的证据和材料。 实现视频监控本身难度不大,这在技术上已经非常成熟。由于数字林业道路的特点决定了实现视频监控的难度:不象一个厂矿或企业,范围小,只有最多几百米的范围,所以传输部分很简单,布同轴视频线就可以了。而要实现数字林业的监控,范围相对要宽广很多,通常在几公里到几十公里的范围内。同轴视频线是传不了这么远的,最多只能传几百米。所以其难点在传输部分,怎样安全、清晰、低成本地把图像(还可能有声音)传回指挥控制中心就是我们所要重点考虑的问题了。 实现视频信号的传输主要采用以下几个方面:一是租用电
17、信运营商的线路,由于图像信号是一个数据量很大的信号,要清晰的传送每路图像传输所租用的带宽不能低于1000Kbps,一路图像的月租金大约2000元人民币以上,显然这是不合算的。二是自己铺设光缆,这很不现实,因为在当前的市政规划下,要自己铺设线路在审批就很困难,而且前期的投入太大,在数字林业每公里的造价大约在10000到20000元人民币左右,这在经费本来就很紧张的情况下显然是不合算的。三是通过微波传输,只需要在监控点放置一台无线图像微波发送设备,控制中心放置一台无线微波接收设备就可以了,其传输部分的成本只相当于一两公里的光缆铺设费用,所以成本是很低的。而且我们使用的微波图像传输设备已经在边防公安
18、、交警、旅游区、建筑工地、水库等有过非常普遍的应用,技术是非常成熟的,质量也是非常可靠的。另外这种微波使用的频段可以灵活更改,可以设置在公安系统专用频段上,而且可以有一定绕射能力,这在中小数字林业使用,是非常合适的。 四、视频监控概述视频监控系统以其直观、方便、信息内容详实被广泛应用于生产管理、保安等场合,成为金融、交通、商业、电力、公安、海关、国防、乃至住宅社区等领域安全防范监控的重要手段;您可以坐在自己的办公室里,就可以看到您的机构各个重要场合的实时图像情况;您还可以不离开办公室就能处理各现场的突发事件,监视事件处理的全过程,并能看到处理后的现场图像效果。视频监控一直是人们关注的热点之一,
19、过去多数以模拟图象监控为主,由于对图象的处理和传送均采用模拟技术,不仅图象质量低,而且系统资源浪费严重,不易组成复杂的网络结构,监控功能可扩展性差。随着数字技术的迅猛发展,网络技术的不断发展和进步,图象信息的数字编码处理模式的不断增加,使新一代数字视频监控系统日益显示出其独特的魅力。近年来国际标准化组织(ISO)、国际电工委员会(IEC)为数字图象的处理和传输建立了一套国际统一的相关标准,如MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、H.264数字视频编码标准,为数字图象监控建立了国际统一的技术规范,更加促进了数字视频监控的产业化发展,使得数字视频监控可以借助于先进的网络资源,实现从局域网到广域
20、网甚至到全球通信,无论在世界的任何地方均可方便地实现各种监控操作。 视频监控系统的一般过程是:在一些重要的场所安放一个或若干个摄像机拍摄监控现场,然后将视频信号通过一定的传输网络(线缆、无线、光纤或以太网),传到指定的监控中心,再通过存储设备,将媒体存储到存储介质上,同时还可以根据不同需要和途径在现场安装其它的探测装置作为监控系统的辅助设备。今天,人们能够很容易地实现视频信号的传送和处理,得益于数字压缩技术的日益成熟。没有经过压缩的数字图象信号有二百多兆的带宽,模拟信号数字化以后,再经过压缩(各厂家采用不同的压缩技术)可以将其带宽压缩到几十至几千Kbps的范围内。虽然它们不能提供象电视那样的高
21、帧率图象,但在人们可以接受的情况下,占用较小的传输带宽,提供实时的高图象质量,足以满足一般监控场合的要求。网络视频监控技术根据传输方式可以分为模拟传输、网络数字传输。在网络数字传输方式中又分为电话线、DDN、ISDN、光纤、无线传输、VSAT卫星线路等,在各种网络中可能采用不同的连接方式,有的在同一网中都可能存在几种不同的传输方式。了解每一种网络传输方式的特点对我们选择哪种网络传输方式来传输视频信息有指导作用五、数字微波视频监控系统介绍数字微波视频监控是无线网络发展至今最为广泛的应用之一。在通常情况下,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
22、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,微波传输无可比拟的优势就体现了出来,利用微波传输技术,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微波传输链路,数字微波视频监控技术是利用一对微波桥接器,将两个分离的网络连接起来,并通过微波传输链路进行数据传输。微波链路所能达到的11Mbps/22Mbps/36Mbps/54Mbps的高网络链路带宽,完全可以保证视频流稳定持续的传输。使用微波传输,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
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