高速公路无线监控解决方案.doc

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高速公路无线监控

解决方案

海康威视数字技术股份有限公司西安分公司

2010/4/22

目录

一、系统概述 3

二、需求分析与设计思路 3

三、设计依据原则 3

四、系统构架设计 3

4.1系统构架设计原理图 3

4.2监控系统组成 4

4.2.1前端监控设备 4

4.2.2无线网络传输系统 6

4.2.3监控中心系统 7

4.3无线监控系统优势 7

五、系统主要设备介绍 8

5.1室外匀速球型摄像机DS-2AM1-613 8

5.2网络视频服务器DS-6101HF-SATA 11

一、系统概述

高速公路监控作为一个作业分散，远程岗位众多的行业，具有作业点数量众多、地点分散，现场环境复杂的问题，这已成为日常维护工作的主要障碍。

因而在远程无人职守作业点、传输监控点内部推行远程视频监控系统，将会在很大程度上解决上述问题。

正是基于公路收费这种特殊要求，特提出这一基于无线网络远程视频监控方案。

二、需求分析与设计思路

1、经过分析系统需求，我们认为选择无线组网技术。

来实现整个传输系统的组网需求是最佳的方案。

2、为保证无线网络的安全运行，整个系统的供电必须可靠稳定。

3、为保证系统的稳定工作，设备必须具有很强的抗电磁干扰能力。

机壳以及接头的屏蔽必须良好。

同时系统应该具有避雷特性。

4、系统使用统一管理软件，在中心机房对分布广泛的众多设备进行集中统一管理，及时发现问题并迅速解决，降低维护和运行成本。

5、由于无线信号的扩散性，要求无线网络有较高的安全、加密保护性，防止非内部设备接入无线网络

三、设计依据原则

ØGB50198－94《闭路电视监控系统工程技术规范》

ØGB50348－2004《安全防范工程技术规范》

ØJGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》

ØGA/T75-94《安全防范工程程序与要求》

ØCA/74－94《安全防范通用图形符号》

ØCA/T70－94《安全防范工程费用概预算编制办法》

ØGA/T70-94《安全防范工程费用概预算编制办法》

Ø国家或行业批准的相关产品通用技术条件

四、系统构架设计

4.1系统构架设计原理图

4.2监控系统组成

本方案根据甲方对监控系统的功能要求，采用行业规定的监控产品设计配置出一套功能完善、技术先进、质量稳定可靠的音视频综合系统，为甲方提供更完善、更现代化的管理手段和严格的安全防范措施，系统采用嵌入式网络视频服务器和无线网络传输系统，系统设计先进、具有可扩充性、可以网络连接、系统性能稳定可靠，操作简便。

构建中心监控平台，根据实际建立电子监控系统监控室，在控制室操作人员能按规定的权限对远程图像按指定设备、指定通道的视频预览，云台控制，录像回放。

通过本次无线网络监控应用系统的实施，你可以轻松的实现如下功能：

1、无线宽带监控网将覆盖所有需要覆盖的区域；

2、无线宽带网与有线局域网的无缝连接；

3、实时的监控音视频信号；

4、监控报警联动；

4.2.1前端监控设备

前端设备连接示意图如下所示：

前端模拟摄像机采集的视频图像在视频服务器内执行编码压缩，通过六类线接入监控专网，输出IP数据流（包含视频、音频、控制、报警等）。

基于实时流与存储流分离的原则，实时流送往流媒体交换并转发给客户端、数字矩阵等解码显示，存储流写入存储系统。

视频服务器采用先进的H.264编码算法，输出码流为变码率1.5Mbps，图像分辨率为4CIF，全帧率25fps。

视频服务器还提供报警输入、输出接口，一些紧急报警点能以开关量形式直接送入视频服务器，并能在本地产生报警联动输出，如：

打开射灯、蜂鸣器响。

报警信号也能经过IP专网上传至软件平台，并在监控平台产生一系列的联动功能，比如：

自动弹出现场图像、电子地图上对应报警点和监控点图标闪烁等。

视频服务器主要特性与功能如下：

Ø采用H.264压缩标准，H.264是国际电联（ITU）与国际标准化组织（ISO）组成的联合专家组（JVT）制定的最新视频压缩标准，是现在及将来在网络视频监控领域内的主流压缩标准。

Ø采用国际主流的嵌入式平台，保证了设备的稳定性、成熟性，紧随国际主流嵌入式技术的发展，产品的升级保持向下兼容，保护用户的投资。

Ø不仅支持定码率、变码率，还支持变帧率，根据带宽状况可动态设置码流大小、图像质量或帧率。

Ø灵活的录像模式可供选择。

有定时录像、手动录像、移动侦测录像、报警录像等多种录像模式；支持水印技术防止图像被篡改。

Ø支持本地录像和网络附加录像，使得录像方案更具灵活性。

Ø具有操作密码锁定功能，防止用户误操作；

Ø支持多播、点播及IE浏览等方式预览现场图像，监听现场声音，硬实时、多任务系统提供了强大的并发处理功能，编码、录像、网传、报警等进程通过合理的任务调度，实现并发处理，满足实时性及多工要求。

Ø提供了强大的网络SDK开发包，提供了用户个性化需求的开发平台。

模拟球型摄像机主要特性与功能如下：

Ø采用高性能SONYCCD，解析度最高可达480线；

Ø采用精密机芯，反应灵敏，运转平稳，图像无抖动；

Ø内置多种协议，支持HIKVISION、PELCO-P、PELCO-D自动识别；

Ø支持点击跟踪和放大；

Ø转速根据镜头当前倍数自动调整；

Ø支持水平360度自动扫描，垂直方向自动翻转，确保无监控盲区，跟踪连续性；

Ø全面支持自动光圈、自动聚焦、自动白平衡、自动彩转黑、背光补偿；

Ø支持200个预置点，支持预置画面冻结功能，支持限位功能；

Ø支持12个隐私隐私遮盖块，位置、大小可调整；

Ø支持报警联动，调用预置点、巡航、自动扫描等；

4.2.2无线网络传输系统

通过在监控区域与监控中心，按照实际情况选择若干点装设无线网桥、功放、高增益定向天线、监控摄像头，对监控区域进行无线监控,采用无线监控应用系统可以解决布线困难，解决有线监控系统的不易扩展性问题。

无线监控系统支持以下传输方式：

Ø点对点传输

点对点传输距离比较远，最远可以达到50多公里，由于2.4GHz和5.8GHz的穿透能力和绕射能力比较弱，不能够达到低频的传输效果，所以在建设无线组网时一定要在“可视”的环境下架设才能使发挥其优越性。

Ø中继模式

如果在目标两点间有阻碍的话，我们一般通过中继的方式来解决所需两点的链接问题，同时我们需要说明的是，除了选用背靠背中继技术外外，我们也可选用单点中继技术来解决所需两点的链接问题，他们的区别是，背靠背中继在前后段能提供统一的带宽，而单点中继的后半段只能提供前半段一半的带宽。

Ø点对多点模式

采用点对多点系统，适合监控点数比较多，保证每个点的带宽稳定，每个扇区覆盖60度可以带200个远端点，每条链路都保证恒定的带宽，避免了无线链路之间的干扰问题。

4.2.3监控中心系统

后端PC通过相应的软件以数字信号的方式发送云台和三可变变焦镜头的控制命令，经由无线数字网络传到视频服务器，再由视频服务器传到解码器，解码器把数字信号转换成模拟信号传到云台和变焦镜头，云台转动，镜头伸缩。

图像传输和处理：

前端摄像机把所拍摄到的移动变化图像传到视频服务器，视频服务器在本地进行视频编码录像，再通过无线网桥链路以TCP/IP数据包的形式传到监控中心的以太网交换机相联的PC机内。

4.3无线监控系统优势

无线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，采用无线监控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。

2、组网灵活，可扩展性好，即插即用，管理人员可以迅速将新的无线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无线监控。

3、维护费用低，无线监控维护由网络提供商维护，前端设备是即插即用、免维护系统。

五、系统主要设备介绍

5.1室外匀速球型摄像机DS-2AM1-613

主要特性

l104个预置位随意储存，定位准确

l广角限速

l3条巡航线路,每条可设置16个预置点，预置点停留时间可调

l完全实现对HIKVISION、Pelco-P/D协议、安防行业协议的自动识别

l三维智能定位功能，配合客户端软件或DVR可实现点击跟踪和放大

l支持守望功能

l支持曼码功能

l采用功能完善的高性能数字DSP设计，性能稳定

l内部设置数据断电后不丢失

l水平360°连续旋转，无监视盲区

l垂直方向实现0°至90°无监视盲区

l过冲灵敏,画面与摇杆定位同步

l自动光圈、自动聚焦、自动白平衡

l夜视功能，根据环境光线的变化自动转换CCD照度

l转旋速度根据镜头变倍倍数自动调整

l背光补偿功能，在有强光源的环境中可以看到所有的物体

l精密电机驱动，运行平稳、控制灵敏

l一体化设计，结构紧凑，可靠性高

l手动操作速度：

水平0.2°~75°/秒，垂直0.2°~50°/秒

l预置点移动速度：

水平：

75°/秒，垂直50°/秒

应用场景

可广泛应用于需要大范围监控的场所，如：

河流、森林、公路、铁路、机场、港口、油田、岗哨、广场、公园、景区、街道、车站、大型场馆、小区外围监控等大范围监控场所。

技术参数

参数

DS-2AM1-613X

摄像机

图像传感器

1/4inchSONYEXVIEWCCD

有效像素

PAL:

752（H）×582（V）

NTSC:

768（H）×494（V）

水平解析度（TVL）

480TVL（彩色）

520TVL（黑白）

信号系统

NTSC/PAL

最低照度

0.7Lux/F1.4（彩色）

0.01Lux/F1.4（黑白）

白平衡

自动/自动跟踪白平衡/室内/室外

增益控制

自动/手动

信噪比

大于50dB

背光补偿

ON/OFF

电子快门

NTSC:

1/4~1/10,000s（自动）

PAL:

1/3~1/10,000s（自动）

日夜模式

滤光片彩转黑

数字变倍

12倍

自动聚焦

手动/自动

镜头

焦距

4.1-73.8mm，18倍

变倍速度

2.1秒（光学，广角-望远）

水平视角

48-2.8度（广角-望远）

近摄距

10-800mm（广角-望远）

光圈数

F1.4-F3.0

功能

水平范围

360°连续旋转

水平速度

水平键控速度：

0.2°~75°/s

水平预置点：

75°/s

垂直范围

-5°~90°

垂直速度

垂直键控速度：

0.2°~50°/s

垂直预置点速度：

50°/s

比例变倍

支持

预置点

104个

自动模式

关闭/预置点1-3/巡航扫描1/自动扫描1

巡航扫描

3条

断电记忆

记录下断电前的状态，包括水平、垂直位置和镜头变倍倍数，重启后自动恢复到断电前状态。

守望功能（空闲运行）

球机在设定的时间内没有接收到控制信号自动执行如下动作：

调用预置点/巡航扫描/自动扫描。

视频输出

模拟视频输出

1.0V[p-p]/75Ω,NTSC或PAL，BNC头

一般规范

云台控制协议

HIKVISION，PELCO-P和PELCO-D（可添加），协议自适应

电源

AC24V（DC12V可选）

功耗

15Wmax（30Wmax当加热器开启时，室外球）

工作温度和湿度

-30℃~65℃（室外球）/-10℃~50℃（室内球）

湿度小于90%

防护等级

IP66（室外球）

TVS3000V防雷、防浪涌、防突波

安装方式

多种安装方式可选根据应用环境进行选择

尺寸

Φ243（mm）×287（mm）

重量

5kg

外形尺寸

建议配件

DS-1611ZJ（白色）长壁装支架

5.2网络视频服务器DS-6101HF-SATA

物理接口

ØLINEIN语音输入；

ØAOUT语音输出；

ØUTP网络接口（同ETHERNET网络接口）；

ØRS-485串行接口；

ØVIN视频输入、AIN音频输入接口；

ØALARMIN报警输入、ALARMOUT报警输出模块；

Ø接地端；

ØAC-110/220V电源；

技术参数

DS-6100HF-SATA

视频压缩标准

H.264

回放分辨率

QCIF/CIF/2CIF/DCIF/4CIF

视频输入路数

1/2

视频输入接口

BNC（电平：

1.0Vp-p，阻抗：

75Ω），支持PAL、NTSC制

视频帧率

PAL：

1/16--25帧/秒，NTSC：

1/16--30帧/秒

码流类型

视频流/复合流

压缩输出码率

32K--2M可调，也可自定义。

（上限8M，单位：

bps）

音频输入路数

1/2

音频输入接口

BNC（电平：

2Vp-p，阻抗：

1kΩ）

音频输出

1路，RCA（线性电平，阻抗：

600Ω）

音频压缩标准

OggVorbis

音频压缩码率

16Kbps

语音对讲输入

1路，RCA（电平：

2Vp-p，阻抗：

1kΩ）

通讯接口

1个RJ4510M/100M自适应以太网口，1个RS232口，1个RS485口

硬盘接口

1个，可内置一个SATA硬盘，支持每个硬盘容量达2000GB

报警输入

4路

报警输出

2路

电源

220VAC，47--63HZ

功耗（不含硬盘）

≤40W

工作温度

-10℃--＋55℃

工作湿度

10％--90％

尺寸（mm）

78mm（高）×350mm（宽）×225mm（深）

重量（不含硬盘）

<3.5Kg