农场无线监控方案.docx
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农场无线监控方案
农场视频监控系统
建议书
一、项目概述
（一）项目背景及用户需求
1、项目背景：
农场远程视频监控系统，即在农场各重点场所处安装电子监控摄像头，为整个场区主要区域和重点部位将实现全天24小时全程监控，有效提升了“安全农场”创建的质量。
农场在“平安农场”创建中，可以加强科技防范建设力度，通过安装远程视频监控系统，制定科学合理的实施方案，在农场主要区域、重点单位、重点部位安装视频监控摄像头。
该系统采用数字网络监控，通过建立安全预警机制和实时监控机制，对农场重点部位的社会治安进行24小时视频监控。
当监控画面出现异常情况时，可第一时间做出反应，对紧急情况进行处理，并可调用、回放硬盘纪录的监控录像，寻求解决问题的突破口和有效证据，提高非现场的管控能力，有效解决了多年来农场警力不足，治安案件特别是偷盗现象时有发生职工群众反映较为强烈这一现实问题，也有效遏制辖区违法犯罪活动的发生
2、用户需求：
1）宝泉岭农场计划建设园区监控系统，但由于园区内地理环境限制，部分监控点过远无法通过有线网络传输到监控中心，因此，采用无线的传输方式解决前端视频监控实时视频回传问题。
2）根据系统带宽的计算及监控地点的基础条件，采用TOPwe TWT2000系列无线收发器和TOPweTWB5000系列无线网桥产品组建传输网络。
3）本方案中监控前端设备使用TOPweTSC系列红外阵列摄像机。
（二）总体规划和设计原则
1、设计依据
根据中华人民共和国国家安全行业标准GB50348-2004《安全防范工程技术规范》、GB/T74-2000《安全防范系统通用图形符号》、GA/T75-1994《安全防范工程程序与要求》及相关标准的内容，并考虑本系统今后发展扩充的要求，指定本系统的设计原则：
Ø园区无线红外户外摄像工程施工招标文件
ØGB/T2887-2000电子计算机场地通用规范
ØGB/50198-1994民用闭路监视电视系统工程技术规范
ØGA/T75-1994安全防范工程程序与要求
ØGA308-2001安全防范系统验收规则
ØGA/T367-2001视频安防监控系统技术要求
ØDB/T334-2001安全防范系统
2、设计原则
本方案设计遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。
并综合考虑施工、维护及操作因素，并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。
本系统设计内容是系统的、完整的、全面的；设计方案具有科学性、合理性、可操作性。
1）可靠性
系统采用成熟的、稳定的、完善技术设备，系统具有一致性、升级能力，所有整个无线网络的拓扑设计、设备配置、协议支持都必须充分体现出对高可靠性的支持。
无线网状网络不仅本身就具有高可靠性，而且还有高适应性。
在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能，同时系统具有一整套完成的系统管理策略，可以保证系统的运行安全。
无线网状网具有自愈的能力，并不需要网络管理员手动完成新路由设置。
2）安全性
网络系统应具备多种可选安全机制，以适应不同应用情况下的需求；
3）开放性
无线视频监控系统以现有成熟的产品为对象设计，同时还考虑到周边信息通信环境的现状和技术的发展趋势，可以与消防、防盗、聚光系统实现联动，具有RJ-45网络通讯口，可实现远程控制。
4）可扩充性
系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能，系统规模和功能易于扩充，系统配套软件具有升级能力。
同时，本方案在设计中留有冗余，以满足今后的发展要求。
5）经济合理性
该系统具备只需一次性建设投入及后期相对低廉的维护费用的特点，而无需租用运营商光缆，长期成本更加经济合理。
同时网络设备及监控设备还可以根据实际需求在一定范围内进行迁移，保护投资；
站点数量设计采用覆盖和容量综合设计的方法，达到覆盖、容量、质量和投资成本的平衡，确保网络以最少的投资，满足用户的需求。
6）提高监管力度与综合管理水平
本项目系统设备控制需要高效率、准确及可靠。
本系统通过中央控制系统对各子系统运行情况进行综合监控，时时动态撑握监视情况。
闭路电视监控大大减少劳动强度，减少设备运行维护人员；另外，系统的综合统筹管理可使设备按最优组合运行，在最佳情况下运行，既可节能，又可大大减少设备损耗，减少设备维修费用，从而提高监管力度与综合管理水平
二、项目建设技术方案
（一）系统设计规划
1、系统带宽计算：
全部监控点采用无线数字化网络方案，这种架构前端采用模拟摄像机接入无线视频服务器转化为数字信号。
通过无线网络将信号传送到控制中心，在控制中心完成数字信号转化为模拟信号，完成图像上电视墙或直接通过电脑监控前端图像，可通过相应的存贮、流媒体转发等服务器完成图像信息的存贮、网上发布等工作。
2、接入点设计：
接入点架设应遵循：
a、应架设在能够无遮挡直视同组另外4个监控点位的地点；b、应架设在能够无遮挡直视监控中心所在楼宇的地点。
3、前端监控设备选型：
由于监控点位固定不同，建议使用外接定向天线型远端网桥外接全向天线，以避免在移动传输过程中调整天线的方向。
4.接入点无线设备选型：
根据实际环境，建议为TWT2000系列无线收发器配置120度扇面天线，以集中功率覆盖同组监控点位范围。
5.网桥天线选型：
网桥用于点对点骨干链路，应采用水平角度较小的板状天线，以达到集中功率保证骨干链路的保证质
系统拓扑图如下：
（二）前端监控点结构说明
前端远程监控点的结构如上图所示，无线方式：
包括无线视频服务器、摄像机两部分。
一体化摄像机采集到模拟视频信号，通过无线视频服务器视频编码系统得到H.264格式的数字视频，并通过无线视频服务器自身的无线传输系统，外接定向天线，通过无线网络与前端中心点的无线收发器进行连接，同时通过RS485线实现远程监控控制。
（三）无线网络视频传输设计说明
1、安装TWT2000系列无线收发器，共6台，分别对前端48个无线视频监控点进行覆盖，无线视频监控点采用TOPwe TNS5000系列无线视频服务器将前端红外阵列模拟摄像机采集的实时视频进行数字压缩编码并通过无线网络回传给TWT2000系列无线收发器；
工作原理：
a、红外阵列模拟摄像机采集的模拟视频信号；b、TOPwe TNS5000系列无线视频服务器直接采用H.264进行数字化处理；c、无线收发器外接扇面天线将视频流媒体数据进行汇聚并接入无线网桥。
2、通过TWB无线收发器将汇聚的实时视频通过2.4GHz点对点无线链路回传至指挥中心。
工作原理：
a、前端的TWT无线收发器汇聚的实时视频，与TWB无线网桥进行连接；b、TWB无线网桥与监控中心端的对端网桥进行点对点通信，将前端中汇聚的实时视频汇集到监控中心；c、监控中心端的TWB无线网桥通过有线网络接入到监控中心，回传前端所有数字视频，视频解码器部署在监控中心，通过有线网络获取通过无线网络回传的实时数字视频，并解码还原成模拟图像，实现实时视频的投放。
（四）监控中心结构说明
监控中心一共包括视频显示系统、矩阵控制系统、硬件视频解码系统、网络交换系统、软件视频解码系统、硬盘录像系统组成，用户可根据实际需求选配系统设备。
监控中心系统工作原理：
通过无线链路接收到中继点传回的视频流媒体接入到网络交换机上，视频编解码器设备通过网线联接到网络交换机上，把网络上的视频流媒体解码还原成模拟的视频信号。
视频解码器的视频输出和485的控制线一起联接到视频矩阵相应的接口，视频矩阵的视频输出通过视频线缆联接到电视墙进行显示。
遥控键盘通过数据线和视频矩阵相连接，通过遥控键盘可以对远端的视频监控点进行摄像机的旋转、变焦等等一系列的控制。
我们可以计算机联接到网络交换机上，通过计算机安装的视频软件平台同时对视频进行软件的显示和控制，并且可以通过软件本身的功能进行各种条件的录像。
这里的网络交换设备和无线设备必须具有视频组播的传输和管理功能，这样避免由于视频组播产生的广播风暴造成网络系统的瘫痪。
（五）频率干扰处理的考虑
根据目前国内外固定无线宽带接入系统的建设经验，固定宽带无线接入系统干扰源主要来自系统内部的干扰和相邻系统间的干扰。
对于系统内部以及相邻系统之间的同道、邻道干扰抑制能力主要取决于系统的载干比（C/I）。
对于系统内部，可能的干扰有相邻扇区间的邻道干扰和相隔扇区间的同频干扰。
克服系统内部干扰的主要手段是采用合理的频率规划方案及发射天线的极化方式。
对邻道干扰，扇区之间最严重的干扰频率是两个相邻的载频点。
在网络规划时期，通过采用合理的频率规划方案，调整天线的极化方式以减少邻道干扰的影响。
对相隔扇区的同频干扰，在系统组网中目前主要采用背对背的频率2次复用，通过有效控制天线的前后比及天线的极化方式，来消除同频干扰。
同时在满足系统传输指标的前提下，尽可能地降低基站发射功率使得不同基站间越区干扰电平降到最低。
同时选择高性能天线，调整天线方向，合理设计扇区布局。
尽可能地利用建筑物的阻挡以降低不同蜂窝之间的干扰。
对于来自系统外部干扰，在站址选择时，要对地形、天线方位以及其它链路来的干扰等进行考虑，需要避开雷达、散射通信系统以及卫星通信等系统的外界干扰源。
因此对于干扰问题的解决，传播设计在无线网络规划中是至关重要的。
而在给定路径和当地气候条件下，天线高度是传播控制的唯一手段，具体方法的选用需根据实际情况而定。
当覆盖区域不重叠时，以邻道C/I作为干扰计算的依据；对于覆盖区域重叠情况，应保证基站之间保持足够的垂直和水平距离，并与干扰者协调，要求其降低功率，减轻干扰。
对于我们目前建设的网络来说，由于地处偏远，频谱较为干净，系统间干扰很少。
主要干扰将来自系统内干扰。
因此我们在前期规划时，根据现场实际情况，充分利用地形地貌，做好频率规划，合理的选择站址和天线的运用，将能很好的提高系统的性能。
（六）防雷系统
6.1防雷系统概述
安防工程中各项设备防雷设施的建设非常重要，完善一套雷电防护体系，可以使工作人员人身安全得到保障，也可以使各项运行设备，能在雷电的环境中安全可靠工作，确保人民财产安全和社会的稳定。
现代防雷技术强调全方位防护，综合治理，建立一套完整防雷系统，并把防雷看做一个系统工程。
除建筑防雷要符合规范外，并且对电源系统、信号系统、地电位反击等各个方面，要求严格作好雷电防护工作；并且，确保安装DK防雷器件后对供电、监控及通信设备的正常使用没有任何影响。
因此，安防工程里的防雷进行合理设计，提供高质量完整的防护设备，通过有效措施防止雷电波侵入设备，形成层层保护结构，确保安防对设备感应雷防护安全，使其在雷电环境中安全可靠工作。
根据中华人民共和国国家标准GB50057-94（2000年版）《建筑物防雷设计规范》及中华人民共和国气象法有关防雷法规，为避免雷击事故发生，确保安防设备的正常工作、国家财产和人民生命的安全，结合现场实际情况，特设计如下方案。
6.2系统设计
6.2.1直击雷的防护
室外的安防监控设备：
云台变焦摄像机。
安放在杆塔每个有效点上，首先考虑避免直击雷侵入分别在每根摄像机杆顶点安装高1米直径为Φ22镀锌避雷针一支，与金属杆连接，并用Φ12的钢筋做引下线，其保护角度为45度,以保护室外摄像机，接地电阻应小于10Ω。
6.2.2感应雷的防护
雷电活动是一种随机过程，有多途径的入侵可能，对于二次雷（感应雷）、侧击雷等多种雷电波可以在架空线路或金属管道上产生高压冲击波，沿线路或管道的两个方向迅速传播，侵入室内，称为雷电侵入波或高电位侵入。
雷电波侵入时会直接对安防设备、计算机网络、通信设备、电源等造成更大的危害。
所以必须采取相应的解决办法——在每个摄像机上和其相对应的控制室电脑终端设备两端分别加装信号及电源的SPD（电涌保护器）具体方案如下：
在室外的摄像机上加装组合式SPD。
接地线与线路上的屏蔽线有效连接，与其线路相对应的控制室内的云台控制器上加装SPD，用不小于6mm2塑铜线做接地线与接地排有效连接。
机房内的硬盘录象机上每条相对应的线路加装视频SPD，用不小于6mm2塑铜线做接地线与中控室内的接地排相连。
摄像机均为机房统一供电，电源是220V交流电到前端，为了防止雷电流顺前端摄像机串入机房分别在线路上加装电源SPD，用不小于15mm2塑铜线做接地线与中控室内的接地排有效相连。
中控室的电源防护：
为了使所有的系统设备能正常运转，中央控制室所在楼房的电源防雷也尤为重要，对楼房及中控室的防雷方案我们是采取多级防护、层层保护的原则。
首先在机房内的UPS输出端加装串联电源SPD一个，采用了多级防雷的技术，可有效泄放雷电流。
当雷电波侵入电源线时，电源SPD立即产生释放动作，电源SPD内设计三级泄流、限流、钳位电路，使过电压、过电流得到有效的抑制，并把由雷电引起的过电压限制在用电设备允许承受的耐压范围以内，并使各线路间的电位差基本保持不变，雷击后自动恢复到正常状态，以确保电气设备的安全运行。
如计算机网络、精密设备、小机房、银行储蓄所、办公室、监控机房以及用电设备的电源防雷防护。
总控室里控制台所有金属机箱以及所有电器的防雷方案如下：
机房内所有设备都采用50×5×300接地铜排
室内所有的避雷器和机柜的接地都与接地排等电位连接。
找出全楼接地网接地点，将均压汇集环至少两点与其良好连接，要求其接地电阻值小于1Ω。
摄像机杆塔的地网安装：
（根据现场情况定）
摄像机的避雷针接地是必不可少的环节，具体方案是：
以摄像机杆塔为中心挖一5米×5米的地沟，沟的规格为600mm宽800mm深（深度应在冻土层以下），将40×4的热镀锌扁钢平铺在沟内，然后至少有两点与引下线连接。
中控室机房的地网安装：
（根据现场情况定）
根据中华人民共和国国家标准GB50057-94（2000版）《建筑物防雷设计规范》和99D562《建筑物防雷设施安装》及中华人民共和国气象法有关防雷法规之规定：
中控室的接地电阻应该小于1欧姆。
一般的楼房的接地都不会达到这个标准，解决的办法是：
在机房外重新做环形地网并采用电解地极，楼内所有设备都要和本地网连接，做到联合接地。
中控室所在的楼房如果没有安装避雷针，应该考虑安装避雷针一根（根据现场情况定）。
架空线的防雷保护除了两端加装相应避雷器之外，两端金属加强筋或钢绞线两端应该有效接地。
6.2.3防雷示意图
1．中控室：
电源进线：
中控室电源为AC220V供电，在电源总开关出线端并联安装一组电源避雷器。
电源出线：
电源出线为AC220V为监控设备供电，在出线开关出线端并联安装一组电源避雷器。
信号线：
同轴信号线和控制信号线进入中控室，用一台同轴信号避雷器和控制信号避雷器安装于中控室内；
电源避雷安装示意图：
信号线避雷安装示意图：
中控室
2．室外设备：
因设备在室外，且各种线路较长，易遭感应雷雷击，需装避雷器以保证设备安全。
云台安装电源避雷器、同轴信号避雷器和控制信号避雷器与开关电源共同放置于一台箱体内。
固定监控设备每台安装电源避雷器和同轴信号避雷器与开关电源共同放置于一台箱体内。
箱体配制图：
云台：
固定监控设备：
BA－1
PE排
GT380／40
开关电源
电源进线
信号进线
三、产品介绍
（一）TOPweTSC系列模拟摄像机
产品概述
携远天成TSC-3300系列摄像机革命性地采用了红外阵列（LEDArray）辅助照明技术，可以有效地改善传统红外摄像机寿命短、亮度不均匀、图像难识别等弊病，使得摄像机在任何亮度光线条件下，都能给使用者带来最佳视觉效果和最清晰监控画面。
功能特点
◎寿命长
红外阵列（LEDArray）的寿命为50,000小时，若以每天使用8小时红外灯计算，LED可有效使用约半年，而LEDArray可有效使用约4-5年，是普通LED红外灯的10倍。
◎光线均匀
TSC-3300系列产品发光角度可根据镜头的视角进行配置。
常用的红外灯产品的发光半功率角为7°-10°，故形成一道有如“手电筒”般的光束，TSC-3300系列摄像机采用的红外阵列半功率角为10°-120°可选，在室内可以均匀照亮全部空间，而普通红外产品的光束无法做到。
◎全部采用滤光片切换（IR-CUT）技术
普通红外摄像机一般使用双波峰滤光片，使摄像机在白天不偏色，而夜晚可以红外成像，但是这种滤光片并不能使红外光线完全透过滤镜被CCD感应，因此红外效果也会打折扣。
TSC-3300系列产品采用了IR-CUT技术，可以使红外光在夜晚完全透过滤片，呈现清晰的图像。
◎可滤杂光的滤色片
TSC-3300系列摄像机使用的滤光片为特种材料制成，在夜晚可完全滤除可见光，只允许红外光进入，使摄像机可以工作在一个人为设定的“全黑暗”的环境下，有效抑制了可见光对红外光的干扰。
◎使用红外对应镜头（IRLens）
由于红外光和可见光的光波长度不同，透过普通镜头的红外光和可见光会落在不同的焦点上，造成图像模糊。
TSC-3300系列摄像机全部采用经过特殊镀膜处理的红外对应镜头，使可见光和红外光聚于同一焦点，图像清晰锐丽。
◎外壳防水达到IP66等级
红外摄像机普遍使用在室外环境下，对防水的等级要求很高，TSC-3300系列红外摄像机产品可以达到IP66的防水等级，适应各种使用环境。
详细参数
TSC-3301
TSC-3302
TSC-3303
TSC-3305
图像传感器
1/3〞SONYSuperHADCCD
水平清晰度
480TVL（PAL）
信号系统
PAL/NTSC
同步
内同步
γ校正
0.45
电子快门
1/60S-1/120,000S（NTSC），1/50S-1/120,000S（PAL），自动控制
背光补偿
打开/关闭
镜头
4mm定焦镜头
8mm定焦镜头
12mm定焦镜头
25mm定焦镜头
白平衡
ATW/AWC选择
信噪比
≥52dB,60dB（标准）（AGCoff）
最低照度
0.3Lux/F1.2，0Lux/红外灯开启
视频输出
1.0Vp-p，75Ω
红外光输出功率
1,700mW
红外光半功率角*
90°
60°
30°
15°
红外光波长
850nm
夜间识别距离
15米
20米
30米
50米
电源
12VDC/2.5A
防护等级
IP66
工作温度
-40°C～50°C
尺寸
224mmx70mmx65mm（摄像机主体）
Φ41mmx100mm（红外灯）
280mmx83mmx80mm
（摄像机主体）
Φ60mmx134mm（红外灯）
机体重量
753g
1320g
脚架
224g
372g
遮阳盖
116g
180g
外形尺寸图（mm）
TSC-3301TSC-3302TSC-3303
TSC-3305
红外阵列摄像机与普通红外摄像机使用六个月后的真实效果对比
红外阵列摄像机普通红外摄像机
*半功率角——光源的正前方光的能量最强，假设能量为1，沿正前方的周围光的能量逐步减弱，当逐减到能量的1/2时，所组成的角度为半功率角。
红外阵列光源的半功率角以外，光线是慢慢减弱的。
所以看不到普通红外灯出现的类似光斑的现象。
（二）TNS5000（5161/62/64）系列无线网络视频服务器产品
产品介绍：
携远天成TNS系列网络视频服务器突破“具备IP接口即网络安防”的误区，采用高安全、高开放的安防专用通信协议—W.Link，实现了全程带宽管理、智能动态码率控制、配置策略管理、设备级联动等功能，真正解决了传统网络安防不可靠的问题。
携远天成TNS系列网络视频服务器具有无线内置（802.11a/b/g/n、3G、GPRS、CDMA等多种内置接口）、长距离（>30Km）、高带宽（有效速率300M）三大特点，具备降低建网成本、实现灵活部署、提供便捷安装、减少重复投资的优势。
产品图片：
型号
TNS-S5161
TNS-S5162
TNS-S5164
视频压缩标准
H.264/MPEG4
压缩分辨率
4CIF/2CIF/CIF/QCIF
视频输入路数
（P/N自识别）
1
2
4
视频传输接口
RJ4510/100Base-TXIEEE802.11a/b/g/n
视频接口标准
BNC（电平：
1.0Vp-p，阻抗：
75Ω）
视频帧率
PAL：
25帧/秒，NTSC：
30帧/秒
压缩码流类型
视频流或复合流
视频压缩码率
16K～2M，也可以自定义（上限8M，单位：
bps）
音频压缩标准
G.711
音频输入路数
1
2
4
音频接口标准
BNC（线性输入，阻抗600Ω）
语音对讲输入
1（3.5mm音频插座）
语音输出
1（3.5mm音频插座）
音频压缩码率
16Kbps
外部接口
1个RJ4510M/100M自适应以太网口，1个RS485口,一个USB,一个SD
报警输入
1路
2路
4路
报警输出
1路
电源
DC12V
功耗
小于15W
工作温度
-15℃--＋55℃
工作湿度
10％--90％
尺寸
210mmX117mmX46.7mm
重量
0.8kg
●专业H.264编码芯片及去隔行技术，提供高清晰D1视频
●专业AD转换芯片保证高实时性
●专业无线传输保证清晰度、实时性等视频效果等效于有线网络传输质量
●支持WEP、WPA、WPA2高强度加密算法
（三）TWT-2001/2001H（无线视频收发器）
TWT特性：
■支持300Mbps高带宽无线视频传输（802.11n系列）
■支持1～5公里远视距无线视频传输
■支持WEP、WPA、WPA2、WAPI无线加密
■无线视频关键帧保护
■支持RS485、RS232、CAN工业总线接口
■支持更人性化无线信号强度直观提示
■半室外设计，防护等级IP63
■最低3.5W低功耗，兼容7.5～24V直流/交流宽幅电压
■精巧型防盗防拆卸，方便部署与监测拆装
TWT硬件规格：
型号
TWT-2001
TWT-2001H
无线发射功率
100mW
500mW
运行模式
胖瘦可转换
产品描述
单模高性能半室外壁挂型（IP63）
尺寸（mm、长×宽×高）
160×50×50
接口
1×802.11b/g/n，1×10/100以太网，1×RS485，1×RS232，1×CAN
电源
本地供电7.5～24VAC/DC兼容
天线接口
1×标准RP-SMA型天线接口
工作温度
0ºC～45ºC
工作湿度
10%~90%（非冷凝）
存贮温度
-20ºC～70ºC
存贮湿度
10%~90%（非冷凝）
整机功耗
≤3.5w
≤8.5w
安全规范
GB4943-2000，UL60950-1，EN60950-1，IEC60950-1
EMC
EN300328，EN301489，EN55024，CISPR22，EN61000
RF
FCCBulletinOET-65C，EN300328，EN301893
MTBF
>200000H
TWT软件规格：
工作模式
IEEE802.11b/g
发射功率
20dbm
27dbm
可调功率
1dBm
覆盖范围
1km～5Km
升级会员 