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无线监控方案

背景和需求分析

煤炭是我国重要的能源资源,我国的煤炭工业长期停留在人工开采水平,生产效率低,安全隐患多,如****爆炸、地下渗水等事故经常发生。随着计算机应用在各行各业的逐步普及,煤炭生产水平目前逐步实现了自动化,生产效率大大提高。因为煤矿开采的特殊环境,容易发生事故,煤矿行业也被称为高危险的行业。利用远程视频监控系统,地面或中心监控人员可以直接对井下情况进行实时监控,不仅能直观的监视和记录井下工作现场的安全生产情况,通过在井下安装温湿传感器****探测器,能及时发现事故苗子,防患于未然,也能为事后分析事故提供有关的第一手图像资料,为将来的安全生产提供可靠的保证。因此广角远程视频监控系统是现代矿井安全生产监控系统的重要组成部分。
   一些煤矿在早期使用的视频监控系统都是早期的模拟监控,扩展性能和稳定性不高,管理也不方便。现在随着网络技术和计算机技术的发展,基于TCP/IP协议的IP网的应用得到广泛普及。高速宽带主干网的建成和各地区高速接入系统的迅速发展,促进了基于IP技术的各种视频通信应用,如网络远程视频监控系统的发展。所以在煤矿安全监控系统中引入现代网络远程视频监控系统将是一种趋势。
  无线网络视频监控系统,为远程监控提供了全新的观念和更广阔的空间,实现了基于流媒体的点对点、点对多点、多点对多点的远程实时编码组播(广播)和监控、远程遥控摄像机的功能。无线视频监控系统拥有强大的用户管理功能、良好的兼容性、方便的可扩展性、分布式管理等众多优点,完全能够替代传统的模拟CCTV系统和数字DVR系统,并且在更多、更大的范围内创建并激发全新的行业应用模式。

众所周知,无线网络技术给我们带来了极大的方便,采用无线网络技术可省去布线的麻烦,可以让信号覆盖到有线网络不能延伸到的地方,可以节约维护成本等。无线监控技术同样拥有这些优势,特别是在煤矿、钢铁冶炼等恶劣环境下,采用有线网络监控,不但在组建监控系统时布线比较麻烦,在拆迁的时候也给用户带来巨大的工作量。而无线监控系统的组建则比较简单,只需要在监控地点安装相关设备,不用布线,在拆迁时直接取下布置的无线监控产品就可以带走了。所以无线监控系统与有线监控系统相比,具有很大的优势。

二、   方案简介

2.1 设计原则

 

本方案主要解决目标区域的无线监控,以及如何增强无线网络稳定性和不同等级用户可以访问网络资源的权限控制,以较小的成本构建一个易于使用的、安全的、可管理、可扩展的无线网络环境。

整个系统的设计将贯穿以下设计原则:

先进性

Ø  选用先进的无线网络设备,采用先进的设计思想,使网络在今后一定时期内保持技术上的先进性。

稳定性

Ø  网络的稳定性对系统的可用性和使用率来说至关重要。有很多因素都会影响无线网络的稳定性,如天线位置和朝向、AP功率、信号干扰、视频流编解码等,所以应由经验丰富的团队来实施。

 

开放性

Ø  网络设计及网络设备选型遵从国际、国内标准,使网络具有开放性和兼容性,本方案所选用的产品能够与当前网络设备兼容或提供相应接口。

安全性

Ø  系统将利用多SSID、支持多种认证和加密方式等功能为系统提供安全解决方案,同时为以后进一步的安全措施提供必要的接口。

可管理性

Ø  网络系统应具有良好的可管理性,这点对无线网络来说尤其重要,因为无线网络设备多半架设在人员不容易到达的地方。远程监控、远程升级、准确判断故障(安全急救网www.aqjj120.com等功能能够使网络管理人员能方便及时地掌握诸如网络拓扑结构、网络性能统计、网络故障等信息,能简便地对网络进行统一配置和调整,确保网络工作在良好状态。

可拓展性

Ø  网络设计在充分考虑当前情况的同时,必须考虑到今后业务发展的需要,留有充分的升级和扩充的可能性,在每个覆盖区域内,我们将保留一定的信道以便今后扩展。

 

2.2 方案特点

· 替代光纤和专线,降低了网络建设成本,为用户节省大量的费用;
· 工程建设周期短,
· 扩充性强;
· 可灵活方便地进行安装布署;
· 提供高可靠性,保证不间断的视频监控和存储;
· 传输速率高,实时性强;
· 设备成本低,性价比高。

 

2.3 系统构架

无线视频监控系统主要由前端视频信息采集压缩系统、无线数据传输系统和后端监控管理中心三部分组成:
    1、视频信息采集系统
    根据监控点的具体情况,每个监控点可以安装一个或数个监控摄像机,再根据需要各自配备云台、防护罩及视频编解码器。监控摄像机用于各监控点实时视频信号。
    2、无线传输系统

用于将监控点的视频图像数据传输到远端的监控中心,采用2.4G或5.8G支持802.11a/b/g模式的室外接入点传输设备。
  3、监控管理中心
    监控管理中心负责接收各监控点通过无线网络传输过来的视频信息,控制中心可以通过电视监视器显示各现场监控点的图像信息,也可在通过电视墙进行图像的实时监控,并进行数码录像,用户登录管理,控制信号的协调,视频数据可同时存入存储服务器,进行录像的存储、检索、回放、备份、恢复等。监控人员可以通过计算机访问存储服务器查询回放视频录像。

2.4  技术方案

根据对项目的细致研究和需求分析,列出以下2个解决方案,并做出相互之间的对比。

2.3.1 系统结构说明:

①       前端摄像机采用我公司高性能彩转黑480线变焦镜头,外加防护罩以保证防水、防雾、防尘;

②       采用单路视频服务器,支持TCP/IP协议、D1分辨率和H.263硬解码技术,并免费提供相应的远程监控软件;

③       传输部分采用我公司802.11a/b/g标准的无线室外接入器,支持2.4G和5.8G双频段,传输速率最高可达108Mbps,传输距离可达20KM,支持点对点和点对多点,具备抗干扰和多径等特点;

④       后端监控中心采用大容量硬盘录像机和电脑液晶屏,可持续长时间不间断的存储和回放视频信号;

⑤       考虑到厂区位置离总监控中心较近,可采用有线的方式,把视频线直接拉到总监控中心的硬盘录像机的视频采集卡上;

⑥       若不需要使用电视墙进行监控的话,视频解码器和电视墙设备可省略;

 

方案一:一号矿坑和二号矿坑各设置一个分监控中心,每个监控点配置一台高分辨率摄像头和一台视频服务器,采用无线的方式连接到分监控中心,再通过分监控中心回传到总监控中心;在厂区内由于距离的关系,可采用有线的方式接入到总监控室。

前端网络结构图:

 

后端网络结构图:

方案特点:

采用此方案考虑到前端监控点布线拉线的麻烦和困难,施工较为简单,只需要解决好前端监控点供电问题即可,后端厂区监控,考虑到监控点可能离监控中心比较近,如果拉线没问题的话,采用有线的方式可以降低一部分成本。

 

方案二:每个监控点采集的视频信号通过视频服务器TCP/IP接口,将网线拉到分监控中心的交换机上,再和无线传输系统连接,利用无线信号传输到2,3公里外的总监控中心,厂区内的监控同样采用拉视频线的方式,同上。

网络结构图如下:

方案特点:

如果矿坑附近拉网线比较容易的话,可以建议此方案,采用该方案后,可以省去每个监控点的无线设备,这样的话每个矿坑只需要一台无线设备即可,可有效降低成本。

 

2.5 方案比较:

 

方案一

方案二

图像稳定清晰

传输速度

施工难度

工程成本

稳定性

干扰情况

维护成本

 

 

二、   产品介绍

3.1  无线产品简介:

我公司智能型室外无线网络接入点设备,采用先进的智能循序作业专利技术,多射频模块及双频段的设计,在使用上展现了良好的灵活性及效能。强化的工业设计使产品的耐候性及防水性能适应严厉的户外气候条件。

产品特色

强大的功能:

多主干架构、智能化的流量均衡、单(双)向传输、备援主干架构。

全面的安全性:

n  SSID广播抑制,防止AP广播自己的SSID

n  MAC地址绑定

n  支持802.1x标准

n  Radius Client

n  非法设备发现

n  无线设备加入授权

加密:

n  支持WPA标准

n  支持64bit/128bit/152bit WEP加密

n  硬件加速的AES,在不牺牲系统性能的情况下,最大化系统的安全性

n  支持多无线SSID/VLAN绑定(Multi-SSID/VLAN)

n  为每个SSID/VLAN提供独特的安全级别和服务质量

简易的管理接口:

TFTP系统升级接口/Telnet界面设置

动态的广域网接口分配:

广域网出口的灵活设置/高承载量部署/灵活的无线网络分布式部署。

 

智能型室外无线网络室外接入点设备:

产品系列

有线网络摄像机 

产品型号

WB-301L

产品说明

FULL D1低照度网络摄像机

产品特性

1/3 "Color SONY 480 TV Line Sensor/0.002LUX,自动曝光控制(AEC)、自动增益控制(AGC)、自动调整最佳色彩(ABC)自动白平衡(AWB)、电子快门1/60~1/15,000sec;标准配备:标准CSmount镜头接口FocalLength 6.0mm F1.8Lens;支援自动光圈镜;

技术参数

影像压缩:MPEG4,音频压缩G.711PCM 64Kbps G.726 ADPCM 16~40Kbps;亮度(Brightness)对比(Contrast),色相(Hue),彩度(Saturation),品质(Quality),帧频:Up to 30fps@FULLD1, 30fps@CIF,可外接音频输入以太网Ethernet(10Base-T);3级敏感度侦测,经由FTP或EMAIL传输警报及画面,GPIO外接设备触发警报、影像回放、快照、DDNS

 

 

3.2   视频服务器简介:

产品系列

网络视频服务器 

产品型号

HM-301M

产品说明

MPEG4单路视频服务器(视频编码器)

产品特性

MPEG-4影像压缩,FULL D1(704X576)自带多种标准PTZ协议及波特率;3级敏感度侦测,经由FTP或EMAIL传输警报及画面;可在本地端或远端籍由网站提供的升级软件自行更新,实时PTZ控制动态检测.

技术参数

3级敏感度侦测 - 经由FTP或EMAIL传输警报及画面 - GPIO外接设备触发警报、影像回放、快照、DDNS .两组信号输出,一组信号输入;可换可修改或使用新的LOGO界面;内建网络Web服务器,中/英文界面,不需额外计算机设备辅助

 

 

 

 

 

 

3.2   监控软件简介:

1、    多画面监视:  1/4/6/8/9/16 画面分割模式,支持不规则画面分割,可以通过简单操作实现放大、还原、全屏、图像交换等操作,可以通过拖放摄像机图标实现对不同摄像机图像的监视,简单易用,并且可以拍照、设置图像循环播放等。

2、    录像和回放:新版软件在录像上做了很大的改进,利用摄像解码进行录像,极大的节省了CPU资源,一台 P4 电脑可以同时记录N*816路图像。

为增强录像的灵活性,软件同时提供了多种录像方式,有移动录像、自动录像、手动录像、单个录像、预置点录像、报警录像等。

(1)      移动录像:动录像是当服务器检测到现场发生图像运动就自动把现场情况记录下来(例如有人在摄像机前走过,服务器会自动记录到本地计算机上)。

(2)      自动录像:自动录像是指在软件中设置服务器的录像时间段,当客户端软件所运行的电脑系统时间进入设定的时间段后自动把这一时间段的图像记录下来。

(3)      手动录像:使用手动录像方式时,只能通过人为地去控制才能起作用,即用户设定某一通到为手动录像机那么只有用户去停止它,它才会停止录像。

(4)      单个录像:确右击需要录像的某一窗口,在弹出的菜单中选择“单个录像”软件自动把此窗口的图像记录到当前设置盘符的 MP4_RecData文件夹中。关闭的时候直接在弹出的菜单中单击“停止录像”即可。

(5)      预置点录像:是在软件中预先设定摄像机的观测点,当服务器接受到报警信号时触发摄像机快速准确的回到预先设定的状态。一台球型机一般最多可以设定63个预置点。

3、    独有的报警功能: 可以通过专用的GPIO接口,把摄像机侦测到的情况信息传递给外接的各类报警主机,可以直接报警或拨打你的连动电话号码。

4、    动态IP功能: 当用户使用ADSL等动态IP接入INTERNET时,只要用户申请注册,我们即可给用户提供的相对静态的“IP”地址,我们将赠送给用户一个用户名,用户只要在我们的软件中输入我们提供的用户名,即相当于输入此用户名相对应的视频服务器的公网IP地址。(此功能相当于为用户提供一个免费的静态公网IP,目前只有本公司的视频服务器具有此功能)

5、    断电后自动连接功能: 当软件处在播放或者录像状态时,如果此时视频服务器停止供电,那么软件将停止播放图像同时也停止录像,但是如果视频服务器正常供电后,软件将自动连接服务器,同时恢复原来的播放及录像,无须人工干预。

6、    远程控制:远程控制云台的上下左右转动,镜头光圈、焦距、变倍的调节,也可以控制远程灯光的控制。

7、    远程配置: 远程登录到服务器上,配置服务器的各项参数,如修改用户名,密码,IP地址,调节码流等。对服务器,远程升级,远程重启等。

8、    状态查看: 通过软件可以查看某一服务器上有多少用户在线,分别在观看哪些通到的图像,当前图像的码流是多少等信息。

9、    调节码流: 根据实际需要设定视频服务器的输出码流大小,支持定码流和变码流。

10、   双向语音对讲:即通过电脑可以与远程视频服务器的现成进行双向的语音交流。

11、   报警功能:视频服务器可以输入N个报警信号开关,如红外报警,烟感报警等,输出N个报警信号开关,如警笛等。

12、   多播功能:在LAN环境下,每一个摄像机允许无限多用户同时访问,并且只占用一个通道的带宽。

 

 

 

二、   技术支持和售后服务

 

我公司一向非常重视产品的售后服务,我们的售后服务承诺如下:

1、              我司保证所有的产品都是原装产品,确保供货渠道正当。

2、              具体保修情况参考相关产品的保修条款。

3、              我司承诺免费提供基本网络知识培训。

4、              可以上门安装,调试。

5、              终身提供免费电话技术支持。

为用户提高无线网络安装与启动服务、网络设备安装、监控设备、相关设备的网络环境定义及参数配置、启动网络运行、实现无线网络各分点设备的物理联通及相互间的远程登录、完成网络间的文件传输、网管站点安装、网管软件配置、启动等工作。

 

4.1  技术支持

根据具体需求,我司将以自己在网络工程、服务器、工作站、数据库及应用软件开发等方面的强大技术实力,为本无线网系统项目提供有力支持,并积极促进双方的进一步合作。

l 将协助您进行计算机无线网络系统的远景规划设计。

l 我公司技术专家及软件技术专家,将为您的计算机无线网络系统建设提供咨询、建议,并参与应用项目实施。

l 以我公司技术优势及其力量,支持招标方在计算机无线网络领域的战略。

 

4.2  服务方案

4.2.1 保修期服务

用户购买计算机无线网络设备均享受保修服务,提供一年的免费服务,系统支持部分为用户提供免费现场服务,排除硬件软件故障,恢复硬件系统的正常运行。在免费保修期结束后,仍可享受系统整体长期维护合约,并只收取成本费用。

 

4.2.2 专业化网络系统服务内容

·无线网络安装与启动服务

·设备的网络环境定义及参数配置

·启动网络运行,实现网络设备的物理联通及相互间的远程登录

·完成无线网络间的文件传输

·网管站点安装、网管软件配置、启动

·为用户提供相关的各种优秀的应用软件

·无线网络维护服务

·建立用户计算机网络档案,包括:网络拓扑图及分项网络服务信息记录文件

·提供现场网络故障排除服务

·帮助用户提高网络管理及运行效率

·提供网络的改进建议,使其更加完善、合理

·提供资料备份检查

·用户网管信息调研

 

4.2.3 系统特殊服务

我公司提供的系统整体维护服务是计算机系统无线网络一体化的合约服务。依靠专业化的技术手段,可极大提高用户计算机系统的可靠性和人员的工作效率。我公司工程师为用户进行计算机系统的维护,发现并解决潜在的问题。一旦有故障发生,能够提供最高优先级的现场服务,排除故障,恢复系统的正常运行。

基本内容包括:硬件系统的维护,现场故障排除服务和扩充硬件安装服务操作系统版本升级,系统软件修补及性能优化服务,使用户计算机系统始终保持在最佳,最佳的工作状态,响应中心远程支持服务,快捷、方便、及时解决软件问题。

 

4.2.4  响应方式

对于用户提出的问题,我公司技术人员应随时明确答复;电话不能解决的故障,有专门技术人员48小时内到达用户现场,实地服务;指定的售后服务负责人应有1到2专人,以便对用户提供及时响应。

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