矿区视频监控无线组网传输应用

       矿区无线视频监控作为高危行业之一，安全生产始终是头等大事。由于矿区环境复杂，井下作业远离地面，地形复杂，环境恶劣，所以容易发生事故，对井下作业的视频监控是矿区安全生产的一个重要环节。

面对矿区复杂的地理环境，深圳莱安科技的产品可以突破地域环境的制约，以其高度的灵活性、便捷性、高带宽、移动性、低成本、保护用户投资等特性成为矿区视频监控的最佳网络解决方案。

       无线数字监控是无线网络发展至今最为广泛的应用之一。在森林，水利，郊野公园等地方，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，而且一旦遇到河流山脉等障碍时，有线网络更是束手无策。有线网络可扩充性、灵活性差，一旦要增加或者减少监测点，将会带来新的施工周期。

      此时，无线网络无可比拟的优势就体现了出来，利用无线网络桥接技术，可以将多个监测点与中央控制中心连接起来，快速搭建，可以在最短的时间内迅速建立起无线网络链路，将多个分离的网络连接起来，通过无线网桥进行数据传输。从而构建起无线实时监控网络。

 

 

一、方案概述

 

       随着基于扩频技术的无线局域网技术的迅速发展，802.11N传输技术突破了传统a/b/g低速率传输容量的瓶颈，实现百万高清视频、音频，数据无线传输集成应用得到了飞跃性发展。

       无线远程网络视频监控系统能将视频、音频、数据集合在一起通过无线宽带网络传输设备进行点对点或点对多点无线传输，是一套集视频监控、声音监控、环境检测数据、报警、资料存储和查询、站点集中管理等一体的高级多媒体监控管理系统。系统应基于TCP/IP协议，视频采用H.264编码技术，实现百万高清的视频信号。实现单播、广播、组播功能，将监控的功能与网络技术完美结合，具有高可靠性，高集成度。无线产品具有体积小、功能强、易管理、易操作、易安装，网络远程管理等特点。

标准化：无线网络视频监控系统就是要实现在无线网络系统上的图像传输和共享。应能遵循网络协议和传输标准的要求。

可扩展性：由于用户以后的需求会不断发展，监控数量将随之扩大，只要增加前端设备，不用添加其他附加设备，以保证用户的投资。

可用性和可靠性：考虑用户的实际情况，选用的设备应采用嵌入式的操作系统，减少其他因素造成故障的可能性。

支持网络高分辨率：随着网络高清的迅速发展，高清视频监控已经成为主流，基于802.11n传输技术能最大支持高清网络视频传输要求。

 

 

 

二、方案设计原则

 

2.1、技术概括

      该系统应能完成对监视区域的人员、设备运行、现场四周全过程的跟踪及视像记录，尤其是一些重点防范区域的全部人员活动、工作情况。

先进性

     选用先进的无线网络设备和技术,使网络在今后一定时期内保持技术上的先进性。

开放性

       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

      系统将利用多SSID、VLAN隔离、支持多种认证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

       网络系统应具有良好的可管理性，这点对无线局域网来说尤其重要，因为无线局域网设备多半铺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

       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系统的组成和功能

系统组成

       整个无线数字监控系统有三部分组成：前端监控、数据回传、终端落地。前端监控主要就是负责各个景区重点位置的监控。数据回传分为两个步骤：就近汇聚、主干传输；就近汇聚是把多个节点的数据汇集到一个节点上再通过该节点回传数据管理中心。终端落地指数据回传至管理中心后数据的接入。

系统功能

       无线数字监控系统除了体现出数字监控系统的功能外还突出了无线传输功能；即远程控制摄像机、远程实时监控、远程实时通话、无线入网、多用户接入、多链路传输等。

2.3系统设计依据

JGJ/T 16-92 《民用建筑电气设计规范》

GA/T75-94 《安全防范工程程序与要求》

GB50198—94 《民用闭路监视电视系统工程技术规范》

GBJ79-85 《工业企业通信接地设计规范》

GBKJ-90 《通信系统机房设计》

GB50057-94 《建筑物防雷设计规范》

GB50054-95 《低压配电设计规范》

GBJ232—82 《电气装置安装工程施工及验收规范》

GBJ93—86 《工业自动化仪表工程施工及验收规范》

92DQ5 华北标办《建筑电气通用图集》

GA/T 70—94 《安全防范通用图形符号》

GBJ115—87 《工业电视系统工程设计规范》

GB7401—87 《彩色图象质量主观评测方法》

其他有关弱电技术设计要求和规范

 

三、无线监控系统搭建

 

 无线传输解决方案

 3.1需求情况：

     在矿区有12台高清网络摄像机的信号要传回监控中心，中间有遮挡，需要中转两次才能传回监控中心，其中监控点到山顶之间距离为500米，山顶中转点到铁塔之间距离为10公里，铁塔到监控中心距离为20公里。

3.2需求解决方案：

       前端网络摄像机的信号有八个点是独立用LA-5830F无线网桥来发射，还有四个点是两台摄像机汇集后共用两台LA-5830F无线网桥来发射，发射端一共需要十台LA-5830F作为发射；

       第一个中转点山顶用现两台LA-5810-N无线网桥+两个90度双极化板状天线作为接收，两台无线网桥的信号通过交换机转发后再用一台LA-5810-N无线网桥+5.8G 29dbi双极化碟型天线来发射；

       第二个中转点铁塔用一台LA-5810-N无线网桥+5.8G 29dbi双极化碟型天线为接收，这台无线网桥的信号通过交换机转发后再用一台LA-5810-N+5.8G 32dbi双极化碟型天线作为发射（此设备传输距离为二十公里）；

       监控中心用一台LA-5810-N+5.8G 32dbi双极化碟型天线作为接收，这台无线网桥的信号可直接进到数字矩阵或者硬盘录像机（NVR）存储显示。

 

 

3.3系统示意图：

 

 

 

3.4无线监控系统的特点及优势

       本系统采用802.11A/B/G/N及OFDM/QPSK调制技术，具有传输距离远，接收灵敏度高、非视距传输距离远，图像清晰流畅的特点.主要解决移动，远程无线实时视频传输。其优点体现在以下几个方面:

可无线铺设：

       传统的有线网络必须挖沟布线或立杆架设，不但耗时、耗力、耗费，还将破坏环境、影响人们的生产、生活。升级、扩容还将造成重复建设，二次污染。无线网络避免了传统网络的巨额投资和复杂铺设。

非视距传输：无线网络可以轻松实现NLOS配置，与无线网络有直接视距的用户先接收无线信号，然后再通过接力的方式把信号通过另外的设备转发到下一个点。

具备高带宽：

      无线通信的物理特性决定了通信传输的距离越短就越容易获得高带宽。在无线网络中，一个节点不仅能传送和接收信息，还能充当路由器。由于每个短跳的传输距离短，所需的功率较小，节点之间的信号干扰也较小，网络信道质量和信道利用率大大提高，使网络带宽高达300Mbps。远非3G的7~8 Mbps带宽可比。

可兼容性强:

       采用标准的802.11a/b/g/n等制式，可广泛地兼容无线终端客户。更高的网络带宽和顺畅的多跳传输，可同时承载视频、音频、流媒体等多格式信号顺畅传输。

无障碍架设:

       无线网络监控能够以最低的成本为偏远山区及布线困难的森林、沟壑、高原、荒漠、度假村、旅游场所等提供最便捷的通信接入服务，解决了复杂地形地貌的架/铺设困难和传输死角，直线传输距离点对点最远可达50km，仍然保持高带宽。

移动的网络:

       提供很好的移动漫游能力，支持终端时速在160km/h公里以下的运动无线传输，在移动过程中仍然可以保持稳定的无线连接，及高质量的移动视频传输。满足了突发事件的应急通讯及日常移动巡逻监控的应用。

可快速组网：

       安装无线网络监控非常简单，将设备从包装盒里取出，接上电源就行了。由于极大地简化了安装程序，用户可以很容易增加新的节点来扩大无线网络的覆盖范围和增加宽带容量。使展览馆、会议厅、运动场所、灾难救援的随时应急组网，扩容、升级、移动、撤消等轻松实现。

不间断网络：

       无线网络的自组网、自修复、多跳特性，使其在某一节点出现故障或干扰时，自动跳接到临近干扰小的频点上，继续传输而不受影响。传统的单跳技术若在某一节点出现故障将使整个网络陷于瘫痪！

结构灵活性：

       无线网络监控能够自我修复、自动平衡及动态分配各节点的通信负载。有效避免了传统多人同时上网时造成的单个节点通信拥塞和系统运行缓慢甚至瘫痪等问题。小巧的系统更降低了自然界与人为的破坏概率，减少了设备成本和系统维护的人力、物力投入。

专用网:

      无线监控系统是独立于其他有线监控的网络系统，是部队内部独立、统一的管理平台。实现对边境地区范围内实时、随时、随地的上网监控、维护和管理。

可管理性强：

       具有良好的远程监控、维护、升级、准确判断故障等功能，使网络管理人员能及时方便地掌握诸如网络拓扑结构、网络性能统计、系统故障状况等信息，便捷地对网络进行统一调配与维护，确保无线网络随时随地处于良好的工作状态，并能对无线用户的接入实现控制、鉴权、认证、计费等操作。

 

四、矿区无线监控系统案例图片：