某工厂无线监控应用方案.docx

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某工厂无线监控应用方案

某工厂无线远程监控应用方案

一、无线技术的特性

可靠的通信

抗射频干扰性能。

理想的接收灵敏度，宽范围天线能提供强大的、可靠的无线传输。

灵活性

由于没有线缆的限制，您可以随心所欲的增加工作站或重新配置工作站。

移动性

由于设置允许在任何时间，任何地点访问网络数据，而不是在指定的地点，所以用户可以在网络中漫游。

快速安装

无须施工许可证，不需要开挖沟槽，安装无线网络所需的时间只是安装有线网络的零头。

高吞吐量

可实现11mbps-54mbps或更高的数据传输速率（未来）高于T1、E1线路速率。

保护用户投资

可实现向未来技术的平滑升级，无须更换设备重复投资。

抗干扰性强

抗干扰是扩频通信主要特性之一，比如信号扩频宽度为100倍。

窄带干扰基本上不起作用。

而宽带干扰的强度降低了100倍，如要保持原干扰强度，则需加大100倍总功率，这实质上是难以实现的。

因信号接收需要扩频编码进行相关解扩处理才能得到，所以即使以同类型信号进行干扰。

在不知道信号的扩频码的情况下，由于不同扩频编码之间的不同的相关性，干扰也不起作用。

正因为扩频技术抗干扰性质，美国军方在海湾战争等处广泛采用扩频无线网桥来连接分布在不同区域的计算机网络。

隐蔽性好

因为信号在很宽的频带上被扩展，单位带宽上的功率很小，即信号功率谱密度很低，信号淹没在噪声之中，别人难以发现信号的存在，加之不知扩频编码，很难拾取有用信号，而极低的功率谱密度，也很少对于其他电讯设备构成干扰。

抗多径干扰

在无线通信中，抗多径问题一直是难以解决的问题，利用扩频编码之间的相关特性，在接收端可以用相关技术从多径信号中提取分离出最强的有用信号，也可把多个路径来的同一码序列的波形相加使之得到加强，从而达到有效的抗多径干扰。

二、无线技术和有线技术的比较

2.1、有线通信的开通必须架设电缆，或挖掘电缆沟或架设架空明线；而架设无线链路则无需架线挖沟，线路开通速度快，将所有成本和工程周期统筹考虑。

无线扩频的投资是相当节省的。

2.2、一般有线通信的质量会随着线路的扩展而急剧下降，如果中间通过电话转接局，则信号质量下降更快，而对于无线扩频通信方式，50公里内几乎没有影响，一般可提供从64K到2M的通信速率。

2.3、有线通信受地势影响，不能任意铺设；而无线通信覆盖范围大，几乎不受地理环境限制。

2.4、有线通信铺设时需挖沟架线，成本投入较大，且电缆数量固定，通信容量有限；而无线扩频则可以随时架设，随时增加链路，安装、扩容方便。

2.5、有线通信除电信部门外，其它单位的通信系统没有在城区挖沟铺设电缆的权力；而无线通信方式则可根据客户需求灵活定制专网。

2.6、有线链路的维护需沿线路检查，出现故障时，一般很难及时找出故障点，而无线扩频通信只需维护扩频设备，出现故障时则能快速找出原因，恢复线路正常运行。

2.7、无线扩频通信可以迅速（数十分钟内）组建起通信链路，实现临时、应急、抗灾通信的目的，而有线通信则需要较长的时间。

2.8、在安全性能方面无线扩频通信本身就起源于军事上的防窃听技术；有线链路沿线均可能遭搭线窃听。

2.9、与X.25和DDN相比，无线扩频网具有速率高（1Mbps2Mbps4Mbps11Mbps），安装简单，运行费用低（无须租费，仅投入少量维护费用），无须申请频率资源，容易扩展、投资少等优点。

另外，如使用X..25或DDN作为网间互连的链路，在链路两端要使用路由器，多路复用器等设备，而无线扩频产品有网桥、路由器、调制解调器等多种选择节省设备和投资，因此无线扩频网比X.25和DDN在数百公里范围内联网要有明显的优势。

综上所述，无线扩频通信在可靠性、可用性和抗毁性等很多方面超出了传统的有线通信方式，尤其在一些特殊的地理环境下，更是体现出了其优越性。

当然，无论是选择有线还是无线通信手段，都应根据具体情况因地制宜，量体裁衣。

三、应用方案

根据需要，对某区域内进行图像监控，监控点共有7处，相距监控室较远（监控室相距监控点约为1Km）。

监控中心需要及时的掌握和了解各个监控点的情况，要求通过监控系统对每个监控点进行全实时监控、全实时录像，并可对每个监控点的摄像机进行远程云镜控制。

3.1设计原则及要求

系统要求有灵活的扩展性，将来有新的场所加入网络时，不需要大动干戈，方便快捷的加入网络，所以整个系统要全盘考虑，对于骨干网络要略有超前，留有余地以满足实际增加需求。

由于各个监控点分布较远，现场通过有线方式实现太困难、不现实，所以本方案传输部分要求运用无线技术来实现，模拟微波抗干扰能力相当差，一旦数量较多时就容易出现图像丢帧或是出现马塞克现像，所以本方案采用数字微波通信。

数字无线微波在物理布局、通信距离等方面有其特殊性。

采用无线方式，架设方便，运行、维护成本低，周期短。

本方案的设计综合考虑经济性、施工可行性等多方面因素，力求做到最优。

3.2方案说明

本系统由前端监控点、视频传输部分，监控中心三大部分组成。

A：

前端监控点，

前端监控点是由视频采集部分和视频编码部分，视频采集部分一般为CCD传感器的彩色摄象机，该部分采集到的图象信号是通过模拟信号传输。

由于监控点是处于野外大面积的空旷地带，视频采集部分不应该只是彩色摄像机加云台的简单装备（尤其是在恶劣气候的环境下故障的频发性就会大大的增加，加上鸟类和各种昆虫的骚扰，会使设备维护起来更加困难），而全密闭式的、全方位、高智能、外表美观又容易维护的球型一体化摄象机已经逐步取代了传统的摄象机+镜头+云台+解码箱+防护罩及支架等烦琐而杂乱的组合。

本方案选择的是美国蒙特品牌的监控产品MZ55-IRQ9822K恒速球型一体化摄像机（具体性能指标见后面设备选型）

因无线网桥传输的是数字网络信号，在通过无线网桥传输时需要通过一个设备将前端采集的模拟视频信号转变成网络数字信号，这部分的转变就是通过编码器完成的。

B：

视频传输部分

无线传输部分主要是指视频图象从各个前端监控点采集然后传输到监控中心的网络链路。

前端监控点与监控中心相距1Km左右，同时有7路视频需求传输，所以我们选择SUNTOR品牌的无线网络产品ST-2400G无线桥网，通过室外定向天线进行1对7（点对多点）无线信号的发射与接收。

C：

监控中心：

监控中心一般有两种设计方案，一种是安装多台监控服务器，通过安装监控软件对前端各点实现监控和录象。

另外一种是将传回的图象通过解码设备，将网络数字信号还原成模拟视频信号，接入数字硬盘录像机显示在监视器或屏幕墙上。

实际效果图可以参考下图。

屏幕墙和操作台：

编码器将前端一体化摄像机采集到的图像、对云台转动，摄像机的变焦、调光圈等控制信号转化成TCP/IP网络数据包；再通过无线网桥将视频信号传回监控中心。

监控中心无线设备负责与前端无线设备进行信息交换；录像服务器上配以编码器器自带的DVR（数字硬盘录像）软件，就可以实现对各路摄像机的管理、录像、监看、多画面、设防、报警等多项功能。

如果视频要上屏幕墙，就需要通过解码器将TCP/IP网络数据包还原成模拟视频信号再接入硬盘录象机或视频矩阵。

四、设备选型

4-1．9寸红外球型摄像机MZ55-IRQ9822K

此款机型为9寸红外球型摄像机,内置大功率红外灯组，全方位云台与22倍日夜型一体化变焦摄像机及解码器,云台为水平355度,垂直90度,10度/秒,24VAC.

特点：

★红外灯选用优质的超大功率、超高亮度发光的红外线LED晶片

★LED功率大小可根据光线亮度自身调节，增加使用寿命

★红外灯板有限流和稳压过载保护功能

★红外灯照射距离为120米

★带自动温控,为室内/外全黑环境而设计

★壁装或吊装均可，安装、拆卸方便，外观美观

★球罩为耐能全景不变形亚加力进口球罩

★云台选用进口电机、运行平稳可靠

云台具体参数：

输入电压：

AC24V,50/60HZ

输入功率：

云台15W

加热器与风扇：

无,可选配

旋转角度：

水平355度,垂直90度

旋转速度：

10度/秒

旋转限位：

水平/垂直可调

最大摄像机+镜头：

200X75X70mm

工作温度：

-5度至49度

结构：

顶罩为ABS，球罩为耐能全景不变形亚加力球罩

温控范围：

可选功能

外形尺寸:

175（球罩直径）X232（整球高度）mm

摄像机具体参数：

系统：

PAL

像素：

470，000

镜头变焦：

22倍光学（3.9-85.8mmF1.6-3.7）

水平解像度：

480线

最低照度：

0.1LUX/F1.4

OSD菜单：

多种功能可调整

解码器具体参数：

◆外部电源电压：

220VAC±10％

◆云台驱动电压：

220VAC±10％、24VAC±10％

◆镜头驱动电压：

6VDC、9VDC、12VDC可选

◆摄像机电压：

12VDC/500mA（稳压）

◆24VAC总功率：

10W

◆工作温度：

-15℃～70℃

4-2．100米远距离红外线摄像机MZ55-100IR

紅外線距離:

室外空旷地100米

紅外燈開啟時照度可達0Lux

自動白平衡，電子快門可達到1/100,000秒

规格参数:

摄像器件1/3”SONYCCD图像传感器

像素H*VNTSC:

768*494—PAL:

795*596

水平解析度480线

水平同步频率NTSC:

15.734kHz,PAL:

15.625kHz

扫描制式2:

1隔行扫描

最低照度0Lux（当红外线开启时）

同步方式內同步

信/噪比大于48dB

电子快门自动,可达1/100,000秒

伽玛特性0.45

镜头标准配置25mm,可更换16mm

视频输出1Vpp,75Ω复合信号

增益控制自动

电源DC12V

功率红外灯开启时，最大电流850mA）

尺寸mm130X230

重量Kg2

储存温度-30~+60℃

工作温度-10~+55℃

4-3．低照度、彩色转黑白摄像机mz55-820ex

特点:

◆采用1/3”SONYex-viewHADCCD,最低照度可达0.001LUX/F1.2

◆清晰度为480线

◆信噪比为52dB

◆超强背光补偿，自动电子快门速度可达1/100,000秒

◆自动增益

规格参数:

摄像器件SONYEv-view1/3”CCD摄像传感器

像素H*VNTSC:

768*494—PAL:

752*582

水平解析度480线

同步频率（水平/垂直）NTSC:

15.734kHz/60Hz–PAL:

15.625kHz/50Hz

扫描系统2:

1隔行扫描

最低照度0.0005Lux/f1.2~0Lux（IRON）

同步方式内同步，LINELOCK（可选）

信/噪比52dB

AES（自动电子快门）可达1/100,000秒.（线性）ON/OFF可切换

视频输出1Vpp,75Ω复合信号

自动光圈Video驱动/DC驱动可切换

镜头接口CS接口

电源电压12VDC（±10%）

整机电流110mA/DC12V

背光补偿ON/OFF可切换

AGC（自动增益控制）自动

尺寸（D*W*H）mm66*45*43

重量170g

存储温度-30~+60℃

工作温度-10~+50℃

4-4．无线网桥TN2400G

●性能优异：

符合IEEE802.11g标准，实际数据速率：

一般模式为26Mbps，SuperG模式高达43Mbps；

●组网灵活：

支持点对点、点对多点网桥、，还具有AP、APClient、Repeater等多种应用模式；

●高输出功率：

高达100mW的输出功率，特别适合远距离组网，通信距离达10KM；

●网络管理：

基于Web的本地和远程设备管理；

●接收电平显示：

根据信号接收电平变化，直观、方便工程施工、测试；

●多重安全措施：

支持64bit/128/152bitWEP加密、802.1x、WPA、MAC地址过滤等多种安全方式；

●提供基于WebUI的设备软件检测和复位，大大方便设备遗失IP地址和密码后的管理；

●SSID广播隐藏功能，防止非法侦听和侵入；

●室外一体化结构；

●POE供电；

●坚固耐用的外壳设计，独特的防水、防尘、及散热设计，确保室外无线网桥安全、正常的工作性能；

●省缺昂贵的天馈线，减少链路衰减->增强传输信号强度；

●省缺了射频接头数目，减少链路衰减，也减少了链路断开的可能率->加强了可靠性；

●PowerOverEthernet网络线供电->减少投资，安装方便；

●中心协调功能，无隐藏网点->减少数据碰撞；

●内置辐射屏蔽，增强抗干扰性。

4-5．网络视频服务器TN-S100

产品特点:

 最高D1图像,高清晰画质

RS485接口,支持多种云台协议,通过客户端软件控制

云台和电子镜头,可进行远程控制.

单路输入,已接MIC,可外接拾音器

远程监控,远程/本地即时录像即时截图

电源:

12V,1A

技术参数:

高清晰D1画质、远程/本地监控、远程/本地即时录像、即时截图、字符叠加、支持多种录像方式、可循环录像、音频监听、音频会议、视频会议,支持多人观看,支持IE浏览

软件/管理

操作方便,客户端软件支持切割功能,最高可进行64路画面切割,软件搜索IP客户端可分配IP

安全性

IP地址自主管理,帐号名称区分,密码保护

报警/录像

视频图像移动侦测,报警输入,输出定时录像,即时录像

云台与镜头控制RS485接口,支持多种云台协议,通过客户端软件控制台和电子镜头,可进行远程控制

电脑主机要求Windows2000/XP以上版本

IE4.0以上版本

NT4.5以上版本

硬件微电脑处理器32BitRSICEmbeddedProcessor

操作系统嵌入式Linux系统

网络网络协议支持TCP/IP,HTTP,ARP,RARP,TCP,ICMP,DHCP等，支持PPOE,DDNS动态域名解析

网络接口RJ4510/100自适应以太网接口

视频压缩方式MPEG-4

帧频率10-30fps（D1）

分辨率D1:

720*576GIF:

320*288FIELD:

720*288QGIF:

192*144

输入1CH

输出1CH

摄像机供电电源电压：

DC12V、电流：

1A

系统性能参数

频段

2.400～2.4835GHz（13信道）

RF功率输出（EIRP）

20dBm

灵敏度

-88dBm@11Mbps,PER<8%;-74dBm@54Mbps,PER<10%

调制方式

DSSS，OFDM

数据和工作参数

自动速率选择

IEEE802.11b：

1/2/5.5/11Mbps

IEEE802.11g：

6/9/12/18/24/36/48/54Mbps

自适应选择或指定

数据链路自动复位

支持

标准

IEEE802.11b，IEEE802.11g，IEEE802.3，IEEE802.3u

支持的协议

CSMA/CA，TCP/IP，IPX/SPX，NetBEUI，DHCP，NDIS3，NDIS4，NDIS5

管理

工作模式

AP/CPE（InfrastructureandAdHoc）/Repeater/WDSPtPandPtMP

设备复位

软件实现

DHCP

支持DHCPClient

基于Web管理

支持

站点及使用信道侦测

支持

接收电平显示

支持

安全性

MAC地址控制

支持

WEP加密

64-bit/128-bit/152-bitWEP数据加密;

WPA

Wi-FiProtectedAccess（WPA）

802.1x

支持

硬件

LAN/WAN

1个9針航空插头

电源

DC12V3A;AC100V-240V，

远程供电（PoE）

功耗

发射功耗：

<500mA@DC12V

接收功耗：

<300mA@DC12V

环境和物理性能

工作温度

-30～65℃

储存温度

-40～80℃

湿度

≤95％（非凝结）

天线

N型母座，50Ω（外接天线）

重量

约2.6kg

安裝固定

U形抱杆，直径：

30-50mm

其他

防风、防雨、防雷、防晒、防尘、防震以及散热设计

附表：

设备配置与报价表

名称

型号及说明

数量

单价（元）

总价（元）

无线部分

11M电信级无线AP（前端）

ST-2400G

7台

11M电信级无线AP（终端）

ST-2400G

2台

2.4G室外定向天线

12db

7个

2.4G全向天线

1个

2.4G同轴避雷器

CA-23RP

7个

2.4G高频馈线

XA-50L-200

8根

无线设备小计

监控部分

100米红外线摄像机

MZ55-100IR

5台

低照度摄像机

mz55-820ex

1台

恒速球一体化摄像机

AG6007WH（与AG5518/AG5522任选）

1台

监控平台服务器

含软件

1台

液晶显示器

19"美格方屏液晶

1台

视频编码器

TN-S100

7台

监控设备小计

辅材部分

摄像机电源

　DC12V/3A

5块　

线材

　综合线材

1500米

辅、耗材

辅材小计：

设备合计

施工费

税费

项目投资总计