无线监控系统解决方案(平安城市)1.doc
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第四章平安城市项目
一、项目概述
（一）项目背景及用户需求
1、项目背景：
随着我国社会生产的迅速发展，相伴而生的各种矛盾日益显露，法制、道德以及社会体制不能完全消除种种矛盾隐患。
政府提出了“构建社会主义和谐社会”的口号，为了响应政府的这一号召，公安部开展了一系列的科技强警示范城市建设工程，尤其是深入开展的“3111工程”，在此背景下，作为3111工程的重要组成部分，平安城市被提上日程。
为了增强其民众的安全感，一个现代化城市必须具备有良好的公共安全性，而稳定的社会治安环境和有序的工作生活氛围则是这种安全性的重要体现。
目前，XXXXXXXXXXX为加强社会治安环境管理，经反复研究，决定利用现代化的无线微波传输技术在辖区部份区域内建设无线覆盖网络，通过有线和无线网络将街道内多处视频监控图像实时传输到XXXX指挥中心，建成现代化的街道治安视频监控系统。
2、用户需求：
1）XXXXXXXX计划建街道监控系统，但由于街道有线接入资源有限，部分监控点无法通过有线网络传输到XXXX指挥中心，因此，采用无线与有线相结合的传输方式解决前端视频监控实时视频回传问题。
2）本期项目预计19个监控点位，均采用D1格式，每路视频图像码流为2Mbps。
3）根据系统带宽的计算及监控地点的基础条件，有线部分通过接入交换机、双绞线、光纤产品组建有线传输网络，无线部分采用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。
4）本方案中监控前端设备使用TOPweTSC系列高速球形摄像机。
（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：
根据需求描述，本项目需建设8个监控点位，均采用D1格式，每路视频图像码流为2Mbps。
8个监控点可采用高速球形摄像机，监控点采用无线数字化网络方案，这种架构前端采用高速球形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。
前端分为2个组，每组不超过5个监控点，在街道对面楼顶采用一台TWT2000系列无线收发器通过2.4GHz无线网络汇集4个监控点位的实时视频，再通过TWB5000系列无线网桥通过5.8GHz点对点无线链路将4路实时视频回传至汇聚中心（建议设在街道的最高建筑上），再通过光纤将图像回传至监控中心。
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大于80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量。
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系统拓扑图如下：
（二）前端监控点结构说明
在本项目中，主要布防点位为：
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等。
前端远程监控点的结构如上图所示，以无线方式为主。
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2台，分别对前端8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高速球形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已有光纤通道。
2、如果无光纤通道到管理中心，还可采用如下方式传输：
通过TWB无线收发器将汇聚的实时视频通过5.8GHz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。
无线视频回传示意图
（五）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。
5.1数据存储
中心存储服务器是外环路监控建设项目系统的图像数据存储管理中心，主要完成图像中心存储的管理和监测功能。
由两部分组成：
存储服务器和存储介质。
此次方案根据用户需求部署中心存储服务模块，满足本地用户图像集中保存需要。
部署位置和数量可根据网络状况，存储需求及投资状况决定，可多可少。
需要的存储容量见本部分的详细计算。
5.1.1存储技术架构分析
海量集中存储架构分为以下三种：
DAS、NAS、SAN（IPorFCSAN）
DAS（DirectAttachedStorage，直接外挂存储）
通过SCSI（SmallComputerSystemInterface，小型计算机系统接口）等I/O总线连接存储设备和应用服务器的存储架构。
该存储设备由应用服务器独享。
SAN（StorageAreaNetwork，存储区域网络）：
通过网络方式连接存储设备和应用服务器的存储构架，对外提供块（block）级的存储数据共享。
这个网络专用于主机和存储设备之间的互访，数据可以通过SAN在多个服务器和多个存储设备之间高速传输。
NAS（NetworkAttachedStorage，网络附加存储）
一种文件共享服务，由专用的服务器通过专有文件系统管理存储空间，对外通过NFS（NetworkFileSystem，网络文件系统）或者CIFS（CommonInternetFileService，公共因特网文件服务）等文件共享协议提供文件级的访问功能。
NAS支持不同的操作系统共享同一个文件。
SAN（StorageAreaStorage，存储区域网）
在流媒体应用的系统架构及扩展上，SAN及NAS系统优于DAS系统。
SAN（StorageAreaStorage，存储区域网）是一个高效的子网，今天，构建存域网SAN的方式一般有两种，一种是用传统的FibreChannel协议，叫做FC-SAN，目前主要工作在2Gbps速率上，2006年将逐步升级到4Gbps。
另一种是在以太网基础上，使用基于TCP/IP的iSCSI协议，叫做IP-SAN，目前主要工作在1Gbps速率，2007年将全面升级到10Gbps.IP-SAN并不需要使用专门的iSCSI交换机，服务器端和存储端的软件或硬件协议将SCSI指令打包装入TCP/IP包，普通的以太网交换机即可传输。
而已被业界淘汰的DAS直接连接的方式则更不能满足目前和将来的需求。
使用DAS方式会导致设备管理、数据管理的大问题：
设备的升级、扩容、调整、数据安全管理都非常困难，尤其是用户的数据已经放到存储设备中之后，业务又不允许中断，这样的管
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