高档别墅区无线视频监控系统技术方案V1定.docx
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高档别墅区无线视频监控系统技术方案V1定
无线视频监控
系统方案建议书
一、系统概述
微波无线监控系统，是针对广场、公园、山林、风景区、码头、货场、矿场、建筑工地、桥梁建筑、隧道建设、大型工厂等场所，在那些不方便拉线的室外应用而专门设计、最有效、最节省的网络视频监控系统。
该系统的无线传输是数字微波双向通讯机制，采用5.8G的免许可频段，在全球范围内适用。
本方案主要解决别墅区公共安全,因别墅区作为现代化的产物，作为舒适的休憩，娱乐，学习场所，已经来越需要信息化的武装。
而飞速发展的无线技术已经可以提供更加的生活质量，例如，无线监控，对小区内及其它流动人员进行24小时监控，对犯罪分子起到了威慑作用，一旦出现异常状况，还可以随时调阅视频档案，寻找蛛丝马迹。
无线网络凭灵活性、便捷性既可以为居民提供安全\针对别墅区设计了独特的无线监控无线覆盖解决网络视频传输方案，本系统所选取的频段为5.8GHz,无线网络设备皆采用扩频方式,QPSK调制技术,可以实现11Mbps或54Mbps、108Mbps的数据传输速率.无线系列所组成的无线远程网络数字监控系统来实现.对监控点进行24小时有效的图像摄取、传输、显示和记录,而且还具有远程控制、录像回放、对讲等功能，以达到实时监控的目的。
为打造信息化小区提供了有力的技术保障。
二无线视频传输技术
在视频传输的方法上，可以有很多种选择，包括铜轴缆，光纤，还有无线技术，这些技术都有着优缺点，在应用上我们可以从下面的列表中进行对比分析。
视频传输技术对照表
比较项目
无线视频监控
有线模拟传输
有线视频监控
传输方式
无线扩频，DSSS，OFDM
有线视频电缆
光纤
施工难易
只需架设无线基站和天线，即可在无线覆盖范围内任何地方安装视频点
需要挖沟布线，挖墙钻洞，甚至破坏建筑原装修
需要挖沟布线，挖墙钻洞，甚至破坏建筑原装修
可扩展性
可以随时添加新的监控点
增加传输点需要进行布线施工，比较烦琐
增加传输点需要进行布线施工，比较烦琐
可扩展性
可以随时添加新的监控点
增加传输点需要进行布线施工，比较烦琐
增加传输点需要进行布线施工，比较烦琐
使用方便
在网络中任何一台计算机上均可收看图像，甚至在移动中也可监控远程
必须在机房才能集中看到传输图像
必须在固定点才能集中看到传输图像
标准化
遵循全球统一的通信技术标准和协议TCP/IP
模拟传输系统之间彼此兼容性较差，很难互通
遵循全球统一的通信技术标准和协议TCP/IP
传输范围
50公里、可提供从64Kbps到54Mbps的通信速率
当传输距离大于1000米时，信号容易产生衰耗、畸变、群延时，并且易受干扰，使图像质量下降
2到10公里
维护管理
复杂，出现问题，需找专业人员解决
复杂，出现问题，需找专业人员解决
复杂，出现问题，需找专业人员解决
录像存储
数字化信号，任何一台联网计算机都可以存储、检索和回放录像，也可配置专门的服务器及相应软件来进行统一集中存储和管理，图像质量不会受保存时间的影响
模拟信号，需用专用录像机和磁带进行存储，保存时间长了，存储的图像质量会受影响
可配置专门的服务器及相应软件来进行统一集中存储和管理，图像质量不会受保存时间的影响
设备成本
距离越远，距离成本越低
成本低
距离越远，距离成本越高
接口方式
标准以太网
模拟界面
转换为以太口
图像质量
实时、可以达到接近DVD效果
实时、可以达到VHS录像带效果
实时、可以达到DVD效果
多点监控
支持
只能点对点
支持
从上述分析中，我们不难看出，采用无线传输技术有很多优点：
1、免除布线的麻烦，不需要破坏路面，建筑物。
2、安装快速，大大降低人工成本。
3、具有灵活的扩展性，可随意增加监控点。
4、高可靠性，全天24小时监控。
5、低成本，无线的方式是传统有线网络方式成本的1/4。
三、系统基本要求
对于该系统的建设基本要求如下：
1、无线网络传输距离远，通过监控中心站和中转站的无线设计可覆盖辖区内所有的视频监控前端站；
2、无线网络传输速率高，可满足所有无线IP视频监控——每个无线前端汇聚一路512或者1200Kbps定码流720×576或320×288分辨率的D1或CIF视频图像传输、由监控中心到所有视频监控前端站的云镜控制信号的传输.
3、无线视频传输延迟低，视频传输时间小于500毫秒；
4、5.8G无线网桥实现网络视频传输距离远，在位于监控中心站和各远程站无线网桥点对点传输可满足视距1公里的传输距离，有效速率达到25Mbps；
5、监控中心、中转站到所有无线视频监控前端站之间采用深圳拓普生5.8G无线网桥点对点无线网桥，监控中心到中转站之间也采用深圳拓普生5.8G无线网桥点对点无线网桥；
6、采用的无线网络设备的抗干扰能力强，可以对频率快速扫描，可以为远程站分配上下行带宽，可以通过自带网管功能在线快速定位通讯故障，无线设备保密性好，安全、稳定、可靠；
7、系统所选设备要求实用、技术先进、性价比高；
8、系统扩展功能强，具备承载新的业务的能力。
9、该监控项目的实施范围比较大，分布点广泛，使用传统的布线已变得比较困难，而且也不好集中.
10、从分布看，有的摄像机安装点，对摄像机的供电也有一定的困难，可以就近取电或可以考虑用太阳能供电的方式。
根据实际情况与成本来设计.
11、在前端我们采用网络红外球机作为监控视频采集设备，通过无线方式传送到监控中心。
这样不仅省去了布线的麻烦，而且工期也大大的缩短。
12、无线AP基站，通过已建的无线视频监控回监控中心的点对点无线网桥链路接到监控中心，再由监控中心通过超五类线或光纤接入视频监控管理平台。
四设计依据及原则
4.1遵循802.11a、802.11b、802.11g标准为设计依据.
4.2设计原则
确保可靠性
由于网络数据很重要，所以失误都可能造成及其重大的后果。
所以，准确、安全、不间断的数据传输与存储都十分重要。
确保技术的先进性
先进性能确保整个系统有一个较长的生命周期，这是对整个投资的最大也是最有效的保护。
网络的先进性能还表现在用户能够对其进行较为平滑的升级，平滑的升级就意味着并不会造成前期投资的废弃。
为了确保技术的先进性，
确保系统的可扩展性：
可扩展性即可伸缩性，即网络应能自如的适应规模的变化。
良好的可扩展性表现之一就是当用户的规模增大时，无需增加新的设备，只需要增加相应的设备模块即可，这技能有效的降低用户的投资，又可以降低整体的复杂性。
保护用户已有的投资
在保证系统能够安全、可靠运行的前提下，应该最大程度的降低系统造价，保护原有的计算机设备及应用系统投资。
不仅将投资与目前的应用紧密结合起来，并保留向更高技术过渡的途径。
有效的网络管理
保证用户能够对整个系统进行有效的管理，确保整个系统能够正常、高效运作，降低用户系统运行成本。
开放性
建立起来平台能够互联厂商的设备，运行多种网络操作系统、网络协议，遵守国际标准的开放系统。
系统的安全性
防止非法用户盗用和破坏，采用多种安全防范措施，确保信息万无一失、系统运行万无一失。
五、方案设计
根据XX别墅区的需求和辖区环境，进行视频信号无线传输方式如下：
系统前端采用数字摄像机做为监控视频采集，加上我公司的无线网桥进行全数字无线传输。
无线网桥本身具有数据、语音、图像、控制等信号的无线传输功能。
监控中心可得到全部显示图像，核心的网络视频监控系统采用标准的TCP/IP协议，能架构在局域网、广域网和无线网络之上，可以与各种类的不同的以太网设备无缝连接。
系统授权用户可在网络的任何计算机上对监控现场实时监控，真正做到一网多用。
由于系统采用了先进的数字处理技术，可以在回放以前数据的同时，不影响正常录像，保证了数据的完整性，也可以利用抓拍功能使图像更加清晰，可以将重要资料进行备份和打印，这将有利于重要数据的保存和管理。
1、根据别墅区分布图的表示
2、无线视频传输组网说明：
根据图示，我们把监控点分为A和B两个区域，在A区域我们分别在A1、A2、A3、A4、A7的节点放置两台高功率无线AP、频率采用5.8G，一台5.8G的负责接收所在区域内的无线摄像机传输过来的实时监控视频，然后通过5.8G往前传至各无线接力节点，
1）、我们把A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7做为A组，具体实施是A6信号传至A3，A5传至A2，然后A2和A3把信号通过5.8GAP传至A1，在A1汇总后，通过5.8GAP把信号传至A4，A4汇总后，通过5.8G传至A7.。
该组视频在A7处汇总。
2）、我们把A8、A9、A11、A13、A14、A15、A16作为B组，并在A13节点那里放置9台5.8G高功率无线AP，负责接收A8、A9、A11、A14、A15、A16还有A组传送过来的的实时视频信号。
该组所有视频信号在A13节点汇总。
3）、我们把A17、A18、A19、A20、A21、A22、A23、A24、A25做为C组，并在A20节点那里放置4台高功率5.8G无线AP，负责接收A17、A18、A19的实时视频，A21节点放置5台，A23节点放置2台，视频信号在A21处汇总。
4）、我们把B6、B7、B8、B9、B10、B11、B12、B13做为一组，在B9放置两台5.8GAP负责接收B11、B13实时视频，B7放置两台5.8GAP负责接收B9传送过来的视频信号，B6放置3台5.8GAP，B10放置两台5.8GAP负责接收B12视频，B6作为该组的视频汇总点。
该组作为D组。
5）、我们把B1、B2、B3、B4、B5做为一组，该组为E组。
在B2点放置两台5.8GAP负责接收B5视频信号，在B1放置两台5.8GAP负责接收B2传过来的视频信号，在B3放置两台5.8GAP负责接收B4传送过来的视频信号。
该组的所有视频信号由B1和B2分别汇总后，传送至监控中心。
在各组的信号往回传送中，我们需要在中途加设5.8GAP来作为续传，该续传点根据现场环境来架设。
在监控中心使用5台5.8G的无线AP作为接收端。
通过网线连接到监控用的计算机，这样就构成了整套无线视频监控系统。
裸露在监控中心房体外的网线需要采用外套金属防护管并将金属防护管外壳接地。
无论是在监控中心房顶安装的深圳拓普生5.8G无线网桥室外无线网桥还是安装在各汇集中转站上的无线网桥都需要配置有效的天线杆避雷接地系统，同时采用截面不小于4平方毫米的单股铜线将无线网桥背板接地点接地。
3、设立6个二级无线前端视频汇聚站及无线设备组网
二级无线前端汇聚站的选址按下面的原则：
1）待选的二级无线前端每个汇聚站可方便地汇聚周边最多6个视频监控前端，如下图示意：
二级无线前端汇聚站本身为1监控立杆，杆顶部安装室外无线网桥和外接天线，在杆上安装一个室外防水机箱，内置空开、线排和1台百兆以太网交换机；其中24VAC电源线通过地埋铁管分别接到附近的视频监控前端立杆处；
下图为单路视频监控与无线网桥连接示意图：
2）二级无线前端汇聚站立杆的位置，要满足和监控中心塔或中继站（二选一）保证能够视距传输的要求；
3）二级无线前端汇聚站立杆的位置，要满足附近无高压线、大型变压器的条件，如果附近确实无法避开高压电源传输线路，则必须保证二级无线前端汇聚站立杆到监控中心或中继站的无线链路方向尽量与高压线走向垂直；
4）二级无线前端汇聚站立杆本身要考虑好防雷接地的要求。
由于在本案设计采用的无线网桥为网线供电特点的设备，因此，可以采用如下图的无线中继设计方案：
7个二级无线中继站到监控中心或中继转发站的无线设备联网配置如下：
4、监控中心主要连网设备介绍
下图是设计的监控中心主要设备连网示意图。
5、网络状况分析
本地带宽：
根据实验室的测试数据和工程经验，专业网络摄象机CIF的传输带宽为200-400Kbps左右。
我们知道配置36个监控点，那么连接的链路带宽要求在300-400Kbps*36=14.0625Mbps。
D1的传输带宽为800-1200Kbps左右。
我们知道配置36个监控点，那么连接的链路带宽要求在800-1200Kbps*36=42.1875Mbps。
为保证传输的稳定性和留有一定的带宽裕量，我们要求传输CIF大概17Mbps的带宽.、传输D1需要50Mbps的带宽.这是每个本地的监控。
采用千M交换机，或百M交换机组建，或混合组建
核心网络/主干网络使用千M交换机，每个千M交换线路实际可以承载约200Mbps的实际数据，按照每台网络摄像机最高需要1~1.5M带宽计算并抛出一定冗余，千M交换线路可以承载约70-128台网络摄像机同时工作且不拥堵、百M交换机，每个百M交换线路能承载同时约8到24台网络摄像机同时工作且不拥堵
6、录像存储介绍
我们本套系统通过服务器来存储录象文件，可以按二种文件格式来存储录象文件，如下表：
序号
格式
存储容量Mb/h
1
D1
700-800
2
Cif
180-200
录像服务器，接入36视频，按照Cif格式进行存储，并保存30天的录象资料。
根据需求，服务器配置2000G硬盘4块。
存储D1视频格式需要22TB存储空间。
这样建议独立架构专业存储设备。
产品名称型号
参数
品牌
视频存储服务器（机架式）
主机AL-1600-HE
机架式IPSAN/NAS存储系统；1GbiSCSIHC*2，最大10个；16盘位，最大64片SAS/SATA硬盘；配置22块SATAII硬盘，1TB，7200转，含磁盘专用托架；64位双核存储处理器*1，最大2个；2GB缓存；H/WRAID0，1，10，5，6；LUNs*1024，Hosts*128；UITStorageManager存储管理软件，支持Snapshot、SNMP/Email报警、UPS掉电保护、SAT第三方存储应用软件嵌入；冗余热插拔交流电源模块*2；上架套件；用户手册；硬件3年软件1年5*8非现场服务；
拓普生
7电视墙显示
后端监控中心采用四个21寸液晶屏与一个42寸以上液晶屏通过网络视频解码矩阵服务器组成数字电视墙实现全部视频监控与录像，控制、回放等功能
六、无线监控系统使用设备介绍
1、硬件
深圳拓普生科技有限公司继推出5.8G室外54Mbps无线网桥后的又一力作，它秉承了一贯的对无线系统通信高性能
产品名称：
无线网络AP
产品型号：
AL-5510
产品图片：
品牌：
拓普生
产品特点
●支持点对点和点对多点组网
●48Mbps、36Mbps、18Mbps多种速率可选
●RJ4510/100Base-T自适应以太网接口（PoE）
●数据和实时业务混传能力，灵活的QoS和带宽管理
●多角度扇区组网，支持Web或SNMP集中管理
●支持空中远程软件升级和配置
●
优势特性
●理想的无线宽带接入手段
Ø高带宽容量的AP及多种角度天线选择，可减小基站全方向覆盖时（4-6台AP）的投入数量
Ø支持WEB和SNMP集中管理，简单的机房维护，有效地降低了运营成本
Ø可为CPE选择不同增益的外接天线，增加覆盖半径，充分利用AP的带宽，减小带宽浪费和网络重复建设
Ø支持无线VPN、无线VoIP、无线视频等多种应用业务，支持最大2KB的以太网帧传输
Ø支持5.15GHz到5.85GHz的全频段
●灵活的业务和用户QoS控制策略
Ø可设定5种不同的CPE用户优先级，保证高优先级CPE的服务质量
Ø支持VLAN透传，也可依据VLANTag设置5种不同的业务优先级
Ø提供实时业务保障，可依据CPEID、IP地址、协议类型和端口范围为语音、视频、普通数据业务配置5种不同的业务优先级，控制VoIP等实时业务的传输质量和时延特性
●高效实用的用户带宽管理机制
Ø54M物理层速率，多用户情况下系统可保障最大40Mbps的有效业务吞吐率
Ø36M物理层速率，多用户情况下系统可保障最大24Mbps的有效业务吞吐率
Ø覆盖半径可达20Km（视CPE外接天线增益而定），系统的带宽容量和距离无关
Ø单扇区（单台AP）可支持256个CPE，每个CPE上、下行可分别设置不同的速率（CIR）和最高允许速率（MIR）
Ø通过WEB动态配置每个CPE的上下行的保障速率（CIR）
●强大的业务支持能力
Ø单台AP最多可支持128路高质量IP电话业务，话音的平均MOS值>4.0，话音分组丢包率小于0.01%
Ø高上行带宽，支持多用户大流量上行视频流
Ø支持数据、各种语音（G.711，G.729，G.723，etc.）、视频等业务的混合传输
●环境适应力强
Ø智能ARQ机制保证高误帧率条件下系统仍可正常稳定可靠地工作
Ø系统采用OFDM调制方式
●供电及稳定的设备结构
ØAP和CPE均采用标准PoE网线供电方式，安装便捷
Ø设备采用一体化设计模式，可靠性高
技术规格
RF指标
工作频率
5.150GHz～5.850GHz
无线接入方式
时分双工（TDD）
单通道占用带宽
20MHz
频率步进
5MHz
射频输出功率（天线接口）
0dBm～17dBm,3dB步进（软件可调）
调制方式
OFDM：
BPSK，QPSK，16QAM，64QAM
天线接头
SMA，50Ω
接收灵敏度
48Mbps
-70dBm
36Mbps
-74dBm
18Mbps
-79dBm
6Mbps
-82dBm
集成天线
AP：
8dBi增益,水平方位角60o、俯仰角8o,水平垂直双极化，软件选择
CPE：
17dBi增益,水平方位角20o、俯仰角20o,水平垂直双极化，软件选择
外接天线
A
P
360o：
12dBi,360o/12o（H/V）
120o：
15dBi,120o/6o（H/V）
90o：
17dBi,90o/6o（H/V）
C
P
E
4o：
33dBi，4o/4o（H/V）
6o：
29dBi，6o/6o（H/V）
9o：
24dBi，9o/9o（H/V）
网络和业务特性
用户优先级
支持5级用户优先级设置
三层QoS
支持5级业务优先级设置，可兼容IPToS、DiffServ
二层QoS
基于802.1p
VLAN
支持VLAN透传
带宽分配
支持动态配置每个CPE上下行承诺速率（CIR）和最大速率（MIR）
过滤特性
可以限制CPE间广播包，可以禁止不同的CPE间通过AP直接通信
广播控制
通过系统配置，可限制广播流量和设置业务优先级
配置和管理
本地和远程管理
通过RJ45LAN口以Telnet、Web、SNMP方式，或
通过RJ11RS232串口以超级终端方式
远程管理接入
通过本地有线或远程无线访问
管理接入保护
三级权限的登陆用户名和密码；支持VLANID隔离保护
CPE接入认证
根据接入APID和MAC地址的CPE认证
安全性
支持WEP128鉴权、AES加密
软件升级
通过FTP本地或远程升级
SNMP代理
支持SNMPv2.0客户端，专有M5830SMIB库
界面
以太网
Ethernet10/100Base-T（RJ45）
供电
供电方式
标准PoE网线供电方式（屏蔽超5类线最远支持100m供电距离）
最大输入电压
18～25VDC
标准电源
110～220VAC到24VDC适配器，或-48VDC到24VDC适配器
额定功耗
12W
物理尺寸和工作环境
体积和重量
192（长）mm*48（宽）mm*36.2高）mm，270g
工作环境
-40oC～60oC，≤95％（非凝结）
产品名称：
网络智能高速球
产品型号：
AL-
产品图片：
品牌：
拓普生
产品特点：
采用MPEG-4视频压缩方式;图象分辨率D1,CIF,FIELD,QCIF可选;内置WEB服务器支持IE浏览;支持PPPOE和动态域名解析;视频帧率可根据宽带自动调节;采用硬件看门狗,可自动复位,防死机;采用ADPCM音频压缩方式;可异地抓拍录像;支持远程云镜控制;支持FTP上传和邮件报警功能;支持移动侦测和GPIO报警;内置CNB,LG.SONY一体机&水平旋转范围:
0-360度,垂直旋转范围:
0-90度（带自动翻转）&水平旋转速度:
0.4-320度/秒和垂直旋转速度0.4-150度/秒&支持2点间扫描,2点间巡检,支持3条巡航组&支持快捷功能调用菜单&内置解码板.
型 号
TOP-K727X
一体机
SNOY480《216倍》
分辨率
480Lines
照度
0.01 Lux
云台控制
内置解码板和派尔高协议，无需在次拨码，即插即用
电源
AC24V3A
软件
WEB浏览器
IE6.0或以上版本
安全性
密码保护，三级权限
硬件
CPU
32BitARM9RISC内核
操作系统
嵌入式Linux系统
DDR
256M
闪存
32M
网络
协议
TCP/IP,HTTP,ARP,RARP,ICMP,DHCP,
接口
10-100MLAN（RJ-45）10base-TLAN（RJ-45）
视频
压缩方式
MPEG-4
帧频率
30帧/秒（NTSC） 25帧/秒（PAL）
30fps （NTSC） 25fps（PAL）
分辨率
D1:
720×576CIF:
320×288FIELD:
720×288QCIF:
176×144
功能
OSD
支持中英文
PPPOE
有Yes
DDNS
有Yes
录象文件格
AV/AVI
视频图象
移动侦测（支持手动选择侦测区域，设置区域报警灵敏度，选择触发结果）
软件管理和维护
通过网络在线维护更新升级
产品名称：
网络视频解码矩阵服务器
品牌：
拓普生
型号：
AL-ZX616
图片：
产品名称
参数
网络视频解码矩阵服务器
建立摄象机的树形结构目录，方便快捷管理，单画面和多画面全屏功能，方便组建电视墙效果、音视频输入128路CIF数字信号输入、音视频输出36路CIF输出，每路可手动/自动/程序/同步/群组切换输出、显示输出4个VGA/DVI/HDMI液晶屏/等离子屏/DLP屏输出、显示模式1、4、16、25、36画面、远程监看/回放分辨率CIF（352*288）、支持云台控制、远程切换管理远程群组切换、同步切换、程序切换，支持16个分控点电视墙进行同步切换，1000路以上视频，并同时进行云镜等管理与控制、切换模式管理256组群组切换,1024组同步切换,2048组程序切换,4096路以上报警联动切换,音视频的自由管理与切换、云镜控制远程高速球及云镜控制，如：
光圈，变焦，预置位设置等功能、主控副控主控与副控功能不受地理条件的限制，可以远程网络执行主控与副控权限、录像存储集中本机存储，标配1个1000G硬盘，支持8-9个标准3.5寸1000G硬盘存储位、支持电视墙构建
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