鄂尔多斯市高速公路视频监控系列光纤传输系统建议方案修正版.docx

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鄂尔多斯市高速公路视频监控系列光纤传输系统建议方案修正版

系统构成

根据实际需求情况，鄂尔多斯市高速公路视频监控系列光纤传输系统的建设主要包括：

一个总监控管理中心，三个分监控管理中心（其中一个设为总监控中心），七对高速公路服务区（分别在高速公路两旁2~3Km处），七个收费站，分别布局在七对高速公路服务区附近。

七对高速公路服务区、七个收费站所有数据均需上传至所辖分监控中心，分监控中心全部数据，均可由总监控中心调取和实时监控及控制。

1、总监控管理中心:

鄂尔多斯市高速公路视频监控系列光纤传输系统的中心。

对下属3个分监控中心，共510路视频图像进行监控管理，以及收费站近20×7路视频，并对区间测速数据控制具备实时检测及控制能力。

2、分监控管理中心：

桩号K19+650点分监控管理中心（A分控中心），A分控中心含74个道路视频监控点，其中A分控中心前端14个，后端59个，旁1个。

含2对服务区，每个服务区20个视频摄像机，共80个。

其中，2对服务区的桩号分别是：

K19+650、K101+830。

因此A分控中心视频总量为154路。

桩号K135+100点分监控管理中心（总监控管理中心设置在此分控中心，因此该处称为B总控中心），B总控中心含71个道路视频监控点，其中A分控中心前端9个，后端61个，旁1个。

含2对服务区，每个服务区20个视频摄像机，共80个。

其中，2对服务区的桩号分别是：

K135+100、K189+950。

因此B总控中心视频总量为151路。

桩K380+100点分监控管理中心（C分控中心），C分控中心含88个道路视频监控点，其中A分控中心前端70个，后端17个，旁1个。

含3对服务区，每个服务区20个视频摄像机，共120个。

其中，3对服务区的桩号分别是：

K247+200、K313+700、K380+100。

因此C分控中心视频总量为208路。

将A、C分控中心通过2芯光纤与管理中心组成星型传输网络，将系统中监控视频图像应用一芯采用智能千兆光网络上传或者调取数据，另外，应用一芯分别从A、C分控中心实时传输任意32路非压缩视频图像至总控中心。

鉴于分控中心距总控中心距离长，采取增加节点的方式延长传输距离。

该高速公路含7对服务区，7个收费站，均采用智能千兆光网络上传或调取数据，采用一芯光纤。

各路段除视频监控以外，另含有交通诱导、区间测速，这些交通诱导采用RS485传输数据，并在视频监控点旁，因此采用在视频监控点设置光端机处，增添RS485传输通道即可，区间测速采用以太网数据传输，因光纤资源有限，仅提供一芯单模光纤，传输节点数量多，因此，采用千兆智能环网以太网光纤收发器传输。

鄂尔多斯市高速公路视频监控系列光纤传输系统采用分布式、多级管理模式，分控中心与总控中心之间用2芯光纤组成星型传输网络，以及分控中心与服务区、收费站之间用1芯光纤也组成智能冗余千兆共享是光网络链路，高速公路传输距离远，监控点分散度高，因此该传输方案采用光电级联方式，应用CWDM波分复用技术解决光纤资源不足，监控点多切分散的问题。

该方案分三级信号传输管理，第一级为总控中心，对道路监控图像施行实时监控，全部录像图像数据可全部上传至总控中心，或者任意调取历史时刻图像；第二级为分控中心，分别管理所辖区域各类信号，并向上级总控中心提供该区域所有信号；第三级为服务区、收费站以及道路监控点，服务区将该区监控视频信号及云台控制信号集中管理，收费站将所属监控视频信号集中管理，并通过与服务区共同组建共享式全速千兆智能光网络，向分控中心，以及总控中心上传图像以及其他信号。

道路监控点，集中该点视频信号、云台信号及就近的区间测速或交通诱导等数据信号并上传所辖分控中心。

三级通信灵活采用光电级联，应用CWDM波分复用技术。

以保障下级向上级传输的信号处于稳定高效的状态。

2.2产品应用推荐

本方案着眼于鄂尔多斯市高速公路视频监控系列光纤传输系统的具体需求，依据系统智能型、稳定性、实用性、先进性、可靠性、可扩展性、灵活性和经济性等设计需求，建议视频传输设备采用深圳市光网视科技有限公司的ONV非压缩视频数字电级联光端机、ONV非压缩视频数字光端机、ONV智能冗余式节点光纤收发器设备。

产品应用设计优越性体现在下列几点：

标准化原则：

设备的选型、调试、安装等环节都将严格贯彻质量管理条例，完全符合标书和国家、行业的有关标准，确保系统稳定、可靠、安全地运行。

先进性原则：

在系统设计中，我们充分考虑图像监控及视频传输技术的发展，参考目前视频监控及图像传输行业的发展水平，确保系统在国内处于领先地位。

安全可靠性原则：

系统采用星形网络结构，使用光级联式，采用CWDM波分复用技术，应用不同波长实现各监控点故障并不影响其它监控点及分控中心、总控中心工作状况。

使用电级联式，采用业界最先进的光开关技术，电级联技术，电级联将视频信号叠加调制，通过光开关进行故障控制，使监控点故障不影响其他监控点及分控中心、总控中心工作状况。

可扩展性原则：

本方案设计时已考虑到系统以后的可扩充性，充分考虑图像业务需求，以及在不增加大量投资的情况下能满足今后较长时间内系统的升级和扩容要求，并为近期和远期系统联网预留了接口。

经济性原则：

整个传输系统能够在先进性，开放性，高效性，实用性，可靠性和稳定性方面进行综合平衡，传输系统除了保障图像传输的高实时性，动态稳定的图像业务外，还需具有良好的系统性能价格比。

实用性：

方案设计满足监控系统要求，充分考虑到系统图像监控项目的具体使用要求。

易用性原则：

控制简单；故障诊断和隔离容易；方便服务。

三、解决方案

3.1方案概述

本传输系统由星型连接级联方式组网，总控中心可实现对道路监控所有图像实时监控并向任意监控点调取图像或其他信息，并可实现统一控制功能，各监控点之间保持独立运行状态，不受其它监控点工作状况的影响，安装简单，维护方便。

该系统采用先进的波分复用技术，光开关技术，电级联技术，智能自愈技术，仅仅需要八芯光纤便可实现总控中心通过对其中任一监控点有效地实现监控系统内的图像切换和控制以及收集道路运行所需数据并有效交通诱导。

3.2系统组成

3.2.1总体结构

鄂尔多斯市高速公路视频监控系列光纤传输系统采取三级组网方式，根据鄂尔多斯市高速公路实际情况，总控中心为第一级，分控中心为第二级，服务区及道路监控点为第三级，服务区或道路监控点首先收集就近信号，并别分接入该服务区或道路监控点配置的光端机传输设备，在服务区、收费站还可实现本地监看的同时上传监控图像到分控中心。

分控中心将服务区及道路监控点汇聚的视频及其他信号集中统一管理，除实现本地监控以外，同时将所汇聚信号接入该分控中心配置的光端机设备。

总控中心，将各分控中心上传的信号统一监控。

鄂尔多斯市高速公路视频监控系列光纤传输系统的建设包括：

监控中心三个（其中一个含"分控中心"和"总控中心"两种功能），服务区7对（三个监控中心分布在14个服务区当中，服务区成对分布在道路两旁），收费站7个（分别位于服务区附近）。

鄂尔多斯市高速公路视频监控系列光纤传输系统包括了视频信号的接入、传输、控制和其他信号的统一管理，是高速公路监控系统的核心子系统。

该项目具有前端点分散、多级传输、分布式管理、线路复杂、保密性要求高等特点，因此视频传输的方式直接决定了整个监控系统的质量和效果。

在本系统中，服务区/收费站、道路监控点、分控中心、总控中心之间的视频传输均采用了光纤作为传输通道。

方案中设计的全光数字监控网络，是融合了数字非压缩视频编码技术、光纤专网通信技术、数字矩阵技术、CWMD技术、光级联技术、电级联技术、光开关技术、智能自愈网络技术，针对高速公路监控系统视频传输的特点，实现了全数字传输及交叉切换、前端可扩容等功能，是在传统视频监控联网方式基础上的一次质的飞跃。

3.2.2组网方式

总控中心为第一级，分控中心为第二级，服务区/收费站/道路监控点为第三级。

利用已有的光纤为传输通道组成星型分布式传输网络。

采用全光数字监控网络，多级传输和统一管理，在满足并提高了专网传输能力和网络质量的同时，建设起一套独立的监控网络。

1、服务区、收费站将视频信号及控制信号进行集中后，除实现本地监控以为并向上级分控中心上传。

道路监控点仅将该点视频信号、控制信号以及其他就近数据信号进行集中到ONV智能冗余式千兆光纤收发器上传至上级分控中心。

2、分控中心将视频信号及其他信号进行集中后，除实现本地监控以外并视频信号及其他信号统一上传总控中心。

3、总控中心通过独立光纤（两芯）与分控中心连接，组成传输网络，实现总控中心与分控中心之间的双向传输。

4、总控中心对图像信号的切换调用、控制和传输，可直接在总控中心调用任意信号并实施相应控制。

■鄂尔多斯市高速公路视频监控系列拓扑图如下所示：

■鄂尔多斯市高速公路视频监控系列光纤传输系统结构示意图如下所示：

■鄂尔多斯市高速公路光纤传输系统道路监控区域划分及光纤资源分配示意图：

■鄂尔多斯市高速公路光纤传输系统道路A区传输方案分图：

■鄂尔多斯市高速公路光纤传输系统道路B区传输方案分图：

■鄂尔多斯市高速公路光纤传输系统道路C区传输方案分图：

A、B、C区域设备按以上示意图进行配置。

因此依据光级联传输视频数量多，电级联传输节点多距离远，服务区、收费站图像及其他信号上传采用智能冗余节点千兆收发器传输，分监控中心上传总监控中心组建两组千兆全线速光纤网络，采用智能冗余节点千兆收发器传输，应用区间测速采用智能冗余节点千兆收发器传输，在距离超过100km，为保证传输质量采用增设节点方式中继传输。

■鄂尔多斯市高速公路收费站信号传输结构图-光端机应用：

■鄂尔多斯市高速公路收费站信号传输结构图-光纤收发器应用：

■依据传输区域划分设备清单

■A区光纤传输系统应用设备清单：

■B区光纤传输系统应用设备清单：

■C区光纤传输系统应用设备清单：

■收费站光纤传输系统应用设备清单：

四、产品简介

4.1电级联光端机

产品特点

Ø工业级设计，SMT工艺

Ø每个远端机可接入1～6路视频信号

Ø远端机提供100M线速以太网接口

Ø支持多路音频、数据以及开关量扩展

Ø数据、音频接口为压接端子，接线方便

Ø模块化设计，可扩展性强、安装密度高

Ø远端支持太阳能蓄电池供电

ØWelltranseGuide电信级统一网管平台

Ø电源、上下链路、视频动态指示

Ø电源反极保护、自恢复保险

Ø雷电及浪涌保护

ØMTBF大于10万小时

Ø4U插卡式安装结构

光学特性

Ø信号制式PAL/NTSC/SECAM

Ø标称输入输出电平1Vp-p

Ø标称输入输出阻抗75Ω

Ø视频带宽8MHz

Ø量化等级8bit/10bit

Ø微分增益＜1%

Ø微分相位＜0.7°

Ø回波E＜2%kF

Ø亮度非线性＜3%

Ø加权信噪比＞65dB

数据参数

Ø接口类型RS-232，RS-485/422，Manchester，Biphase

Ø通讯速率DC～300Kbps

Ø工作模式反向单工/半双工

Ø误码率＜10-9

连接器

Ø视频连接器BNC插座

Ø音频连接器工业接线端子

Ø数据连接器工业接线端子

Ø开光量连接器工业接线端子

ØEthernet连接器RJ-45

光纤连接器

ØFC/PC、ST/PC可选

电源

Ø工作电压＋5VDC＋5％总功耗＜10W（单端）或：

Ø工作电压24V/12VDC±5％总功耗＜6W（单端）

外形尺寸

Ø远端机：

252mm×195.6mm×42.7mm（不含扩展盘）

Ø局端机：

252mm×195.6mm×42.7mm（不含扩展盘）

环境条件

Ø工作温度－40℃～＋75℃

Ø储存温度－55℃～＋85℃

Ø相对湿度0～95%（非冷凝）

4.2光级联光端机

产品特点

Ø插卡式或独立结构,适用集中管理4U铝制机架

Ø支持总线式、级联式、分布式等连接方式

Ø先进的故障节点自动切除和恢复功能

Ø10位数字编码及无压缩式视频传输

Ø支持任何高分辩率视频信号

Ø自动兼容PAL、NTSC、SECAM视频制式

Ø支持视频无损再生中继，使视频传输可达200公里以上

Ø支持先进的SNMP网管标准，实现远程视频网管

Ø电源和光纤链路、数据状态指示的LED可监视系统的运行状况

Ø工业级设计，模块化设计使设备可靠灵活

光学特性

视频参数

Ø视频接口形式：

BNC

Ø视频输入/输出阻抗:

75Ω（非平衡）

Ø视频输入/输出电压:

典型1Vpp（峰-峰值）,最大1.2Vpp

Ø视频带宽:

10MHz

Ø视频采样：

15MHz高速采样

Ø视频数码位宽:

10/12位（比特）

Ø微分增益:

（10%-90%APL）DG<1%（典型值）

Ø微分相位:

（10%-90%APL）DP<0.8°（典型值）

Ø视频信噪比（加权）:

S/N≥70dB（最大光学链路损耗时）

数据参数

ØRS-485/RS422数据速率：

DC-250Kbps

ØRS-485/RS422数据误码率：

小于10E-12

ØRS-485/RS422最大节点数：

128个

ØRS-485/RS422最大距离：

1200米

ØRS-485/RS422数据协议：

全透明支持任意RS-485/RS422协议,包括RS-485轮询或Modbus协议

连接器

Ø视频连接器BNC插座

Ø音频连接器压接端子台

Ø数据连接器压接端子台

Ø开光量连接器压接端子台

ØEthernet连接器RJ-45

光纤连接器

ØFC/PC、FC/APC可选

环境条件

Ø环境温度：

-40℃～+85℃

Ø贮存温度：

-45℃～+95℃

Ø相对湿度：

0～95%（无冷凝结）

Ø额定供电电压：

AC85-260V/50Hz

ØMTBF：

≥10万小时

4.3千兆环网智能型光纤收发器（智能型冗余式节点千兆光纤收发器）

产品特点

Ø双环自愈千兆以太网交换机系列产品是高性能的嵌入式工业以太网自愈环交换机，全线速1000M冗余光纤环网结构,可以实现多点以太网接口的光纤环网传输与接入。

Ø该机采用大规模专业集成电路，高集成光收发器件及数字锁相环技术，小体积，高可靠性，支持256个光纤节点，各从站故障、掉电、断纤时自动切除，故障恢复后自动投入（切换时间小于5ms）。

Ø由本设备组成的环网可高质量传输H.264高清视频信号，累计可传输多达300路，解决了传统点对点视频光纤传输中光纤资源的浪费及组网复杂成本高等问题，是安防，智能交通，平安城市，高速公路，铁路，电力，金融，水利，工业控制光纤组网的首选方案。

Ø插卡式或独立结构,适用集中管理4U铝制机架

Ø采用独家拥有的数字技术实现全网络对等接入，每个站点都可根据用户需求自由配置使用，给用户带来最大的组网灵活性。

Ø专门为电力配网自动化、工业自动化、交通、电信等工业高可靠数据通信而设计

Ø有2路全线速1000M冗余光纤接口，用户接口有3路10/100/1000M自适应以太网接口，支持地址学习和广播风暴抑制

Ø带3路RS-232/485串口，各自独立配置成点对点和总线型的串口通信，波特率可选

Ø对于全网的管理可以通过串口本地管理，也可通过web方式远程管理，可以自动生成网络拓扑结构，对网络内的交换机进行配置，查询，日志和故障的记录与备份

Ø支持基于Web、Telnet和Console方式的图形化和命令行管理

Ø网管接口：

RS232ConsolePort（RJ45）

Ø可以显示和配置机架名称、地域信息、IP地址相关信息及软硬件版本号等系统信息

Ø可查询和配置本端和远端设备各端口的工作方式，包括连接状态、连接速率、全/半双工、端口关闭、LFP等

Ø支持远端掉电检测，能够通过对端发送的远端错误信号检测发送端光纤连接状态

Ø提供MIB库文件，方便整合到第三方的SNMP网管软件

Ø具备功能强大的历史告警信息和日志信息查询和管理功能

Ø支持远程重启，通过网管软件设置系统重启或单个模块重启

Ø收发器板卡可恢复出厂设置配置或拨码开关配置，掉电后配置信息自动保存

Ø支持FTP在线远程升级功能

Ø网管系统支持网络设备自动发现与添加功能

Ø采用集中式管理方式，结合树形目录，可在一个软件界面内同时管理多台机架式设备

Ø同时引入组管理方式，在管理中充分增强层次性，即使同时管理很多设备，也可以方便地对任意一台设备进行操作

光学特性

以太网特性

Ø网络接口数：

2个1000M以太网RJ45,

Ø光纤接口数：

1个1000M光纤扩展口，另2个分别为1000M光纤上联、下联口（组环）

Ø接口速率：

10/100/1000Mbit/s自适应，默认为1000MBPS工作状态

Ø接口形式：

非屏蔽超5类或6类RJ-45座

Ø转发方式：

IEEE802.3,IEEE802.3u,IEEE802.3x,、IEEE802.3z/AB存储转发处理方式

Ø双线线：

0-100M（采用标准CAT5.CAT5e网络线缆）

Ø通讯协议：

IEEE802.3U、IEEE802.3z/AB、IEEE802.1d、10/100/1000M以太网标准

Ø工作方式：

全双工或半双工（AutoNegotiation）

数据接口

ØRS232：

2个

ØRS485：

1个

Ø网管串口：

1上（RS232）

数据特性

Ø物理接口：

工业接线端子（标配）

Ø控制设备：

云台PTZ解码器,控制键盘,矩阵控制数据接口,高速球,工业设备

Ø接口信号：

RS-485（2线制）,RS232或RS422等

RS232数据接口

ØRS-232数据速率：

DC-115.2Kbps

ØRS-232数据误码率：

小于10E-12

ØRS-232数据协议：

全透明支持任意RS-232协议

ØRS-232网络连接方式：

双向RS-232，支持点对点RS-485/RS422网络连接方式：

支持正向、反向或双向RS-485/RS422,支持点对点、点对多点连接

RS485/RS422数据接口

ØRS-485/RS422数据速率：

DC-250Kbps

ØRS-485/RS422数据误码率：

小于10E-12

ØRS-485/RS422最大节点数：

128个

ØRS-485/RS422最大距离：

1200米

ØRS-485/RS422数据协议：

全透明支持任意RS-485/RS422协议,包括RS-485轮询或Modbus协议

环境要求及机械尺寸

Ø环境温度：

-40℃～+85℃

Ø贮存温度：

-45℃～+95℃

Ø湿度：

5%～90%（无结露）

Ø台式尺寸：

206mm（宽）×206mm（深）×26mm（高）

Ø交流电源：

85VAC～265VAC

Ø直流电源：

-40VDC～-57VDC

4.4光开关

Ø回波损耗dBSM≥50、MM≥30

Ø信道串扰dBSM≥55、MM≥35

Ø偏振相关损耗dB≤0.05

Ø波长相关损耗dB≤0.25

Ø温度相关损耗dB≤0.25

Ø重复性dB≤±0.02

Ø工作电压v3.0or5.0

Ø使用寿命次≥107

Ø开关时间msBar→Cross≤3Cross→Bar≤8

Ø传输光功率mW≤500

Ø工作温度℃-20～+70

Ø储存温度℃-40～+85

Ø重量g16

Ø外形尺寸mm（L）27.0×（W）12.6×（H）8.5

4.5点对点视频光端机

产品特点

Ø即插即用的设计使得安装简便易行

Ø无需进行现场调节;所有的光、电接口均符合国际标准

Ø产品适用于在不同的工业恶劣环境下工作

Ø插卡式或独立结构,适用集中管理2U铝制机架

Ø10位数字编码及无压缩式视频传输

Ø支持任何高分辩率视频信号

Ø自动兼容PAL、NTSC、SECAM视频制式

Ø支持视频无损再生中继，使视频传输可达200公里以上

Ø电源和光纤链路、数据状态指示的LED可监视系统的运行状况

Ø工业级设计，模块化设计使设备可靠灵活

视频参数

Ø视频接口形式：

BNC

Ø视频输入/输出阻抗:

75Ω（非平衡）

Ø视频输入/输出电压:

典型1Vpp（峰-峰值）,最大1.2Vpp

Ø视频带宽:

10MHz

Ø视频采样：

15MHz高速采样

Ø视频数码位宽:

10/12位（比特）

Ø微分增益:

（10%-90%APL）DG<1%（典型值）

Ø微分相位:

（10%-90%APL）DP<0.8°（典型值）

Ø视频信噪比（加权）:

S/N≥70dB（最大光学链路损耗时）

数据参数

ØRS-485/RS422数据速率：

DC-250Kbps

ØRS-485/RS422数据误码率：

小于10E-12

ØRS-485/RS422最大节点数：

128个

ØRS-485/RS422最大距离：

1200米

ØRS-485/RS422数据协议：

全透明支持任意RS-485/RS422协议,包括RS-485轮询或Modbus协议

连接器

Ø视频连接器BNC插座

Ø音频连接器压接端子台

Ø数据连接器压接端子台

Ø开光量连接器压接端子台

ØEthernet连接器RJ-45

光纤连接器

ØFC/PC、FC/APC可选

环境条件

Ø环境温度：

-40℃～+85℃

Ø贮存温度：

-45℃～+95℃

Ø相对湿度：

0～95%（无冷凝结）

Ø额定供电电压：

AC85-260V/50Hz

ØMTBF：

≥10万小时

4.6点对点视频光端机

产品特点

Ø插卡式或独立结构,适用集中管理2U铝制机架

Ø广播过滤功能、地址自动学习和自动更新功能及存储转发的运行机制

Ø缓存区大小为512KB、地址表大小为4KB

Ø以太网10Base-T或100Base-TXto100Base-FX光纤介质的转换

Ø支持IEEE802.3U、IEEE802.3X、IEEE802.1d协议

Ø支持全双工流量控制或半双工背压流量控制工作，并带有自动协商（AutoNegotiation）能力

Ø电口支持100Mbps、10Mbps,电口两端可以使用不相同的速率匹配（全双工工作时带宽为线速2XMbps）

Ø提供远程链路丢失诊断、电口链路与光口链路连接诊断、动态数据传输、全双工/半双工、速率指示灯

Ø提供双RJ-45电口支持自动交叉，连接交换机、集线器

Ø光纤接口特性好,兼容性强,可靠性高,与思科、北电、3COM等设备完全兼容使用

Ø售后服务完备，提供三年的质量保证和终身维修服务

以太网特性

Ø接口速率：

10/100Mbit/s自适应，默认为100MBPS工作状态

Ø接口形式：

非屏蔽超5类RJ-45座

Ø转发方式：

IEEE802.3,IEEE802.3u,IEEE802.3x,存储转发处理方式

Ø双线线：

0-100M（采用标准CAT5.CAT5e网络线缆）

Ø通讯协议：

IEEE802.3U100Base-TX/FX，10/100M以太网标准

Ø工作方式：

全双工或半双工（AutoNegotiation）

环境要求

Ø环境温度：

0℃～+70℃

Ø贮存温度：

-45℃～+95℃

Ø相对湿度：

0～95%（无冷凝结）

Ø额定供电电压：

AC85-260V/50Hz

ØMTBF：

≥10万小时

Ø电源功耗：

2.5w（Input:

DC5V1000mA）