1、項目背景：

水資源短缺已經成為性的問題，隨著經濟的發展，日益增長的用水需求與水資源短缺之間的矛盾迫使世界各國都在尋求解決的有效辦法。因此，采用現代化手段，建設水資源實時監控系統，動態掌握區域水資源變化及利用情況，zui大限度的調控使用效率，對區域內的雨情水情進行自動監測，實現雨情水情監測數據的及時采集和準確傳輸；對各類水資源信息和防汛抗旱信息進行快速、準確的查詢、分析和處理，是促進經濟社會可持續發展的迫切需要。為此深圳萊安科技有限公司研制開發了水資源遠程監控系統，是一種軟件與硬件結合的自動化網絡式管理系統。對區域內的水資源實時評價、實時預測、實時管理；實現了重點工程圖像實時監控、政務公開，進行水資源相關業務的網上審批及港航局日常管理辦公自動化，將河道管理業務工作和辦公自動化結合在一起。
本系統采用*的無線視頻傳輸技術，同時支持C/S結構的客戶端監控和B/S結構的IE瀏覽器監控，還支持手機隨時隨地移動監控。

2、用戶需求：

計劃在各河道安裝無線視頻監控系統和河道水位遙測設備，在監控中心安裝遠程監控系統，因為監控點都在較偏遠的山區、野外，沒有寬帶傳輸條件，如果租用光纖則費用太高，所以，主干傳輸網絡選用萊安科技的WLAN無線視頻監控技術，配合目前疾速發展的3G數據傳輸技術、CDMA無線監控技術，*可以滿足常規的視頻監控需求。
    縱觀目前無線傳輸技術，利用WLAN傳輸方案是zui為經濟實用運行穩定的，此系統利用目前zui有優勢的基于2.4G頻段的Wifi無線數據傳輸技術。該系統以率圖像的壓縮算法為手段，以Wifi無線傳輸作為數據傳輸方式，通過現場終端和監控中心的信息交互，實現對遠程作業現場的有效實時圖像監控。線方案進行視頻傳輸。視頻采用D1格式傳輸、每路視頻圖像碼流為1-1.5Mbps。

1、 設計依據

根據中華人民共和國國家安全行業標準GB50348-2004《安全防范工程技術規范》、GB/T74-2000《安全防范系統通用圖形符號》、GA/T75-1994《安全防范工程程序與要求》及相關標準的內容，并考慮本系統今后發展擴充的要求，本系統的設計原則：

XXXX河道船載無線視頻監控項目用戶需求說明

GB/T 2887-2000電子計算機場地通用規范

GB/ 50198-1994民用閉路監視電視系統工程技術規范

GA/T 75-1994安全防范工程程序與要求

GA 308-2001安全防范系統驗收規則

GA/T 367-2001視頻安防監控系統技術要求

DB/T 334-2001安全防范系統

2、 設計原則

本方案設計遵循技術*、功能齊全、性能穩定、節約成本的原則。并綜合考慮施工、維護及操作因素，并將為今后的發展、擴建、改造等因素留有擴充的余地。本系統設計內容是系統的、完整的、全面的；設計方案具有科學性、合理性、可操作性。

系統采用成熟的、穩定的、完善技術設備，系統具有一致性、升級能力，所有整個無線網絡的拓撲設計、設備配置、協議支持都必須充分體現出對高可靠性的支持。無線網狀網絡不僅本身就具有高可靠性，而且還有高適應性。在系統故障或事故造成中斷后，能確保數據的準確性、完整性和一致性，并具備迅速恢復的功能，同時系統具有一整套完成的系統管理策略，可以保證系統的運行安全。無線網狀網具有自愈的能力，并不需要網絡管理員手動完成新路由設置。

網絡系統應具備多種可選安全機制，以適應不同應用情況下的需求；

無線視頻監控系統以現有成熟的產品為對象設計，同時還考慮到周邊信息通信環境的現狀和技術的發展趨勢，可以與消防、防盜、聚光系統實現聯動，具有RJ-45網絡通訊口，可實現遠程控制。

系統設計中考慮到今后技術的發展和使用的需要，具有更新、擴充和升級的可能，系統規模和功能易于擴充，系統配套軟件具有升級能力。同時，本方案在設計中留有冗余，以滿足今后的發展要求。

該系統具備只需一次性建設投入及后期相對低廉的維護費用的特點，而無需租用運營商光纜，長期成本更加經濟合理。同時網絡設備及無線監控設備還可以根據實際需求在一定范圍內進行遷移，保護投資；

站點數量設計采用覆蓋和容量綜合設計的方法，達到覆蓋、容量、質量和投資成本的平衡，確保網絡以zui少的投資，滿足用戶的需求。

本項目系統設備控制需要率、準確及可靠。本系統通過中央控制系統對各子系統運行情況進行綜合監控，時時動態撐握監視情況。閉路電視監控大大減少勞動強度，減少設備運行維護人員；另外，系統的綜合統籌管理可使設備按*組合運行，在*情況下運行，既可節能，又可大大減少設備損耗，減少設備維修費用，從而提高監管力度與綜合管理水平

1、系統帶寬計算：根據需求描述，項目一期有15個河道監控點（每個監控點使用1只監控攝像機），視頻預計視頻使用D1（高清視頻格式）格式傳輸，視頻碼流為2Mbps，只有視頻碼流達到2Mbps的時候，才能保證在監控中心解碼輸出高質量的視頻畫面，但碼流高，如果網絡丟包就會出現馬賽克圖像或者圖像卡殼。

2、接入點設計：接入點架設應遵循：a、應建立在航道沿線能夠無遮擋直視河道的地點；b、能夠建立制高點的監控地點。

3、無線設備選型 ：由于監控圖像屬于固定傳輸，建議使用外接天線型遠端無線收發器或者無線DVS外接定向天線，以避免在傳輸過程中無線圖像的失真等等問題，加強點對多點的無線傳輸。

4.接入點無線設備選型：由于河道的地理位置以及制高點不相同，前端設備的天線則使用定向型天線，使無線收發器設備能*的與覆蓋網絡建立無線傳輸鏈路，達到無線視頻數據傳輸的效果。

5.船載攝像機選型：由于設備長期處于戶外，潮濕、陰冷的環境中，建議使用，防水，防霧的一體化無線網絡攝像機/無線網絡視頻服務器設備。由于項目監控點有可能需要音頻輸出需求，無線網絡攝像機/無線網絡視頻服務器設備均支持音頻輸入輸出功能。

（二）、無線視頻監控結構圖

圖1系統架構圖

系統架設了VPN服務器，為監管部門開放視頻監控端口和賬號，使監管部門監控聯動中心能通過公前端視頻情況了解到的視頻取閱以及視頻控制、系統錄像的檢索、回放、下載等操作。

系統在監控中心部署了存儲服務器，存儲服務器配置了10T的存儲空間，可實現無線監控點視頻圖像歷史視頻備份≥15天的需求。

系統所使用的網絡攝像機及網絡視頻服務器設備采用H.264視頻編碼標準，圖像達到D1（720*576）的分辨率，圖像質量得到保證，船載網絡視頻服務器均帶有基于G.722音頻編碼標準的音視頻輸入輸出端子。

 

圖2 應用場景圖

1、在河道沿岸安裝15臺150Mbps無線收發器外接120/60度扇區天線（天線選型視具體環境決定）實現對北岸至南岸兩條航道北岸部分的無線覆蓋；河道兩岸根據現場情況進行無線設備安裝，150Mbps無線收發器外接120/60度扇區天線（天線選型視具體環境決定）實現對南岸至北岸兩條航道北岸部分的無線覆蓋；

2、在渡船、河道執法船渡船船載150M無線收發器設備，與兩岸的覆蓋設備建立無線鏈路，傳輸無線視頻監控圖像數據。

工作原理： a、一體化網絡攝像機采集的模擬視頻信號直接采用H.264進行數字化處理； b、數字視頻數據通過雙絞線接入無線遠端網橋; C、無線遠端網橋外接全向天線將視頻流媒體數據傳到相應的無線接入點。

3、河道沿線無線接入設備落地接入有線網絡，將船載監控設備采集到的數字視頻回傳到江心碼頭監控指揮中心；

工作原理：

a、無線接入設備通過與船載無線遠端網橋建立通信，接收回傳的數字視頻；

b、無線接入設備接入有線網絡，江心碼頭監控指揮中心通過有線網絡與河道沿線無線接入設備建立通信；

c、無線接入設備通過有線網絡與江心碼頭監控指揮中心服務器建立通信后，將數字視頻圖像傳回監控中心。

 

圖3

河道無線遠程監控點的結構如上圖所示，包括無線傳輸系統、網絡攝像機兩部分。執法船只采用的防水，防震一體化網絡攝像機采集到模擬視頻信號，通過自身視頻編碼系統得到H.264格式的數字視頻。無線傳輸系統包括無線遠端網橋和外接全向天線，之間通過射頻饋線進行連接。無線遠端網橋與無線網絡攝像機之間直接采用無線網絡系統連接，數字視頻通過無線遠端網橋回傳到河道沿線的無線接入點。

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