浙江宁海海堤闸门视频监控无线传输解决方案

视频监控无线传输方案

     莱

安

科

技

前 言

应用范围:

平安城市,平安农村,建筑施工，道路监控，桥梁隧道监控，森林防火,郊野公园,国家森林公园,湿地保护,海防,旅游景点,生态农场,河道监控,水利系统监控等.

无线数字监控是无线网络发展至今*为广泛的应用之一。在森林，水利，郊野公园等地方，监控点和中央控制中心相距较远并且位置较分散，利用传统网络布线的方式不但成本非常高，而且一旦遇到河流山脉等障碍时，有线网络更是束手无策。有线网络可扩充性、灵活性差，一旦要增加或者减少监测点，将会带来新的施工周期。

此时，无线网络无可比拟的优势就体现了出来，利用无线网络桥接技术，可以将多个监测点与中央控制中心连接起来，快速搭建，可以在*短的时间内迅速建立起无线网络链路，将多个分离的网络连接起来，通过无线网桥进行数据传输。从而构建起无线实时监控网络。

一、     方案概述

随着基于扩频技术的无线局域网技术的迅速发展，突破了传输容量的瓶颈，使得视、音频、数据无线传输集成应用得到了进一步的发展。

无线远程网络视频监控系统将视频、音频、数据集合在一起通过无线宽带网络传输设备进行点对点或点对多点无线传输，应是一套集网络高清信号、音频监控、数据监控、报警、资料存储和查询、站点集中管理等一体的高级多媒体监控管理系统。系统应基于TCP/IP协议，采用H.264编码方式，实现单播、广播、组播功能，将监控的功能与无线网络传输技术完美结合，具有高可靠性，高集成度。产品具有体积小、功能强、易使用、易安装，网络化管理等特点。

1、              标准化：无线网络视频监控系统就是要实现在无线网络系统上的图像传输和共享。应能遵循网络协议和传输标准的要求。

2、              可扩展性：由于用户以后的需求会不断发展，监控数量将随之扩大，只要增加前端设备，不用添加其他附加设备，以保证用户的投资。

3、              可用性和可靠性：考虑用户的实际情况，选用的设备应采用嵌入式的操作系统，减少其他因素造成故障的可能性。

4、   高速率传输：随着网络高清的迅速发展，高清视频监控已经成为主流，基于802.11n传输技术能*大支持高清网络视频传输要求。

二、    方案设计原则

2.1、技术概括

    该系统应能完成对监视区域的人员、设备运行、现场四周全过程的跟踪及视像记录，尤其是一些重点防范区域的全部人员活动、工作情况。

先进性

    选用先进的无线网络设备和技术,使网络在今后一定时期内保持技术上的先进性。

开放性

    网络设计及网络设备选型遵从国际、国内标准，使网络具有开放性和兼容性，本方案所选用的产品能够与当前网络设备兼容或提供相应接口。

安全性

    系统将利用多SSID、VLAN隔离、支持多种认证方式等功能为系统提供安全解决方案，同时为以后进一步的安全措施提供必要的接口。

可管理性

    网络系统应具有良好的可管理性，这点对无线局域网来说尤其重要，因为无线局域网设备多半铺设在人员不容易到达的地方。远程监控、远程升级、准确判断故障等功能能够使网络管理人员能方便及时地掌握诸如网络拓扑结构、网络性能统计、网络故障等信息，能简便地对网络进行统一配置和调整，确保网络工作在良好状态。

可拓展性

网络设计在充分考虑当前情况的同时，必须考虑到今后业务发展的需要，留有充分的升级和扩充的可能性，在每个覆盖区域内，我们将保留一定的信道以便今后扩展。

2.2系统的组成和功能

 系统组成

整个无线数字监控系统有三部分组成：前端监控、数据回传、终端落地。前端监控主要就是负责各个景区重点位置的监控。数据回传分为两个步骤：就近汇聚、主干传输；就近汇聚是把多个节点的数据汇集到一个节点上再通过该节点回传数据管理中心。终端落地指数据回传至管理中心后数据的接入。

系统功能

无线数字监控系统除了体现出数字监控系统的功能外还突出了无线传输功能；即远程控制摄像机、远程实时监控、远程实时通话、无线入网、多用户接入、多链路传输等。

2、系统设计依据

JGJ/T 16-92 《民用建筑电气设计规范》

GA/T75-94 《安全防范工程程序与要求》

GB50198—94 《民用闭路监视电视系统工程技术规范》

GBJ79-85 《工业企业通信接地设计规范》

GBKJ-90 《通信系统机房设计》

GB50057-94 《建筑物防雷设计规范》

GB50054-95 《低压配电设计规范》

GBJ232—82 《电气装置安装工程施工及验收规范》

GBJ93—86 《工业自动化仪表工程施工及验收规范》

92DQ5 华北标办《建筑电气通用图集》

GA/T 70—94 《安全防范通用图形符号》

GBJ115—87 《工业电视系统工程设计规范》

GB7401—87 《彩色图象质量主观评测方法》

其他有关弱电技术设计要求和规范

三:系统搭建

3.1   供电系统(无市电情况下使用)

       野外监控系统由于安装环境多处在人烟稀少、环境恶劣的地方。一般都没有正常、稳定的供电。首先需要在现场解决供电的问题，根据我国不同地区的地理情况以及气象条件，可以选用太阳能或者风能发电系统解决现场供电问题。

设计太阳能或者风能供电系统，综合考虑现场用电设备实际功耗。同时考虑设备白天和夜晚的不同功耗，如：红外夜视摄像机在白天没有开启红外灯、晚上自动切换到红外模式以后，摄像机白天和晚上的功耗分别不同。在阴雨天情况下，太阳能系统持续供电时间。现场每天的有效日照时长，全年平均日照天数等。综合以上数据推算太阳能发电系统功率和蓄电池容量。

四:项目需求分析

       海堤管理涉及距离远,安装视频设备需要铺设长距离的信号传输线路,施工成本高,需要利用无线传输设备把所有监控信号传输到海堤管理中心和边防管理处.

五：传输解决方案

       距离海堤管理处和边防管理中心*远15公里的位置,在距离不同的地方的分别安装高清监控摄像机监控闸口工作情况,同时需要把每个闸口的视频监控资料实时传送回海堤管理中心和边防管理站,所有信号通过建设无线传输把所有信号分别传回去.在距离海堤管理处和边防管理站的室外铁塔做接收基站,利用交换机把所有信号分别通过有线网络接入到地面的两个控制中心.实施全方位/全实时管理.

具体示意图：

六：系统优势

     6.1、无线网状网链路的安全性

无线网络安全是一个不断改善和升级的过程，当前使用的主要安全机制包括SSID、物理地址过滤（MAC）、WEP加密及将802.1x端口控制技术、EAP认证机制和AES加密算法相结合的加密技术。

SSID

SSID（隐藏服务集标识符）一般可以通过终端扫描获取，无线网桥支持隐藏服务集标识符（SSID），即设备不广播SSID，这样无线终端无法自动扫描获取SSID，终端必须主动提供正确的SSID号才能与无线网桥进行关联。

MAC地址过滤

MAC（物理地址过滤控制）是采用硬件控制的机制来实现对接入无线终端的识别。由于无线终端的网卡都具备唯一的MAC地址，若启用MAC地址过滤机制，只有当客户机的MAC地址合法MAC时，无线网桥才允许终端与之通信。

802.1x认证技术

802.1x（端口访问控制技术）是802.11i 无线安全协议族的重要组成部分，802.1x是用于无线数据网络的一种增强性网络安全解决方案。当无线终端与无线网桥关联后，是否可以使用无线网桥的服务取决于802.1x的认证结果。如果认证通过，则设备为终端打开这个逻辑端口，否则不允许用户上网。802.1x采用 Radius架构对终端用户进行认证，支持扩展认证方式（EAP）包括：X.509（数字证书）, EAP-SIM（SIM卡）, EAP-TLS, EAP-TTLS等，提供各种高安全准入控制。

WEP加密

WEP（有线对等保密机制），无线网络实现了802.11协议中基于共享密钥的加密机制，称为“有线对等保密WEP”(Wired Equivalent Privacy)的技术，WEP是一种基于RC-4算法的40bit或128bit加密技术。移动终端和无线路由器可以配置4组WEP密钥，加密传输数据时可以轮流使用，允许加密密钥动态改变。加密级别高，基本满足普通企业用户需求。

AES算法加密

AES（高级加密标准算法）是802.11i 无线安全协议族的重要组成部分，AES是一种对称的块加密技术，提供比WEP/TKIP中RC4算法更高的加密性能。AES加密算法输出更具有随机性，它比WEP具有更高的安全性，攻击者要获取大量的密文，耗用很大的资源，花费更长的时间破译。利用AES算法加密，无线局域网的安全性会获得大幅度提高，从而能够有效地防御外界攻击。

6.2、无线监控系统的特点及优势

本系统采用802.11A/B/G/N及OFDM/QPSK调制技术，具有传输距离远，接收灵敏度高、非视距传输距离远，图像清晰流畅的特点.主要解决移动，远程无线实时视频传输。其优点体现在以下几个方面:

可无线铺设：

传统的有线网络必须挖沟布线或立杆架设，不但耗时、耗力、耗费，还将破坏环境、影响人们的生产、生活。升级、扩容还将造成重复建设，二次污染。无线网络避免了传统网络的巨额投资和复杂铺设。

非视距传输：无线网络可以轻松实现NLOS配置，与无线网络有直接视距的用户先接收无线信号，然后再通过接力的方式把信号通过另外的设备转发到下一个点。

具备高带宽：

无线通信的物理特性决定了通信传输的距离越短就越容易获得高带宽。在无线网络中，一个节点不仅能传送和接收信息，还能充当路由器。由于每个短跳的传输距离短，所需的功率较小，节点之间的信号干扰也较小，网络信道质量和信道利用率大大提高，使网络带宽高达300Mbps。远非3G的7~8 Mbps带宽可比。

可兼容性强:

采用标准的802。11a/b/g/n等制式，可广泛地兼容无线终端客户。更高的网络带宽和顺畅的多跳传输，可同时承载视频、音频、流媒体等多格式信号顺畅传输。

无障碍架设:

无线网络监控能够以*低的成本为偏远山区及布线困难的森林、沟壑、高原、荒漠、度假村、旅游场所等提供*便捷的通信接入服务，解决了复杂地形地貌的架/铺设困难和传输死角，直线传输距离点对点*远可达50km，仍然保持高带宽。

移动的网络:

提供很好的移动漫游能力，支持终端时速在160km/h公里以下的运动无线传输，在移动过程中仍然可以保持稳定的无线连接，及高质量的移动视频传输。满足了突发事件的应急通讯及日常移动巡逻监控的应用。

可快速组网：

安装无线网络监控非常简单，将设备从包装盒里取出，接上电源就行了。由于极大地简化了安装程序，用户可以很容易增加新的节点来扩大无线网络的覆盖范围和增加宽带容量。使展览馆、会议厅、运动场所、灾难救援的随时应急组网，扩容、升级、移动、撤消等轻松实现。

不间断网络：

无线网络的自组网、自修复、多跳特性，使其在某一节点出现故障或干扰时，自动跳接到临近干扰小的频点上，继续传输而不受影响。传统的单跳技术若在某一节点出现故障将使整个网络陷于瘫痪！

结构灵活性：

无线网络监控能够自我修复、自动平衡及动态分配各节点的通信负载。有效避免了传统多人同时上网时造成的单个节点通信拥塞和系统运行缓慢甚至瘫痪等问题。小巧的系统更降低了自然界与人为的破坏概率，减少了设备成本和系统维护的人力、物力投入。

专用网:

无线监控系统是独立于其他有线监控的网络系统，是部队内部独立、统一的管理平台。实现对边境地区范围内实时、随时、随地的上网监控、维护和管理。

可管理性强：

具有良好的远程监控、维护、升级、准确判断故障等功能，使网络管理人员能及时方便地掌握诸如网络拓扑结构、网络性能统计、系统故障状况等信息，便捷地对网络进行统一调配与维护，确保无线网络随时随地处于良好的工作状态，并能对无线用户的接入实现控制、鉴权、认证、计费等操作。

6.3、无线网络传输扩展优势

采用基于IP/TCP协议的传输，采用了高频传输机制和高速率网桥，可以有效可以避开其他信号的干扰，同时组网灵活，系统扩容性强，后续项目增加摄像机方便接入现有系统。同时利用了无线网络视频传输，还可以同时实现无线控制等功能

七：设备参数

LA-5810-N高性能无线网桥

外 观

LA-5810-N扩频数字微波简介：

LA-5810-N是一款非常灵活的网桥,设备根据项目实际需要可搭配置5.8G 300M，根据不同需求射频可选配400/800毫瓦主板，根据不同传输距离和实际运用要求环境选配不同增益和角度的双极化天线。LA-5810N搭配LA-5837或LA-5839使用，可实现点对点，对点多点2～5公里无遮挡环境条件下传输网络视频、数字信号传输。经过多年的行业应用，设备性能稳定、可靠、安装调试简单。适合应用在各类厂矿、森林防火、道路监控、港口码头、油田、大型工厂、生态养殖、平安城市监控等上面。设备运用了802.11a/n协议，非常适合在远距离条件下传输各类网络视频信号，包括网络标清 720P  1080P等。

特点和优势
● 性能优异：符合IEEE 802.11a/n标准，采用MIMO、OFDM技术；
● 组网灵活：支持无线接入点/无线客户端/桥接/中继；
● 接收灵敏度高、同样距离获得更好的数据流
● 超高传输速率：满足远踞离标清、高清网络视频信号、网络数据传输
● 现场频谱扫描软件：可以扫描5.8GHz全频段，并给出信号强度、具体频点、信道，方便工程调试；
● 信道频宽：通过软件可控每个信道的频宽20MHz 、40MHz，有效利用频点资源，优化无线链路，特别有利于大规模的视频数据传输业务；
● 多重安全措施：支持WEP，WPA，WAP2和802.1x，支持国际标准的AES/TKIP；
● 带宽管理：带宽控制以1M为单位，具有完善的QoS服务品质保障；
● 天线校整：WEB界面自动显示接收电平值，方便工程施工、测试；
● 带宽测试：提供收发带宽测试，无须第三方测试软件，方便工程安装调试；
● IP工具软件：当您忘记无线设备IP地址时，可以用（uconfig）工具软件搜索设备的IP地址；
● 中英文WEB管理，同时支持Telnet，监控管理更方便；支持配置文件导入/导出和软件升级；
● 网络管理：基于WEB远程管理或SNMP集中管理；
● 防风、防雨、防晒、防尘、防震以及散热设计。

技术指标

5.8G 29dbi双极化定向天线

频率范围 -MHz         ：5150-5850

增益：29 x2

驻波比：≤1.5

水平面波瓣宽度－°：5°

垂直面波瓣宽度－°：5°

前后比 F/B Ratio-dB  >35

极化 ：垂直和水平

输入阻抗-Ω：50

*大功率 -W ：100

接头型号：N -K

天线尺寸：Φ0.6

重量KG：5.5

支撑杆尺寸：Ø50~Ø75
抗风速：60

LA-POE5-48以太网防雷模块

*大持续工作电压                                  5V

标称放电电流（8/20μs）                      3kA

*大通流容量（8/20μs）                      5kA

限制电压

（10/700μs）          芯线-芯线                    ≤25V

                                   芯线-地                        ≤500V

响应时间                                                  1ns

适应传输速率                                          100Mbps

插入损耗                                                  ≤0.5dB

保护线路                                                  1/2，3/6

接头形式                                                  RJ45

电源部分                                                        

工作电压                                                  48V DC

*大持续工作电压                                  60V DC

负载电流                                                  250mA

标称放电电流（8/20μs）                      5kA

*大通流容量（8/20μs）                      10kA

保护水平（8/20μs）                              250V

保护线                                                      4/5-7/8

尺寸（不包括接地线）                          105×52×28mm

LA-R60NF-1/4天线防雷器

工作频率范围    2.3-6.0GHz

持续工作电压    ≤70V

*大通流容量（8/20μs）    60kA

限制电压（10/700μs）        ≤100V

电压驻波比        ≤1.2

插入损耗   ≤0.15dB

接头形式   N-K/J

工作环境   温度-40～+85℃
相对湿度                          ≤95％(25℃

八：设备清单