礦區(qū)無線視頻監(jiān)控作為高危行業(yè)之一，安全生產(chǎn)始終是頭等大事。由于礦區(qū)環(huán)境復(fù)雜，井下作業(yè)遠離地面，地形復(fù)雜，環(huán)境惡劣，所以容易發(fā)生事故，對井下作業(yè)的視頻監(jiān)控是礦區(qū)安全生產(chǎn)的一個重要環(huán)節(jié)。
面對礦區(qū)復(fù)雜的地理環(huán)境，深圳萊安科技的產(chǎn)品可以突破地域環(huán)境的制約，以其高度的靈活性、便捷性、高帶寬、移動性、低成本、保護用戶投資等特性成為礦區(qū)視頻監(jiān)控的最佳網(wǎng)絡(luò)解決方案。
無線數(shù)字監(jiān)控是無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展至今最為廣泛的應(yīng)用之一。在森林，水利，郊野公園等地方，監(jiān)控點和中央控制中心相距較遠并且位置較分散，利用傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)布線的方式不但成本非常高，而且一旦遇到河流山脈等障礙時，有線網(wǎng)絡(luò)更是束手無策。有線網(wǎng)絡(luò)可擴充性、靈活性差，一旦要增加或者減少監(jiān)測點，將會帶來新的施工周期。
此時，無線網(wǎng)絡(luò)無可比擬的優(yōu)勢就體現(xiàn)了出來，利用無線網(wǎng)絡(luò)橋接技術(shù)，可以將多個監(jiān)測點與中央控制中心連接起來，快速搭建，可以在最短的時間內(nèi)迅速建立起無線網(wǎng)絡(luò)鏈路，將多個分離的網(wǎng)絡(luò)連接起來，通過無線網(wǎng)橋進行數(shù)據(jù)傳輸。從而構(gòu)建起無線實時監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。
一、方案概述
隨著基于擴頻技術(shù)的無線局域網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，802.11N傳輸技術(shù)突破了傳統(tǒng)a/b/g低速率傳輸容量的瓶頸，實現(xiàn)百萬高清視頻、音頻，數(shù)據(jù)無線傳輸集成應(yīng)用得到了飛躍性發(fā)展。
無線遠程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)能將視頻、音頻、數(shù)據(jù)集合在一起通過無線寬帶網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備進行點對點或點對多點無線傳輸，是一套集視頻監(jiān)控、聲音監(jiān)控、環(huán)境檢測數(shù)據(jù)、報警、資料存儲和查詢、站點集中管理等一體的高級多媒體監(jiān)控管理系統(tǒng)。系統(tǒng)應(yīng)基于TCP/IP協(xié)議，視頻采用H.264編碼技術(shù)，實現(xiàn)百萬高清的視頻信號。實現(xiàn)單播、廣播、組播功能，將監(jiān)控的功能與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)完美結(jié)合，具有高可靠性，高集成度。無線產(chǎn)品具有體積小、功能強、易管理、易操作、易安裝，網(wǎng)絡(luò)遠程管理等特點。
標(biāo)準(zhǔn)化：無線網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)就是要實現(xiàn)在無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上的圖像傳輸和共享。應(yīng)能遵循網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和傳輸標(biāo)準(zhǔn)的要求。
可擴展性：由于用戶以后的需求會不斷發(fā)展，監(jiān)控數(shù)量將隨之?dāng)U大，只要增加前端設(shè)備，不用添加其他附加設(shè)備，以保證用戶的投資。
可用性和可靠性：考慮用戶的實際情況，選用的設(shè)備應(yīng)采用嵌入式的操作系統(tǒng)，減少其他因素造成故障的可能性。
支持網(wǎng)絡(luò)高分辨率：隨著網(wǎng)絡(luò)高清的迅速發(fā)展，高清視頻監(jiān)控已經(jīng)成為主流，基于802.11n傳輸技術(shù)能最大支持高清網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸要求。
二、方案設(shè)計原則
2.1、技術(shù)概括
該系統(tǒng)應(yīng)能完成對監(jiān)視區(qū)域的人員、設(shè)備運行、現(xiàn)場四周全過程的跟蹤及視像記錄，尤其是一些重點防范區(qū)域的全部人員活動、工作情況。
先進性
選用先進的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和技術(shù),使網(wǎng)絡(luò)在今后一定時期內(nèi)保持技術(shù)上的先進性。
開放性
網(wǎng)絡(luò)設(shè)計及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型遵從國際、國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，使網(wǎng)絡(luò)具有開放性和兼容性，本方案所選用的產(chǎn)品能夠與當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)設(shè)備兼容或提供相應(yīng)接口。
安全性
系統(tǒng)將利用多SSID、VLAN隔離、支持多種認(rèn)證方式等功能為系統(tǒng)提供安全解決方案，同時為以后進一步的安全措施提供必要的接口。
可管理性
網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)具有良好的可管理性，這點對無線局域網(wǎng)來說尤其重要，因為無線局域網(wǎng)設(shè)備多半鋪設(shè)在人員不容易到達的地方。遠程監(jiān)控、遠程升級、準(zhǔn)確判斷故障等功能能夠使網(wǎng)絡(luò)管理人員能方便及時地掌握諸如網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)性能統(tǒng)計、網(wǎng)絡(luò)故障等信息，能簡便地對網(wǎng)絡(luò)進行統(tǒng)一配置和調(diào)整，確保網(wǎng)絡(luò)工作在良好狀態(tài)。
可拓展性
網(wǎng)絡(luò)設(shè)計在充分考慮當(dāng)前情況的同時，必須考慮到今后業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，留有充分的升級和擴充的可能性，在每個覆蓋區(qū)域內(nèi)，我們將保留一定的信道以便今后擴展。
2.2系統(tǒng)的組成和功能
系統(tǒng)組成
整個無線數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)有三部分組成：前端監(jiān)控、數(shù)據(jù)回傳、終端落地。前端監(jiān)控主要就是負(fù)責(zé)各個景區(qū)重點位置的監(jiān)控。數(shù)據(jù)回傳分為兩個步驟：就近匯聚、主干傳輸；就近匯聚是把多個節(jié)點的數(shù)據(jù)匯集到一個節(jié)點上再通過該節(jié)點回傳數(shù)據(jù)管理中心。終端落地指數(shù)據(jù)回傳至管理中心后數(shù)據(jù)的接入。
系統(tǒng)功能
無線數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)除了體現(xiàn)出數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的功能外還突出了無線傳輸功能；即遠程控制攝像機、遠程實時監(jiān)控、遠程實時通話、無線入網(wǎng)、多用戶接入、多鏈路傳輸?shù)取?/span>
2.3系統(tǒng)設(shè)計依據(jù)
JGJ/T 16-92 《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》
GA/T75-94 《安全防范工程程序與要求》
GB50198—94 《民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》
GBJ79-85 《工業(yè)企業(yè)通信接地設(shè)計規(guī)范》
GBKJ-90 《通信系統(tǒng)機房設(shè)計》
GB50057-94 《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》
GB50054-95 《低壓配電設(shè)計規(guī)范》
GBJ232—82 《電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范》
GBJ93—86 《工業(yè)自動化儀表工程施工及驗收規(guī)范》
92DQ5 華北標(biāo)辦《建筑電氣通用圖集》
GA/T 70—94 《安全防范通用圖形符號》
GBJ115—87 《工業(yè)電視系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》
GB7401—87 《彩色圖象質(zhì)量主觀評測方法》
其他有關(guān)弱電技術(shù)設(shè)計要求和規(guī)范
三、無線監(jiān)控系統(tǒng)搭建
無線傳輸解決方案
3.1需求情況：
在礦區(qū)有12臺高清網(wǎng)絡(luò)攝像機的信號要傳回監(jiān)控中心，中間有遮擋，需要中轉(zhuǎn)兩次才能傳回監(jiān)控中心，其中監(jiān)控點到山頂之間距離為500米，山頂中轉(zhuǎn)點到鐵塔之間距離為10公里，鐵塔到監(jiān)控中心距離為20公里。
3.2需求解決方案：
前端網(wǎng)絡(luò)攝像機的信號有八個點是獨立用LA-5830F無線網(wǎng)橋來發(fā)射，還有四個點是兩臺攝像機匯集后共用兩臺LA-5830F無線網(wǎng)橋來發(fā)射，發(fā)射端一共需要十臺LA-5830F作為發(fā)射；
第一個中轉(zhuǎn)點山頂用現(xiàn)兩臺LA-5810-N無線網(wǎng)橋+兩個90度雙極化板狀天線作為接收，兩臺無線網(wǎng)橋的信號通過交換機轉(zhuǎn)發(fā)后再用一臺LA-5810-N無線網(wǎng)橋+5.8G 29dbi雙極化碟型天線來發(fā)射；
第二個中轉(zhuǎn)點鐵塔用一臺LA-5810-N無線網(wǎng)橋+5.8G 29dbi雙極化碟型天線為接收，這臺無線網(wǎng)橋的信號通過交換機轉(zhuǎn)發(fā)后再用一臺LA-5810-N+5.8G 32dbi雙極化碟型天線作為發(fā)射（此設(shè)備傳輸距離為二十公里）；
監(jiān)控中心用一臺LA-5810-N+5.8G 32dbi雙極化碟型天線作為接收，這臺無線網(wǎng)橋的信號可直接進到數(shù)字矩陣或者硬盤錄像機（NVR）存儲顯示。
3.3系統(tǒng)示意圖：
3.4無線監(jiān)控系統(tǒng)的特點及優(yōu)勢
本系統(tǒng)采用802.11A/B/G/N及OFDM/QPSK調(diào)制技術(shù)，具有傳輸距離遠，接收靈敏度高、非視距傳輸距離遠，圖像清晰流暢的特點.主要解決移動，遠程無線實時視頻傳輸。其優(yōu)點體現(xiàn)在以下幾個方面:
可無線鋪設(shè)：
傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)必須挖溝布線或立桿架設(shè)，不但耗時、耗力、耗費，還將破壞環(huán)境、影響人們的生產(chǎn)、生活。升級、擴容還將造成重復(fù)建設(shè)，二次污染。無線網(wǎng)絡(luò)避免了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的巨額投資和復(fù)雜鋪設(shè)。
非視距傳輸：無線網(wǎng)絡(luò)可以輕松實現(xiàn)NLOS配置，與無線網(wǎng)絡(luò)有直接視距的用戶先接收無線信號，然后再通過接力的方式把信號通過另外的設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)到下一個點。
具備高帶寬：
無線通信的物理特性決定了通信傳輸?shù)木嚯x越短就越容易獲得高帶寬。在無線網(wǎng)絡(luò)中，一個節(jié)點不僅能傳送和接收信息，還能充當(dāng)路由器。由于每個短跳的傳輸距離短，所需的功率較小，節(jié)點之間的信號干擾也較小，網(wǎng)絡(luò)信道質(zhì)量和信道利用率大大提高，使網(wǎng)絡(luò)帶寬高達300Mbps。遠非3G的7~8 Mbps帶寬可比。
可兼容性強:
采用標(biāo)準(zhǔn)的802.11a/b/g/n等制式，可廣泛地兼容無線終端客戶。更高的網(wǎng)絡(luò)帶寬和順暢的多跳傳輸，可同時承載視頻、音頻、流媒體等多格式信號順暢傳輸。
無障礙架設(shè):
無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控能夠以最低的成本為偏遠山區(qū)及布線困難的森林、溝壑、高原、荒漠、度假村、旅游場所等提供最便捷的通信接入服務(wù)，解決了復(fù)雜地形地貌的架/鋪設(shè)困難和傳輸死角，直線傳輸距離點對點最遠可達50km，仍然保持高帶寬。
移動的網(wǎng)絡(luò):
提供很好的移動漫游能力，支持終端時速在160km/h公里以下的運動無線傳輸，在移動過程中仍然可以保持穩(wěn)定的無線連接，及高質(zhì)量的移動視頻傳輸。滿足了突發(fā)事件的應(yīng)急通訊及日常移動巡邏監(jiān)控的應(yīng)用。
可快速組網(wǎng)：
安裝無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控非常簡單，將設(shè)備從包裝盒里取出，接上電源就行了。由于極大地簡化了安裝程序，用戶可以很容易增加新的節(jié)點來擴大無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍和增加寬帶容量。使展覽館、會議廳、運動場所、災(zāi)難救援的隨時應(yīng)急組網(wǎng)，擴容、升級、移動、撤消等輕松實現(xiàn)。
不間斷網(wǎng)絡(luò)：
無線網(wǎng)絡(luò)的自組網(wǎng)、自修復(fù)、多跳特性，使其在某一節(jié)點出現(xiàn)故障或干擾時，自動跳接到臨近干擾小的頻點上，繼續(xù)傳輸而不受影響。傳統(tǒng)的單跳技術(shù)若在某一節(jié)點出現(xiàn)故障將使整個網(wǎng)絡(luò)陷于癱瘓！
結(jié)構(gòu)靈活性：
無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控能夠自我修復(fù)、自動平衡及動態(tài)分配各節(jié)點的通信負(fù)載。有效避免了傳統(tǒng)多人同時上網(wǎng)時造成的單個節(jié)點通信擁塞和系統(tǒng)運行緩慢甚至癱瘓等問題。小巧的系統(tǒng)更降低了自然界與人為的破壞概率，減少了設(shè)備成本和系統(tǒng)維護的人力、物力投入。
專用網(wǎng):
無線監(jiān)控系統(tǒng)是獨立于其他有線監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，是部隊內(nèi)部獨立、統(tǒng)一的管理平臺。實現(xiàn)對邊境地區(qū)范圍內(nèi)實時、隨時、隨地的上網(wǎng)監(jiān)控、維護和管理。
可管理性強：
具有良好的遠程監(jiān)控、維護、升級、準(zhǔn)確判斷故障等功能，使網(wǎng)絡(luò)管理人員能及時方便地掌握諸如網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)性能統(tǒng)計、系統(tǒng)故障狀況等信息，便捷地對網(wǎng)絡(luò)進行統(tǒng)一調(diào)配與維護，確保無線網(wǎng)絡(luò)隨時隨地處于良好的工作狀態(tài)，并能對無線用戶的接入實現(xiàn)控制、鑒權(quán)、認(rèn)證、計費等操作。
