建筑工地无线视频监控
设计方案
一、无线传输的特点
无线技术具有多方面的优势,经过多年的发展、实践应用,技术已经成熟稳定,被广泛应用在了各种行业。通过建立无线局域网络,实现无线数据通讯,具有安装开通快捷、维护迁移方便、造价低等诸多特点。
1、可靠的通信
采用DSSS传输和CCK调制编码技术进行无线通讯,抗射频干扰强。直接序列扩频技术的采用,提供了良好的无线网络安全性,网络冲突避免技术的采用,大大提高了无线带宽的利用效率。同时全系列的智能放大器和系列天线产品,具有理想的接收灵敏性,能够提供强大和可靠的无线传输。
2、低成本
由于不需要线缆,无线链路可传输几十公里的距离,也可提供多点接入,允许几十个用户同时接入到无线网络中,从而可以大大节省网络建设成本。
比较内容
X.25专网
双绞线网
无线网
光纤网
速率
2.4K—28.4K
100M—1000M
2M,4M,11M
22M,36M,54M
10M—1000M
设备费(对)
8000---16000
500---1000
5000---20000
10000以上
使用费
7000元以上
无
无
场合
慢速的网络
100—1000M网
11M---54M
骨干网
误码率
中等
低
很低
很低
协议与联网能力
小型网
各种网络应用
各种网络应用
各种网络应用
响应能力
中等
快
较快
很快
可靠性
一般
高
较高
很高
3、灵活性
由于没有线缆的限制,您可以随心所欲的增加工作站或重新配置工作站,真正做到ANY TIME ANY WHERE。
4、移动性
由于设备允许在任何时间、任何地点访问网络数据,而不是在指定的地点,所以用户可以在网络中自由漫游。
5、快速安装
无须施工许可证,不需要大量的开挖沟槽和在墙面布线,所以安装工作非常简单快捷,同有线网络的安装相比,无线网络不需要花费大量的劳动力成本,这也是实现无线网络灵活性的一个主要原因。
6、高吞吐量
可实现11Mbps至54Mbps的连接速度,最新的无线标准支持300Mbps,远远高于T1/E1线路速率。
7、抗干扰性强
抗干扰性是扩频通信的主要特性之一,比如信号扩频宽度为100倍,窄带干扰基本不起作用,而宽带干扰的强度降低了100倍,如要保持原干扰强度,则需加大100倍总功率,这实质上是难以实现的;因信号接收需要扩频编码进行相关解扩处理才能得到,所以即使以同类型信号进行干扰,在不知道信号的扩频码的情况下,由于不同扩频编码之间的不同的相关性,干扰也不起作用。
8、隐蔽性好
因为信号在很宽的频带上被扩频,单位带宽上的功率很小,即信号功率谱密度很低,信号淹没在噪声之中,别人很难发现信号的存在,加之不知道扩频码,很难拾取有用信号,而极低的功率谱密度也很少对于其他通讯设备构成干扰。
9、抗多径干扰
在无线通信中,抗多径干扰问题一直是难以解决的问题,利用扩频编码之间的相关特性,在接收端可以用相关技术从多径信号中提取分离出最强的有用信号,也可以把多个路径来的同一码序列的波形相加使之得到加强,从而达到有效的抗多径干扰。
10、多级安全性
一般无线设备都支持ESSID认证,MAC地址访问限制列表和WEP等加密功能,多种安全管理方式可以充分保护用户数据的私密性。
11、保护投资
无线技术是未来网络的发展方向,可实现向未来技术的平滑升级,无须更换设备重复投资。设备安装拆卸容易,可以重复使用,保护投资性好。
二、无线链路系统设计
无线链路主要为监控图像和采集的数据提供传输通道,利用成熟的无线技术,把各个监控点的图像传送到监控中心。根据天津军粮城示范镇建筑工地规划特点,主要对三个工地中门口和钢筋区域进行重点监控,利用数字无线和模拟无线相结合的方式做视频汇聚。
项目部东边的建筑工地监控点位布置:在南边门口处放置一个定点监控摄像头;在南门旁边的钢筋区域安装一个动点监控摄像头;在西边的塔吊上安装一个定点模拟摄像头,监控就近的钢筋区域。
项目部对面靠近东边的建筑工地监控点位布置:在门口附近的办公室二层楼北边安装一个定点摄像头,监控门口进出车辆;在办公室的南边安装两个动点摄像头,监控附件的两个钢筋区域。
项目部对面靠近西边的建筑工地监控点位布置:在北边的两个门口各安装一个动点摄像头,监控门口进出车辆;在墙的木架上安装一个动点摄像头,用于监控中间的钢筋区域。
每个建筑区域放置三个摄像机,利用视频服务器将数字型号转换成模拟信号,通过无线网桥传到项目部的监控中心,实现领导对各个监控点的观测和控制。建筑工地监控原理图如下:
2.1 系统组成
无线视频监控系统是通过摄像机等前端采集设备采集视频图像,图像经过视频压缩编码模块压缩后,再通过智能无线通讯技术传输到控制中心,实现视频数据的交互、发送/接收、加解密、链路的控制维护等功能。整个无线系统结构简洁明了,扩展性好,能适应多变的监控要求,被广泛应用于工厂企业、水利、油田、电力等行业。
建立一套无线视频监控系统主要由以下三部分组成:
前端信号采集子系统
信号传输子系统
远程监控子系统
2.1.1 前端信号采集及处理
前端设备由摄像机、云台、解码器、防护罩、支架、报警探测器、拾音器等组成,负责视频信号、音频信号和报警信号的采集。
前端的信号采集子系统实现的功能是从普通的视频摄像头中捕捉瞬时的视频信号,通过视频服务器将模拟信号编码、压缩,转换成数字信号。视频服务器负责把音、视频信号和报警信号通过局域网传输到远程客户端,同时可以接收客户端发送的云台控制信号和音频对讲信号。它采用先进的H.264压缩方式,除具有图像清晰流畅的特点外,还具有空间小,实时性好等优势,该模块支持不同的压缩比和图像大小,也可以根据需要选择不同图像大小。
2.1.2 信号传输子系统
信号传输子系统的功能是将前端采集压缩后的视频数据通过局域网传送到监控中心,在本次系统中采用的是无线网络传输,远程的用户通过无线IP网络可远程的监视前端设备。
传输子系统主要由无线网桥,天线等组成。视频信号经由监控前端转换压缩成网络数据包,经无线网桥通过微波传送到本地监控中心,供监控人员浏览或存储到服务器进行保留。整个传输链路要求稳定、可靠、带宽大,特别是要满足远程用户的带宽需求。无线传输还要求相互之间可视,才能提供更远的传输距离和更大的带宽。
监控人员通过网络传送控制信号,对监控前端摄像机的镜头及云台进行远程控制,以此选择不同监控范围进行观察,提高远程监控效果。对于摄像机的控制信号都要接入到视频服务器,经过视频服务器压缩转换后,再通过IP网络传输,在控制中心不需要专门的控制线缆和控制键盘进行控制,这样就可以大大减少施工难度和工作量。
2.1.3 远程监控子系统
监控中心需要一台服务器和显示设备。启动服务后,就等待各个监控终端的连接,通过显示设备实时地监控设备的运行情况,对于始终在线模式的终端,可以按照需要查询当前的图像情况,也可以自动不停地记录监控点的图像变化。
监控服务器可以使用专门