水庫無線數(shù)字微波傳輸監(jiān)控系統(tǒng)技術方案(共13頁)

1、水庫無線數(shù)字微波傳輸監(jiān)控系統(tǒng)技術方案 一、項目概述水作為人類賴以生存的資源，其的高效利用是現(xiàn)今社會發(fā)展的主流，同時卻是一個亟待解決的難題。水庫在水的管理方面具有舉足輕重的作用，對水庫實行科學、安全、自動的管理，在現(xiàn)階段已是一個符合我國國情而又非常迫切的要求。由于水庫的面積廣大、 地形復雜等原因，實現(xiàn)有線監(jiān)控的難度很大，即便付出較大的費用與施工代價，建立起來，都很容易在風水雨打和人為施工中遭到破壞。根據此種狀況，我公司提出了無線遠距離進行實時圖像監(jiān)控的合理化設計方案。  二、公司簡介深圳市榮通達科技有限公司位于深圳寶安大道裕興第二科技園，是一家新崛起的具有

2、強大技術實力的高新技術企業(yè)。公司主要從事無線通信設備軟硬件的設計、研制、開發(fā)、生產和服務，并為用戶提供系統(tǒng)集成服務。作為專業(yè)無線應急機動通信傳輸產品的廠家，公司提供高品質軍警級的系列無線圖像傳輸設備、應急多媒體衛(wèi)星通信設備、數(shù)字網絡傳輸設備等產品，廣泛應用于武警、公安、武警、國防、安全、交通、人防等系統(tǒng)，多次成功保障了反恐防爆、災害救援等國家重大活動，得到了用戶的一致好評。公司研發(fā)隊伍由一批射頻/基帶技術、軟件無線電、MPEG2/MPEG4/H.264編解碼、數(shù)字圖像處理、嵌入式設備等領域的資深專家組成，在行業(yè)內有均有6年以上的研發(fā)經驗，主要針對無線寬帶視頻、數(shù)據傳輸?shù)能浖⒂布拈_發(fā)。作為國

3、內COFDM技術的先驅，2004年公司開始獨立推出具有世界一流水準的高擴展性正交編碼頻分復用板卡和整機設備，同時針對專有用戶，集成了寬帶、窄帶正交頻分復用技術和高等級數(shù)字加密技術。公司所研制生產的數(shù)字無線圖象傳輸設備包括穿戴、雙頻、單兵、車載、船載、機載等全系列，設備按嚴格國家相關法規(guī)和行業(yè)規(guī)范合法研制，其電磁兼容性和各類指標符合相關規(guī)定。其中穿戴、雙頻、單兵設備全屏蔽，符合EMC和輻射標準，并參照軍品設計生產；所有設備主要配件采用國內和國際知名品牌，確保性能指標和可靠性，并執(zhí)行嚴格的出廠各種檢驗。公司緊密跟蹤國際國內 IT 行業(yè)最新的市場和技術發(fā)展趨勢，在無線擴頻傳輸設備

4、、數(shù)據通信系列產品方面研發(fā)了一系列產品，如E1數(shù)據傳輸、雙向無線COFDM網橋等，形成了一套自主核心技術體系，為我們的客戶提供更加全面的解決方案。     三、用戶需求分析3.1 需求分析在水庫中實現(xiàn)無線遠程監(jiān)控，首先得解決無市電供應的困局，根據現(xiàn)場實際情況需要，我公司建議水庫內建立4個監(jiān)測點，每個點設立兩個槍機攝像頭，再由2路的網絡視屏服務器轉換連接到無線數(shù)字微波設備進行傳輸。本劇我們的了解，本方案包括以下設備：1. 采集傳感設備：通過傳感器采集水庫的容量、水質、水面情況、水岸情況、天氣等狀態(tài)。采集設備可根據需要重新部署。

5、2. 清晰視頻設備：采用高清攝像頭采集水庫現(xiàn)場的視頻和圖像數(shù)據。3. 無線傳輸設備：環(huán)境數(shù)據通過無線方式進行局部和遠程傳輸，方便項目部署和未來的擴展性。4. 監(jiān)視操作臺：使用液晶監(jiān)視器對水庫的全部參數(shù)如容量、水質進行統(tǒng)一監(jiān)控，方便管理，同時便于工作人員、領導及同行交流時的參觀、演示。3.2 方案優(yōu)勢：設計實現(xiàn)水庫無人執(zhí)守及安全監(jiān)控，滿足以下功能： 1、汛期的水庫安全防衛(wèi)工作，時刻注意水庫的水位，如果水位到了警戒線，有了險情，馬上報警。     2、能夠隨時檢測水庫中水的水質，并將信息傳到遠端，發(fā)

6、現(xiàn)水質超標，馬上報警。 3、水庫水面情況的實時遠端監(jiān)控：水面上是否有漂浮物（如白色垃圾）、漂流物（如泄漏的原油）。 4、水庫水岸情況的實時遠端監(jiān)控：岸上的物體（如人、獸）是否進入危險區(qū)（如閘門口、大堤上），是否有可疑的情況（如有人想要破壞水庫）。 5、水庫重點區(qū)域的防范，隨時注意閘門、大壩的正常工作和穩(wěn)固程度。 6、水庫天氣情況的實時監(jiān)控。 7、遠端控制中心與水庫現(xiàn)場的語音通訊，遇到情況時能夠做到遠距離的指揮工作。 8、可以在中控室直接對水庫的閘門進行控制，進行水資源調配。     &

7、#160; 四、方案設計4.1 設計原則本方案遵循技術先進、功能齊全、性能穩(wěn)定、節(jié)約成本等原則。并綜合考慮施工、維護及操作因素，并將為今后的發(fā)展、擴建、改造等因素留有擴充的余地。先進性：所謂先進是指要求采用的產品和系統(tǒng)是當代先進計算機技術的應用成果，具有一定的前瞻性，特別是符合計算機和網絡通信技術最新發(fā)展潮流并且應用成熟的系統(tǒng)。保密性和安全性：必須符合國家的安全標準和要求，以保護內部信息特別是密級信息不被非法訪問。系統(tǒng)設計時應充分考慮數(shù)據庫和應用系統(tǒng)的安全性， 建立身份認證、權限認證，徹底屏蔽內外非授權用戶的非法訪問。 智能化：系統(tǒng)中采用的產品和系統(tǒng)本身

8、必須具有智能特征，比如自主編程、記憶功能、主動檢測等；前端設備與系統(tǒng)必須有良好而可靠的通訊能力和故障自動檢測、報警功能等等。網絡化：在計算機網絡技術高度發(fā)展和廣為應用的信息社會，設計完成的監(jiān)控系統(tǒng)中所采用的產品和系統(tǒng)，必須與計算機網絡技術相結合，實現(xiàn)各個子系統(tǒng)的信息共享，才能適應時代的前進、技術的進步，滿足更廣范圍巡查的要求。實用性：我們這里講的實用是指要求所采用的產品和技術經過了市場的考驗，能滿足目前監(jiān)控系統(tǒng)的需要而無華而不實之嫌，決不搞盲目投資、浪費資金。兼容性：考慮到國家已建成的或在建的水利信息系統(tǒng)，本系統(tǒng)能與相關的信息系統(tǒng)接軌和共享數(shù)據。成功應用：系統(tǒng)設計采用的產品和系統(tǒng)，必須是經過了

9、一定時間市場考驗的成熟產品，特別是在國內應該有成功的應用案例。合理配置：系統(tǒng)設計時，應對需要實現(xiàn)的功能進行合理的配置，并且這種配置應該是可以被改變的，甚至在工程完成后，功能、配置的改變也是可能的和方便實現(xiàn)的。良好操作：系統(tǒng)的前端產品和系統(tǒng)軟件均具有良好的學習性和操作性。特別是操作性，應使一般水平的管理人員，在粗通電腦操作的情況下通過培訓能掌握系統(tǒng)的操作要領，達到能完成監(jiān)控任務的操作水平?？煽啃裕涸O計必須遵守的原則是保證系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定運行。這個原則要兼顧到兩個方面：系統(tǒng)運行可靠：系統(tǒng)的運行要求可靠。要求從計算機的配置到系統(tǒng)的配置、前端設備的配置都要仔細考慮這個問題，對所有的設備進行認真的可靠性認

10、證。保存和恢復設置方便：在實際運行中，即使系統(tǒng)的故障率非常低，也會因為各種意想不到的原因而出現(xiàn)問題。所以在系統(tǒng)設計時要考慮到系統(tǒng)設置數(shù)據的方便保存和快速恢復。開放性：即使是最先進的系統(tǒng)，也有隨時間的推移而落后的可能。在系統(tǒng)設計中，我們選用產品和系統(tǒng)時，應充分考慮系統(tǒng)的升級、擴展、維護問題，設計應全面、周到，注意預留到位并留有充分余量,以適應未來發(fā)展需要，主要體現(xiàn)在以下方面：智能化升級：系統(tǒng)的軟件是最有可能升級的，選用的系統(tǒng)管理軟件必須有廠家的免費升級承諾。升級的操作應該相對簡單，由系統(tǒng)管理員即可完成，不需要繁復的操作和專門的技術。模塊化結構：為方便硬件的維護和升級，設計時采用的設備應為高度集成

11、的模塊化產品。由其組成的系統(tǒng)應是模塊化結構。這樣便于系統(tǒng)的維護和升級。經濟性：為了確保投資合理性，要在滿足其它基本原則的基礎上選擇性能價格比最優(yōu)的系統(tǒng)和產品，從而使系統(tǒng)投資物有所值，不造成盲目投資3.2 整體設計由于無電供應，在水庫中應建立太陽能發(fā)電機提供電源。水庫中建立四個監(jiān)控點，每個監(jiān)控點安裝兩個槍機攝像頭，并由網絡視頻服務器連接到無線數(shù)字微波進行傳輸，監(jiān)控中心的交換機接收轉換信息后發(fā)送到監(jiān)控中心的電腦里。整體結構設備示意圖： 五、設計各端分述5.1 太陽能發(fā)電機：太陽能發(fā)電機結構示意圖：   設計擬采用多晶硅太陽電池組件：240

12、W太陽能系統(tǒng)參數(shù)：多晶240W 太陽能板 l 規(guī)格：Specificationsl 電池：多晶硅太陽能電池l Cell：156*78mm*4 l 電池數(shù)量及排片方式： 72(4*9)*4l 模塊尺寸：670*780*50*4l 重量：約6.5kg*4l 溫度系數(shù)：額定工作電流溫度，48?C ±2?Cl 電流溫度系數(shù)：%/K，0.06±0.01l 電壓溫度系數(shù)：mV/K，-(78±10)l 功率溫度系數(shù)：%/K，-(0

13、.5±0.05)l 規(guī)格：RO-240W l 開路電壓：68V l 工作電：48V                                l  短路電流：3.50A  &#

14、160;      l  工作電流：3.69A                             l  最大功率：240W       

15、;                    l  STC：Irrandiance 1000W/m?,Module temperature 25?C Am=1.5太陽能發(fā)電機的功能優(yōu)勢：l 獨立供電，不受地理位置限制、無需消耗燃料，無機械轉動部件，建設周期短，規(guī)模大小隨意。 l 與火力發(fā)電、核能發(fā)電相比，太陽能發(fā)

16、電不會引起環(huán)境污染、安全可靠、無噪聲、環(huán)保美觀、故障率低、壽命長。l 拆裝簡易、移動方便、工程安裝成本低，可以方便地與建筑物相結合，無需預埋架高輸電線路，可免去遠距離敷設電纜時對植被和環(huán)境的破壞和工程費用。l 廣泛應用于各種用電電器上，非常適用于缺電、無電地區(qū)的家庭，鄉(xiāng)村、草原牧區(qū)、山頭、海島、高速公路等偏僻地方的家用電器電器和照明電器上。 l 具有永久性，只要太陽存在，太陽能發(fā)電就可以一次投資而長期使用。 l 太陽能發(fā)電系統(tǒng)可以大中小并舉，大到百萬千瓦的中型電站，小到只供一戶用的太陽能發(fā)電組，這是其它電源無法比擬的。 5.

17、2 前端設計：   前端設計由傳感器、攝像頭、網絡視頻服務器、微波發(fā)射器等組成： 1、傳感器：用于采集水庫的容量、水質、水面情況、水岸情況、天氣等。2、攝像頭：每個監(jiān)控點使用兩個槍機攝像頭進行采集圖像。 CCD攝像機作為現(xiàn)在廣泛運用的監(jiān)控方式，非常成熟實用，圖像清晰度高，效果好且直觀，一旦發(fā)生汛情，監(jiān)控中心可以實時直觀地確定汛情發(fā)生的具體位置。另外，從原理上說，CCD攝像系統(tǒng)的工作壽命比一般的攝像頭高一個數(shù)量級。所以，目前在水庫監(jiān)控系統(tǒng)中，絕大多數(shù)采用的還是CCD攝像機。我們建議采用高清晰度，低照度的彩色CCD攝像機，攝像機感光光譜要

18、寬，對遠紅外線光譜線十分敏感，這樣使得攝像機對火光和由火光引起的燃燒溫度有較高的檢知能力。3、網絡視頻服務器RO-65202路網絡視頻服務器： 產品概述：l 無線視頻服務器可以遠程實時傳輸聲音、視頻圖象控制指令，數(shù)據報警聯(lián)動設備l 無線視頻服務器解決了網絡視頻服務器和CDMA視頻服務器在D1 CIF圖象格式l 不能實時傳輸圖象的問題，還可以同時實時傳輸多路圖象      l 采用最新H.264視頻編碼技術、MP3音頻編碼技術，支持雙向對講l 音、視頻完全同步（唇音同

19、步）  l 內嵌GUI，操作直觀、簡捷，通過485與鍵盤/矩陣接口l 支持遠程云臺控制，支持通道選擇及可編程控制通道巡檢   l 支持動態(tài)IP地址，支持局域網、Internet（ADSL、有線通l 圖像標準：NTSC制或PAL制l 音頻輸入：1路 、2路、4路、8路l 信噪比：80dBl 分辨率： D1、Half D1、CIFl 傳輸幀率：每路視頻，幀率（1-30）/（1-25）連續(xù)可調，根據帶寬自動調節(jié)：l 輸出碼率：16K

20、bps至4Mbps連續(xù)可調；16Kbps至1152Kbps連續(xù)可調l 報警：4路輸入，4路輸出；可以視頻丟失偵測、視頻遮擋偵測、自動報警客戶端聯(lián)動l 圖象抓拍功能：報警時自動抓拍圖象，將實時圖象數(shù)據傳輸?shù)皆O定服務器l 通訊：內嵌，Web  Server 全面支持IE監(jiān)視、控制、設置、升級l 傳輸協(xié)議：TCP/IP 、UDP、MULTICASTl 工作溫度：-10°C - 55°Cl 電源電壓：外置電源、12V輸入l 功耗：6W/9Wl 

21、PAL制D1：704×576；Half D1：704×288 ；CIF：352×288l NTSC制：D1：704×480； Half D1：704×240； CIF：352×240l 音頻：采樣率，32KHz，44.1KHz，48KHz， Mp3壓縮方式4、微波發(fā)射器在水庫設立的監(jiān)控點距離監(jiān)控中心約33公里，根據此種情況，選用傳輸距離（可視距離）為3-5公里型號為RO-5803的5.8GHz300M數(shù)字網橋最為適合。RO-58035.8GHz300M數(shù)字

22、網橋   產品概述：l 用于實時傳輸高質量的音、視頻、控制信號。網絡數(shù)數(shù)據數(shù)字化傳輸l 傳輸TCP/IP、IPX/SPX、NetBEUI、BOOTP、DHCP、Telnet、FTP協(xié)議, 支持SNMP網絡管理l 支持IEEE802.11a/b/G,符合Wi-Fi國際標準，提供64位和128位WEP加密l 支持點 對點、點對多點，監(jiān)控后端無需采集卡，即可直接錄像，遠程互聯(lián)網訪問，實現(xiàn)城區(qū)無線局域網絡傳輸。l 支持DHCP用戶端/服務器動態(tài)IP地址分配，支持 MAC地址過濾，無縫漫游。支持

23、基于WEB方式的管理。l 傳輸速度54M/bps 。l 工作電壓：DC-12V,AC-220Vl 傳輸方式：無線微波。l 傳輸頻率：5.8GHzl 傳輸信號：全數(shù)字。l 傳輸距離：2-3公里(可視距離)。l 發(fā)射功率 :600mW。l 天線增益：15dBl 天線角度：42度l 工作溫度：-20+65度5.3 中繼設計由于水庫的地理環(huán)境、建筑都是較為復雜，在遇到障礙的情況下，需要加上中繼設備使得傳輸?shù)靡皂樌瓿蓚鬏斈康?。中繼設備：安裝兩臺RO-5803的5.8GHz3

24、00M數(shù)字網橋用以傳輸。5.4 后端設計后端由RO-5803 5.8GHz300M數(shù)字網橋接收機接收，同時用網線把接收機接進交換機，最后接進電腦，實現(xiàn)中心實時監(jiān)控各點的功能?？刂浦行氖钦麄€系統(tǒng)的圖像顯示、圖像錄像控制中心，遠程控制功能，向指揮調度 人員提供全面的、清晰的、可操作的、可錄制、可回放的現(xiàn)場實時圖像、聲音消息的廣播， 連接示意圖如下： 六、設計功能特點監(jiān)控功能：在授權的情況下，可以在任意監(jiān)視器上調看任意攝像機監(jiān)控圖像，并可以完成相應的PTZ控制功能；錄像功能：隨時都可以對所監(jiān)控的畫面進行錄像，錄像文件保存15天，以備出現(xiàn)事件后，便于事

25、件分析；當硬盤空間小于設定的容量時，后續(xù)的錄像可自動覆蓋最早的錄像資料。擴展功能：如某區(qū)域監(jiān)控圖像送入某系統(tǒng)專網，該專網相關負責人可在任何終端訪問監(jiān)控系統(tǒng)了解水庫的現(xiàn)實狀況。領導既可以遠程監(jiān)控所屬區(qū)域，也可以遠程下調（檢索）錄像。本著系統(tǒng)既先進、實用、成熟、可靠，又具有開放性、可擴展性好，達到兼顧投資合理、效益最佳的目的。智能化檢索回放功能：視頻服務器錄像提供了智能化快速檢索回放錄像資料的功能?；胤配浵褓Y料時，可按時間、地點、攝像機、報警事件等要素進行檢索，大大降低了檢索時間和復雜程度，使工作人員能迅速地查找到需要的錄像資料，回放速度可調。由于采用了高清晰的視頻數(shù)字壓縮技術和每路最大幀速為25

26、幀/秒的錄像技術，保證了畫面回放清晰流暢，杜絕了圖像馬賽克、邊緣鋸齒等現(xiàn)象。安全性：可靠的網絡遠程管理控制功能，系統(tǒng)可依照分級權限設置，將圖像方便傳送到相關部門和個人，便于市公安分局或市公安派出所等相關部門共享監(jiān)控數(shù)據信息。系統(tǒng)管理功能：    視頻服務器提供強大的軟件管理功能，包括：高度的系統(tǒng)可擴展性；    界面采取模塊化設計，使用戶界面可實現(xiàn)自由的定制擴展，包括界面風格、菜單；     圖形化配置，使配置變得簡單、直觀，實現(xiàn)“解決方案配置”強大的管理功能，使用

27、戶輕松管理系統(tǒng)中所有的攝像機、監(jiān)控設備；自由的電子地圖配置方案，實現(xiàn)多級分層電子地圖；    高度的系統(tǒng)兼容性，可實現(xiàn)多種產品在本軟件下運行及管理；    分布式結構提供無限硬件存儲容量；    連續(xù)的、計劃性的、或以突發(fā)事件為基礎的錄像和事件存儲能力；    強大的視頻搜索引擎，可以按時間、日期、圖像變化率、報警和用戶定義的搜索查看。七、系統(tǒng)維護與維修保養(yǎng)服務    本公司承諾：l 在接到維修通知后，2小時內做出維修響應，4天內趕到現(xiàn)場。并設置服務熱線電話。為投資方提供遠程遙控指導，爭取第一時間解決問題。l 本公司技術人員具備現(xiàn)場維修經驗豐富，能獨立處理技術問題能力的工程師，有完備的投資方設備維修所需的備件庫。l 若現(xiàn)場不能及時修復，需拿回公司維修部的，修復后應立即送返。必要時應提供備用機，以保證投資方的正常業(yè)務開展，l 維護保養(yǎng)及維修工作結束后，我公司工程師應填寫設備管理檔