目 录
第一章 项目概况 ...............................................................................................................................................................................4 1.1项目建设背景 ................................................................................................................................................................... 4 1.2用户需求分析 .................................................................................................................................................................. 4 1.3项目建设目标 .................................................................................................................................................................. 4 第二章 设计依据与原则 ...................................................................................................................................................................6 2.1 设计依据 ......................................................................................................................................................................... 6
2.1.1 遵循标准 ................................................................................................................................................ 6
2.1.2 安装与设计规范 .................................................................................................................................... 6 2.2 设计原则 ......................................................................................................................................................................... 6
2.2.1 先进性原则 ............................................................................................................................................ 6 2.2.2 实用性原则 ............................................................................................................................................ 7 2.2.3 可扩充、可维护性原则 ........................................................................................................................ 7 2.2.4 可靠性原则 ............................................................................................................................................ 7 2.2.5 经济性原则 ............................................................................................................................................ 7
第三章 方案设计 ...............................................................................................................................................................................8 3.1技术要点阐述 .................................................................................................................................................................. 8
3.1.1 无线接入的经济性 ................................................................................................................................ 8
3.1.2 无线传输技术概述 ................................................................................................................................ 8 3.1.3 视频传输技术对比分析 ...................................................................................................................... 10 3.1.4 编码技术阐述 ...................................................................................................................................... 13 3.2无线产品选型 ................................................................................................................................................................ 14 3.2.1 Bitwave无线产品 ............................................................................................................................... 14
3.2.2 Bitwave 产品技术特点 ...................................................................................................................... 15 3.2.3 Bitwave 产品列表 .............................................................................................................................. 17 3.3方案设计 ........................................................................................................................................................................ 18 3.3.1总体链路连接示意图: ......................................................................................................................... 18
3.3.2监控点设计 ........................................................................................................................................... 21 3.3.4中心机房设计 ....................................................................................................................................... 23 3.4 整体方案特点介绍 ....................................................................................................................................................... 25
3.4.1 链路规划(可视,大容量,频率,备份) ...................................................................................... 25 3.4.2 Ip地址规划 ......................................................................................................................................... 25 3.4.3无线安全性设计 ................................................................................................................................... 25 3.4.4监控点扩展性问题 ............................................................................................................................... 25 3.4.5防雷设计 ............................................................................................................................................... 26 3.4.6支架设计及安装 ................................................................................................................................... 27 3.4.7系统备用电源设计 ............................................................................................................................... 27 3.4.8系统安全性综合评述 ........................................................................................................................... 27
第四章 产品清单 ............................................................................................................................................. 错误!未定义书签。 (见附件) ....................................................................................................................................................... 错误!未定义书签。
第五章 产品介绍 ............................................................................................................................................. 错误!未定义书签。 (见附件) ....................................................................................................................................................... 错误!未定义书签。 第六章 售后服务 ............................................................................................................................................. 错误!未定义书签。 6.1售后服务范围 ................................................................................................................................ 错误!未定义书签。 6.2售后服务期限 ................................................................................................................................ 错误!未定义书签。 6.3售后服务计划 ................................................................................................................................ 错误!未定义书签。 6.4售后服务条款 ................................................................................................................................ 错误!未定义书签。 6.5服务收费 ........................................................................................................................................ 错误!未定义书签。 6.6问题协商 ........................................................................................................................................ 错误!未定义书签。 第七章 附件 ..................................................................................................................................................... 错误!未定义书签。 附件一 公司介绍 ................................................................................................................................. 错误!未定义书签。 附件二 部分成功案例 ......................................................................................................................... 错误!未定义书签。
江苏常州平安城市 .................................................................................................................. 错误!未定义书签。 北京龙庆峡项目 ...................................................................................................................... 错误!未定义书签。 河北邯郸交通局电子眼 .......................................................................................................... 错误!未定义书签。 江苏如东景区项目 .................................................................................................................. 错误!未定义书签。 山西煤矿无线监控项目 .......................................................................................................... 错误!未定义书签。 深圳某局工地 .......................................................................................................................... 错误!未定义书签。 郑州经济开发区无线覆盖 ...................................................................................................... 错误!未定义书签。 山西某隧道施工现场 .............................................................................................................. 错误!未定义书签。 北京香山森林防火无线预警系统(红外热感探测雷达) ................................................... 错误!未定义书签。
第一章 项目概况
1.1项目建设背景 1.2用户需求分析
内蒙古某大型风电场,建设24个监控点位,监控风车及周围情况。因为无法铺设光缆,现选择使用无线发射接收设备实现该监控系统。
1.3项目建设目标
信息采集功能
前端监控系统应能够采集现场视频信息、音频信息等,并按照传输信息格式要求进行编码和打包处理,使之成为能够传输的数据包。 信息传输功能
控制信息、巡检信息和视频信息等,按照工作流程在网络系统各级传输。 权限管理功能
为保证风电场视频监控系统的正常运行,应对系统用户进行分类,并综合考虑各种因素制定合理的权限管理策略,实现对用户访问的控制。 信息存储和备份功能
监督指挥中心,应对巡检、报警、视频、音频、系统日志等信息予以存储。存储和备份的报警、巡检等历史数据信息,可在网络系统中依据授权进行访问。 系统控制功能
依据授权将网络用户发出的控制命令传送到前端监控设备,实现监控中心及授权用户对前端任意一路监控
图像的调用和控制,并按照权限设置进行优先控制权的设置。 自动巡检功能
具有系统定时自动巡检和人工自动巡检两种方式。人工自动巡检优先级别高于系统定时自动巡检。 存储功能
系统应满足多人同时使用,可实现信息的同步查询、显示和管理。整个监控系统接入前端点为24个,管理监督指挥中心录像存储,视频资料可保存至少7天。
为本系统数据无线传输系统搭建一个健壮的平台
和以往的有线不同,此建设系统省去了大量施工的麻烦,利用最短的周期建设起无线通讯系统,最主要的是解决了各种复杂环境下很多有线无法涉及的环境下的组网,在保证用户投资的情况下给用户带来了实实在在的好处更为日后网络的扩展提供了很大的空间。 灵活的无线传输系统充分保护用户的投资
该项目中所有的设备都可以根据需要灵活得进行安装变更,多年后其性能可以基本保持不变,这样用户的投资就不会贬值。随着无线通讯系统不断的产生社会价值,其自身价值依然坚挺,可以说是固定资产中贬值最慢的一类设备。
系统具有任意的扩展性,和灵活性
随着系统通讯建设规模的扩大,系统业需要进行扩张,正是因为采用无线传输设计,所以系统可以任意进行扩充,而不需要更换设备,只需要增加少许设备,就可以快速匹配本系统业务的扩充。
上述内容充分阐述了系统的功能要求和系统的建设目标, 其先进性在国内数传领域,甚至是国外的无线通讯、数据传输领域,这样的系统是一个设计先进、考虑全面的全天候无线通讯系统,该系统完全充分结合了本系统的业务特点,该系统的建成必将给本系统带来全新的管理手段。日后其他的网点也可以就近接入此平台连入本无线局域网系统,可以说为本系统搭建了一个性价比极高的信息通讯网络平台。
第二章 设计依据与原则
2.1 设计依据
考虑到一些关键性问题和固有特点,我们提供用户的方案应该尽量采用国际上先进而成熟的无线网络技术和标准的网络协议(TCP/IP、CSMA/DS、SNMP)等,坚持开放性,采用国际标准(如ISO、CCITT、IEEE)、国家标准、工业标准等。
2.1.1 遵循标准
在网络通讯中,我们为了保证网络整体的运行可靠和保持可兼容性、可扩展性,我们严格遵循: IEEE 802.3 10BASE-T;
IEEE 802.3u Ethernet (100BASE-T); ANSI FDDI/ TPDDI 100 Mbps; IEEE 802.11a/b/g。 H.264编码标准
2.1.2 安装与设计规范
信息产业部综合规划制定 “YD/T 5097-2005固定无线接入工程设计规范” 通信工程系统防雷技术规定
中国网络通讯工程化协会规定的标准“网络通讯系统工程施工及验收规范” 计算机网络建设标准
2.2 设计原则
为了确保用户的投资利益与应用需求,我们在系统设计时充分考虑到系统的先进性、实用性、可扩充性和可维护性,保证系统运行的可靠与安全保密,建立经济合理、资源优化的系统。
2.2.1 先进性原则
采用OFDM通信技术,使系统安全性、无线信道抗干扰能力、抗衰落能力大大增强,并提高了无线
信道的传输速率。
采用开放、透明的无线网技术:产品的设计参数应符合无线网IEEE802.11标准的,同时也符合在全
球范围内免许可证的有关规定,因此能够保护投资和保证与未来符合标准的其他厂商的无线局域网络产品进行互操作。
硬件与协议透明:在有线网方面,符合IEEE802.3标准。可以顺利的和其他网络连接。
2.2.2 实用性原则
设备接口与网络操作系统的透明性,无论对系统现行安装与今后的需求扩展都提供方便性与可操作性。
2.2.3 可扩充、可维护性原则
组网后如果需要增加新点,不需要对正在使用的设备做任何改动,只需要做新增加的设备的安装即可。对设备的维护也应非常简单,通过远程控制就可以看到每一个无线设备的工作情况,并可修改参数,改善无线信道传输性能。
2.2.4 可靠性原则
抗干扰性强、故障率低、接收灵敏度高、室外安装防风雨老化性要强、要有很强的抗高低温能力。
2.2.5 经济性原则
所使用产品具有一次性投资永远受益的特点, 建立无线网络系统时要最大限度地提高资金的利用率,使其具有方便、经济的扩充和裁减的功能。
第三章 方案设计
3.1技术要点阐述
3.1.1 无线接入的经济性
无线的接入方式是性价比最高的一种接入方式,远比光纤和其他无线技术节约投资,一次性投资,而无须支付昂贵的租用费用;
网络视频技术的应用使系统具备了足够的灵活性,可以方便的进行扩充,任意的调整;
无线监控最大的优势在于设备可以重复使用,当中心站调整以后,所有的设备都可以重新搭建使用,不影响任何使用效果;
使用无线基站技术可以充分的保护用户的投资,提高政府部门的办公效能,使之达到最佳的投资收益比。
3.1.2 无线传输技术概述
根据客户建设宽带无线监控系统的现实情况和具体需求,我们将遵循可靠性高、运行速度快、安全保密性好、扩展性强、维护简单、成本较低的原则选择最新的高稳定性的OFDM技术实现视频图像和实时数据的高速稳定传输。
OFDM(正交频分复用)技术实际上是MCM(Multi-Carrier Modulation,多载波调制)的一种。其主要思想是,将信道分成若干正交子信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开,这样可以减少子信道之间的相互干扰(ICI)。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽,因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落,从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分,信道均衡变得相对容易。
802.11a是一种新技术的代表,与802.11g/b互不兼容。它工作在5GHz的频带,采用正交频分复用(OFDM)的独特扩频技术;最大传输速率为108 Mbps。其优点是:高带宽;5GHz频段存在干扰少;8个不重迭信道,具有更高的部署灵活性。非常适合搭建无线主干传输链路或者传输视频。
802.11g工作在2.4Ghz,同样采用正交频分复用(OFDM)的独特扩频技术;最大传输速率为54 Mbps。是目前比较流行的无线网络覆盖技术,全国正在大规模的推动无线城市覆盖,笔记本,PDA,双模手机就可以通过这个网络无线上网。如果在无线监控应用中使用2.4Ghz的无线技术,将会降低系统的稳定性,使网络易受到手机和PDA等用户的干扰,同时,面对众多的 个人客户,系统非常容易受到入侵攻击,降低系统的安全性。故5Ghz 的802.11a技术是优于802.11g技术的。
选择无线通讯技术最好是流行的,大量使用的,安全的,成熟的,价格比较适中的技术。802.11a完全满足我们这个方案的所有技术要求:
1.技术比较成熟:标准建立于1999年,2005~2007年大量使用;
2.抗干扰能力:由于独特的OFDM技术整合定向天线技术,使无线传输具有很强的抗干扰能力; 3.躲避干扰的灵活性:基站要具有比较宽的频率使用范围5.125GHz~5.85Ghz共28个信道,使其具有规避干扰的灵活性;
4.5GHz频率为非WiFi上网频率,所有躲避了大量民用设备的干扰,入侵;
5.支持桥接技术,和SuperA技术,使其具有极强的技术扩展能力。启用SuperA技术,可以使带宽翻倍(在链路较多的情况尽量不使用,因为这个技术降使用比较宽的频率);
6.在此无线监控方案中,采用802.11a的技术可以建立足够多的传输链路,保证未来更多监控点的需要。
频点和信号参见下图:
3.1.3 视频传输技术对比分析
随着无线网络技术的进步,将无线技术应用于监控领域可以为用户提供更高的投资收益比。
视频传输技术对照表 比较项目 传输方式 施工难易 无线视频监控 无线,OFDM 只需架设无线基站和天线,即可在无线覆盖范围内任何地方安装视频点 增加传输点需要进行布线施工,可扩展性 可以随时添加新的监控点 比较烦琐 增加传输点需要进行布线施工,可扩展性 可以随时添加新的监控点 比较烦琐 在网络中任何一台电脑上均使用方便 可收看图像,甚至在移动中也可监控远端 遵循全球统一的通信技术标标准化 准和协议TCP/IP 50最远可达百公里以上、可提传输范围 供从64Kbps到54Mbps的通信速率 复杂,出现问题,需找专业人维护管理 员解决 数字化信号,任何一台联网电脑都可以存储、检索和回放录模拟信号,需用专用录像机和磁像,也可配置专门的服务器及录像存储 相应软件来进行统一集中存储的图像质量会受影响 储和管理,图像质量不会受保存时间的影响 设备成本 接口方式 图像质量 多点监控 距离越远,成本越低 标准以太网 成本低 模拟接口 距离越远,成本越高 转换为以太口 保存时间的影响 带进行存储,保存时间长了,存储和管理,图像质量不会受应软件来进行统一集中存可配置专门的服务器及相解决 人员解决 较差,很难互通 当传输距离大于1000米时,信号容易产生衰耗、畸变、群延时,2到10公里 并且易受干扰,使图像质量下降 复杂,出现问题,需找专业人员复杂,出现问题,需找专业标准和协议TCP/IP 图像 模拟传输系统之间彼此兼容性传输图像 遵循全球统一的通信技术必须在机房才能集中看到传输工,比较烦琐 必须在固定点才能集中看到工,比较烦琐 增加传输点需要进行布线施增加传输点需要进行布线施有线模拟传输 有线视频电缆 需要挖沟布线,挖墙钻洞,甚至破坏建筑原装修 有线视频监控 光纤 需要挖沟布线,挖墙钻洞,甚至破坏建筑原装修 实时、可以达到接近DVD效果 实时、可以达到VHS录像带效果 实时、可以达到DVD效果 支持 只能点对点 支持
3.1.4 编码技术阐述
视频监控应用已经从早期的模拟视频监控,到数字视频监控,再到今天的IP数字化智能监控,经历了三个阶段。基于IP的数字化视频监控是建立在全球高速发展的全面数字化基础上的系统。简单的说,网络数字监控就是将传统的模拟视频信号转换为数字信号,通过计算机网络来传输,通过智能化的计算机软件来处理。在未来的高速发展的视频监控应用中,数字化将成为视频监控体系产业链的基础,因为基于IP的视频监控体系架构具有前两代体系无可比拟的优势。
基于IP的流媒体方案采用H.264编码技术,也称为MPEG-4(Part10)或高级视频编码(AVC),是H.263开发小组和MPEG-4开发小组合并后推出了新的下一代视频压缩标准。该标准只增加了有限的编码复杂度,用于实现极高的数据压缩,该标准在比原先压缩标准的比特率小很多的条件下仍可提供高质量的视频。国内市场新推出的网络摄像机,很多都采用了H.264编码方案,由于编解码计算复杂度高,能提供实时视频流的网络摄像机很少。很多的网络摄像机生产厂商都看好H.264编码方案,随着各种优化技术的成熟,H.264编码方案为市场的主流。
AVS编码方案是中国具备自主知识产权的第二代信源编码标准,编码效率比MPEG-2高2-3倍,与H.264相当,而且技术方案简洁。AVS通过一站式许可政策,解决MPEG-4/H.264专利许可问题。2006年2月22日,国家标准化管理委员会颁布通知AVS视频部分正式成为国家标准,一些IT厂商对该编码方案已经开始测试。虽然AVS标准已经包含视频会议与视频监控优化工具,但目前市场上还没有出现采用AVS编码的网络摄像机。由于其目的是绕开国外高额的专利授权费用,受到国内音视频设备上游生产厂商的关注。
以上编码方案各有优缺点,H.264编码方案,同等质量图像H.264编码产生的比特流比MPEG-4少20-40%,并且内建针对流媒体和无线网络的优化工具。
3.2无线产品选型
3.2.1 Bitwave无线产品
无线通讯产品品牌Bitwave凭借在众多无线视频监控应用中所积累的成功经验及丰富的无线链路规划经验,已经在监控无线传输领域拔得头筹:
高速率、高稳定性的无线网络设备
无线技术和标准的不断发展,使无线传输设备能够提供日益稳定的无线传输性能。在Bitwave的无线基站系列产品中,可以为用户提供满足任何需求的无线基站设备。在高性价比室外基站中,包括的最高性价比BWB280、高带宽BWB360、高功率远距离传输的BWB320等,高带宽超功能基站BWB360和双模块的BWB510,以及MESH基站。Bitwave高可靠性和稳定性的基站可以提供单一链路带宽20M、40M、60M、80M,最大百兆以上的带宽,单一设备可以实现稳定传输。Bitwave系列产品符合工业级设计,适应各种复杂恶劣的室外环境,具有独特的防水防尘设计,配备支持远程供电,低损耗纯银射频线设计,高接受灵敏度,极好的抗干扰能力,数据传输稳定可靠。
专业无线传输视频处理系统
单凭强大的无线传输是不能建立完美的智能视频网络的,还需要有功能强大且稳定的视频处理设备。无线技术不同于有线技术,相比较更容易受到外界环境变化的影响,比如同频干扰,或强电场,无线传输链路一但受到影响,必然会产品生链路带宽的抖动,如果视频编码设备内部的传输机制不是针对无线进行设计的,图像有可能会产生马赛克、图像连续性变差,严重的出现编码器死机。Bitwave产品方案为无线传输提供了抗干扰能力更强大、带宽抖动更小的特性,同时视频编码器和中心控制软件设计独特的算法和视频流堆栈技术,更加适合无线视频应用。
独特的设计实现非视距传输
建筑物或屏蔽遮挡是无线传输最大的问题,如何避开遮挡,搭建有效的无线网络需要丰富的链路规划经验,
以及对不同无线设备特性深入了解和应用。在遇到遮挡环境中,通常可以采用穿透、反射、有源中继、无源中继或者绕射等多种方案,合理避开遮挡物。在特殊环境中实现无线传输,这就需要专业无线传输产品、优异的产品特性和具有丰富经验的链路规划设计, Bitwave凭借高性能的设备,丰富的技术经验,可以满足任何无线的需求。
实现更远距离的无线传输
在Bitwave的无线网络设备中,可以实现远距离稳定传输。在一些如油田、高速公路、电力等行业。无线设备可以通过跳接的方式延伸无线传输距离,可以采取多跳实现更远,多跳后会严重影响传输带宽。针对这一问题,Bitwave研发出高性能的超远距离无线产品BWB510,采用Bitwave专有的无线路由技术使无线传输轻松达到上百公里,而带宽损耗非常小,可以满足任何行业的远距离无线传输需求。 无线链路的高带宽聚合技术
多路视频传输或中继应用对干路带宽的要求较高,尤其是多点视频监控系统汇聚后带宽传输更高,有的达到上百兆或几百兆。为满足应用需求,对于高带宽的干路,用户不得不耗费高昂的费用购买高带宽的基站,开销往往远超过用户的预算。针对这一难点,Bitwave开发了专有的无线聚合交换机(BWS1000、BWS1026),采用聚合的方式将若干条无线链路带宽进行物理捆绑,搭建高带宽的无线链路,可以满足几百兆的带宽需求,最重要是费用预算远低于单一高带宽的基站。同时,无线聚合交换机可以实现双链路备份功能,以保证系统的高可靠性。
网格网络技术支持城市级无线应用
针对一些大型的无线应用需要特殊的无线组网技术,如平安城市,需要安装几百甚至几千个无线监控摄像头;公交监控系统,需要在几百个车站或者几百辆公交车上安装上千个摄像头,如果采用有线网络,这个难度是非常大的,而无线传输可以克服任何难度,但是单纯凭借目前802.11a/b/g的产品或者无线MESH的产品是无法实现上面功能的。Bitwave为了解决上面的问题,推出了具有先进特性的无线网格网络系统,该系统可以组建网格状网络,实现主干带宽的任意叠加,主干链路中断后实现自动愈合,自动计算视频流等数据的最短路由路径,配合智能网络管理系统,实现针对无线链路的自动化管理,使无线视频语音等传输稳定流畅。 无线网络应用延伸
无线网络搭建成功后,用户除实现视频监控外,可以在此平台上应用众多的延伸性需求,如图像智能识别分析、宽带上网、工作人员定位、流动警务、交通指挥、智能手持设备数据收发、WiFi-Phone无线通话、还有移动办公等应用。
3.2.2 Bitwave 产品技术特点
全天候的工作环境温度适应范围
Bitwave设备通过选择品质高的芯片、元器件以及工艺设计,工作温度范围为:-40 -- +70℃,可以胜任
全国各地的室外安装。 分体式结构设计
Bitwave设备分为室内、室外两个单元,室内主要是供电模块,基带调制和射频处理都集成在室外单元。因为室外单元可以直接接天线,最大程度避免了射频衰减。室内单元到室外单元之间使用室外双绞线,施工方便
高的频率资源利用率
每个工作频段占用20MHz无线带宽,通过64QAM调制方式调制出54M协议速率。有利于更好地进行频率规划,避免系统自身相互影响。
专门针对视频传输应用的组播/广播控制功能
Bitwave设备具有专门针对视频应用设计的远端站点间组播传输控制功能,可以对各个远端视频监控点的视频组播包进行隔离控制,是各个远端站之间的传输互补影响。 支持VLAN和IEEE 802.1Q封装
支持trunk、access以及混合模式等多种封装,可以进行大规模的网络规划。对大的网络进行vlan划分,路由设置等数据流控规划。
针对室外应用的自动延迟时间机制
Bitwave系统有专门针对室外长距离通讯的延时机制,系统可以自动修改传输距离参数的设定来间接修改低层的延迟时间,来改善长距离通讯的重传率。 QoS带宽分配功能
可以根据用户的需求限制每个远端站点的上下行网络带宽(最小单位为:128kbps),有效分配网络带宽资源。避免由于竞争机制造成的带宽消耗。 数据包优先级功能
可以根据用户的传输需求实现语音、视频、数据的优先发送,可以根据数据包的协议进行区分。 增强改进型的802.11a技术
Bitwave系统采用改进型的802.11a技术,每个不同速率等级的接收灵敏度都比标准版提高5-7个dBm。 多扇区基站的灵活配置
Bitwave系统基站设备分为定向及60度扇区的配置,可以根据现场情况灵活配置组网。
多种远端站的灵活配置
Bitwave系统远端站设备可以对6M~54M传输速率进行设定,有效降低系统成本 多种网络管理平台
Bitwave系统支持telnet 、snmp、网管软件等多种方式进行设备管理维护,支持远程管理,可以在同一个网管平台软件中管理所有的设备,大大降低管理成本。 串联机制,提高吞吐量
Bitwave系统具有自己都有的串联机制,能够将两个数据帧打包成一个的数据帧在无线链路中传输。这种特性降低了无线传输中的开销从而大大提高了有效吞吐量。
3.2.3 Bitwave 产品列表
802.11a 54M 100MW 支持点对点/点对多点 POE供电 工作温度:-40 ~70 防水 IP65 802.11a 54M 100MW 支持点对点/点对多点 POE供电 工作温度:-40 ~70 防水 IP65 802.11a 108M 200MW 支持点对点/点对多点 POE供电 工作温度:-40 ~70 防水 IP66 802.11a 108M 500MW 支持点对点/点对多点 POE供电 信号强度指示灯 工作温度:-40 ~70 防水 IP66 802.11a 108M 100MW 支持点对点/点对多点 POE供电 信号强度指示灯 工作温度:-40 ~70 防水 IP66 802.11a +11abg 108M双模块0.5W 支持点对点/点对多点 支持全双工无线方式 POE供电 包含3个以太网口 工作温度:-40 ~70 防水 IP66 最大净流量22M最远3~5公里 内置20dbi定向天线,小巧美观 适合中距离恶劣环境无线监控应用:矿山、森林、农村、街道、水库 最大净流量22M最远5~20公里 内置23dbi定向天线, 美观大方 适合远距离恶劣环境无线监控应用:公安、电力、湖泊、银行、税务 远端监控点 BWB205 BWB280 最大净流量50M最远5~30公里 内置23dbi定向天线,外接天线 适合远距离恶劣环境下搭建无线主干链路 BWB360 最大净流量60M最远20~60公里 内置23dbi定向天线,外接天线 适合超远距离强干扰等恶劣环境下搭建高速率无线主干链路 中心主干应用 BWB320 最大净流量75M最远3~8公里 内置23dbi定向天线,外接天线 适合搭建近距离高带宽无线主干链路 最大净流量80M最远30公里 内置23dbi定向天线,外接天线 适合搭建远距离高带宽无线主干链路,两个无线模块支持无损跳接方式,在搭建电力、公路、铁路、矿井、溶洞等多跳无线BWB360 BWB510
视频监控应用时非常方便 低频 BWLB900F 独有跳频技术,极强的绕射能力 功率2W,接收灵敏度-107dbm 不可视条件下实现 视频传输 POE供电 工作温度:-50 ~80 防水 IP66 独有的无线聚合技术 可以实现双链路聚合成倍提升带宽 主干链路稳定高 绿色环保低功率 传输距离是一般网卡的4倍 最大净流量0.5M最远30公里 外接天线 适合强干扰、不可视环境下的远距离地带宽视频传输:城市移动通讯,应急通讯,遥控飞机,遥控智能机器人,井下图像传输 最大净流量100M 适合搭建无线高带宽主干链路强 链路聚合 网卡 BWS1000 USB 100 最大净流量54M 适合应用在酒店、办公、住宅等覆盖应用 3.3方案设计
3.3.1总体链路连接示意图:
1) 方案设计图
大型风电场,建设24个监控点位,监控风车及周围情况。因为无法铺设光缆,现选择使用无线发射接收设备实现该监控系统。
由于风电场中情况比较复杂,有很多地方不可视。所以我们选择使用中继的方式将各监控点的视频信息传到山顶制高点,再利用两个BWB360传回机房。
如上图中所示,点1、3、5是三个中继点,为确保通信畅通我们采用BWB280设备的点对点方式,将该点可视的监控点的视频信息收集,并通过一台BWB280设备将其传送到下一个中继点。
如上图中所示,点2、4、6除了收集该点可视范围内的监控点的视频信息外,还分别接收1、3、5三点发出的中继信息。将这些信息合并后,基于带宽的考虑我们采用BWB360设备将所有信息发送到山上的制高点。
2)、组网说明
为了把监控系统做到一步到位,将在该区域内的所有工地均设有24个监控点。
具体说明一下无线网桥连接:
方案设计为采用点对点的解决方案,风电场中每个监控点处都有一台摄像机,摄像机经过编码成数字信号后通过一根网线直接连接到无线网桥上。
说明:
方案中每个监控点的设备都架设在高达20米之上的风车上,以确保每个监控点到中继点的链路是畅通无遮挡的;此方案网络的构架是在通过对网络带宽的反复论证,考虑到阻挡环境给出的,
3.3.2监控点设计
设备调试连接图
监控点设备连接图
每个无线远程监控点的结构如上图所示,包括摄像机和云台系统。前端的定焦摄像机采集网络摄象机,直
接传送数字信号,通过RJ45网络接口联接到网络交换机上,在通过无线远端设备将视频数字信号传送到监控中心。球型摄象机采用模拟球机加视频编码服务器,来实现模拟与数字之间的转换,且监控中心可通过遥感设备或软件控制摄像头的旋转方位,以获取想得到的图像信息。
(一) 各点位设计原则
前端网点设计
前端无线网点的部署具备机动性和灵活性,方便前端点随着本系统工作重点的转移而转移(前端网点需具备易拆卸、易迁移的特性);同时前端可接入工业上其它数据信号。
固定视频探头应根据本系统管理的需要,对不同区域、不同地点、不同管理要求采用分类管理,在摄像头的清晰度、分辨率、变焦范围和图像质量等方面上应进行区分;
前端摄像机本方案选用海康网络摄像机,摄像机具有自动彩色转黑白功能,在低照度的情况下可自动转成黑白。同时,该摄像机又具有抗风、抗震、防雨、防尘、防盐雾、防腐蚀、防变形、防人为破坏以及易安装、检修等特点。
视频选址以樊学油田办最终确定井厂位置为准(本次设计方案是以井组4693#为例)。 摄像机立杆
我们暂定前端摄像机均以立杆方式安装,立杆高度为6~8米,并做好防雷接地措施。 具体立杆数量及立杆高度在日后工程实施过程中进一步深化。 1)立杆接地:如下图要严格遵循施工要求。
设备安装:如图设备的安装方向、走线、防水一定要按照我们提供的方向参数安装。 防雷与接地
我们对摄像机立杆采取防雷、接地措施,接地母线采用铜质线,接地电阻≤4Ω;同时,我们在各摄像机安装处配置前端设备箱,用于前端设备取电,放置摄像机电源、电源/信号防雷器以及无线设备供电模块。 视频监控平台设计
具有强大的接入能力,以实现大规模、大范围的监控点接入; 平台管理需具备视频转发、客户端权限管理、存储功能等功能;
具有集中管控功能,控制软件应简单易用、软件设置界面友好,以保证整个系统可控制、易管理; 数据的高安全性,数据安全应无条件服从油田监控系统的安全原则,传输线路应采用专用线路; 作为一个资源共享的平台,油田的视频监控系统需要保证资源的安全性、运行的稳定性,因此系统必须具备可靠、强大的安全特性;
油田的视频监控系统需要结合分级、分层、分权的管理机制进行图像资源的合理化调用,不同级别、不同层次的用户对图像资源的使用权限、优先次序是不同的。这就要求系统必须支持分层组网架构,且具有灵活的用户管理能力。
值得说明的是,结合樊学采油组实际情况,考虑到每个井组现有办公室场所面积,建议每个井组监控平台尽量简化,主要是从实用性角度出发,每个井组配置3台PC及显示设备即可,对于每个队部按照标准显示平台进行系统规划与建设。
3.3.4中心机房设计
监控中心由视频显示系统、控制系统、网络交换系统、视频解码系统、硬盘录像系统组成。
通过无线网络接收到的视频流媒体传输到网络交换机上,把网络上的视频流媒体解码还原成视频信号。视
频输出通过视频线缆联接到显示屏进行显示。
我们可以将计算机联接到网络交换机上,通过计算机安装的视频软件平台同时对视频进行软件的显示和控制,并且可以通过软件本身的功能进行各种条件的录像。
3.4 整体方案特点介绍
3.4.1 链路规划(可视,大容量,频率,备份)
在无线实施中,最重要的就是链路规划,因为只有合理的规划才能有效的实现数据传输,保证链路的安全,合理避开自身系统的干扰。
在此项目中,我们已经充分考虑到可视性,数据流量,频率干扰,链路冗余。对于可视性,传输带宽和链路冗余在上面的设计图中已经有着清晰的描述,在下图中我们初步完成了对频率的规划:
在频率规划上,远距离主干链路多采用5.7GHz以下,近距离传输采用5.7Ghz以上
3.4.2 Ip地址规划
考虑到各种网络设备数量,以及今后系统升级我们有必要对所有网络设备进行合理的管理,进行IP地址规划,可以大大方便管理,提高网络管理效率。
IP地址以设备类别进行区分,建议每类设备都设成不同的地址段,这样方便管理,也方便扩充。 3.4.3美观性考虑
在设备选择上一定要考虑美观性,BITWAVE无线网络基站采用天线一体化设计,天线比较小。 BWB280采用303x303x90的无线设备(含天线),立杆监控点上的设备为BWB-205采用261x261x90的无线设备,且外观非常漂亮。
3.4.3无线安全性设计
有线等效私密(WEP)数据加密技术提供了数据安全保护能力。WEP共享密钥认证和WEP数据加密将封锁除最确定的侦听者之外的所有侦听。如果启用WEP,可以手动或自动对4个数据加密密钥编程,这些值必须在网络中所有PC及接入点上完全相同。(所有PC及接入点必须采用相同的密钥1;所有PC及接入点必须采用相同的密钥2;等等)创建WEP加密密钥的方法有两种:
64位WEP:输入5个十六进制位(0-9, a-f或A-F的任意组合)。 128位WEP:输入13个十六进制位(0-9, a-f或A-F的任意组合)。 152位WEP:输入16个十六进制位(0-9, a-f或A-F的任意组合)。
无线网桥具有独特的硬件加密措施,加密以后,数据吞吐量降低将不会超过5%。本方案中将采用唯一的152
位加密方式,破解一条无线链路都需要几年的时间,可以说保证了无线传输的绝对安全。
3.4.4监控点扩展性问题
由于系统为基于网络的模块化设计,所以系统具有非常好的扩展性。
如果我们需要增加一个视频点,首先定好需要监控的区域,在此区域里找一个位置既可以进行区域监控,又可以和任意一个二级中心站进行连接,如果不能连接二级中心站(不可视)则可以连接三级站点。同时你要考虑连接的站点是否有足够的容量,如果不够则要通过无线聚合技术增加主干链路的带宽。
在外围增加了监控点以后,在视频服务器中增加这个监控点,并指定显示屏,设置好后就将新的监控点纳
入了管理范围,同时将ip、mac密码等信息及时存储到管理文档。
在后期大量增加监控点时,需要重新规划信道,必要时可将部分点对点链路改称点对多点链路,这样可以大大节约频率资源。
3.4.5防雷设计
1.防雷措施
前端设备直击雷防护
前端设备如摄像头,无线网桥应置于接闪器(避雷针或其它接闪导体)滚球半径的保护范围内。 传输线路的防护
电源线路与信号线路宜全程分开穿金属管并保持整个金属管道的电气连通,在金属管两端最好做接地处理,对防护雷电干扰和电磁感应是非常有效,这主要是由于金属管的屏蔽作用和雷电流的集肤效应。
等电位连接(接地)
无线网桥外壳、摄像机外壳、金属立杆、防雷器接地等均应与地网做等电位连接。 安装防雷器
在射频线、网线接口处尽量安装防雷器,可以有效地保护设备,防雷器要保证良好接地。 接地
可以采用铜或者碳接地棒进行接地,如果土壤导电性能差,可以再配合降阻剂,接地电阻要求小于1欧姆。
2、项目防雷
无线监控项目安装在楼顶和马路上,楼顶设备的安装要和大楼进行良好接地,马路上监控设备的安装要保证支撑铁杆有良好的接地,设备的避雷保护措施才会有效果。
监控专用防雷器 以太网避雷器 射频避雷器
3.4.6支架设计及安装
在设计抱杆时,要充分考虑现场的环境,一定要注意下列事项: 安装抱杆时不能破坏原有建筑防水层和建筑结构; 尽量安装在女儿墙上面;
如果没有非常好的固定位置,则要考虑设计独立重压式支撑抱杆。
3.4.7系统备用电源设计
由于系统为该地区重要的安全监控系统,所以必须保证系统在停电之后还能正常工作。这样,在设计系统时必须安装备用电源系统,综合考虑系统的性能,成本问题,我们考虑保证系统使用12小时的后备电源系统。
3.4.8系统安全性综合评述
设备硬件安全
设备安装要充分考虑防盗和蓄意破坏,交换机等部件要使用安全牢固的锁具,防止轻易打开。所有设备要做好防雷,尽量减少雷击的影响。 无线数据安全
由于无线传输时,微波信号会布满路径中,采用专用WEP152位加密算法可以有效地保护无线数据,152位加密是一个加强型加密算法,要破解此密码至少需要几年的时间,再加上我们对每一个无线链路采用唯一的加密秘钥,这样就保证了无线空中数据的绝对安全。 无线设备连接安全性
无线网桥与无线网桥进行连接时,需要互设对端MAC地址,在建立通讯时,如果不知道地址的话,对方无线网桥将拒绝接入。 访问隔离保证安全
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