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隧道无线监控方案

隧道专用无线视频监控解决方案

作者:腾远智拓   来源:腾远智拓   时间:2014-03-08 15:47:24

1 工程概况

    随着国内各行业信息化建设的需要,目前各地市高公路,隧道,公安、电力、金融、交通、水利、油田、煤矿等部门,已建立综合信息网络系统。其中图像监控是这些部门信息化建设的重点需求之一。如何利用已建立的综合信息网络系统,将无线监控业务融合在系统中,既可以减少因建立专用监控网络系统的投资,又可以满足各业务职能部门监控信息共享的需要。
    煤炭是我国重要的能源资源,我国的煤炭工业长期停留在人工开采水平,生产效率低,安全隐患多,如瓦斯爆炸、地下渗水等事故经常发生。随着计算机应用在各行各业的逐步普及,煤炭生产水平目前逐步实现了自动化,生产效率大大提高。因为煤矿开采的特殊环境,容易发生事故,煤矿行业也被称为高危险的行业。利用广角远程视频监控系统,地面或中心监控人员可以直接对井下情况进行实时监控,不仅能直观的监视和记录井下工作现场的安全生产情况,通过在井下安装温湿传感器瓦斯探测器,能及时发现事故苗子,防患于未然,也能为事后分析事故提供有关的第一手图像资料,为将来的安全生产提供可靠的保证。因此广角远程视频监控系统是现代矿井安全生产监控系统的重要组成部分。
    根据视频监控业务方面的要求,我们采用网络化分布式视频接入、集中控制管理、分布式共享的策略采用无线通讯方式来实现煤矿矿区的视频监控功能。 
    网络化分布式报警信号和视频接入,是指采用专用的视频接入设备就近将监控视频接入网络。
    集中控制管理,是指通过专门的视频服务器和数传电台接收机来控制和调配监控视频的接入和访问服务、以及报警信息处理等。分布式共享,是指通过网络方式实现监控视频的传输,满足多个业务职能部门用户的共享需求。

2 设计依据

2.1 行业标准和规范

    本安全防范系统设计完全符合中华人民共和国公安部有关条例和规范,包括:
    安全防范工程程序与要求GA/T75-94;            
    安全防范系统通用图形符号GA/T74-94;            
    安全防范工程费用概预算编制办法GA/70-94;        
    电子设备安装工程费用定额HYD41-01-1999;            
    风险等级和防护级别的规定GA/T38-92;            
    民用建筑闭路监视电视系统工程技术规范GB50198-94;    
    防盗报警控制器通用技术条件GB12663-90;            
    民用建筑电气设计规范JGJ/T16-92;            
    中国电气装置安装工程施工及验收规范GBJ232-82;        
    建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范CECS72.95;    
    系统接地的形式及安全技术要求GB14050-93;

2.2 用户实际需求及分析

    根据现场的实际要求,需要对隧道布设4个高清摄相头,距离为3KM左右,监控点到监控中心无阻档,为了完成监控的目的,我们采用数字无线微波的方式进行传输,从而达到实时监控的要求。
指导思想
    本无线监控方案中采用了高清的摄像机,所以对于无线传输设备的要求是,一是必须使用双极化设备来传输,考虑摄像机带宽的不稳定性因素,其二本次使用的无线设备的芯片我司采用的是Atheros AR7240+ AR9280,内存达到32M,闪存8M,这样处理速度快,不会丢包,其三,调试界面为中英文设备,这样大大方便安装人员的调试要作与后期维护工作,其四本产品拥有无委会的型号核准证,即不管什么情况下,本产品为合法使用,否则为不正规使用。其五此性能的产品在同行是属于价格最优惠的。

2.3 实用性及可靠性原则

    在本次无线远程监控系统工程中,我们首先考虑的是实用性和可靠性,遵循面向应用、注重实效的原则,以确保使用的技术及设备成熟可靠。
在系统的设计和实施工程中,应该充分考虑系统的可靠性。在整体设计时关键部位必须有充足的备份措施,对于重要的网络部位应当采取先进可靠的容错技术。在本项目中,我们所设计采用的设备无论是集成的外购产品,还是自行开发设计的产品都经过严格的选择与测试。外购产品全部为国内外具有良好声誉、良好产品质量及售后服务信誉的名牌产品。自行开发设计生产的产品及软件全部都是经过实际测试与使用的产品,并经过严格的器件筛选及老化实验,充分保证了设备及系统的可靠性。

2.4 先进性、成熟性与可扩展性原则

    在满足实用性原则的基础上,并结合现场的实际情况,我们选用先进的设备、优化的结构、综合布线方式及多媒体控制技术,力争将系统的技术水平定位在一个高层次上,以适应新世纪现代生产管理发展的需要。
    系统建设适应行业发展,充分考虑铝厂的特点,在整体设计、设备配置、通信方式、管理方式、维护方式等方面具有一定的先进性,采用国际标准的同时又是成熟的技术。
    系统具有良好的可扩展性,充分保证能够将今后增加的新设备和新功能简单方便地与原有系统相结合。

2.5 开放性和标准化原则

    系统中所采用的布线设计、通信协议、系统设备及布线材料都符合国际标准、国家标准、工业标准和各类标准及相关行业标准。充分利用不同网络的优势,将它们有机地结合起来,为信息交换和设备互操作创造有利条件。
    系统结构设计及布线材料符合ISO/IEC11801综合布线标准及CECS:72/97《国家建筑与建筑群综合布线系统设计规范》。网络系统硬件设备选型、施工、安装符合相应国际或国家标准。

2.6 经济性原则

    在完成系统建设目标的基础上,力争用最少的投资,取得最大的效益。在网络设计、设备选型上,采用高性能价格比的方案和设备,不仅使资金的投入、产出比达到最大值,而且要降低整个系统的运行成本,以较低的人员与资金投入来维持系统的正常运行。

2.7 可维护性、可管理性原则

    网络设计和设备选型应具备实施安装方便、配置方便等特点,尽可能采用先进的、直观的管理手段,能够合理配置、均衡和调整网络资源,监控网络运行状态,控制网络运行。
    我们设计的监控系统除要有很好的可靠性外还应有一定的故障自检和系统恢复能力。工程施工前提供详细设计图纸;施工结束后,将提供给用户所有安装及施工图纸、技术资料,便于用户维护和使用。

2.8 灵活性原则

    我们所提供的系统设计方案具有较强的灵活性,由于我们采用了标准化的布线方式及设备,便于系统扩容和设备的更新,如可方便地将传感器侦测、报警联动录像等功能接入本系统。

3 系统具体设计和建设目标

    出于长远规划的考虑,依据国家相关行业规定和规范的要求,结合本工程项目的实际需要,设计、建设的项目内容为以下几点:
    (一)前端设备的布设;
    (二)传输系统;
    (三)主控系统;
    通过以上三个项目的建立,构成一个现代化的安全技术防范系统工程。该工程运用现代科学技术手段,在科学的管理下,达到防范严密,常备不懈,无懈可击,严阵以待,发挥全天候的防范效果。为此,这四个项目的具体要求分述如下:

3. 无线的分布图
无线监控系统结构图
    前端两个高清摄像头通交换机整合连接一台无线网桥发射机(ST58T8G)发射,监控中心一台无线接收机(ST58T8G)接收连接到到电脑

3.2中心监控室具有的功能:

     控室是整个系统的信号控制及信息交换中心,具有最全面的系统功能,简单表述为以下几点。更详细的功能介绍,请参看“设备选用”中的数字硬盘录像主机的选用。
    a 可实时显示任意一路或多路监控点的影音信息,进行实时监测。
    b 可对任一路摄像机的显示效果、录像速度进行设置,以达到最佳效果。
    c 可对某一路或某几路重要监控点的图像进行多种模式的存储录像。
    d 重要录像资料可以备份和播放。
    e 可对录像资料进行多种智能检索和回放。
    f 可任意控制前端云台和摄像机镜头,选取最佳角度和距离监测现场情况。
    g 具备强大的联网传输功能,可将各路监控信号远传广域网,实现网络监控。
    h 通过在数字智能型控制主机上的设置,可将监控信号上传到internet网,实现远程无线监控。

3.3其他网络分控端具有的功能:

    其他网络分控端设备主要指单位领导或系统管理人员所在位置安装的分控计算机。作为网络分控端必需具备三个条件才能够实现分控管理的功能。包括:分控端的分控计算机必须与中心数字主控设备联网;在分控计算机上安装专用分控软件并运行;享有最高管理员的授权和密码。具体功能有:
    a 通过网络可以随时观看所有监控点的视频图像。
    b 通过网络和分控软件可远程控制各监控点的云台和镜头,摆脱地域限制。
    c 可登陆到监控主机,任意查看以前录像资料。
    d 可对前端摄像机的色彩、对比度、饱和度等进行调整。

4 器材设备的选用

    为了保证系统工程的先进性、可靠性、实用性,系统所需要的器材设备,应根据设计任务书的总体规划要求,在认真进行现场勘察对系统工程有了较为深入了解的基础上,选用名牌优质、符合国家标准并经国家质量认证、性能价格比合理的产品,达到设备性能优良、质量可靠、价格合理。
产品外观

无线监控设备
产品简介
    ST58T8系列数字无线网桥是一款性价比极高的远距离室外无线网桥,工作于5GHz频段,采用2×2 MIMO技术,最高带宽可达300Mbps。用户界面图形化,支持中英文界面,便于国内外的工程技术人的调试和安装。ST58T8G内置19dBi双极化平板天线,增益高、角度大,在6km距离传输带宽可达70~80Mbps。    ST58T8G-N为外置天线设备,在应用中可根据需要增加合适的天线,传输距离最远可达15km以上。在桥接模式下点对多点可支持1对8的传输,主设备可写入8组MAC地址。实际应用可采用点对点、点对多点组合方式。本身电气接口为RJ45接口,主要传输TCP/IP网络数据流,所以在使用当中可以传输基于网络传输的所有信号:视频、音频、控制等多媒体网络数据流。
    ST58T8系列产品在各种场合有很广泛的应用
    企业之间的信息传递--在大型企事业单位之间的厂房、办公楼之间的网络连接,由于场地的扩展需要新增厂房仓库,这些建筑之间的跨越比较大,不方便走线或需要很多协调工作,在这里高带宽无线信息的传递可以迅速解决这些问题。
    难以布线的环境--在很多情况下,有线的线路是很难铺设的,如:历史悠久的建筑、旧的建筑、开阔的区域、繁忙的街道、大型机械较多的建筑工地、矿区、隧道、山区、无人区、江河、风景名胜区域、油田等等环境,不方便架线,但是又很有必要传输网络信号、监控信号或其他多媒体信号的场所。
    临时工作场所--大型活动场所、 会展中心、建筑工地、灾难现场救援等临时办公场所的办公、监控和信息的传递。
    频繁的更改环境位置的场所--如部队演习、建筑工地、道路桥梁施工等需求监控的场所,又经常变动位置的地方,采用无线的形式便于重复使用而不造成浪费
    有线网络的延伸--由于成本问题或实际环境情况,有线网络没有铺设或无法铺设的区域可以通过无线的形式进行传输。

    对于有线网络的备份--对于一些重要场所地方,为了起到双保险,可以采用无线的形式对链路进行备份处理,一旦某一链路中断,另外一条链路马上可以发挥作用。

实例应用及拓扑图

4.1典型应用方案图

无线监控方案图一无线监控方案图二无线监控方案图三



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