/建筑工地無線遠程監(jiān)控技術解決方案江蘇物泰信息科技有限公司2011年10月目錄第1章 系統(tǒng)概述 31.1 設計原則 31.2 設計依據(jù) 4第2章 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 52.1 圖像采集終端系統(tǒng)（視頻采集，壓縮編碼和無線傳輸） 52.2 中心平臺（視頻的轉(zhuǎn)發(fā)和存儲，中心管理） 62.3 網(wǎng)絡視頻服務器（視頻實時閱讀） 7第3章 解決方案 103.1 典型監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)拓撲圖 103.2 系統(tǒng)說明 113.3 系統(tǒng)工作原理 123.4 系統(tǒng)的技術優(yōu)勢 133.5 系統(tǒng)應用優(yōu)勢 143.6 系統(tǒng)的平安性 153.7 無線網(wǎng)橋傳輸終端技術參數(shù) 17第4章 附：系統(tǒng)舉薦配置及設備清單報價 19系統(tǒng)概述在事故多發(fā)的建筑行業(yè)，保證施工人員的人身平安，工地的建筑材料、設備等財產(chǎn)平安是施工單位管理者關切的頭等大事。

建筑工地屬于環(huán)境困難，人員困難的區(qū)域。考慮到設備及人員的平安，一套有效的現(xiàn)場及遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)對于管理者來說是特別有必要的。通過遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)，管理者可以了解到現(xiàn)場的施工進度，可以遠程監(jiān)控現(xiàn)場的生產(chǎn)操作過程，可以遠程監(jiān)控現(xiàn)場材料的平安。建筑工地，一般主要監(jiān)控場所包括建筑材料倉庫，進出門口，辦工區(qū)，生活區(qū)，塔吊區(qū)域。對于地面靠近監(jiān)控中心的部分，一般通過有線的方式干脆連接到監(jiān)控中心。而對于塔吊最佳的視角環(huán)境，由于較現(xiàn)場環(huán)境困難，往往不能通過有線干脆拉至監(jiān)控中心。針對現(xiàn)場困難的環(huán)境，成熟的數(shù)字微波技術對于施工工地監(jiān)控是最佳選擇方案。

本方案設計遵循技術先進、功能齊全、性能穩(wěn)定、節(jié)約成本的原則。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。設計原則1、先進性和適用性：

本系統(tǒng)采納純數(shù)字無線傳輸方式，最新的MPEG4/H.264編碼技術結(jié)合OFDM微波擴頻調(diào)制技術，體現(xiàn)了當前計算機限制技術和計算機網(wǎng)絡技術的最新發(fā)展水平，適應時代發(fā)展的要求。同時系統(tǒng)是面對各種管理層次運用的系統(tǒng)，其功能的配置以能給用戶供應舒適、平安、便利、快捷為準則，其操作應簡便易學。

2、經(jīng)濟性和便捷性：

充分考慮用戶實際須要和信息技術發(fā)展趨勢，依據(jù)用戶現(xiàn)場環(huán)境，設計選用功能和適合現(xiàn)場狀況，采納有線＋無線的整合解決方案。無線部分采納嵌入式一體化無線網(wǎng)橋，安裝調(diào)試便利快捷。

3、牢靠性和平安性

系統(tǒng)的設計應具有較高的牢靠性，在系統(tǒng)故障或事故造成中斷后，能確保數(shù)據(jù)的精確性、完整性和一樣性，并具備快速復原的功能，同時系統(tǒng)具有一整套完成的系統(tǒng)管理策略，可以保證系統(tǒng)的運行平安。

4、開放性

以現(xiàn)有成熟的產(chǎn)品為對象設計，同時還考慮到周邊信息通信環(huán)境的現(xiàn)狀和技術的發(fā)展趨勢，可和消防、周界防盜、聚光系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)動，具有RJ-45網(wǎng)絡通訊口，可實現(xiàn)遠程限制。

5、可擴充性

系統(tǒng)設計中考慮到今后技術的發(fā)展和運用的須要，具有更新、擴充和升級的可能。并依據(jù)今后該工程的實際要求擴展系統(tǒng)功能，同時，本方案在設計中留有冗余，以滿意今后的發(fā)展要求。設計依據(jù)國家和地方設計規(guī)范和標準：《中華人民共和國公共平安行業(yè)標準》GA/T75-94《閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術規(guī)范》GB50198-94《入侵報警、電視監(jiān)控工程設計施工手冊》979131001《建筑智能化系統(tǒng)工程設計標準》DB32181-1998《平安防范系統(tǒng)通用圖新符號》GA/T74-94《智能建筑設計標準》GB/T50314-2000《有線電視系統(tǒng)工程技術規(guī)范》GB50200-94《工業(yè)企業(yè)通信接地設計規(guī)范》《商業(yè)建筑物綜合布線系統(tǒng)國際標準》（ISO/IEC11801）《商業(yè)建筑物綜合布線系統(tǒng)美國標準》（EIA/TIA568A）《通信布線管道和空間設計施工標準》（EIA/TIA569）《建筑和建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設計規(guī)范》（GB/T50312-2000）《中國電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范》GBJ232-82《IEEE電氣及電子工程師學會-民用建筑閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術規(guī)范》《電氣指標標準》EIA-422EIA-485系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)分為：圖像采集終端系統(tǒng)、中心平臺、監(jiān)控客戶端三個部分組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，有良好的可擴展性，能適應多變的監(jiān)控要求。圖像采集終端系統(tǒng)（視頻采集，壓縮編碼和無線傳輸）前端視頻采集系統(tǒng)由紅外網(wǎng)絡球機及槍機組成。其中無線網(wǎng)橋作為核心設備，負責將球機槍機采集的各監(jiān)控點的視頻圖像經(jīng)過H.264壓縮編碼后的圖像信息流上傳到門衛(wèi)室中心服務器，服務器通過TCP/UDP方式將視頻發(fā)送到監(jiān)控客戶端。該終端具有如下特點；H.264視頻壓縮、ADPCM（G.726）音頻壓縮；可支持夜視功能；視頻幀率可自適應，調(diào)整范圍為1幀/秒~25－30幀/秒；視頻碼率可依據(jù)當前網(wǎng)絡狀況自適應在20Kbps-2Mbps范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)；支持雙向音頻實時傳輸；辨別率D1、CIF、QCIF可選，最高25幀/秒（PAL）、30幀/秒（NTSC）；RS485透亮通道連接支持遠程云臺限制功能；支持IEEE802.11b/g/n、CDMA1X、EVDO、EDGE、TD、WCDMA等無線傳輸技術；支持本地錄像存儲(可選配件支持,支持提取一段時間錄像的功能)同時可實現(xiàn)抓拍功能；支持GPS定位（可選配置）；可支持緊急報警及超速報警（需配置GPS）；寬電壓供電（9~36VDC）；體積小、集成度高，安裝便捷；超低功耗，發(fā)熱量低；中心平臺（視頻的轉(zhuǎn)發(fā)和存儲，中心管理）中心平臺由通訊服務器、管理服務器和寬帶網(wǎng)絡組成。其中通訊服務器主要對監(jiān)控終端傳回到現(xiàn)場圖像信號進行轉(zhuǎn)發(fā)操作。管理服務器主要用于對客戶端軟件的權限進行管理。（1）管理服務器上安裝服務器軟件，負責對整個系統(tǒng)的管理；主要完成設備的入網(wǎng)管理、用戶登錄驗證、書目服務等重要的管理任務；（2）通訊服務器安裝服務器軟件，負責各監(jiān)控點視頻資料的錄像。所需硬盤空間大小由錄像視頻數(shù)目、錄像時間長短、錄像保存周期，圖像質(zhì)量等確定。通常1路運動畫面1小時的錄像文件大小在120M左右（每秒流量256Kbps*3600s），公司自主研發(fā)的基于無線網(wǎng)絡（IEEE802.11b/g/n、CDMA1X、EVDO、EDGE、HSUPA、HSDPA、HSPA、LTE等）的視頻服務器，能夠接收從多個監(jiān)控終端的視頻流，供應多個用戶可以同時訪問任何一路監(jiān)控視頻的實力，還可以實時保存設備上傳的監(jiān)控視頻圖像，供以后點播查看；網(wǎng)絡視頻服務器（視頻實時閱讀）（1）監(jiān)控主機安裝客戶端軟件，實現(xiàn)對各監(jiān)控點的視頻閱讀和攝像機姿態(tài)調(diào)整等功能。（2）功能列表：視音頻輸入網(wǎng)絡視頻輸入最多支持4路標清，或2路720P，或1路5MP（2560×1920）/1080p/UXGA網(wǎng)絡視頻視音頻輸出音頻輸出1路，3.5mm接口（線性電平，阻抗：600Ω）視音頻編解碼參數(shù)錄像辨別率5MP（2560×1920）/1080p/UXGA/720p/VGA/4CIF/DCIF/2CIF/CIF/QCIF硬盤驅(qū)動器類型1個SATA接口最大容量每個接口支持容量最大2TB的硬盤外部接口語音對講輸入1個，3.5mm接口（電平：2.0Vp-p，阻抗：1kΩ）網(wǎng)絡接口1個，RJ4510M/100M自適應以太網(wǎng)口串行接口1個，標準RS-485串行接口；

1個，標準RS-232串行接口報警輸入4路報警輸出2路其他電源DC12V功耗≤8W工作溫度-10℃--＋55℃工作濕度10％--90％機箱標準1U機箱尺寸315mm（寬）×201mm（深）×45mm（高）重量（不含硬盤）≤2.5KgNVR軟件界面用戶可依據(jù)遠程監(jiān)控的現(xiàn)場平面圖，了解現(xiàn)場狀況，例如：工地的出入口、周界、危急源、建筑作業(yè)面、材料堆放加工場所等。依據(jù)用戶須要，可更換監(jiān)控探頭設置點的合理位置。對于樓宇建立作業(yè)面的監(jiān)控，客戶端可遠程監(jiān)控，并且能剛好將監(jiān)控圖像干脆輸出給現(xiàn)場工作人員，對于意外突發(fā)狀況，可在第一時間解決，避開平安問題發(fā)生。解決方案典型監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)拓撲圖視頻流傳輸示意圖系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)拓撲圖系統(tǒng)說明由于這些監(jiān)控點具有移動性、突發(fā)性，全部本系統(tǒng)運用無線網(wǎng)絡，無需布設有線網(wǎng)絡；系統(tǒng)覆蓋范圍廣，可適用在全工地范圍之內(nèi)，圖像壓縮算法：采納最新的、壓縮比極高的H.264視頻壓縮算法；網(wǎng)絡圖像傳輸：網(wǎng)絡資源占用低，可在不同帶寬條件下傳輸高畫質(zhì)、流暢圖像；支持域名解析：采納域名解析技術，自動解析Internet安排的IP地址；可移動性：在移動視頻監(jiān)控條件下，實現(xiàn)完整的視頻監(jiān)控解決方案；網(wǎng)絡化：通過無線和Internet網(wǎng)絡，真正做到任何時間、從任何地方、對任何現(xiàn)場都能實現(xiàn)監(jiān)控；便利運用、操作管理簡潔：可以通過客戶端軟件，進行遠程監(jiān)控和遠程管理，圖形化界面；完整的監(jiān)控管理功能：系統(tǒng)為用戶供應了敏捷的監(jiān)控畫面選擇,電子地圖運用，對云臺、變焦的行限制，預置位和鏡頭的輪巡，以及實現(xiàn)圖像抓拍、錄像和錄像回放、報警功能；信息平安：充分利用網(wǎng)絡隧道、128位加密算法、防火墻/VPN、加密鎖、權限管理、平安認證、實時時鐘等技術，保證監(jiān)控系統(tǒng)和錄像資料不被越權運用和破壞；強大管理平臺：分布分級式管理，用戶可以不受時間、空間限制對監(jiān)控管理目標進行實時監(jiān)控、實時管理、實時查看、實時指揮；擴展性好：本系統(tǒng)采納模塊化設計，可依據(jù)客戶需求選擇不同網(wǎng)絡進行視頻傳輸。同時也可自由搭配1~4路視頻輸入；系統(tǒng)工作原理借助和無線網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)業(yè)務功能，獲得IP地址。建立數(shù)據(jù)傳輸通道獲得的IP，通過無線網(wǎng)絡和服務器建立連接，起先傳輸數(shù)據(jù)。用戶通過客戶端軟件，登錄平臺服務器程序，可以觀看到遠端傳輸過來的圖像。也可以雙向交互，限制云臺等。系統(tǒng)的技術優(yōu)勢集群優(yōu)勢如運用CDMA1X或EDGE網(wǎng)絡，該系統(tǒng)可利用集群的方法，將2條無線通訊鏈路通過底層協(xié)議，合理安排通訊資源，合并成為一條邏輯上獨立的通訊鏈路，為視頻傳輸供應了一般單路通訊1.8倍的帶寬。兩條鏈路互為備份，提高了無線通訊的牢靠性。數(shù)據(jù)封裝優(yōu)勢相比一般的無線路由通訊方式，本系統(tǒng)利用自己開發(fā)的技術，在數(shù)據(jù)鏈路層對視頻流數(shù)據(jù)進行一次性的封裝，干脆將數(shù)據(jù)發(fā)送到中心，削減了一次IP封裝，去掉了不必要的封裝數(shù)據(jù)，提高了傳輸效率，減小了視頻延時，且使傳輸系統(tǒng)的實時可控性大大增加。壓縮、流控優(yōu)勢對壓縮算法進行優(yōu)化，用先進的碼流限制技術保證傳輸?shù)姆€(wěn)定性，充分利用帶寬，保證在不同帶寬的狀況下流暢的傳輸視頻圖像。一般的無線路由通訊方式無法發(fā)覺路由器網(wǎng)絡層以下的傳輸狀況，不能特別實時的對傳輸流進行調(diào)整，本系統(tǒng)能夠完全觀測數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)狀況，從而能符合實際的對流控模塊進行快速調(diào)整綁定優(yōu)勢充分利用無線網(wǎng)絡，在通訊連接建立后快速綁定數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)最短時間上傳中心。同時系統(tǒng)能快速發(fā)覺并復原故障鏈路，避開關鍵時刻掉線。優(yōu)勢對比和路由器加視頻編碼器方案相比有以下特點：采納H.264壓縮編碼的方式，最高可達到30幀，視頻更清楚流暢。采納一體化設計，牢靠性高于多種設備拼湊的方式；設備穩(wěn)定性高，通過對無線網(wǎng)絡信道的干脆檢測，可以快速發(fā)覺信道傳輸帶寬的波動，通過自動調(diào)整編碼和傳輸參數(shù)，保障視頻傳輸?shù)男Ч?。而無線路由器和視頻編碼器是兩臺獨立的設備，編碼器很難剛好發(fā)覺信道改變，不能有效地利用信道帶寬。系統(tǒng)應用優(yōu)勢功能集成，充分利用網(wǎng)絡資源常規(guī)的解決方案都是將上述的功能利用多個系統(tǒng)來實現(xiàn)，造價高且以后的擴充和升級不便利。本方案利用現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡技術的先進性，將多個功能集成起來，不僅充分利用了無線網(wǎng)絡高速精確的優(yōu)點，同時也簡潔將各種服務需求集成于Intranet，體現(xiàn)了先進性和經(jīng)濟性。優(yōu)秀的圖像品質(zhì)采納先進的H.264編解碼技術，圖像清楚、自然。圖像無閃耀，連續(xù)性好。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)敏捷采納標準的組網(wǎng)方式，支持IP單播、組播功能，可以組成點對點的監(jiān)控系統(tǒng)，又可以組成一個中心對各站點的系統(tǒng)；在網(wǎng)絡上可以設置多個分控圖像工作站，滿意多個用戶的須要，可以組成多級監(jiān)控系統(tǒng)。可擴容性強采納模塊化設計，能夠平滑實現(xiàn)端局擴容、中心擴容和分控臺擴容。無論單級擴容或多級擴容都可以充分利用前期資源，降低擴容投入成本。易操作性采納圖形化限制界面，用戶可以特別快速地熟識操作軟件的運用。實現(xiàn)友好的人機交互。并且監(jiān)控室可不設在監(jiān)控現(xiàn)場，客戶端也可隨時調(diào)用現(xiàn)場監(jiān)控圖像，剛好了解項目信息。自主開發(fā)系統(tǒng)的核心硬件設備和管理軟件均采納具有自主開發(fā)實力的公司供應的產(chǎn)品，能夠剛好供應良好的售后服務，響應用戶的特殊需求，針對用戶的要求進行功能方面的量身定做。系統(tǒng)的平安性系統(tǒng)的平安性特別高，多級用戶名/密碼愛護認證機制，自主研發(fā)的嵌入式系統(tǒng)軟件，加密傳輸方式等等措施，保障系統(tǒng)的平安不受侵害。詳細體現(xiàn)在如下四個方面：多級用戶名密碼認證機制無線視頻設備和系統(tǒng)，相互之間的通訊連接都是有用戶名/密碼愛護的。“前端設備”、“中心服務器”、“用戶客戶端”三者之間都是通過網(wǎng)絡連接。“用戶”登錄“前端設備”，“中心”登錄“前端設備”，以及“用戶”登錄“中心”都是須要用戶名和密碼的，這些用戶名和密碼機制是系統(tǒng)平安最基本，最牢靠的的措施之一。SSL加密傳輸協(xié)議用戶名和密碼在網(wǎng)絡傳輸，假如是明碼傳輸，被竊聽獲得的可能性很大，帳戶被盜用的可能性就很大，本系統(tǒng)采納業(yè)界標準的SSL加密傳輸協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸，采納NTCHANNGE進行帳號認證，保證用戶密碼絕不在網(wǎng)絡上傳輸，大大提高了系統(tǒng)的平安性。即便被盜用也無法破解。獨有的網(wǎng)絡傳輸協(xié)議視頻數(shù)字流在視頻服務器中打包發(fā)送到IP網(wǎng)絡中的時候，打包的格式，以及流媒體的壓縮編碼格式都是獨有的。只有專有的解碼軟件才能解出正常的圖像，否則只是亂碼而已。自主學問產(chǎn)權的嵌入式系統(tǒng)本系統(tǒng)基于嵌入式架構(gòu)，自成一體，脫離PC單獨工作，操作系統(tǒng)的工作模式、指令等都是自定義的，且是具備自主學問產(chǎn)權的機密核心產(chǎn)品。設備不會受到外部病毒、惡意軟件的侵擾和破壞。系統(tǒng)的平安性自是更上一層樓。無線網(wǎng)橋傳輸終端技術參數(shù)技術參數(shù)：WT-5000-IIEEE802.11a54Mbps室外無線網(wǎng)橋

WT-5000-I室外無線網(wǎng)橋工作在5GHz頻段，采納OFDM（正交頻分復用）技術，具有速率高、距離遠等優(yōu)點，為基礎電信運營商、ISP及行業(yè)用戶供應了強有力的解決方案，使客戶可以在短時間內(nèi)低成本地架設“最終X公里”的寬帶接入系統(tǒng)。戶外一體化的設計（內(nèi)置23dBi平板天線）更便于安裝。基本特性描述ZA-5000-IIEEE802.11a54Mbps室外無線網(wǎng)橋支持標準IEEE802.11aIEEE802.3uIEEE802.3af支持的協(xié)議TCP/IP、IPX、NetBEUI速率選擇11a模式：Best54/48/36/24/18/12/9/6MbpsAP模式支持橋接模式點對點、中繼路由功能支持AnyIP支持DHCPDHCPServer、DHCPClientSuperA模式支持SmartWDSWDSServiceGroupID功率可調(diào)支持生成樹協(xié)議支持連接測試功能支持無線客戶端連接顯示支持接口類型LAN1個10/100-BaseTXRJ-45以太網(wǎng)口天線或天線接口集成一個23dBi平板天線（9°×9°）復位鍵支持接地支持電氣特性POE供電支持電源48VDC/1A，兼容IEEE802.3af標準功耗200mA@48V蜂鳴器支持(信號強度指示)RF特性信道和頻率美國(FCC)：5.15GHz～5.35GHz；5.725GHz～5.825GHz

歐洲(ETSI)：5.47GHz～5.725GHz

日本(TELEC)：5.15GHz～5.25GHz

中國：5.725GHz～5.850GHzRF輸出功率18dBm±2dBm接收靈敏度－65dBm@54Mbps

－66dBm@48Mbp