你的位置:首頁 > RF/微波 > 正文

高速公路無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì):結(jié)合WIFI與3G網(wǎng)絡(luò)

發(fā)布時間:2013-07-13 責(zé)任編輯:eliane

【導(dǎo)讀】我國高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要通過有線方式進(jìn)行信號傳輸,該傳輸方式存在著諸多不足。本文介紹的高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì),采用了結(jié)合WIFI與3G網(wǎng)絡(luò)的無線通信的方式,實(shí)現(xiàn)對高速公路全線的無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋以及數(shù)字化管理和有效監(jiān)督。

目前國內(nèi)高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要通過有線方式實(shí)現(xiàn)信號的傳輸。隨著高速公路的飛速發(fā)展,現(xiàn)有的高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)存在著一些不足,主要表現(xiàn)在:

1、主干交通閉路電視系統(tǒng)主要依靠光纜進(jìn)行傳輸,一旦光纜意外中斷,道路監(jiān)控就處于完全“失明”的狀況。有的路段由于被盜、交通事故或自然災(zāi)害等頻繁,光纜經(jīng)常中斷,嚴(yán)重影響了高速公路的正常運(yùn)營管理。
2、公路沿線監(jiān)控?cái)z像機(jī)在公路建設(shè)初期由于種種原因,并沒有實(shí)現(xiàn)真正的無“盲點(diǎn)”監(jiān)控。當(dāng)在監(jiān)控盲點(diǎn)區(qū)域發(fā)生交通意外時,路段管理中心無法及時獲得現(xiàn)場情況,一方面極易造成現(xiàn)場交通堵塞,另一方面會拖延處理時間,引發(fā)二次交通事故,給出行者造成不便,損壞了高速公路的運(yùn)營形象。

針對以上問題,有必要采用其他高新技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)的功能擴(kuò)展。本文提出采用WIFI與3G網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方式,實(shí)現(xiàn)對高速公路全線的無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋,充分利用了安防監(jiān)控設(shè)備分布靈活、操作簡單、工期短的優(yōu)勢,通過將網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控設(shè)備接入覆蓋網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)了對高速公路全段的數(shù)字化管理和有效監(jiān)督。

無線安防監(jiān)控設(shè)備監(jiān)控實(shí)施的可能性及優(yōu)勢

一、無線安防監(jiān)控設(shè)備實(shí)施的可能性

隨著3G技術(shù)的發(fā)展與3G網(wǎng)絡(luò)的建立與完善,高速公路無線安防監(jiān)控設(shè)備必將從有線向無線發(fā)展。因此,無線安防監(jiān)控設(shè)備必將成為高速公路網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分。 3G網(wǎng)絡(luò)能夠在全球范圍內(nèi)更好地實(shí)現(xiàn)無縫漫游,并支持圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式,提供包括網(wǎng)頁瀏覽、電話會議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù),同時也可以與已有的第二代系統(tǒng)進(jìn)行良好的兼容。此業(yè)務(wù)得以實(shí)現(xiàn)的前提是無論是在室內(nèi)、室外,還是在行車的環(huán)境中,都應(yīng)該能夠達(dá)到至少2Mbps兆比特/ 秒)、384kbps(千比特/秒)以及144kbps的傳輸速度(此數(shù)值根據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境會發(fā)生變化)。而目前國內(nèi)3G通信的三大主流無線接口: WCDMAI寬頻分碼多重存取)、CDMA2000 EVDO《多載波分復(fù)用擴(kuò)頻調(diào)制I和TDS-CDMA(時分同步碼分多址接入),其上行速率最低為384kbps,已經(jīng)接近網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸帶寬,可以滿足無線網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸要求。

二、無線視頻監(jiān)控的優(yōu)勢

采用WLAN與3G網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方式,對高速公路全線進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋,高速公路通信系統(tǒng)將發(fā)展成為范圍更大的廣域網(wǎng)絡(luò),其管理手段將趨向自動化、可視化與網(wǎng)絡(luò)化,服務(wù)對象也將更加社會化,相對有線視頻監(jiān)控具有明顯優(yōu)勢:

1、無線網(wǎng)絡(luò)分布靈活,操作簡單,工期短,可擴(kuò)展性好布網(wǎng)實(shí)施工程綜合費(fèi)用較低可以有效減少建設(shè)工程費(fèi)用,實(shí)現(xiàn)更大的經(jīng)濟(jì)效益。
2、系統(tǒng)可以輕松實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的多媒體化以及管理的智能化,實(shí)現(xiàn)多種指揮方式并存,可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場人員和遠(yuǎn)端指揮中心人員的異地協(xié)同調(diào)度,既增強(qiáng)了現(xiàn)場與中心的溝通功能,又提高了管理部門對緊急事件的應(yīng)急處理能力。
3、通過接入無線網(wǎng)絡(luò),高速公路各級管理部門、沿線服務(wù)機(jī)構(gòu)和上級主管機(jī)關(guān)可以通過專用通道進(jìn)行高速有效地通信,同時也可以借助網(wǎng)絡(luò)為車輛、行人、運(yùn)輸、物流、電信提供信息服務(wù)功能。
4、實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場圖像的同步傳輸,具有很高的實(shí)時性。車載移動采集設(shè)備實(shí)時采集圖像,經(jīng)過無線視頻監(jiān)控傳輸至服務(wù)器,所需人員通過客戶端進(jìn)行視頻調(diào)用,為路產(chǎn)賠償、責(zé)任認(rèn)定和違規(guī)處罰等提供客觀、準(zhǔn)確、及時的現(xiàn)場圖像或視頻信息,并為公路綜合信息服務(wù)平臺和應(yīng)急指揮調(diào)度系統(tǒng)提供及時、準(zhǔn)確的視頻監(jiān)控信息。
[page]
無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

一、無線網(wǎng)絡(luò)搭建

對于無線網(wǎng)絡(luò)的搭建,使用者最關(guān)心的就是其最終是否能夠滿足多路視頻傳輸?shù)膸捫枰?。在無線WIFI鏈路的應(yīng)用中,通常是根據(jù)實(shí)際點(diǎn)位多少與距離對設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥M(jìn)行設(shè)計(jì)。假設(shè)某 100公里的高速公路,需要對這條高速公路沿線進(jìn)行全程監(jiān)控,一共布設(shè)匆個監(jiān)控點(diǎn)位,采用高清攝像機(jī),點(diǎn)位之間的距離約為 2公里,在這種環(huán)境下通過無線方式將視頻傳回監(jiān)控中心,則設(shè)計(jì)思路如下:

1、無線骨干網(wǎng)

無線骨干網(wǎng)通常為無線網(wǎng)絡(luò)的核心部分,這部分通常流量比較大,因?yàn)檎麄€監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的畫面都要經(jīng)過骨干網(wǎng)絡(luò)后進(jìn)入監(jiān)控牛心,所以要求很高的帶寬和很強(qiáng)的穩(wěn)定性。 根據(jù)高清攝像機(jī)的帶寬要求,每個監(jiān)控點(diǎn)位所占帶寬達(dá) 6Mbps,則胳個點(diǎn)位傳回中心需要鏈路的承載能力為300Mbpsa 鑒于以上因素,設(shè)備選型匯聚層需要采用300Mbps 802.11n的無線網(wǎng)橋才能滿足骨干部分對高帶寬的需求。同時,采用一對無線網(wǎng)橋網(wǎng)橋做回傳比較勉強(qiáng)(lln網(wǎng)橋之間帶寬理論值為300Mbps),可采用兩對風(fēng)橋做帶寬綁定以實(shí)現(xiàn)近乎雙倍鏈路帶寬的效果,同時回傳數(shù)據(jù)來增強(qiáng)匯聚層的負(fù)載能力。不過需要在無線網(wǎng)橋接入的交換機(jī)上做端口綁定,否則會造成網(wǎng)絡(luò)上環(huán)路,弓{起廣播風(fēng)暴。網(wǎng)橋采用背靠背的方式連接傳輸鏈路,如圖1所示。
 
圖1:無線骨干網(wǎng)的搭建

2、無線網(wǎng)傳輸層

傳輸層一般位于接入層之上,主要用于將各個點(diǎn)位的視頻流回傳,要求的帶寬相對骨干網(wǎng)要小,但是數(shù)量較多,可采用雙射頻網(wǎng)橋或者單射頻網(wǎng)橋背靠背模式來搭建網(wǎng)絡(luò)。無線網(wǎng)橋背靠背情況下建議不超過舊跳,因此需要規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?,見圖2,整條鏈路的傳輸層需要每隔10跳分一小段,共分為5段,然后每小段之間采用N型網(wǎng)橋傳回監(jiān)控中心,可知傳輸層每段鏈路所需負(fù)載為 80Mbps左右,再考慮末端帶寬損耗,可選用150Mbps網(wǎng)橋。 通過以上方式能夠滿足之前假設(shè)的需求。 

圖2:無線傳輸層架構(gòu)
 
[page]
二、系統(tǒng)構(gòu)成與應(yīng)用

高速公路無線監(jiān)控系統(tǒng)一般由前端視頻采集系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)和監(jiān)控軟件系統(tǒng)組成,如圖3所示。

1、在有條件進(jìn)行無線WLAN覆蓋的區(qū)域進(jìn)行WLAN區(qū)域覆蓋,無線WLAN覆蓋的優(yōu)點(diǎn)是不需布線,并且可以保障帶寬,后期不用進(jìn)行續(xù)費(fèi); 
2、在WLAN覆蓋區(qū)域的前端采用無線視頻服務(wù)器(WDVS ) 、球機(jī)模式,球機(jī)將模擬信號傳輸給無線視頻服務(wù)器,無線視頻服務(wù)器將信號處理后,通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)射給安防監(jiān)控設(shè)備收發(fā)器,收發(fā)器再通過無線網(wǎng)橋?qū)⒈O(jiān)控畫面回傳給中心;
3、目前國內(nèi)3G網(wǎng)絡(luò)覆蓋廣泛,因此在沒有條件架設(shè)無線網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境下,例如遮擋物較多,不好立桿的區(qū)域,可以采用3G視頻服務(wù)器模式接入3G網(wǎng)絡(luò),這種模式的優(yōu)點(diǎn)是分布靈活,網(wǎng)絡(luò)簡單,前期成本低,但后期需要向運(yùn)營商交費(fèi);

圖3:無線系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4、在3G接入模式的前端,采用的是3G視頻服務(wù)器,設(shè)備對球機(jī)傳過來的視頻流與音頻流進(jìn)行處理后,通過3G網(wǎng)絡(luò)將畫面回傳給監(jiān)控中心;
5、監(jiān)控中心可以通過客戶端軟件直接對各個監(jiān)控點(diǎn)位的監(jiān)控進(jìn)行觀看,也可以通過解碼器對畫面進(jìn)行解碼上電視墻,通過電視墻軟件觀看,支持畫面輪詢播放,可進(jìn)行遠(yuǎn)程無線視頻監(jiān)控云臺控制;
6、監(jiān)控中心支持2周以上(具體根據(jù)服務(wù)器硬盤大小決定) 的錄像存儲,支持按照時間與錄像類型方式的查詢,并具有錄像回放功能;
7、監(jiān)控中心支持前端報(bào)警器接入,并可實(shí)現(xiàn)視頻彈出、記錄日志、報(bào)警錄像等一系列聯(lián)動操作??偨Y(jié) 無線網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn),將極大地增強(qiáng)管理的統(tǒng)一性,增加通信方式的多樣性,提高通信接口的兼容性,使視頻監(jiān)控系統(tǒng)滿足高速公路發(fā)展所需要的靈活性、便捷性、移動性、低成本及保護(hù)用戶投資等要求,為高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展提供更廣闊的發(fā)展空間。

相關(guān)閱讀:
WiFi不給力?五大竅門來幫你!
http://forexsooq.com/rf-art/80021117
無線監(jiān)控大PK:3G OR WIFI ?
http://forexsooq.com/rf-art/80021119
還在備戰(zhàn)4G網(wǎng)絡(luò)?5G WiFi芯片問世了!
http://forexsooq.com/connect-art/80018989
要采購射頻么,點(diǎn)這里了解一下價格!
特別推薦
技術(shù)文章更多>>
技術(shù)白皮書下載更多>>
熱門搜索
?

關(guān)閉

?

關(guān)閉