无线视频监控

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一、行业背景

随着中国经济的快速发展，石油天然气等能源产业在国家经济中的地位愈加显著。实现高效安全生产，实行数字化远程管理，有效控制生产过程中的关键技术环节，实现大规模生产所要求的统一、协调、高效、远程调度指挥、监管和控制是目前众多大型企业所企盼的。但是采油地常常分布在人烟稀少的偏僻地区，交通通讯不便，分布地域广泛、现场人员较少，大部分地区处于无人或少人职守状态，工作效率低下，面临人为或自然因素破坏的危险，系统维护成本较高。石油企业信息化建设的进一步发展和拓宽，向信息技术要效益、要速度、要精度成为石油开发的主要发展方向和战略手段，国外石油公司发展的实践证明，石油的开发生产与信息技术的紧密结合是石油工业发展的必然。

油田的油井分布区域很广，现场职守和维护人员少，为保障油田生产的正常运行，需要将生产现场图像信息、油井生产数据、设备运转和维护状况、原油储备和运输信息等，实时传送到生产管理总部，为生产的指挥调度提供准确及时的第一手资料。

基于油田大多位于沼泽、沙漠等地广人稀等偏僻地区的特点，采用数字网络化的无线传输技术来实现数据的通讯，具有安装开通快捷、维护迁移方便、造价低、便于集中管理等优点。

二、系统功能特点

1、提供完善的实时监控、设备管理、权限控制、录像策略、系统日志管理、报警系统管理、图像管理、人员管理等功能。

2、通过数据采集模块，将抽油机的电流电压、温度湿度实时上传至监控中心，并自动形成报表，监控数据将会保存在数据库中，为日后分析提供依据。

3、网络视频服务器应用软件可以监测系统运行数据。一旦超过标准值可以通过控制接口控制系统保护功能。同时这些报警数据将会优先传送到上级指挥机构。为上级领导做出决策提供依据。

4、利用网络视频服务器的双向语音功能，通过网络监控平台实现领导和各采油站点工作人员在线语音、文字交流。

5、利用高频微波无线网桥来进行数据传输，能很好地解决油田所处地方偏僻不方便走线的困难，同时具有安装开通快捷、维护迁移方便、造价低等优点。

6、前端监控系统录像策略包含定时录像、手动录像、报警联动录像、视频移动录像等多种录像模式。管理员可以在重点区域重点时段启用定时录像功能，在报警设备防区设置报警联动录像功能，当有警情的时候可以自动联动录像并设置报警预录时间。

7、网络视频服务器、网络一体球可以提供高清晰的监控画面。在系统数据库中设置有地形面貌检索记录，工作人员可以记录现场的地形地貌，为日后的勘探提供直观的视频录像文件，相关的技术参数也可以由数据库中检索出来。

三、系统结构及方案说明

安联博视科技数字网络监控系统对油田各厂矿区域进行全天侯实时监控。系统包括现场监控前端传输部分、监控中心三部分，监控前端与监控中心通过专网或无线网桥进行连接。监控前端包括防爆摄像机、视频网

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络服务器、可控云台、报警信号发生器（火灾、气体泄露、防盗等）等部分组成，将音频、视频、报警等信号，转换压缩成网络可以传输的数据包，经网络传回监控中心的服务器，进行集中处理。监控人员通过登录网络中的服务器，进行图像浏览。在油田作业区设置本地监控体系，包括油田工作区、生活区周边监控，采油井监控和数据监控管理。在油田系统总部设置远程统一监管系统，包括警情处理，数据报表分析，远程管理等任务。

四、主要产品描述

防爆摄像机

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1、防爆摄像机

普通摄像机在使用过程中会产生高温、脉冲、火花或因电源故障而烧毁，如果使用场所存在可燃性气体或可燃性粉尘，那么上述任何一种情况均会引起周围气体或粉尘的剧烈燃烧甚至爆炸，后果不堪设想，所以使用防爆摄像机不仅是为了保证摄像机的安全，更重要的是为了保证使用场所的安全。

深圳安联博视科技自主研发和生产的防暴摄像机AL-BAS101C与AL-B101S，充分考虑了爆炸性气体或粉尘混合物环境的防爆要素，从外壳强度、接合面间隙、长度以及外壳最高表面温度等关键条件着手，确保隔爆性能。另外，深圳安联博视科技还与中国安全生产研究院一起联合开发了多款用于此等安全生产特殊行业的监控产品和系统。

2、视频服务器

视频服务器

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是指一个能够对数字视频进行压缩或者解压缩的程序或者设备。

主要功能：

最先进的网络转发服务器技术，轻松实现多用户访问，多级用户密码权限管理

支持动态IP地址，支持局域网、Internet（ADSL、有线通）

通过MAC语音接口，就可完成对远程监控地点的收听和喊话功能，双向语音对讲实时传输,让远程会议、远程交流轻松实现

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RS-422/485串口支持云台控制、高速球机或摄像机等外置设备

深圳安联博视科技拥有系列齐全的数字网络化监控产品，除了单路、多路、CIF/D1等不同分辨率的视频服务器外，还拥有多款高性能的网络摄像机，如：红外防水网络摄像机、网络高速球、以及工业级的网络摄像机等。

3、无线网桥

无线网桥

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是用来对数据进行远距离传输的一种设备。

深圳安联博视科技生产的无线网桥产品：AL-TW505KM/AL-TW510KM具有以下主要功能特点：

采用5.8GHz高频进行数据传输，定向传输设计，功率不超过1W

64QAM数字调变技术符合802.11a技术规范

高速率108/54/48/36/24/18/11/5.5/2&1Mbps

提供64/128-bitWEP加密功能保护无线数据传输

采用以太网POE供电技术，安装维护方便

室外防雨防锈设计（IP55）

4、系统管理功能

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系统管理功能

论无线网络监控系统

导言

视频监控系统的发展经历了以矩阵为代表的模拟监控系统，跨越了以硬盘录像机为代表的数字化监控系统，目前正在以网络视频服务器为代表的第三代网络视频监控系统作为发展的主旋律，并且得到了广大用户和工程商的信赖。视频监控技术一旦进入了网络时代，它就驶入了应用发展的高速路，同时在有线网络和无线网络中并驾齐驱。虽然目前有线网络应用仍然占据绝对优势，但在可遇见的未来，无线网络以其显著的便捷性和优越的发展环境为视频监控系统描绘了一个美丽的蓝图。

一、无线监控系统的发展历程

无线视频监控系统的发展经历了模拟信号传输和数字信号传输两个时代。在视频监控系统还处在模拟监控时代，就出现了第一代无线监控系统。这时的监控系统以微波的方式发送模拟的视频信号。但这种技术已经逐渐淡出了市场。

随着视频压缩技术的发展，网络视频技术实现了模拟视频的数字化处理，将连续的模拟信号通过AD芯片采集后交由专用数字信号处理器处理，并按照IP包的格式进行数据封装，以网络信号发送出去。这样在无线网络中的传输设备就被引进到视频监控系统当中。对于无线设备，它可以透明地传输网络视频信号，进而实现无线的网络视频传输技术。这方面的代表是无线微波扩频技术，主要的代表厂家是摩托罗拉。这种传输方式可以实现54M的汇聚带宽，传输距离可以达到几十公里，在林区监控、油田监控等一些特殊的应用现场应用广泛。

近些年来随着国内主流IT厂商的推动，第三代无线通讯技术逐渐成熟，包括SCDMA技术和WIMAX技术。这些技术将视频监控系统带进了更广阔的应用领域。实现了信号城区覆盖，可以为一个城市提供无线解决方案，也为无线监控技术的民用化铺平了道路。

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二、无线监控系统的类型

无线微波扩频技术

5.8GHz是2002年7月无线电管理委员会刚刚核准运营的频段，5.8G频段频率支持工作在5.725～5.850GHz的IEEE 802.11a标准，支持6、9、12、18、24、36、48以及54Mbit/s动态速率调整，在增压工作模式下，可获得高达108Mbit/s的带宽。由于5.8Gbit/s设备频段开放、费用低廉而受到了广泛推崇。5.8GHzCanopy无线接入系统建设可以充分利用运营商现有频率资源，在建设5.8GHz无线接入网络的时候，运营商可广泛运用先进、成熟的5.8GHz微波传输技术，可快速、低成本地实现对大城市区域的无线覆盖，为话音、数据、图像、互联网接入等高质量的各种服务，具体应用包括IP电话、视频监控、网吧专线、远程医疗、远程教学等增值服务业务，并使之成为主要的无线接入手段。

目前这种技术在无线视频监控领域仍然具有重要的作用，是解决无线传输的主要方案。它可以提供高达54M的汇聚带宽，适合于开展视频监控业务。可以为企业、行业用户提供专业的解决方案。但这种方案的缺点是天线对环境要求较高，中间不能有建筑物阻挡，天线的方向性敏感。天地伟业在河南森林监控系统当中就采用此种方法。通过摩托罗拉公司的定向天线组建无线网络，在监控前端采用网络视频服务器，将模拟信号转换为数字信号，通过无线网桥进行传输。

GPRS

GPRS---General Packet Radio Service，通用无线分组业务，是一种基于GSM系统的无线分组交换技术，提供端到端的、广域的无线IP连接。GPRS是一项高速数据处理的技术，方法是以"分组"的形式传送资料到用户手上。由于使用了"分组"的技术，用户上网可以免受断线的痛苦。此外GPRS的用途十分广泛，包括通过手机发送及接收电子邮件，在互联网上浏览等。使用了GPRS后，数据实现分组发送和接收，这同时意味着用户总是在线且按流量计费，迅速降低了服务成本。

GPRS对无线视频监控业务的主要贡献是提供一种方便的接入模式，用户只要在有手机信号的地方就可以通过GPRS模块接入网络。但它的缺点是带宽较小，只适合于低帧率、低画质视频的传输，主要面向个人用户。天地伟业在面向个人用户中，可以提供基于GPRS的监控报警信息提醒功能。例如在监控前端检测到有报警信号时，可以将现场情况以图片的形式发送给客户，并通过文字通知客户现场的警情。

TD-SCDMA

TD－SCDMA的中文含义为时分同步码分多址接入，该项通信技术也属于一种无线通信的技术标准，它是由中国第一次提出并在此无线传输技术（RTT）的基础上与国际合作，完成了TD－SCDMA标准，成为CDMA TDD标准的一员。TD―SCDMA无线网络可以通过无线网络控制器（RNC）连接到交换网络，如同三代移动通信中对电路和包交换业务所定义的那样。TD－SCDMA所呈现的先进的移动无线系统是针对所有无线环境下对称和非对称的3G业务所设计的，它运行在不成对的射频频谱上。TD－SCDMA传输方向的时域自适应资源分配可取得独立于对称业务负载关系的频谱分配的最佳利用率。

这是中国自己主推的第三代通讯技术，目前尚处于测试阶段。但中国应用TD技术的决心已经不可动摇，预计在国内市场该项技术将会获得很大的发展空间。

WIMAX

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WiMax(World Interoperability for Microwave Access)意即全球微波接入互操作性，是基于IEEE802．16标准的无线城域网技术。其信号传输半径达到50公里，基本上能覆盖到城郊。它可以提供更高速的宽带接入。WiMax所能提供的最高接入速度是70M，这个速度是3G所能提供的宽带速度的30倍。同时它还能提供优良的最后一公里网络接入服务。作为一种无线城域网技术，它可以将WIFI热点连接到互联网，也可作为DSL等有线接入方式的无线扩展，实现最后一公里的宽带接入。

WIMAX技术目前已经在国内一些城市进行试点工作，承载视频移动监控业务。预计在奥运会后该技术会在民用行业获得较大的推广力度。天地伟业也正在积极地进行无线环境下网络视频服务器的技术优化，使得网络视频终端设备更适合于3G网络的特点。目前天地伟业已经在视频图像处理、网络包传输、缓存容量动态调整以及网络适应性等方面获得显著成效。WIMAX的接入设备技术复杂，有的采用的是三层的设备，在使用网络视频服务器的时候，为了能让用户快速地接入网络，天地伟业网络视频服务器“地址记忆”功能，在主动穿透网络的同时，记录下走过的路径，这样在客户端反向访问，设备正向引出时就可以自动的适应当前的网络。

三、无线监控系统应用的特点

无线监控系统具有显著的优势，但在应用中也有独特的技术特点，在实际使用中要特别注意。

⑴环境影响

无线监控系统大多受天气影响，风、雨、雷、电都会对无线传输系统造成影响。定向天线对方向要求比较严格，对于基站式无线传输系统，如CDMA、WIMAX等无线技术则要求在基站信号范围之内使用。同时建筑物的屏蔽作用和反射作用也会降低信号的强度，一般接收设备都有信号强度指示器，就像手机的信号强度指示一样，可以提示当前环境下，接收设备能够获得的信号强度。

⑵带宽稳定性

由于以上原因，无线网络系统提供的带宽也有可能不够稳定。工程商朋友在组建无线网络视频监控系统的时候也要注意对带宽的监控。一般网络视频监控系统要求达到相应的分辨率，不同的分辨率需要提供不同的带宽，请参见下表：

分辨率

带宽

如果网络视频设备被设置到某一个分辨率后其带宽必须达到相应值，否则将出现丢帧、视频质量下降等现象。您可以使用“BANDWITH”等测试软件对两个点之间进行带宽测试，查看带宽是否有波谷，是否稳定。

天地伟业的网络视频监控设备除了实现对带宽的动态适应之外，还对无线监控网络的包传输做了特别的优化。可以根据无线网络状况进行大包分解或小包组合的动态策略，优化传输效率，充分利用网络流量，实现平滑传输。

⑶网络穿透

无线接入产品众多，有的属于数据链路层，有的属于网络层，有的需要配置动态IP，有的需要配置端口映射。这些都为网络视频监控技术的应用带来了诸多不便。如何快速的应用到无线网络中，尤其如何快速地使用三层网络接入设备，成为工程商朋友迫切希望解决的问题。天地伟业网络视频监控产品特别针对CIF 512kbps HALF D1 1024kbps D1 2048kbps

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无线网络技术的特点，提供了网络穿透技术。网络视频服务器接入到无线设备中后，可以自动获取三层设备分配的IP地址，并主动地向目标地址发起连接。用户可以透明地访问整个无线监控网络。

⑷数据安全

无线视频监控网络已经完全区别于传统的CCTV闭路监控系统，它是一个开放的监控系统，任何合法的终端都可以接入到这个系统当中，这也是其优越性的重要体现。但同时对于重要的视频监控，如何解决数据安全问题，尤为重要。目前在无线网络技术中，已经开始广泛使用口令加密技术和地址绑定技术，只有合法的MAC地址才能注册到系统中，并接收系统的合法性检查。天地伟业网络视频产品在应用层进一步完成数据加密，提供包括对录像文件的数字水印加密技术，对客户端访问的IP地址过滤技术，进一步加强了系统的安全性。

四、无线监控系统的优势

视频监控系统的发展一直是以应用的便捷性、技术的先进性为方向。无线视频监控系统无论是应用、技术还是发展环境上都具备独特的魅力和优势，必然在视频监控领域占据一定的比例，预计在未来的几年内将会获得较快的发展速度。

应用的必要性

一套完整的视频监控系统必然包括监控前端、监控中心端和传输三个部分。无线监控系统最大的优点是免去布线的麻烦，实现了从前端到后端的快捷接入。对于像山区林地监控、高速公路沿线监控、油田无人区监控、边防岸线监控等常规布线方式难以实现，成本过高，这种情况只能使用无线监控系统。近些年来，我们国家在一些城市建设平安城市系统，只是完成了部分特殊行业，如网吧、娱乐场所的监控，但要真正实现全市监控、全市覆盖，线路接入成本依然较高。深圳市在这方面为我们做了一个尝试，其南山区实现了全市无线网络覆盖，通过无线网络实现视频监控，在技术和资金投入方面找到了一个平衡点。包括广州在内也有一些城市也有计划实施无线网络覆盖，这些都为实现视频监控系统奠定了基础。可见，无线网络监控具有独特的应用优势。

发展环境的优越性

目前中国大力发展具有自主知识产权的TD-SCDMA技术，并且以大唐电信为代表的厂商已经完成了相关测试。虽然各运营商还没有得到国家信产部发放的牌照，但中国主推这种技术的决心已经不可动摇，各运营商也纷纷看好这一块市场，并且将视频业务作为增值服务的主阵地。据香港媒体预计，TD技术将成为大陆的主流3G技术。无线网络的构建将为无线视频监控技术提供一个良好的发展平台。

另外，电信和网通等运营商携“全球眼”和“宽世界”进入监控市场，也促进了传统监控市场的发展壮大，对平安城市建设贡献了重要力量。预计以移动和联通为代表的无线业务运营商也将加入到视频监控市场，强力促进无线视频监控业务的发展。

五、无线监控系统的发展方向

无线视频监控系统的发展虽然任重而道远，当它的发展路线图却清晰可见。在技术集成化、应用民用化以及主流技术的发展是无线监控系统能够真正实现跨越的关键：

⑴技术集成化

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网络视频监控技术一直在走一条技术整合的道路。从最初的网络视频服务器，到随后推出的网络一体球，直到今天非常流行的网络摄像机，网络视频技术实现了与球云台技术、摄像机技术的整合。当无线技术日益介入到视频监控领域，网络视频技术与无线技术的结合就成了一件顺理成章的事情，这同时也有助于进一步提高产品的稳定性和应用的便捷性，有利于厂商细分网络视频市场，避免同质化竞争。目前市场上支持WIFI的网络摄像机就是这一观点的最好佐证。预计未来支持各种无线网络类型的网络视频产品同样会在市场上争奇斗艳。

⑵应用民用化

视频监控系统正在经历由工业级应用向民用的方向转变这样一个历程。而无线应用终端的出现更推波助澜了这个过程。随着3G技术的进一步发展，每一个人手持的手机将成为一个最好的无线终端业务平台。人们可以通过手机实现无线网络监控。同时家庭无线网络也正在兴起，人们可以通过笔记本借助无线路由器接入网络，快速组建HWLAN（家庭无线网络）。支持无线模式的家庭型网络摄像机将承担起家庭看护、店铺巡视等职能，使得无线监控技术进一步走进家庭用户。

⑶主流技术主导化

无线监控系统的规模应用必然离不开无线网络环境，而无线网络环境则离不开运营商的建设。随着我国3G网络技术的日益完善，以及北京奥运会上“科技奥运”理念对信息技术的推动作用，以TD为代表的第三代无线网络技术必然迅速在国内兴起。这是实现无线网络监控系统规模应用的关键。

无线视频监控以其较高的移动性越来越多的作为安防措施应用于各个行业，但无线监控相对于传统的有线监控存在很多问题，一直困扰着行业用户。阿德利亚科技认为，一般的无线视频应用系统绝大多数都存在着图像延迟、黑屏、图像失真或抖动、马赛克、显示顺序混乱等失控和无序性问题。具体表现在以下五个方面：

1、图像丢失；

2、图像传输冲突或无序；

3、多用户支持不足；

4、传输路径选择不当；

5、画质受到其他应用的影响，如：数据、语音应用；

近期，无线网状网解决方案供应商阿德利亚科技（AzaleaNetworks）推出了集中其六大自主知识产权的无线视频应用功能模块，从物理层到应用层进行整体优化，视频监控的优化效果比较显著，实现了无线视频监控应用领域新的突破。

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1、理性：自动根据环境动态，理性选择、控制无线传输速率，完全避免由于传输速率失控造成的图像丢失、失真和画质下降等问题，同时支持用户自定义传输速率；

2、远距：有效克服远距无线传输时的信号问题，提供品质更高、覆盖更广的无线监控网络，能随时为突发的远距无线传输提供立即可用的的通道和优化；

3、有序：确保图像不会出现丢失、无序，并且不会导致不能忍受的延迟；

4、多径：自动根据环节动态，优化多径传输，显著提升系统资源利用率，大大降低无线连接中断带来的影响，同时减少系统资源浪费，帮助实现良好的负载均衡；

5、IPTV：可帮助实现高质量的IPTV组播应用，减少系统资源浪费和延迟；

6、捷径：专为视频监控设计，能为图像创建并维持有品质保证的传输捷径。

经过优化后的无线视频监控系统与传统的无线视频系统相比，绝大多数的图像丢失情况被完全避免；系统资源的浪费被极大地避免；支持更多用户；更远的传输，更大的覆盖；有效控制无线视频传输无序的情形；优秀的负载均衡；视频应用不会被数据、语音或其他应用所影响。

据了解，该优化方案已在国内外进入实际的应用。其中包括国内石油行业规模最大的“固定+移动”视频监控网络项目“大庆油田无线工业宽带网”，该网络为180平方公里范围的“固定+移动”无线视频监控提供支持。借助无线视频监控的整体优化方案，大庆油田的无线监控能够同时拥有多路（最少25路）流畅的D1画质图像，其工作组可随时随地随需进行视频接入，以往无线视频监控的典型难题有效地得到了解决。

同时，在印度，印度在线（IOL）选择了阿德利亚科技的无线视频应用整体优化解决方案为其在4个城市中的移动IPTV电信业务运营网服务，并计划在不久的将来，在另外18个城市中使用同样的整体优化解决方案。印度在线非常认可由视频优化解决方案所带来的多用户、多应用的并行服务性。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/dq2j.html