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1、第一章 概述1.1 无线网络监控的基础-无线局域网发展状况1997年IEEE推出了802.11无线局域网2Mbps标准后无线局域网并未得到普及，而1999年802.11b技术的出现使得的无线局域网的速率可以到达11Mbps，由于技术成熟以及移动终端的普及使无线局域网的市场不断扩大，随之而来的新的标准如802.11g、802.11a又将无线局域网的速率提到了一个新的高度，使之完全可以满足复杂的室内环境部署以及高带宽媒体应用的需求。中国的无线局域网在2003年得到了充分的发展，主要体现在以下几方面：无线局域网芯片的规模化生产，使得其产品的市场价格为大多数消费者所接受，进一步扩大的用户市场，从而形成
2、了良性循环。无线局域网络技术的进步，尤其是成熟的802.11g产品的推出使得新的无线局域网环境既满足了用户对高带宽媒体的应用又兼容现有的大量的802.11b用户。国际互联网运营商大量的部署无线局域网热点以及对该业务的推广，使得无线局域网的概念在大用户群中已经取得了一定的普及，为进一步扩大热点的用户市场打下了有力的基础。1.2项目需求及设备选型在本次项目无线监控视频及云台控制信号回传应用当中，以指挥办事处监控机房为数据汇聚中心点，由于本次项目距离较长.点位较多.施工难度较大.难以采用光纤方式传输实时视频信号及控制信号，存在距离跨度大、难以施工、受较多现场因素制约等问题，故采用基于802.11协议
3、的无线传输方式传输实时视频信号及前端云台设备控制数据，使用当今世界上较为先进的ODFM数字扩频微波系统为具体实现方式完成，是最合理的，同时也是最为可靠和经济的手段。无线数据回传网络，能够实现灵活、高效的实时传输，网络稳定可靠，安全性好，同时很好的解决了施工难度和施工量等问题，便于现场的网络管理和维护1.3客户环境分析该监控项目实际使用环境是在高速路，前端监控设备安装使用环境又比较恶劣复杂，实际监控点是在野外使用，但各监控点相对分布较为集中，由于难以采用传统有线方式实现数据回传至中心，所以必须通过局部小范围有线方式实现多路前端监控点视频信号集中汇总，然后通过无线扩频数字微波系统，既无线网桥基站，
4、将调制以后的加密数字视频信号发至中心点。在实际项目实施过程中，必须考虑无线微波系统前点与中心点的距离，架设高度，微波信号空中传输过程当中，中间链路存在的干扰问题，比如多径干扰，强电磁场干扰等。还有昼夜温差，季节性温差，设备耐酸、雨、雪、风等气候问题。1.4项目需求分析远距离无线监控视频信号及设备控制信号回传网络。对系统的稳定、传输速率、网络安全都提出了很高的要求，保证系统全程使用稳定可靠，冗余度高，数据传输高效迅速，有很高的安全保障。经过详细分析，该无线网络系统应具备如下特点：n 便捷性：只要选取该储煤场合适高度的位置就可架设无线设备及天线，采用定向天线的模式，选取合适的发射角度，信号以无线电
5、波的方式传输。n 稳定性：具备电信级的稳定，保证良好的网络通信质量，保证无线网络系统的长期连续稳定运行。n 安全性：支持WEP、WPA、WPA2、802.1x、RADIUS等丰富的加密方式，保证网络通信的安全，保证用户的网络安全性。n 高品质：采用高品质无线产品，保证传输质量，具有很强的抗干扰能力。系统保证满足前端实时视频及云台控制信号回传的网络带宽需求，并具有一定的冗余配置。n 维护性：在网络上可对任何无线节点进行集中管理和维护，便于报警和排障。n 经济性：系统可通局部点对点传输，加特定位置假设一路Wi-Fi中继基站，而取得最满意的网络传输效果，有较高的经济型。第二章 系统方案设计2.1设计
6、原则本建议方案的最终目的是为高速路无线监控视频信号及中心端机房对前端监控设备的控制信号传输提供一个安全的、高效的、先进的、适用的、经济的无线传输网络，保证效果。根据用户的具体情况，在网络设计中应遵循下列原则：n 先进性原则采用先进的设计思想，选用先进的网络设备，使网络在今后一定时期内保持技术上的先进性。n 开放性原则网络设计及网络设备选型遵从国际标准及工业标准，使网络具有高度的开放性和所提供设备在技术上的兼容性。n 可扩展性原则网络设计在充分考虑当前情况的同时，必须考虑到今后较长时期内业务发展的需要，留有充分的升级和扩充的可能性。充分利用现有通讯微波资源，为以后扩充到更高速率提供充分的余地。另
7、一方面，还必须为网络规模的扩展留有充分的余地。安全性原则网络系统的设计必须贯彻安全性原则，以防止来自网络内部和外部的各种破坏。贯彻安全性原则体现在以下方面：1. 设备采用的是扩频技术；2. 提供了射频信道的加密；3. 用户可以通过设置自己的网桥或另加独立加密设备实现更高的安全性；网络内部对资源访问的授权、认证、控制以及审计等安全措施：防止网络内部的用户对网络资源的非法访问和破坏。n 可靠性原则网络系统的设计必须贯彻可靠性原则，使网络系统具有很高的可用性。可靠性原则体现在以下方面：1. 选用技术先进、成熟可靠性的网络设备；2. 系统增益储备高；3. 链路的可维护性好；n 可管理性原则网络系统应具
8、有良好的可管理性，使得网络管理人员能方便及时地掌握诸如网络拓扑结构、网络性能统计、网络故障等信息，能简便地对网络进行配置和调整，确保网络工作在良好状态。2.4设备选型经过详细分析和充分考虑，我们采用世纪云飞科技（sylink系列） SY5800C-E中心基站来实现该方案的无线链路传输网络中心端音视频信号接收及对前端摄像机云台控制信号的发送。Sylink SY5800C-E中心基站，5.8GHz免许可频段的技术领先型WiFi无线宽带基站。 基于1组小角度天线组成的智能天线阵列以及1套射频发射装置，以sylink专利的BeamForming技术为手段，SY5800 WiFi中心基站可以工作在LOS
9、（视距）或者NLOS（非视距）环境下，并提供更大的覆盖范围以及更稳定的无线连接。 除此之外，sylink独有的领先技术NSTREME技术可以使802.11a的带宽容量在远距离传输时成倍增加。对于运营商、政府以及企业客户等来说，这些在无线业内最领先的技术特点使得我们在使用很少数量SY5800中心基站的情况下就能够提供高质量的WiFi服务，这不仅能够节省设备的投资费用，其所带来的管理上的便利性是具有深远意义的。2.5sylink系列无线扩频数字微波产品的技术优势 更远的距离 相比普通WiFi AP网桥接入点，SY5800可以达更远的距离，通过内部软件的优化措施，实现超远距离下无线链路有效承载带宽不
10、变，并具有优秀的非视距覆盖能力，从而使每个基站在任何环境都可以具有更大的无盲点覆盖范围。 优秀的室内穿透性以及深度非视距能力 超强的链路增益储备以及信号发射接收的多路径智能合并，使得SY5800具备优秀的室内穿透特性和深度非视距能力。 更高的带宽 超强的链路增益储备使得SY5800大大提高了带宽的容量，而且，SDMA（空分多址）技术的应用使得带宽容量成倍增加。 优秀的抗干扰能力 Beamforming技术固有的空间过滤功能以及独有的动态干扰处理能力使得SY5800工作在强干扰环境成为可能。 节省投资 SY5800无论环境更大的覆盖范围、低廉通用的Client Card以及优秀的室内穿透特性，都
11、使得每条客户的线路成本降至最低。 运营商级别可靠性 基于IP-67平台可靠耐用以及全室外设计，可以在极端气候环境下稳定工作。第一章 无线监控网络设计方案（附图）根据储煤场4路实时视频数据传输网络的具体要求，我们提出以下方案设计：1、中心基站一号网桥放置位置选择在厂区办公大楼顶合适位置上安装。2、前端中继转发二号网桥选择放置在磅房背后烟囱25米左右合适高度及位置，专门针对三号及四号网桥回传的实时视频信号及视频控制信号向厂区办公大楼顶中心基站网桥做中继转发。3、前端接入三号网桥按照微波链路传输距离及实际使用带宽，参考链路损耗开销等因素，1/2/3路视频分别分布在储煤场区大门口左侧，场区东南角、场区
12、西南角各一路，3路视频采用沿场区围墙走线的方式，将视频线缆汇总到西南角3号监控点旁边房屋事先规划好的置高点，架设一路微波基站，3号点围墙和房屋之间采用地埋方式 走线。4、前端接入四号网桥选择安装在磅房西北角摄像机旁，专门针对4号视频及控制信号做实时回传。5、三号和四号网桥通过定向天线和二号中继网桥通讯。3.3 方案配置说明根据该无线监控音视频传输实际需求，及一定的链路传输能力冗余，设计共采用1台sylink SY5800C-E中心级基站和1台SY5800B-E中继基站配合，系统末端采用两台接入网桥，一路视频使用一路无线网桥CPE（外置天线）和三路视频使用一路无线网桥CPE（定向天线）完成无线回
13、传。1） 采用1台SY5800C-E中心基站，通过高增益定向天线以小角度的方式连接远端中继站进行无线回传。SY5800中心基站带宽采用业界最先进的BeamForming技术，以及独有的领先的SDMA（空分多址）技术，通过1套智能天线阵列射频发射装置，提供显著高于普通无线AP的更大回传范围，具有优秀的非视距传输能力和室内穿透力。无线回传网络链路质量、传输距离、非视距能力和稳定性都处于业界领先水平。2） SY5800中心基站得益于独有的领先的SDMA（空分多址）技术，以及强大的非视距传输能力，优秀的抗干扰能力等一系列独特的技术，保证强健的无线网络通信。1台SY5800基站连接范围相互交叉，可以满足
14、所有分布子区域的数据传输需求。Sylink无线回传网络在远距离、点对多点、高带宽、非视距的回传应用环境中，以更为经济的架构，整体提高了无线网络的效费比。3） SY5800基站在网络接入上通过5类网线连接中心点交换机，接入控制台所在的网络。远端站（CPE）同样通过5类网线连接音视频编码器或交换机。4） SY5800中心基站的具体安装位置在中心点合适位置的置高点，而中继基站要求安装在容易取电及高度一定的位置，即保证与远端网桥可视，又与中心基站可视。中心基站、中继基站和远端站（CPE）通过专用卡具固定，基站天线要求固定角度合适。5） SY5800基站具有优秀的电信级别无线通信基站的稳定性和可靠性，采
15、用IP-67的平台耐用等级和全室外设计，保证系统的长期稳定运行。SY5800基站通过POE方式馈电，安装时对基站设备只需通过一根网线（10/100Mbps）连接，POE电源可以在机房接入交流电，也可以安装在其它合适的位置接电。6）智能球机，SY-5500系列是国内首款具备变焦及变光同步进行的智能中高速球型摄像机，根据此项目实际应用场合，考虑到煤场范围比较大、夜间光照度较低，及煤炭本身的吸光特新，决定推荐使用SY-5500-9Q智能中速球，详细技术参数如下：型号 SY-5500-9Q图像传感器1/3CCD或1/4英寸ExviewHADCCD制式NTSCPAL有效像素38万像素44万像素水平解像度480TV线镜头18倍光学变焦，f4.1mm（广角端）至73.8mm（远端），F1.4至F3.0数字变焦12倍(216倍带光学缩放)水平视场角48.0（广角端）至2.8（远端）最短摄像距离35mm（广角端）至800mm（远端）同步方式Internal/External(V-Lock)最低照度(typ)彩色：0.7Lux(F1.4,50IRE)信噪比大于50dB电子快门1/1至1/10000秒，22档白平衡自动、自动跟踪、室内、室外、一键式、手动增益自动/手动(-3
