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1、北京莱伯特电子科技有限公司无线微波视频监控方案(初步)2011-121 前言随着信息化的发展，视频监控的应用已涉及到各行各业，信息化的方式已经不在局限于有线网络,在综合布线不容易部署的情况下，无线微波为我们提供了经济、方便、稳定、实用的方案。目前视频监控信号的传输介质往往是有线介质，这些有线介质在在某些特定的场合均存在一定的问题。例如：油田油井、输油管道、景区景点、生产车间、移动作业、库房货场等不容易布线的场地，尤其是跨江跨河，实现视频传输，有一定的困难，而且双绞线、同轴电缆、光纤存在铺设费用高、施工周期长、移动困难、维护成本高、覆盖面积小等问题。若采用无线微波，上面的一切问题都解决了。目前无
2、线微波技术已相当成熟，广泛应用于各种军事、民用领域，完全能满足视频监控要求，包括传输视频、声音、控制信号等，甚至可以多路声音、图像并发的传输。无线传输的最大传输距离也达到五十公里到七十公里，甚至更远。2 设计原则本建议方案的最终目的是，为客户提供一个安全的、高效的、先进的、适用的、经济的、能够充分满足客户视频监控的要求。根据贵公司的具体情况，在方案设计中遵循下列原则：先进性原则 采用先进的设计思想，选用先进的设备，使整个监控系统在今后一定时期内保持技术上的先进性。整套系统采用目前国内监控领域较为先进的微波传输和数字硬盘录像技术，以其集成画面多，录像、报警、智能控制、传输距离远，图像清晰实时，其
3、性能可靠；高清晰、高画质，成为技术先驱。 开放性原则设备选型遵从国际标准及工业标准，使系统具有高度的开放性和所提供设备在技术上的兼容性。可伸展性原则方案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，为以后系统的扩充提供充分的余地。现初步设计使用6路，为以后扩容留有足够容量。可靠性原则系统的设计必须贯彻可靠性原则，使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、成熟高可靠性的设备；2. 系统增益储备高；3. 设备的免维护性好；实用性原则计算机操作人机界面操作简便（通过鼠标完成），矩阵切换控制通过
4、摇杆按键进行画面切换及云台镜头控制。一般人员通过简单培训即可完成操作，维护简便。3 系统设计现场勘测本方案是基于贵公司提供的“无线监控设计要求”和相关现场格局的小区监控初步方案。为避免无线工程施工的盲目性、减少工程施工的难度，应组织有关人员同用户方经理一起对实地进行勘察。勘察的结果应记录在案。1.对地理环境勘察，应携带望远镜、罗盘、皮尺、地图等有关设备及材料。2.将各站点的具体位置在五万分之一地图上做好标记，测量、计算出各远端站点到中心点之间的距离。3.检查天线安装的位置。安装天线的地方是否牢固、能否与天线安装架匹配。4.如果两站点的距离较近时可用望远镜观看、测量两站点之间是否完全可视。如果有
5、建筑物遮挡，根据具体情况进行。5.测量天线安装的位置到地面的距离。如果有条件的话可对海拔高度进行测量。测量从天线安装点到机房的距离（即馈线的长度）。如果距离太长，项目经理应与用户方经理进行协调有关设计和施工中可能出现的问题。如提高设备的安放位置、减少馈线长度、选择高增益天线等。链路的可视性见图勘察内容如下表：电磁环境测试电磁环境是指天线安装点附近外来的扩频信号（俗称干扰信号），该扩频信号的来源方向、频率、以及极化方式将直接影响到该点链路的设计和通信质量。电磁环境的测试结果为无线网络方案的设计和可实施性提供依据，以避免工程施工的盲目性，减少工程施工的难度等。若施工现场电磁环境复杂，应组织有关人员
6、同用户方一起对实地进行电磁环境测试, 测其在各频段上有无外来干扰。如果有干扰则须测出其干扰源的方向、极化以及频率，从而找出无干扰区域，并将测试结果记录在案。基于“无线监控设计要求及说明”和相关图纸进行设计，由于各点之间通视条件等因素不确定，所以这里给出的仅为初步方案，须结合现场实地勘察结果进行修正。根据对实际情况的了解，我们提出了设计：监控区共需要在6个监控点安装摄像机及云台，全部需要进行无线传输。所有的点都需要将微波天线架到相应的至高点，才能直接传输到监控中心。中心机房天线建议架设在离中心不远的楼顶，保证天线之间的可视传输。- 21 -监控中心前端摄像机1前端摄像机2前端摄像机15前端摄像机
7、3前端摄像机6前端摄像机4前端设备推荐使用PT609系列产品进行无线传输。PT609系列是我公司研发的专业工程型无线传输设备，它可以工作在1.2G-10G频段，可以同时传输视频及音频信号，传输距离最远可达13公里左右。传输过程不需要进行压缩编解码，因此图像传输不会降低质量及分辨率，并且完全实时传输，具有较好的传输距离和抗干扰能力，设备安装非常简单，只需对准天线就可以，无需调试直接输出图像。所以设备的天线需要安装在楼顶或较高合适的位置，如：塔架、电线杆等。传输过程中不能有遮挡。实现的功能： 用户通过硬盘录像机观看和进行遥控云台转动；显示方式：连续、画中画；镜头的转动；微波设计计算无线微波工程在施
8、工之前必须对整个传输进行设计计算。计算根据实地环境勘测结果在保证传输质量的基础上进行。计算的内容应包括如下几点：1. 天线规格2. 天线极化方式3. 天线安装高度4. 天线方位角天线规格根据传输距离、使用的频段、使用设备的发射功率、接收灵敏度、使用天馈线系统的规格、长短等进行计算。计算公式如下： Pr=Pt-Ltl+Gta-Ltm+Gra-LrlLtm=92.5+20logf+20logdPrSrPr=接收功率 Pt=设备的发射功率Gta=发射天线的增益 Gra=接收天线的增益Ltl=发射端传输线路衰耗 Lrl=接收端传输线路衰耗 Ltm=传输空间衰耗 f=使用频率Sr=设备的接收灵敏度 d=
9、两站之间的距离 PrSr的预留程度应根据实地电磁环境的复杂程度、链路之间的物理环境和通信距离来定。 一般在近距离的情况下，最少应预留3dBm以上。传输距离越远预留增益应越大。天线极化方式天线的极化与实地的电磁环境关系比较大，应尽量与当地其他同频段的天线极化方向错开，将外来干扰减至最小。还应进行分析在尽量避免外来干扰的情况下还要考虑到自己内部的干扰。在同一地点同时放多面天线时，同极化的天线尽量不要安装在同一个方向上，且天线之间应进行隔离。该隔离的大小可根据使用天线的规格和使用的频率进行计算。天线安装高度天线的安装高度应保证相连的两站点之间完全可视。根据实地勘测和相关地图的测量，可计算出天线安装的
10、最佳高度，在计算时应注意对费涅尔区（费涅尔区是围绕电磁信号中心线周围的一个区域）的计算。在费涅尔区内不能有障碍物。如果费涅尔区内有障碍物的话，就会造成信号的衍射和衰减，降低信号强度。如果地形条件特殊时还可以进行特殊考虑，如链路之间有断面等。天线方位角计算出天线的理论角度有利于对整个无线传输路径进行设计，避免干扰和降低工程的施工难度。计算天线的角度可用带有投影坐标的5万分一地图进行计算，可在图上标出站点的具体位置和查出各站点的经纬度。计算公式如下： AQ=(tg-1(|y1-y2|/|x1-x2|)+Q1 x1是发信站的纬度坐标 y1是发信站的经度坐 x2是收信站的纬度坐标 y2是收信站的经度坐
11、标 AQ是通信方位角（以真北为始线顺时针旋转的角度） Q1是地图坐标线与真子午线的坐标夹角（一般在5左右）。 微波天馈线系统防雷接地技术方案建议系统工程防雷接地设计中首先要充分考虑和利用现有计算机室的接地系统、供电系统防雷保护装置等的有效利用，还应根据微波天馈线系统的安装高度、安装的环境条件（铁塔、楼顶等的接地条件）馈缆的架设、设备自身的耐压水平，选用防雷装置的特性以及防雷系统的装置装设后对设备的正常工作是否生产不允许的影响，雷击发生后的反应和自复能力等复杂的因素进行综合考虑。防雷工程设计中既要达到技术先进、安全可靠、同时还应考虑经济合理。要使整个网络防雷防护系统达到较高的满意效果，应遵守“三
12、条防线”的原则： 1.将绝大部分雷电流直接引入地中泄散； 2.阻塞侵入波沿引入线进入设备的过电压； 3.限制被保护物上雷电过电压的幅值。三条防线，互相配合，各行其责，缺一不可。 等电位连接和共用接地系统思想在防雷装置的设置上人们往往比较注意外部防雷装置和内部的电涌保护，容易忽视等电位连接在雷电防护的重要作用。防雷等电位连接是将分开的导电装置各部分用等电位连接导体或电涌保护器（SPD）做等电位连接。它包括在内部防雷装置中，其目的是减小建筑物金属构件与设备之间或设备与设备之间由雷电流产生的电位差。防雷等电位连接区别于电气安全的等电位连接，最主要是将不能直接连接的带电体通过电涌保护器做等电位连接。等
13、电位连接网络 是对一个系统的外露各导电部分做等电位连接的各导体所组成的网络。 共用接地系统是一建筑物接至接地装置的所有互相连接的金属装置（包括外部防雷装置），并且是一个低电感的网形接地系统。根据国际电工委员会的标准：对信息系统（包括计算机、通信设备、控制系统等）的外露导电部分应建立等电位连接网络，原则上一个等电位连接网络不需要连到大地，但通常所考虑的所有等电位连接网络都会有通大地的连接。功能性地与保护性地的分离已越来越困难，同时使用多个接地系统必然在建筑内引进不同的电位导致设备出现功能故障或损坏。因此采用等电位连接和共用接地系统后，使讯号接地不形成闭合回路，共模型态的杂讯易产生，同时可消除静电
14、和电场的干扰，不易受磁场干扰。共用接地系统已为国际标准采用，并逐步在我国国家标准中推广。 防雷设计综合防雷是以保护建筑物和建筑物内各设备不受雷电损害降到最低程度为目的一种防雷工程设计方案。因此，综合防雷的工程设计，应包括对直击雷、侧击雷和感应雷的预防措施。（过去人们通常使用的雷电波侵入，雷电二次效应和雷电静电感应等专用术语所表达的，是雷电感应的一种表现形式，统称为感应雷。）相对于综合防雷的概念，如果只对建筑物或建筑物内的电气设备采取预防某一种雷害的措施，便叫做局部防雷。因此，在防雷工程设计中，便形成了二种最基本的设计方案综合防雷和局部防雷。防雷设计依据、目的、步骤及所需的图纸：设计依据1、建筑物防雷设计规范2、IEC61024-1建筑物防雷设计3、IEC61312-1、2、3雷电电磁脉冲设计目的 1、直接雷防护避免或减轻直击雷对建筑物本身的损害，同时为建筑物内部空间提供一个良好的电磁环境。 2、感应雷防护避免或减轻感应雷对建筑物内部空间所安装的弱电设备的损害。设计、施工防雷设计是一项独立的专业技术设计，按严格的要求设计非常复杂，涉及的客观条件也较多，考虑设计的内容面广；除此之外，按要求设计还需有国家防雷设计、施工的资质，方能取得防雷接地工程的合格证书。设计中以天馈线系统和相关的无线网
