某煤矿无线网络监控系统设计方案

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1、某煤矿矿区无线网络视频监控解决方案二零一零年十月目录第一章 网络视频监控系统简介 3第二章 视频监控系统简介 52.1 模拟图像监控 52.2 多媒体视频监控 62.3 基于 IP 视频服务器的远程视频监控 6第三章 方案总体设计 73.1 监控系统在煤矿矿区应用中的作用及功能 93.1.1 矿区监控功能指标 93. 1.2 矿区监控箱功能指标 103. 1.3 矿区监控系统安全性能 113. 1.4 矿区监控系统环境适应性 123.1.5 现场视频监控系统可靠性 123 .2 中控室系统功能 123.2.1 图像实时监控操作 123.2.2 历史数据的管理功能 133.2.3 图像异地监控操

2、作 133.3 设计依据 133.4 设计指导思想 143.5 设备选型 153.5.1 视频采集部分 163.5.2 信号传输部分 193.5.3 信号控制及数据存储部分（监控中心） 233.5.4 网络视频监控平台软件 273.6 供电设计 413.6.1 接地 413.6.2 供电 413.7 组网方案 42第四章 竣工验收及售后服务 44附录 1：视频监控及无线网络系统清单 47第一章网络视频监控系统简介系统概述：随着国各行业信息化建设的需要，目前各地市公安、电力、金融、交通、水 利、油田、煤矿等部门，已建立综合信息网络系统。其中图像监控是这些部门信 息化建设的重点需求之一。如何利用已

3、建立的综合信息网络系统，将无线监控业 务融合在系统中，既可以减少因建立专用监控网络系统的投资，又可以满足各业 务职能部门监控信息共享的需要。煤炭是我国重要的能源资源，我国的煤炭工业长期停留在人工开采水平，生 产效率低，安全隐患多，如瓦斯爆炸、地下渗水等事故经常发生。随着计算机应 用在各行各业的逐步普及，煤炭生产水平目前逐步实现了自动化，生产效率大大 提高。因为煤矿开采的特殊环境，容易发生事故，煤矿行业也被称为高危险的行 业。利用广角远程视频监控系统，地面或中心监控人员可以直接对井下情况进行 实时监控，不仅能直观的监视和记录井下工作现场的安全生产情况，通过在井下 安装温湿传感器瓦斯探测器，能及时

4、发现事故苗子，防患于未然，也能为事后分 析事故提供有关的第一手图像资料，为将来的安全生产提供可靠的保证。因此广 角远程视频监控系统是现代矿井安全生产监控系统的重要组成部分。根据视频监控业务方面的要求，我们采用网络化分布式视频接入、集中控制 管理、分布式共享的策略采用无线通讯方式来实现煤矿矿区的视频监控功能。网络化分布式报警信号和视频接入，是指采用专用的视频接入设备就近将监 控视频接入网络。集中控制管理，是指通过专门的视频服务器和数传电台接收机来控制和调配 监控视频的接入和访问服务、以及报警信息处理等。分布式共享，是指通过网络方式实现监控视频的传输，满足多个业务职能部 门用户的共享需求。系统特点

5、：系统可方便的融入综合信息网络系统中，不需要通过专用的视频监控传输信道；系统可方便的实现监控视频的实时接入和实时控制；系统可实现监控视频的分布式共享和控制；系统可实现监控视频的统一调度和集中控制管理，并可实现接入视频速率的可 调可控，保证网络不致于因视频接入的无限制增加而造成整个网络拥塞的发生， 保证整个网络系统运行的安全可靠系统扩充容易、安全可靠性高。第二章 视频监控系统简介视频监控能给建设单位或机构带来直观、方便的视觉效果。它广泛用在各种场合，比如仓库的监控、重要交通要道的监控以及其它林业、水利、油田、煤矿、边防等重要位置的视频监控。您可以坐在自己的办公室里，就可以看到您的机构各个重要场合

6、的实时图像情况；您还可以不离开办公室就能处理各现场的突发事件，监视事件处理的全过程，并能看到处理后的现场图像效果。一般可以采用以下三种方式实现视频监控。2.1 模拟图像监控由摄像机、模拟编解码器、视频矩阵系统、监视器、控制键盘以及录像机等组成。在构建这样的一套系统的时候，需要铺设专门的视频线、电源线以及控制线。因此，其缺点也很明显：传输距离近，一般只在一两公里；只能在本地控制中心监视，不方便于重要人员在远程自己的办公室就能监视；若采用光纤，可以 远传，但造价太高。2.2 多媒体视频监控由摄像机、编解码器、工控机（或嵌入式设备） 、视频编解码卡、监控软件等组成。在构建这样的一套系统的时候，也需要

7、铺设专门的视频线、电源线以及控制线，用计算机（或嵌入式设备）取代了模拟监控系统的视频矩阵、监视器，用 硬盘取代了录像机。这样的一套系统功能强，灵活性高，计算机（或嵌入式设备） 具有以太网接口，可以通过以太网把图像传送到相关领导办公室的计算机上，可 以通过授权随时查看。缺点是：需要铺设专门的线路；软件的开放性不好，只能 在有专门视频编解码卡的计算机（或嵌入式设备）上面进行控制， 但效果并不是 太佳。2.3 基于 IP 视频服务器的远程视频监控只需要摄像机、 IP 视频服务器（或者网络摄像机）就可以把监控图像传至您机构部的计算机网络上，在网络上任意一台计算机上面都可以通过授权观看。管理人员只需要移

8、动鼠标或者敲击键盘就可以控制摄像机的动作。其优点是不需要单独铺设专门的线路，省去了各种复杂的电缆，从而降低了成本；只要您机构部计算机网络能到达的哪里，图像就可以传送到哪里，因此，您可以在任何一台计算机上面都可以观看监控图像或控制云台及镜头的动作。缺点是：必须采用网线 传输，一般的专线网，如 ADSL 、ISDN 等，但这对于视频传输来讲是远远不够的，即受到网络带宽的限制。故此法对于没有网络资源的机构就不太适用第三章 方案总体设计系统描述及组成：1 、本系统是某煤矿矿区的远程网络视频监控系统。系统概况和要求如下： 在露天矿区安装 100 个点监视系统，监控中心离矿区 40 公里，要求同时传 输

9、32 路监视信号，在监控中心可随意切换这 100 路的监控状况。矿区的摄像机需要防尘防雨水， 晚上也需要监视， 监控中心要求配有监视器、电视墙、需要存储数据，录像、随意切换的功能监控点组成：点由网络视频接入单元、云台控制器、解码器、摄像机和云台 等设备组成。网络视频接入单元，即视频服务器，可将模拟视频压缩成标准的数 字视频，以接入网络；并可随时接收图像客户端或图像控制台的控制命令，实现 对云台和摄像机等控制操作。2、系统组成网络传输设备：主要由无线扩频设备及相应天馈线等组成的无线链路组成。 总监控中心：总监控中心主要由数据存储服务器、盘阵、视频分发服务器、 中心管理服务器、监控终端、监控软件、

10、视频输出单元等组成。数据存储服务器 和盘阵主要是用来存储视频图像资料，视频分发服务器主要是将采集到视频分发 到网络中的各个访问节点，网络中的中心管理服务器主要实现整个系统监控视频 的调配管理。视频输出单元（数字矩阵）实现数字视频从网上的输出后送电视墙 显示；图像的控制（包括监控点图像切换、云台控制和摄像机镜头控制）统一由 监控软件来进行管理。系统可将不同的监控点按用户的类别分成若干个不同的访 问级别，优先级最高的用户拥有对视频图像的控制权，优先级较低的用户只有被 动观看权；优先级高的用户可强行接管对图像的控制权。之所以采用这样的系统是考虑到煤矿矿区的地理特点，如果采用有线方式来做， 实现起来很

11、困难，造价也很高，出于降低成本考虑，故采用无线方式来做。基于以上的分析及叙述，我们建议采用 无线网络传输方式的多媒体视频监控系 统。其理由如下：1、无线传输方式的成本比租用线路或自己铺设光缆造价都低 ,并且两点间的传输距离可以达到 20KM 以上 ，通过多级级联可至无穷远2、我们使用的传输系统可以根据地理环境的特点施工，替代光纤，降低成本。3、由于多媒体视频监控系统接口灵活， 要求专人专机控制， 硬盘记录的图像可 以设置为不可更改其日期和完整性， 并可以设置多级访问密码， 适合做相关 证据使用，适合这种特殊使用的条件。3.1 监控系统在煤矿矿区应用中的作用及功能1、电视监控以直观、真实、有效而

12、被广泛应用在许多重点防地区。电视监控能 在煤被盗时及时取证，各级领导可以实时监看矿区的工作情况。2、电视监控能在煤被盗或现场发生意外事件时把现场的图像传回指挥中心， 值 班人员可以在控制中心看到现场的实际情况，及时调动相关人员，去解决现 场问题，把损失降到最小。3、电视监控能真实记录矿区发生意外事件的全过程的真实情况， 从而对事件的 处理提供真实记录和现场证明。4、通过计算机网络（以太网， TCP/IP ）无线网络传输活动图像、声音和数据 机构紧凑、功能自主的系统，在发送端无需使用 PC 机，易于使用：置的 HTTP 服务器，可实现基于 Browser 的配置和显示 JPEG 编码的视频图像

13、高质量、全运动的活动图像，兼容 ITU-T H.261 标准高的图像解析度，最 大可以达到每秒30 , 704 X 575像素。有发送器（压缩）和接收器（解压 缩）两种设备，可以通过软件解压器接收和回显视频信号，提供透明全双工 数据通道（ RS232 ），例如可传送云台、变焦摄像头的控制信号。可选的全 双工音频传输实现采油站或者计量站至中心控制室语音通话， 方便维修人员 与中心控制室的联系。3.1.1 矿区监控功能指标1、探测与图像信号采集? 视频探测：能有效探测现场图像，夜晚红外感光图像除外；? 视频监控：依据要求安装时变焦距镜头；夜间为半径 500 米；2、像信号传输视频监控装置的图像信号

14、，控制信号均采用国际免许可频段 5.8G 无线技术传 输，其指示如下：? 载频工作频率围 5.725GHz-5.825GHz ；? 具有 LAN 接口， RJ45 接口；? 传输协议： IEEE802.11b? 传输信号加密；3、统扩充性及预留接口视频监控系统为将来站自动计量预留 10BASE-T 接口、 RS232 串行接口各一 个。3. 1.2 矿区监控箱功能指标1、视频探测与图像信号采集 视频探测：能有效探测现场图像，达到四级图像要求，夜晚红外感光图像除外； ? 视 频 探 测 围 ：依 据 中心 控 制 室 调 整 焦距 围 ， 现 场 使 用 的 镜头 焦 距 为 10mm-300m

15、m,30 倍光学变倍 ;? 视频探测的光圈调整：靠摄像机自动光圈控制来完成，可以设置手动方式；? 视频识别：当有人站在井口位置，通过摄像机录像可以看清五官，辨别身份（ 在有效监控半径 ）；2、图像信号传输视频监控装置的图像信号，控制信号均采用无线扩频技术传输，其指示如下：? 载频工作频率围 5.725GHz-5.825GHz ；? 具有 LAN 接口， RJ45 接口；? 传输协议： IEEE802.11b? 传输信号加密；3、系统扩充性及预留接口视频监控系统为将来站自动计量预留 10BASE-T 接口、 RS232 串行接口各一 个。4 、摄像机系统通过控制中心的控制主机，可以实施如下控制动作：? 云台上、下、左、右移动；? 电控变焦动作， 10-300mm 变焦 ,? 可编程云台动作；3. 1.3 矿区监控系统安全性能? 现场视频图像监控装置包括：云台、红外灯、摄像机罩、仪器外壳都有一定耐冲 击强度。? 仪器箱基本没有外露电线及信号线，灯具到箱体的联线均有钢制蛇簧管保护。从 矿区现场引出的电源线由 0.6 寸 -1 寸直径铅管保护。埋入地线时涂有防腐剂， 从地下