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1、电力系统3G应急视频系统技术手册2011年6月一、网络介绍第三代移动通信网络（3G）相比较原先的移动通信网络，最明显的改变就是在传统语音业务外，拥有高速的数据传输能力。而且这种传输能力是一个不受距离、遮挡和气候变化的一个广域覆盖。我们现在说的很多3G业务系统，其实就是利用的3G的数据传输业务。利用3G的数据数据传输能力实现一些系统应用。目前国内有三个3G网络，分别是：中国联通的WCDMA,简称W-3G或WO等中国电信的EVDO(或者叫CDMA-2000中国移动的TD-SCDMA, 简称TD相比较而言，能够利用3G网络传输实时视频的网络只有中国联通3G和中国电信的3G, 中国移动的3G网络由于技
2、术不成熟，带宽较窄，在数据业务方面处于劣势，而从中国移动的策略来讲，TD-3G基本也放弃发展了，全力在研发和推进4G网络,即TD-LTE。另外要注意，3G网络的数据传输能力又需要分成上行速率（利用3G通信模块通过无线往网络上发送数据的速率）和下行速率（利用3G通信模块通过网络从网络上接收数据的速率）来分析，因为，以移动终端回传数据为主的应用，主要需要考虑3G的上行传输能力，以移动终端接收网络数据为主的应用，主要需要考虑3G的下行传输能力。目前我们看到的联通和电信宣传的网络传输速度，都指的是3G移动通信模块与通信基站之间的理论速度（或者叫理想情况下的最大可能速度）。如联通官方宣传的上行5.76M
3、,下行7.2M，而一般考虑，联通3G网络的单卡平均传输能力为：上行3841M,下行1M2M，不同地区不同的基站设备都会导致传输性能有所区别。所以，我们看到或提到的3G视频系统，基本上不是联通的网络，就是电信的网络，而这两个网络从技术角度讲，联通的WCDMA单信道网络传输带宽稍宽一些。下面的数据表，就是3个3G网络的官方宣传数据对比。二 3G视频系统与3G应急视频回传系统的介绍3G视频系统指的就是利用3G网络传输实时视频的应用系统，虽然很多项目都叫3G视频系统，但是需要区分应用方式和传输方式，否则，设备和网络的配置可能差别很大，没有任何可比性，比如：把现有的视频监控系统与3G网连接，在手机端安装
4、一个视频监视客户端，这样的项目也往往叫做3G视频系统，这种项目因为只是个通过3G网络做一个手机视频解码播放的软件，只是现有监控系统的一个客户端延伸。而实际用户往往对移动前端实时回传图像的需求较大，应用场景也多，实用性更强。我们可以把这种系统统称为3G应急视频回传系统，可应用于重大现场图像回传、应急事故远程指挥调度、移动执法监控、远程专家协助、移动视频会商等应用场合。可广泛应用于各个行业。3G视频回传的效果和应用以下因素有关：1） 视频编码技术的优劣：高效编码技术，可以利用同样的带宽，传输更高的图像质量。2） 3G网络传输技术: 3G网络的传输相比较有线网络的传输，网络抖动较大和带宽变化较大，因
5、此，传输控制技术也是高质量传输视频的关键。3） 3G平台技术：利用3G网络，最终要接入用户的应用网络，涉及到3G平台的网络接入技术、3G网和用户网双网服务的技术以及应用平台的稳定可靠性、应用拓展性都应该是用户关心的技术点。三平台定位我们这套系统的定位是：1） 高质量的3G移动视频回传系统2） 可兼顾作为一个视频指挥调度系统3） 可兼顾作为一个应急现场和指挥中心视频会商的系统4） 可兼顾作为一个远程专家诊断系统。同其他3G视频回传系统的比较。有以下技术优势：1） 一般的3G视频回传系统只能传输图像质量为CIF（352*288）分辨率，十几帧，而我们这套系统采用顶级的H264编码技术，在同样带宽情
6、况下，可传输广电标清图像（D1,720*576）的分辨率，25帧图像，AAC高保真音频。2） 采用通信模块外置的技术，可灵活适应不同运营商的网络，可确保用户投资的长期有效性，产品和系统的生命周期可以非常长，目前，可适应接入的网络可以是WCDMA/EVDO/TD-LTE/WIFI/WIMAX等。3） 3G终端的视频编码具有模拟视频和数字视频两种接口，可兼顾普通监控摄像机和专业数字摄像机的连接应用，而且可升级为高清分辩率，可兼顾将来3G+网络或4G网络的高清视频应用。4） 3G终端可捆绑两个通信传输模块，可有效利用2个3G信道带宽，传输广电级标清图像质量5） 3G终端带3G路由功能，可通过笔记本，
7、实现现场与其他终端或中心的视频会商功能。以及其他联网数据查询功能等。6） 设备小型化便携设计，便于单兵移动现场应用，配置专业锂电，可应急工作8-10个小时。7） 3G平台容量大，可随意扩容，可无需其他设备支持，实现双网服务，可支持大容量(256个用户同时访问)的用户视频转发，可长期运行免维护。8） 平台可以用户其他应用系统很方便地实现融合和对接。四电网应急3G标清图传系统的介绍系统描述：1） 在电力系统应急现场，利用高质量便携的3G图传终端，可实现广播级标清视频全帧率的实时回传，该终端同时支持与后台网络客户端的高保真双向音频交互；从而实现高质量的视频指挥调度。2） 利用该3G图传终端的高效路由
8、功能，可实现应急现场计算机与中心平台的高速对接，从而可实现前端与指挥平台多画面的视频会商，以及其他相关的数据交互服务。3） 在相关的主管部门建立一个大容量的多媒体服务平台，其中采用嵌入式3G多媒体网关实现3G音视频的流媒体接入和网络服务，单台3G多媒体网关可最大实现128路音视频的接入管理和实现不小于256路音视频的转发，并且支持堆叠或分布式的扩容。该网关可面向3G网和用户专网，实现双网服务。4） 在指挥控制中心，配置一台管理平台，实现多级多部门的用户分组和设备分组管理和权限论证，利用该平台，可同用户的一些其他应用平台对接，如与用户的GIS平台对接，实现电子地图功能等。5） 利用平台支持的大屏
9、输出终端，中心调度台可将系统的任意图像，推送到联网节点的任意一个输出大屏上，可单画面输出，也可多画面分割输出。 系统连接示意图如下：五 各个部分主要产品的技术指标描述13G终端1） 广播级双卡3G图传终端3GVS_2000A 设备描述：双(WCDMA或EVDO)上网卡，小巧型便携移动音视频3G终端。在3G信号大于20%情况下，稳定传输H264编码D1分辩率图像，25帧。D1工作码流：5001000K以上。图像清晰细腻接口描述：模拟视频接口：BNC或航空插座可选；数字视频接口：SDI（加嵌音频），可升级支持高清HD-SDI音频接口：莲花头或航空插座可选；电源接口：航空插座；2个USB接口：用于联
10、通3G上网卡。一个LAN口,用于设备的网络配置或提供路由服务功能。液晶屏状态显示GPS接口：（可选）；供电和功耗：宽电压范围供电：8V24VDC可点烟器供电； 车载电源供电； 锂电池供电 功耗小于8W 大小14cm*10cm*5cm(不包括电池和电池扣板) 工作特性：1）实现现场摄像机图像和声音通过3G网络实时上传，基于双3G无线信道，提供的标准终端视频至少可实现25帧D1图像传输，广电级H264编码，图像非常清晰细腻。2）传输延时小于1.5秒 4) 支持双向音频； 5）（可选）可内置GPS模块，支持GIS定位功能；优点：1）采用广电级high-profile H264视频编码, 在低带宽下传
11、输高质量的视频图像； 2）回传音视频支持动态码流调整，可自适应3G网络情况，动态调整传输码流，可单卡/双卡自适应工作。 3）在回传高质量视频的同时，可兼顾实现路由器功能，充分利用双卡功能，可实现视频业务和数据业务分信道管理，同时支持网络路由接入的负载平衡。2）3G手机终端（可选） 系统支持部分3G手机终端为便携的实时图传终端 目前主要支持的手机包括：a.WCDMA网络WINDOWS MOBILE手机图像分辩率320*240, MPEG4编码帧率大于12帧64K G.711音频传输延时小于500msb. IPHONE 3GS 和IPHONE4图像分辩率 640*480，MPEG4编码帧率大于12
12、帧64K G.711音频延时小于500ms2平台部分1）3G多媒体网关功能：各种3G视频终端其他网络视频设备（NVS、NVR）的网络接入汇聚节点，实现终端设备管理和音视频流、数据流的流管理和流转发特点： 嵌入式LINUS硬件平台,稳定可靠, 出现故障可自恢复免维护，快速启动(10秒内)； 标准配置可支持静态接入128路3G图像输入，并支持多网络用户同时访问； 双千兆网口，可同时支持3G网络和局域网访问，双网隔离状态下同时访问获取音视频实时监控； 支持同一个管理平台下多台网关的堆叠扩充或网络分布式部署； 支持标准SIP协议； 可同时支持多主流设备厂家设备（包括不同厂家的NVS、NVR、3G手机、
13、3G终端）从而实现3G视频系统同用户其他视频系统的平台统一建设或统一管理，可以实现同已有系统的互连互通。 支持网关级联，包括穿透安全网闸的网关镜像。 可支持双机热备，在有热备情况下，可实现3秒内的主备切换。设备形式：标准上架型,如下图所示：3G 多媒体网关自带HTTP-WEB SERVER服务，可远程配置和维护，并可以提供一级3G网络视频服务，访问界面如下所示：左边的列表为该网关管理的设备列表，可以是3G手机，也可以是各种3G终端，任何一个3G终端开始传输图像，该设备自动处于列表的上端，指示灯变绿，表示该终端在传输图像。该网关管理的终端配置可以通过网关配置界面远程配置，也可以通过SMARTVI
14、SION管理平台进行统一规划和配置。2）管理平台对于较大容量的系统和涉及多级管理的系统，建议使用管理平台作为系统维护和客户访问的统一接入平台。系统功能和特点： LINUX系统，稳定可靠 负责维护分布式系统的数据同步； 用户权限认证； 用户分组管理； 子系统的状态管理； 录像任务管理； 多网关动态负载平衡管理；负责建立和维护整个网络视频监控系统的拓扑结构。 电子地图引擎管理，可以同GIS系统对接，或者采用平面电子地图方式。界面介绍：1）登陆2）网关配置和管理3）终端配置4）用户管理5）录像策略设置6）计算机客户端8）电子地图配置9）电子地图监控3）其他设备和软件大屏输出终端：1） 通过网络获取指定的单路或多路图像数据，并输出连接的大屏上2） 支持VGA/AV/DVI/SDI等方式输出图像至大屏；3） 可在一个大屏上任意输出指定的单路图像或分割的多路图像大屏管理软件：运行在管理终端上，直观切换任意图像至大屏的任意一个现实位置，并同步检测当前显示状态。监控终端软件 网络计算机访问管理平台的WEB访问站点，经过系统认证后可以监控授权的终端图像；1） 利用定位功能，直观在电子地图上观看移动终端的位置，并可立即观看移动现场的执法情况。2） 可多画面同时监视多个移动终端授权用户可对移动终端进行：监看、监听、对讲、抓拍、录像等功能
