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1、龙凤湿地无线视频监控方案大庆元禾网络科技有限公司二零一五年三月目录1概述 31.1建设背景 31.2系统设计要求 31.3建设思路 32需求分析 42.1 环境地形现状 42.2 基础建设现状 42.3覆盖需求分析 42.4业务容量分析 52.4.1 公网无线传输 52.4.2 无线网桥无线传输 62.5业务功能分析 63 总体技术方案 73.1 整体技术方案 73.2 配置及投资估算 71 概述1.1 建设背景随着旅游业的蓬勃发展，近年来大庆龙凤湿地人员流动的日趋增多，非法狩猎、捕鱼等违法违 规现象给生态湿地保护区带来了极大损害，生态湿地保护及安全管理压力越来越大。为了加强对自 然生态系统的
2、保护，实现对景区内船只、游人以及湖区内生物的监控，建立湿地监控系统平台已势 在必行。根据龙凤湿地日常管理现状，需要建设集视频监视、画面展示、图像存储等功能的视频监 控系统，为湿地管理人员提供实时直观的管理手段，对湿地区域人、车、船、珍禽物种情况进行集 中监控，在重点路口卡口实时对进出湿地区域的人员、车辆进行监督管控，并利用集中存储的图像 资料进行辅助管理分析，为违法违规活动取证提供帮助。1.2 系统设计要求高实用性策略，即以满足现有需求为基础，考虑采用一定的新技术，保证建成的系统在510 年内具有高可用性。高性价比策略，即满足功能要求与可靠稳定使用的前提下，用尽可能少的投入而实现较大的收 获。
3、高可靠性策略，即选择的设备稳定可靠、满足野外现场常年连续工作的要求。高伸缩性策略，即整个系统满足稳定可靠、操作简单、方便实用、统一标准、易于扩展的要求。1.3 建设思路龙凤湿地管理处本次湿地管理监控系统建设，预计需要对方圆50 至 60 平方公里湿地进行现场 视频监控，采用标清或高清摄像机对湿地内部人员、车辆活动情况进行实时监控，通过无线传输手 段将采集到的图像数据回传至湿地管理处监控中心，并对近一段时期内的视频图像进行存储。通过前期调研，从减少对湿地景观的破坏，避免对湿地区域环境影响的角度，保护区内不宜进 行大范围地面立杆、走线，地埋线缆工作也应尽量控制在管理办公区域；同时从缩减施工、材料、
4、 设备投入规模，降低传输铺设的综合成本角度出发，如果采用有线光缆的方式进行传输，仅开挖40 公里长度的缆线沟一项，工程费用就在 100 万以上。故本项目拟采用无线通信方式对设立在湿地区 域内部的近30 个监控点进行图像的实时回传，可选无线传输方案租用公网和自建无线网桥，本方案 将结合该项目建设要求，对建设思路提出建议。2 需求分析2.1 环境地形现状龙凤湿地自然保护区位于黑龙江省西南部，大庆城区东南，距离市中心仅8 公里，总面积 5050.39 公顷，保护区内地势低洼平坦，泡沼相间，自然坡降小于千分之一。土壤由草甸土和沼泽土组成， 其中沼泽土是其主要的土壤类型，分布面积约占自然保护区总面积的
5、80%左右，使用无线信号传输 时，地形影响较小。龙凤湿地植物地理成分上具有混杂的特点，既有北温带分布的植物属，又有温带亚洲分布的属、 东亚分布的属、中亚分布的属、东亚和北美洲间断分布的属、地中海至中亚分布的属、热带亚洲和 热带非洲分布的属等，使用无线信号传输时，对无线信号随季节性有一定影响，可等效为农村传输 模型。龙凤湿地自然保护区地处中纬度地带，属温带大陆性季风气候区，四季明显，温差较大。自然 保护区年平均气温4.5C,极端最高气温39.8C,极端最低气温-39.2C。年均4月中下旬解冻开泡， 每年11月上旬结冰，无霜期149天，结冰期176天，年平均降水量为435mm，对室外监控设备需要
6、能够具备-40C低温工作特性，防护等级达IP65以上。2.2 基础建设现状区域内尚无光纤网络节点、铁塔资源、机房及传输资源，根据项目整体规划可以考虑在管理处 办公楼改造建设，如使用自建网桥方案，需建设25米铁塔一座。如使用公网网络，目前联通无线网络在北侧区域可用小区为龙凤英伦三岛物业管理中心1061 基 站三载扇小区（144CE）,英伦三岛1289基站三载扇小区（144CE）、龙凤湿地公园（144CE）三载扇 小区，萨区高架桥（96CE）两载扇小区。各监控点目前尚无摄像机、杆塔、传输等资源，需新建。 湿地管理处需申请外网专线一条。2.3 覆盖需求分析根据区域面积5050.39公顷，505039
7、00平方米，按照GIS信息估算，长约12.9公里，宽约6.3 公里，区域内有30个数据采集点，均为固定点监控。如果使用无线网桥进行无线传输估算，依前述传输模型，需使用1个2 扇区主网桥基站对该区 域进行覆盖，主网桥需要架设在25m以上塔架上，以保证与各监控点间视距传输。如使用公网网络传输，根据调研湿地周围有联通基站约8 个左右，主要覆盖北部区域，南部区 域基站数量和覆盖较差，需主要采用北侧基站覆盖，由于湿地区域内部没有基站部署，在湿地区域 中心区域存在部分弱覆盖区域。2.4 业务容量分析2.4.1公网无线传输2.4.1.1终端带宽分析视频监控图像格式方面，如果采取公网传输方式，单终端传输带宽一
8、般在300Kbps-700Kbps （依 当地运营商网优情况有差异），在不进行视频压缩的情况下，定点监控清晰度要达到D1格式（标清） 满帧率情况下，需要700Kbps-1.5Mbps带宽，使用公网无线传输一般采用多通道方式，需使用3张 3G SIM卡。如果采用公网传输，主要成本为SIM卡年租费用，按照每卡每年1500元计算，单监控 点每点约4500元。因此，本方案采用具有高压缩比算法的标清网络摄像机进行建设，按照实际测试结果，可将D1 图像压缩至300bps左右，使用1张SIM卡即可满足标清图像传输，单监控点年租费降低3000元/ 年。2.4.1.2 基站容量分析目前联通无线网络在北侧区域可用
9、小区为龙凤英伦三岛物业管理中心 1061 基站三载扇小区 （144CE）,英伦三岛1289基站三载扇小区（144CE）、龙凤湿地公园（144CE）三载扇小区，萨区高 架桥（96CE）两载扇小区，由于4个基站均位于湿地区域周围，区域内可用CE乐观估计可按33%可 用，约为528*33%=176，按照SF4扩频，每监控点消耗5.7个CE计算，可容纳176/5.7=31个监控如果采用多SIM卡方案，CE占用量不足，不能满足30个监控点的传输要求。因此，使用公网方案，基站容量比较紧张，如果涉及到运营商出于保障语音用户进行均衡负载 进行无线视频监控的无线资源会比较紧张，系统的可扩容性能受限。2.4.2无
10、线网桥无线传输2.4.2.1终端带宽分析视频监控图像格式方面，如果采取无线传输方式，单终端传输带宽一般在实际传输带宽能达到 10Mbps以上（理论带宽300Mbps）,在不进行视频压缩的情况下，定点监控清晰度要达到D1格式满 帧率情况下，需要700Kbps-1.5Mbps带宽，清晰度达到1080P满帧率情况下，需要2-8Mbps，单个 监控点可满足高清视频监控的带宽。如果采用无线网桥传输，主要成本为设备投入，无年租费，每年节省17.7万元左右，且能够提 供满足未来在大型拼接屏上显示的要求。2.4.2.2 主网桥容量分析如果使用无线网桥进行无线传输估算，依前述农村传输模型，需使用 1 个 2 扇
11、区主网桥对该区 域进行覆盖，实际主网桥容量在150Mbps左右（参考实际工程数据，理论最大容量300Mbps），主网 桥需要架设在25m以上塔架上以保证与各监控点间视距传输。按照高清视频单路5Mbps计算，主网桥可容纳150/5=30路。如采用具备高压缩比摄像机，单路高清视频带宽可压缩至 2Mbps 以内，主网桥容量可达到 150/2=75路。从保证系统可扩容性原则出发，本方案采用高压缩比摄像机，保证未来扩容余量。2.5 业务功能分析根据整体建设思路，在该区域内，每个监控点拟架设一根监控杆架，一组室外全向球形摄像机 对监控点周围进行360度监控。根据无线传输技术的选择，可选用标清球机或者高清1
12、080P球机。同时，根据环境特点，现场摄像机需要具备-40C低温工作特性，防护等级达IP65以上。 基于本无线承载功能需求，需要具备高压缩比的图像处理技术，标清图像压缩后控制在200Kbps 左右，1080P图像压缩后控制在2Mbps左右。3 总体技术方案3.1 整体技术方案结合需求分析，本项目可采取以下两种部署方案 无线网桥传输，监控点配备高清摄像机IPC远端网桥联通或电信基站IPC远端网桥IPC 远端网桥.严在湿地管理处建设一个2扇区主网桥，需增建25米铁塔一座，主网桥采用5.8G频率，每个监 控点配备远端网桥一台，耐低温高压缩比高清晰摄像头一台，配套立杆等安装配件，在不具备市电 条件的监
13、控点，可以额外配备光储供电，共计30 套。在管理处改造指挥中心一个，配备视频服务器 一组，视频监控端采用大屏台式机或另行配备LCD拼接屏。高清摄像机以有线连接到远端网桥的网 口，主网桥通过有线连接至管理处指挥中心机房交换机。 租用公网，监控点配备标清摄像机监控点广一IPC_DVSIPC DVSIPC DVS联通或电信基站租用运营商不限流量包年SIM卡30个，每个监控点配备耐低温高压缩比标清摄像头一台，摄像 机配备 DVS 模块，每摄像机安装一张数据卡。配套立杆等安装配件，在不具备市电条件的监控点， 可以额外配备光储供电，共计30套。在管理处改造指挥中心一个，申请管理处外网专线20M专线一条，配备视频服务器一组，视频 监控端采用大屏台式机或另行配备LCD拼接屏。摄像机以有线连接到远端网桥的网口，主网桥通过 有线连接至管理处指挥中心机房交换机。3.2 配置及投资估算见附件设备报价。
