学校无线监控解决方案.doc

学校无线示范教学解决方案

二OO四年八月

需求分析
学校为了考核教师教学情况，或是为了进行远程示范教学，需对教师的授课时况进行监控、录像。
1. 方案设计
根据上述描述，由于学校教室较多，每个教室都配上设备不太现实，设备需要移动；所以本方案采用无线局域网技术来实现设备的移动。
无线局域网在物理布局、通信距离等方面有其特殊性。采用无线方式，架设方便，运行、维护成本低，周期短。本方案的设计综合考虑经济性、施工可行性等多方面因素，力求做到最优。

由于在实际运用中可能需要对摄像机进行云台控制和变焦，所以采用一体化摄像机、全方位云台、视频服务器等来完成模拟信号到数字信号的转变，再通过无线系统传回监控中心。
本方案将采用最先进的第三代全数字化监控技术，系统性能和稳定性达到业界最高水平。系统建成后，监控中心网络上的任意一台电脑装上视频服务器自带的软件，便可实现任意对每个监控点的监控，录像，云台控制等功能。根据需要还可实现通过Internet远程访问功能！

1.1. 系统方案设计图

前端设备：

1.2. 方案说明
本系统由前端监控站点、无线覆盖网络，监控中心、三大部分组成。
A：前端监控站点，放在教室里的一套设备，教师上课时只需插上电源就行；每套设备由如下几部分组成：
1、 悠视彩色一体化智能球型摄像机，它采用1/4 CCD传感器、MPEG4图像压缩格式，图像清晰，占用带宽小，支持变焦功能；
2、 美国AXELWAVE高性能视频服器；

3、 国AXELWAVE企业级无线网桥，稳定性好，有效带宽高；
4、 美国AXELWAVE企业级网桥及天线；
5、 高性能拾音器；
B：无线覆盖网络：对教学楼进行无线覆盖，负责将监控中心和前端监控点进行网络的连接，每幢教学楼需要一到两套，设备以下几部分组成：
1、 美国AXELWAVE企业无线网桥；
2、 美国AXELWAVE高频双向功率放大器；
3、 全向天线及高频馈线，避雷系统、高频接头组成；
C：监控中心：只需要高性能录像服务器一台。
D：系统工作流程
视频服务器将前端一体化摄像机采集到的图像、对云台转动，摄像机的变焦、调光圈等控制信号转化成TCP/IP网络数据包；再通过企业级无线设备传送到教学楼无线覆盖网络中，再通过校园网络接入到监控中心。
如果学校已经每个教室通了校园网，那么就不需要对教学网络进行覆盖了，同时前端系统的无线相关设备也随之取消。
监控中心无线设备负责与前端无线设备进行信息交换；录像服务器上配以视频服务器自带的DVR（数字硬盘录像）软件，就可以实现对各路摄像机的管理、录像、监看、多画面、设防、报警等多项功能。
如果让录像服务器连上Internet，在路由器做好端口映射、并架设WEB服务器，通过WEB方式将各路摄像机集合成多画面，便于Internet上授权远程观看。（通过写软件实现）
2. 设备选型
2.1. 无线网桥

AX7000BG Building-to-Building Bridge（建筑物到建筑物无线网桥）是一款成熟、稳定、高性价比的产品，用于将两个或多个独立的网络（位于不同建筑内部）连接成一个局域网，实现点对点或点对多点的无线桥接。实现方式简单、经济、快速。它提供的传输速率比租用E1或者T1线路更快，同时免去了昂贵安装专线和光纤的费用。
AX7000BG完全符合IEEE 802.11b标准，简单易用，施工快捷方便。基于SNMP的功能强大的管理软件便于管理员进行无线网络的管理和监控。

在本方案中选用美国AXELWAVE企业级室内网桥，性能优良，稳定好性，有效带宽高，性价比好，和视频服务器一起放在前端自制防水箱中。

一、主要特点和优势

1、 适应工业IEEE 802.11b标准
遵守IEEE 802.11b DSSS（直接序列扩频）无线标准，确保了与多家供应商的产品间的兼容性。
2、出众的覆盖和高传输性能
最高11Mbps的数据传输/接收速率，距离最远可达30公里（需配置合适的天线类型）
l 出众的数据接收灵敏度，能在更远距离中接收微弱的信号
l 可靠的设计防止了安装在户外的网桥受到风、雨、下雪的影响。
3、远程管理
允许网络管理员在同一子网里远程管理网桥。
4、全面的网络管理工具
l 在windows环境下支持以太网的SNMP MIB I 和MIB II.
l 服务查找
－ 支持自动IP地址分配：在DHCP服务失败情况下，AX7000BG能自动产生一个新的IP地址。
－ 网桥搜索：网络管理员使用管理工具就可搜索到所有的网桥，便于集中管理。
l Kick start:使用Kick Start管理工具，用户能在Layer 2,MAC,协议族，甚至在不同的子网下配置网络设备。
l 协议过滤：通过防止不需要的协议被传到无线网络来，节省带宽和增强安全性。
l 在线固件升级特性：允许管理员在停止网络工作的情况下通过管理工具从远端工作站对网桥的固件进行升级。
l Trap服务:通过自动通知非正常操作，网络管理员很容易监控网络运行状况和采取预防性动作，以增加网络正常运行的时间。
l DHCP 客户端支持：自动从DHCP服务器获得一个新的IP地址。
5、多级安全保护
l WEP(有线等效加密)：为无线数据传输提供64&128位密码保护。
l SNMP访问控制：SNMP认证防止未授权访问。
6、分离式天线
分离式的天线设计可以适应连接一个高增益的天线，以便让高传输质量的信号覆盖更远的距离，或在干扰较大的频率环境中使用。
二、11Mbps 无线网桥的应用
1、点对点模式：
点对点模式能通过无线方式来连接在不同区域的两个网络，以共享网络资源。
2、点对多点模式：
点对多点模式通过无线方式连接超过两个以上的在不同建筑物内的网络，实现网络资源的共享。
3、中继模式：
把网桥当作一个中继器去扩展信号覆盖范围或者克服遮挡无线传输的障碍物。
三、规格说明
标准
IEEE 802.11b
射频类型
直接序列扩频（DSSS）
频段
2.4GHz
功率
100mW (最大)
传输速率
11Mbps/5.5Mbps/2Mbps/1Mbps自适应
灵敏度
-83dBm (典型) 11Mbps @ 25°C ±5°C
接口
一个RJ-45端口
安全特性
64-bit/128-bit WEP加密；SNMP鉴定许可访问
软件支持
SNMP MIB I和MIB II; 基于SNMP网络管理工具；协议过滤；Trap管理；固件升级；网桥搜索
工作环境
工作温度：0 ~ 55°C
存储温度：-30 ~ 70°C
湿度：40°C最大85%
外形尺寸
220 x 145 x 33mm
电源
电压：DC 5.0VDC±5%; 2A (最大.);
AC适配器 AC 100V-240V, 1.0A
核准认证
FCC Part 15 B (US)
系统支持
Windows 98/Me/NT4.0(SP4 or above)/2000/XP

2.2. 彩色一体化球型摄像机 悠视 YC-DS600B
360°连续旋转、最快速度达到15°/S

●高分辨率低照度彩色/彩色黑白日夜转换一体化摄像机
●64个预制位
●集成多协议、自由选择、波特率可调
●两点间自动扫描
●标准RS-485控制
规格
影像感应器
1/4″彩色CCD
有效像素
752H×582V（440000pixels） PAL
同步系统
内同步
视频输出
复合讯号1.0Vp-p/75Ω
白平衡
自动/手动
电源
DC12V±10% 1.2A
功耗
20VA
重量
2Kg
安装方式
天花型、吊置式天花型、
相对湿度
10-75%（无凝聚情况下）
操作温度
0℃~40℃
摄像机功能
扫描系统
15.625KHz(H) 50Hz(V)
水平解像度
480电视线
信噪比
大于50分贝
电子快门
1/3～1/10000秒
最低照度
0.01～1Lux(F1.6) （ 视不同摄像机型号而定）
镜头参数
变焦范围
16、18、22、23、25倍光学变倍 4倍电子放大
（视不同摄像机型号而定）
光圈
自动/手动
变焦
自动/手动
球机基本
功能
水平转动
15°/s
上下转动
15°/s
水平转角
360度连续旋转
垂直转角
0-90度
预置位
64个
巡视功能
至多储存6条巡视轨迹（视不同协议而定）
通讯方式
多协议，RS485

2.3. AXELWAVE IVS1310视频服务器

单路MPEG4音视频网络服务器
型号：iVS1310

特点：

l TCP/IP远程网络音视频传输系统
l 音视频同步优化
l 高性能音频压缩处理引擎
l 高性能全参数可调MPEG4压缩引擎
l 三种音视频传输方式自动变换
l 内置WEB服务器
l 3个入侵运动检测窗口
l 自动带宽调节

规格：
系统指标
CPU
Trimedia PNX1300
内存
16MB SDRAM
ROM
2MB FLASH ROM
网络参数
支持的协议
TCP/IP, HTTP, SMTP, FTP, Telnet, NTP, DNS, DHCP
以太网接口
10baseT /100baseT快速以太网自动识别
MODEM接口
PPP协议
视频参数
压缩算法
MPEG4
特点
可调节画面大小，品质和比特率
时间和文字可叠加
3个入侵运动检测窗口
分辨率
NTSC:可高达30帧/秒@176×120；可高达30帧/秒@352×240
PAL:可高达25帧/秒@176×144；可高达30帧/秒@352×288
视频输入
BNC标准接口，自动检测NTSC/PAL
音频
24kbps
安全性措施
管理员及用户组权限保护；密码认证
串行接口
9针D型RS232或RS485接口，用于云台和变焦控制。速率最大115.2kbps
云台与变焦控制
自动PTZ摄像机和MODEM型号侦测
支持的摄像机：SONY VISCA,CANON VC-C1,VC-C3,VC-C4,DYNACOLOR DYNADOME,PELCO D
支持CGI串口驱动命令
重量
净重380克
输入输出端口参数
传感器输入：最大12V DC 50mA
继电器驱动输出：最大24VDC@1A / 125VAC@0.5A
LED显示
3重指示器
外型尺寸
长122.9mm,宽72.3mm,高50mm
电源参数　
功率消耗：接近4.2W
输入：100～240VAC,50/60Hz.0.4A
输出：12VDC,1.5A
工作环境指标
温度：0～65摄氏度
相对湿度：95％
电磁辐射标准
CE,FCC,BSMI
支持的系统　
Win98SE/ME/NT4/2000/XP
IE5.0以上的浏览器
监控软件功能
远程设置和控制多台网络服务器；事件触发、定时和手动录像；搜索用预览窗口；
快进、慢进、回放和暂定控制；硬盘满报警；日程备份；AVI格式图像输出
报警特性
根据百分比和灵敏度控制的入侵运动检测报警；报警前后各3幅彩色画面存储；
报警存储画面自动通过EMAIL或FTP传输

3、设备清单及报价
名 称
型号及说明
数 量
单 价
总 价
企业级无线网桥
AXELWAVE AX7000BG
1台
5120.00
5120.00
视频服务器
AXELWAVE IVS1310
1台
7260.00
7260.00
悠视智能球机
YC-DS600B
1台
6560.00
6560.00
室外全向天线
AXELWAVE XA-207
1只
520.00
520.00
拾音器
国产拾音器
1只
120.00
120.00

19580.00

2、 无线局域网解决方案优势及特点
a) 无线接入的特点
与有线网络相比，无线局域网有如下优点：
l 安装便捷
一般在网络建设中，施工周期最长、对周边环境影响最大的，就是网络布线施工工程。在施工过程中，往往需要破墙掘地、穿线架管。而WLAN最大的优势就是免去或减少了网络布线的工作量，一般只要安装若干个接入点（AP） 设备，就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。
l 使用灵活
在有线网络中，网络设备的安放位置受网络信息点位置的限制。而一旦WLAN建成后在无线网的信号覆盖区域内任何一个位置都可以接入网络。增加上网设备，变更上网位置将非常容易。
l 性能稳定
无线局域网搭建好后，工作性能非常稳定，完全可以和有线网络媲美。
l 易于扩展
WLAN有多种配置方式，能够根据需要灵活选择。这样，WLAN就能胜任从只有几个用户的小型局域网到上千用户的大型网络，并且能够提供像“漫游(Roaming)”等有线网络无法提供的特性。
b) 美国AXELWAVE宽带无线局域网解决方案优势及特点
（1） 高可靠性
无线局域网的信道误比特率低于10–8，这样保证了通信系统的可靠性和稳定性。
（2） 良好的兼容性
对于室内应用的无线局域网，与现有的有线局域网兼容，能够做到现有的网络操作系统和网络软件在无线局域网上不加修改地正常运行。
（3） 高数据速率
无线局域网的数据速率11Mbps，完全满足局域网的业务环境。
（4） 通信保密

采用IEEE国际标准中的40/128位WEP加密方式，支持用户认证，保密性能优异。
（5） 可移动性
在无线网络覆盖范围内，网中的用户可自由移动。