某cdma1x电力远程视频监控系统方案.doc

CDMA1X电力远程视频监控系统方案
一、需求背景
改革开放以来，电力工业得到迅速发展，电力网络的覆盖范围也迅速扩大。随着电力工业的不断发展，电力部门网络的全面改造工程已经实施各地区电业局都设立了运行管理值班室及调度部门，负责对各部门的运行归口协调，现在对运行监视通常由各专业运行部门采用打电话来了解和判断处理故障。不能及时掌握运行状况和指挥处理运行障碍。要跟上网络发展步伐，必须在健全和完善电力网络的同时建立电力监控系统。
远程电力监控系统是在电力调度管理中心建立监控中心，在各变电所、变电站建立视频、音频、数据采集单元，在监控中心能够对各变电站、变电所的有关数据、图像进行监控和监视，以便能够实时、准确、直接地了解和掌握各个变电站、变电所的情况，并及时对发生的情况做出反应, 并能够对有关数据进行存储，分析，为以后的决策和改进提供有力的支持，以适应现代化的发展需要。
随着电力系统自动化水平的不断提高，各变电站、变电所、通讯站等要实现少人或无人值守，以提高生产效益。依靠原始的人工方式已不能满足电力监控系统的发展需要。目前正逐渐开始进行远程视频监控。远程视频监控系统能监视并记录变电站的安全以及设备的运行情况，监测电力设备及运行情况，及时发现、处理事故，有助于提高电力系统自动化的安全性和可靠性，并提供事后分析事故的有关图像资料。同时它还具有防火、防盗等功能。　　
无线远程视频监控解决方案通过CDMA1X数据网络传输视频监控信息，无需铺设网络电缆，可迅速方便地在各种需要的地方布署数字摄像设备，建立新的视频监控系统或对现有的视频监控系统进行扩展，具有很强的灵活性和可扩充性。
另外， CDMA1X IP 路由器的突出特点是支持多 WAN 口路由器和负载均衡功能， 通过 负载均衡可 捆绑 1 至 N 个 CDMA1X 信道， 可以满足采用 MPEG-4 视频压缩格式的视频信息实时传输的要求， 基于数字编码压缩技术（ MPEG4、MPEG2或MJPEG）的视频监控解决方案采用CDMA1X IP路由器可以将多个被监控点通过CDMA1X无线网络与监控管理中心连接起来，且搭建迅速，可以在最短的时间内迅速建立起无线链路。视频数据通过CDMA1X无线网络进行传输，可以提供高质量视频监控，并且监控范围更加广泛。

二、方案特点
1、支持多CDMA1X信道捆绑和负载均衡技术
CDMA1X无线接入理论速率153.6Kbps，目前在大部分地区1路CDMA1X信道实际宽带为80kbps，对于视频监控中的一些应用（如视频、图片的传播等）显然会有些力不从心。CDMA1X IP路由器的突出特点是支持多WAN口接入和负载均衡功能。通过捆绑多个CDMA1X信道增加带宽是CDMA1X IP路由器在CDMA1X无线网络视频监控方面的一大优势。采用中联视讯的CDMA1X IP路由器配合多WAN口宽带路由器，通过负载均衡可捆绑1至N个CDMA1X信道，形成n*80Kbps的数据传输带宽。使用多条CDMA1X，相当于将总出口带宽拓宽到原来的多倍（具体看捆绑几个CDMA1X信道）。事实上，对于一般的视频监控系统的信息传输，捆绑3个CDMA1X信道就可以达到240Kbps的总数据带宽，完全可以满足采用MPEG-4视频压缩格式的视频信息实时传输的要求，将现场视频信息实时传送到监控中心。
并且，通过这种方式获得的“高带宽”在费用上更具优势，因为目前CDMA1X包月费用很低，多申请几条信道费用也很有限，用有限的费用换来带宽的成倍增长，对于视频监控网络是很合算的。而以往向运营商租用的有线方式高带宽接入，包月费用就很高，相比之下多CDMA1X信道捆绑方案能用极小的代价获得实用的效果。

2、方案优势
替代光纤和专线，降低了网络建设成本，为用户节省大量的费用；
工程建设周期短；
扩充性强；
可灵活方便地进行安装布署；
提供高可靠性，保证不间断的视频监控；
传输速率高，实时性强；
支持远程监控；
设备成本低，性价比高。
三、系统原理
电力远程视频监控系统由前端视频采集模块、视频服务器、图像传输模块、远程监控模块构成。前端视频采集模块负责采集视频监控图像信息及语音信息。视频服务器接收现场监控点安装的摄像机所摄录的实时和高分辨率的视频图像信息并进行压缩编码。经过视频编解码器压缩的视频信息通过CDMA1X IP路由器发送到CDMA1X网络。视频监控信息采用CDMA1X网络传送至中心控制室进行计算分析、整理和记录，传递速度快，系统结构简单。视频监控中心设在电力局中心控制室，采用矩阵控制器，通过计算机控制实现视频切换、硬盘自动长时间录像及摄像机、云台等各种动作，实时监视变电站状况。监控中心通过专线从移动营运商网关获得实时视频信息，可以完成对远程监控点的视频监控。
四、原理框图
电力远程视频监控系统采用CDMA1X 移动数据网络进行组网和数据通讯。
各变电站（所）提供以太网接口，便于变电站（所）的图像、声音及数据经视频编码器通过CDMA1X IP路由器以太网接口通过CDMA1X移动数据网络上传至监控中心；图像信息通过音视频解码转换为模拟图像，在监控中心可以以监视器、电视墙等方式显示图像。监控中心采用远程监控管理软件对各变电站（所）的图像及数据集中管理。

五、系统结构
无线视频监控系统由视频信息采集压缩系统、无线数据传输系统和监控管理中心三部分组成：
1、视频信息采集系统
在变电站，视频采集终端负责采集视频信号、报警信号，并执行远程控制命令，如控制云台的转动和摄象机镜头等；视频采集终端通过CDMA1X通信设备与视频服务器进行通信，交换视频、报警和控制数据。
根据监控点的具体情况，在各监控点安装相应的监控摄像机（彩色或黑白、固定或活动云台、定焦或变焦）和软件系统。在每个监控点可以安装一个或数个监控摄像机，外围再各配备一台云台、防护罩及云台控制器。每个视频采集点各匹配一台视频编解码器。监控摄像机用于各监控点实时视频信号。云台可以由控制中心的计算机控制。用户可对摄像机进行水平360度，垂直90度及变焦控制。
视频编码器是集音、视频采集、音视频压缩编码、网络传输、WEB Server、输入输出控制等功能于一体的网络视频传输设备。视频编码器可以接入各种模拟摄像头，将模拟音、视频信号转换为压缩音视频数据流，再通过网络传输到PC上解码显示或通过视频解码器还原为电视信号显示。视频编解码器负责把摄像机的模拟视频信号转变成数字信号，同时进行压缩，另外也传输控制信号，视频编解码器内置10/100M网卡，通过网线连接到无线设备上，编码压缩处理后的监控信息通过无线网络汇集到监控管理中心，监控中心能看到各监控点的实时状况，监控人员可通过监控中心局域网或Internet远程实时浏览视频图像、遥控云台。
为充分保证每个监控点的带宽，采用MPEG4的编码标准，带宽占用较低，并可实现图像的优质传输和存储，而且传输距离较远,适用于广阔区域的监控。
2、无线传输系统
通过CDMA1X IP路由器采用点对多点方式建立覆盖监控领域的无线带网络。在远程监控点安装SCN2000 CDMA1X IP 路由器（以太网接口）。产品具有传输距离远、低时延（对视频应用非常关键）和设备成本低的特点，可以提供高效和经济的视频传输解决方案。CDMA1X理论速率153.6Kbps，目前实际测试速率为80kbps，超过目前普通有线电话拨号上网的56kbps，是平均30-40kbps的GPRS数据传输的2-3倍。可以将不同地点的现场视频信息通过无线通讯手段传送到监控中心，支持采用H.263/ MPEG-1/2/4等格式的数字视频流稳定可靠地进行传输，能够保证视频流的稳定持续传输，并且不受山川、河流、桥梁道路等复杂地形限制。特别适合像交通路口远程监控的通信需求。SCN2000 CDMA1X IP 路由器设备提供10/100BaseT以太网接口，监控点的交换机、视频解码器和摄像机都可以直接双绞线连接到SCN2000 CDMA1X IP 路由器的10/100BaseT以太网接口上。
3、监控管理中心
监控管理中心负责接收各监控点通过CDMA1X网络传输过来的视频信息，在调度中心或者集控站中有视频服务器，它负责管理多个变电站的视频采集终端，并为局域网上的监控终端提供视频服务。当变电站比较多时，可以使用多台视频服务器。
监控管理中心负责接收各监控点通过CDMA1X网络传输过来的视频信息，控制中心可以通过电视监视器显示各现场监控点的图像信息，也可在通过电视墙进行图像的实时监控，并进行数码录像，用户登录管理，控制信号的协调，视频数据可同时存入存储服务器，进行录像的存储、检索、回放、备份、恢复等。监控人员可以通过计算机访问存储服务器查询回放视频录像。
六、系统功能参数
1、系统特点：
采用MPEG4的压缩技术；
支持Web Server，B/S模式操作，可通过浏览器和互联网进行远程控制访问；
支持TCP/IP协议
提供RS232/485接口，RJ45以太网接口；
2、技术指标
视频输入
PAL彩色，75Ω，1Vpp输入
压缩方式
MPEG4
编码分辨率
D1：704*576，3CIF：528*576，2CIF：352*576，CIF352*288
输出码率
64Kbps-1.6Mbps
控制接口
RS485/RS232接口，可接各种云台镜头
协议
TCP/IP
监控方式
B/S模式
网络接口
10/100M RJ45以太网接口
使用环境
温度： -10~40℃，湿度：90%非凝结
七、行业应用：
行业
应用
电力系统无线视频监控
无人值守监控点、电厂视频监控
水利系统无线视频监控
河流、水库、船闸视频监控
水文站网监控
水文站点视频监控
铁路运输系统无线视频监控
车站、铁路道口视频监控
工厂监控
工厂、车间视频监控
港口码头仓库监控
港口、码头、仓库设施视频监控
交通路口无线视频监控
城市路口、道路车流量视频监控
无人值守机房监控。
电力、电信无人值守机房视频监控
社区保安监控
住宅楼、停车场安全防范视频监控
医院监控
医院视频监控
公安监控
公共场所、山林交通治安消防视频监控
军事设施监控
军事基地、边境、哨卡远程视频监控