一、行業背景

    長江正源沱沱河的冰川、雪山融水與長江南源當曲匯合后通天河，通天河寬達數公里的瓣壯河道流淌100公里后，為冬布里山阻擋；

    寬闊的水面收為一束，切開冬布里山的巖石，形成萬里長江第一峽——也稱牙哥峽的煙瘴掛峽谷。

    峽谷中通天河蜿蜓曲折，兩岸山峰聳入云端，獨特的地貌和充足的降水，孕育了豐富的生物多樣性資源，茂密的草原植被承載著數量眾多的野生動物；

    包括雪豹、白晨鹿、馬麝、野牦牛、藏羚羊等國家一級保護動物，巖羊、棕熊、猞猁、兔猻、藏羚羊等國家二級保護動物，是三江源國家自然保護區的核心區。

    有鑒于此，綠色江河以28年長江源生態保護的資料、經驗和執著，開始實施“煙瘴掛生物多樣性調查”項目。

    在2015年6月8日，騰遠智拓電子公司技術人員隨綠色江河、由志愿者--植物學家、動物學家、人類學者等多學科專家組成的植物考察隊、野生動物考察隊、人類學考察隊；

    在曲麻萊縣政府、三江源生態保護協會及措池村牧民的幫助下前往措池村夏俄巴建設三號營地。

    現場安裝5臺高清云臺攝像機和多臺紅外照相機，需要將攝像機拍攝的視頻圖像采用無線方式傳輸到3號營地監控室；

科學家借助高清網絡攝像機、紅外照相機、等專業攝影設備采集到的數據、圖片、影像資料記錄并呈現了夏俄巴野豐富的生物多樣化，對夏俄巴的動植物進行全方位為調查。

二、需求分析

    監控室設立在3號營地，將圖像傳輸到3號營地監控室

    監控室采用電腦作為監控主機，可對視頻圖像進行存儲、回放

    所有設備供電采用太陽能供電，建立電源備用系統

    采用200萬高清網絡云臺攝像機

    設備適應于海拔5000米高原地區，晝夜溫差較大

    安裝5個監控點位全部采用無線傳輸

    監控器材及供電設備全部采用牦牛運輸到指定安裝位置

    設備安裝在無人區，沒有手機信號，沒有網絡，確保設備零售后使用

    為了確保本次雪豹拍攝任務順利進行，我們根據現場狀況，針對性的制定了一個詳細的無線監控方案，本方案將會滿足相關部門的各種無線監控需求。

三、解決方案

1、系統組成

    工地現場無線視頻監控系統由硬件系統和軟件系統組成。

    硬件系統主要由前端無線視頻監控系統和監控中心建設組成。

2、前端視頻監控系統

    前端視頻監控系統由視頻圖像采集設備、無線局域網傳輸設備、防雷和接地基礎建設等組成。

3、無線視頻傳輸示意圖

    現場每個點位傳輸距離及帶寬不同，無線傳輸設備選型也不一樣，設備及傳輸示意圖如下：

4、無線網絡傳輸系統

    無線傳輸系統是保證監控點與指揮監控中心正常通訊的基礎，在設計上要遵循技術先進、功能齊全、性能穩定、節約成本的原則。

    同時綜合考慮施工、維護及操作因素，并將為今后的發展、擴建、改造等因素留有擴充的余地。

    本系統采用前端點對點采用無線網橋傳輸方式，利用山頂最高點及點位附近的高點作為中繼，鏈接網絡傳回市監控中心。

    另外，選擇無線設備還能確保在遠距離傳輸的同時有穩定的高帶寬可供視頻傳輸使用。

    考慮到不同無線設備用戶傳輸數據的帶寬不同，本方案中主要采用802.11an標準的系列設備，一般傳輸距離越遠無線信號空間衰減越大，即鏈路帶寬會越小，但在本系統設計應該足夠滿足數據傳輸的要求。

    由于無線信號在傳輸過程中，發送點與接受點之間不能有大物體的遮擋，這樣會導致信號無法傳輸，因此當受到遮擋時，需要在遮擋物附近放置一個無線中繼設備作為信號傳輸的中轉。

    可以遠程監視網橋傳輸速率和遠程設置參數，調節設備；便于人員維護。

5、無線網橋設計

    根據主級聯網路布局，傳輸方向、距離、帶寬。設備設計為近距離傳輸通道無線網橋ST58T8G 5對、遠距離高帶寬無線網橋ST5801GB 3對，遠距離單極化設備ST5023TD 1對。

    監控點每個帶寬至少8兆帶寬，通過點位累加，最大位置為50兆。考慮天氣、距離因素的影響數據的帶寬限制，

    有效帶寬的保證可選擇高傳輸速率的無線網橋和高增益定向天線。同時考慮設備統一性和后期的擴容。

6、無線傳輸部分——無線網橋

標清級無線網橋—CM530-61

產品外觀：

高清級無線網橋—CM530-81

產品外觀：

7、全天候防護罩

為保障高清網絡攝像機正常運作，要求具備防水、防腐功能，并根據天氣狀況智能調控溫度；采用光學玻璃，保持通視透亮。

8、設備防雷系統

    由于塔吊過高，雷電侵入通信等網絡系統的途徑主要有：經電源系統引入；信號傳輸通道引入；由于多點接地而產生地電位反擊及因屏蔽不良而造成雷擊對網絡及其設備的電磁脈沖干擾等。

9、監控中心建設

    控制子系統

    控制子系統主要包含視頻管理服務器、視頻監控系統客戶端軟件軟件、森林防火系統軟件平臺及相關配套設備。

    顯示控制子系統

    顯示控制子系統主要為實現視頻監控的統一調用、控制及顯示而設計的，實現對數字視頻的遠程訪問、視頻流接收、數字視頻顯示等功能。

    本次方案設計由網絡高清解碼器解碼，通過HDMI線直接輸出至顯示器，以便實時預覽。在客戶端電腦安裝客戶端軟件，對攝像機進行實時預覽和錄像回放操作。

10、軟件系統

    視頻監控平臺軟件系統1套，視頻圖像通過平臺的建設，建立市級防火業務基礎框架，為未來的進一步擴展奠定良好的基礎。

    視頻監控平臺軟件系統：實現對視頻監控信息的采集、存儲、轉發、調度和管理，可在監控中心調用、控制、設置任何一路前端視頻，支持視頻的擴展和不同視頻監控設備的接入。

11、視頻監控平臺軟件

監視功能：

    通過綜合視頻監控系統可實現大容量、分布式的實時直播：即在系統中可通過監控管理終端和專用的操作設備(如專用控制鍵盤)方便、

    快捷的對前端監控點進行切換、云臺快速轉動、鏡頭縮放的操作，從而及時的發現違法犯罪行為及各種突發事件，并通過對被監控對象的跟蹤顯示，及時通知相關人員進行圍捕或處理。

    各級領導、相關單位及其它授權客戶也能查看任意監控點的實時圖像，并可對前端監控點進行權限內的操作。

    監控管理終端和授權客戶端可實時監視多路實時圖像信息可實現一機多屏同時監視；監控管理終端和多個網絡客戶端可以同時監控任一前端圖像。可以在多種畫面分割模式中切換顯示。

    系統還可通過視頻解碼器的硬解碼方式，在監控室配置的液晶監視器、PDP、CRT等顯示設備上可以實時顯示前端任意一個或多個監控點的圖像，并可通過專用操作鍵盤進行切換操作及對前端監控點進行云鏡控制。

特點：

    監控管理終端可實時監視多路實時圖像信息并實現一機多屏同時監視；多個網絡客戶端可以同時監控任一前端圖像

    攝像機分組：支持按照監控區域、管理權限和實際使用情況（如行進路線）分組，設置簡單

    輪巡：系統具備視頻自動巡視功能，在可設定的間隔時間內對全網的監控點進行圖像巡檢，參與輪巡的對象可以任意設定，輪巡間隔時間可設置。

    攝像機信息設置：設置系統內所有攝像機的位置、IP、別名、所在區域、場所等信息

    支持實時設定視頻編解碼器的各種參數，如碼率、品質、分辨率、制式、幀頻、色彩、音量等

圖像選擇功能：

    值班人員可選擇或自動切換前端任意一路圖像（只要權限允許），圖像顯示方式包括自動循環切換、分屏顯示、手動切換。

攝像機控制功能：

    值班員可手動控制高速球型攝像機、云臺攝像機的所有可變參數，包括焦距、光圈、監控范圍等。

    云臺攝像機和高速球型攝像機控制功能：支持方向控制、自動掃描、預置位管理、光圈焦距管理、鏡頭縮放；云臺速度可調；

    支持燈光、雨刷、電源開關控制；支持自定義輔助開關控制；支持攝像機鎖定與解鎖；方便進行云臺／快球控制器的參數設定。

    在進行云臺控制時，高級別的用戶具有優先的級別，當高省級監控中心的用戶在進行控制操作時，下一級管理站的用戶就無法控制云臺，系統支持多個控制級別的劃分。

動態字符疊加功能：

    系統能將采集到的現場狀態實時數據、攝像機的號碼、所在位置、攝像日期和時間等信息于圖像進行疊加，以便在監視器上顯示。

可在圖像的任意位置疊加圖片和黑屏框以屏蔽需隱藏的圖像區域。一旦發生報警，實時疊加的狀態數據會閃爍，提示有警情發生。

數字虛擬矩陣功能：

    IP網絡具有虛擬視頻矩陣切換功能，并支持攝像機在監視視窗上的拖拽或瀏覽應用程序上攝像機的雙擊功能。

    虛擬視頻矩陣（IP網絡）能有效的從編碼器（實時模式）切換到NVR上的視頻/音頻記錄（回放模式），反之亦可。

    只要有足夠的權限，虛擬視頻矩陣（IP網絡）允許用戶以實時或回放訪問IP網絡中NVR上的音頻/視頻記錄。

    只要有足夠權限，用戶可在虛擬視頻矩陣上的任何瀏覽工作站進行云臺，云鏡和快球控制。

系統網絡管理功能：

    在控制中心的安防系統網管終端應能夠對視頻監控系統中包含的視頻前端設備、控制設備、存儲設備等的運行狀態進行綜合的監視與管理，在必要時可修改系統數據及配置。

多級用戶權限管理功能：

    在整個系統中，系統具有精細權限管理功能，能對系統中所有權限用戶進行統一、準確、精細的管理和權限劃分，保障系統中高級用戶和各級領導在重大情況或緊急情況下對系統的操作控制優先權。

安全管理功能：

    系統實行操作權限管理，按實際的管理架構對每個用戶賦予不同權限等級；系統登錄、操作都需要進行權限查驗；

    系統所有重要操作,如登錄、控制、退出、報警確認等，均有操作記錄，系統可對操作記錄進行查詢和統計，所有操作記錄具有不可刪除和不可更改性。

配置功能：

    系統的所有前端設備的參數都可以在監控中心由系統管理人員遠程配置和修改，在進行系統設備配置時，不會對系統的正常運行產生絲毫影響。

四、系統構建

監控點分布：

無線監控方案-監控點

1）勘察地形，確定監控點位

    現場如上圖所示，夏俄巴大致有5個山頭，技術人員陪同動物學家現場勘察確定5個監控點位，監控點位需要滿足以下幾點：

    1、判斷這些位置為野生動物活動范圍

    2、監控點位到3號營地監控室可視無阻擋。

    3、還要確定太陽能光照時間，確保供電系統正常。

    4、便于設備固定安裝位置

2）現場傳輸示意圖

無線監控方案連接圖

3）設備現場安裝

    5個監控點位比較分散且現場環境非常惡劣，為確保圖像傳輸更穩定，全部采用電信級遠距離高帶寬無線網橋ST58T823一對一傳輸，所有太陽能供電系統采用一主一備，主備電源可自動切換。

現場安裝圖片

五、總結

    根據長江源頭高海拔、溫差大等需要，需要先進的無線視頻監控系統。整個系統采用工業級無線網絡視頻傳輸設備。

    在長江源頭野生動物正常出入的地方安裝高清球機和無線視頻監控設備，通過無線網絡傳輸到服務器。最后通過一條網線進入監控室一樓的NVR做存儲、錄像，和球機云臺的控制。就這樣整個方案安裝非常簡單、省時、省力，既方便的管理同時又能輕輕松松的在監控室調度每路圖像的操控。