建筑工地?zé)o線遠程監(jiān)控技術(shù)解決方案

目錄第1章 系統(tǒng)概述 3第2章 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 42.1 圖像采集終端系統(tǒng)（視頻采集，壓縮編碼和無線傳輸） 42.2 中心平臺（視頻的轉(zhuǎn)發(fā)和存儲，中心管理） 52.3 監(jiān)控客戶端（視頻實時瀏覽） 6第3章 解決方案 83.1 典型監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓撲圖 83.1.1 視頻流傳輸示意圖 83.1.2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓撲圖 83.2 系統(tǒng)說明 93.3 系統(tǒng)工作原理 93.4 系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢 103.4.1 集群優(yōu)勢 103.4.2 數(shù)據(jù)封裝優(yōu)勢 103.4.3 壓縮、流控優(yōu)勢 103.4.4 綁定優(yōu)勢 103.4.5 優(yōu)勢對比 103.5 系統(tǒng)應(yīng)用優(yōu)勢 113.5.1 功能集成，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源 113.5.2 優(yōu)秀的圖像品質(zhì) 113.5.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)靈活 113.5.4 可擴容性強 123.5.5 易操作性 123.5.6 自主開發(fā) 123.6 系統(tǒng)的安全性 123.6.1 多級用戶名密碼認證機制 123.6.2 SSL加密傳輸協(xié)議 133.6.3 獨有的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議 133.6.4 自主知識產(chǎn)權(quán)的嵌入式系統(tǒng) 133.7 JB6118無線視頻傳輸終端技術(shù)參數(shù) 14第4章 附：系統(tǒng)推薦配置及設(shè)備清單報價 15

系統(tǒng)概述在事故多發(fā)的建筑行業(yè)，保證現(xiàn)場施工人員的人身安全，工地的建筑材料、設(shè)備等財產(chǎn)安全是施工單位管理者關(guān)心的頭等大事。

建筑工地屬于環(huán)境復(fù)雜，人員復(fù)雜的區(qū)域?？紤]到設(shè)備及人員的安全，一套有效的現(xiàn)場及遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)對于管理者來說是非常有必要的。通過遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)，管理者可以了解到現(xiàn)場的施工進度，可以遠程監(jiān)控現(xiàn)場的生產(chǎn)操作過程，可以遠程監(jiān)控現(xiàn)場材料的安全。建筑工地，一般主要監(jiān)控場所包括建筑材料倉庫，進出門口，辦工區(qū)，生活區(qū)，塔吊區(qū)域。對于地面靠近監(jiān)控中心的部分，一般通過有線的方式直接連接到監(jiān)控中心。而對于塔吊最佳的視角環(huán)境，由于較現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜，往往不能通過有線直接拉至監(jiān)控中心。針對現(xiàn)場復(fù)雜的環(huán)境，成熟的數(shù)字微波技術(shù)對于施工工地監(jiān)控是最佳選擇方案。

本方案設(shè)計遵循技術(shù)先進、功能齊全、性能穩(wěn)定、節(jié)約成本的原則。并綜合考慮施工、維護及操作因素，并將為今后的發(fā)展、擴建、改造等因素留有擴充的余地。其具有以下原則：

1、先進性與適用性：

本系統(tǒng)采用純數(shù)字IP傳輸方式，最新的MPEG4/H.264編碼技術(shù)結(jié)合OFDM微波擴頻調(diào)制技術(shù)，體現(xiàn)了當前計算機控制技術(shù)與計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最新發(fā)展水平，適應(yīng)時代發(fā)展的要求。同時系統(tǒng)是面向各種管理層次使用的系統(tǒng)，其功能的配置以能給用戶提供舒適、安全、方便、快捷為準則，其操作應(yīng)簡便易學(xué)。

2、經(jīng)濟性與便捷性：

充分考慮用戶實際需要和信息技術(shù)發(fā)展趨勢，根據(jù)用戶現(xiàn)場環(huán)境，設(shè)計選用功能和適合現(xiàn)場情況，采用有線＋無線的整合解決方案。無線部分采用嵌入式一體化無線網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，安裝調(diào)試方便快捷。

3、可靠性與安全性

系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)具有較高的可靠性，在系統(tǒng)故障或事故造成中斷后，能確保數(shù)據(jù)的準確性、完整性和一致性，并具備迅速恢復(fù)的功能，同時系統(tǒng)具有一整套完成的系統(tǒng)管理策略，可以保證系統(tǒng)的運行安全。

4、開放性

以現(xiàn)有成熟的產(chǎn)品為對象設(shè)計，同時還考慮到周邊信息通信環(huán)境的現(xiàn)狀和技術(shù)的發(fā)展趨勢，可與消防、周界防盜、聚光系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)動，具有RJ-45網(wǎng)絡(luò)通訊口，可實現(xiàn)遠程控制。

5、可擴充性

系統(tǒng)設(shè)計中考慮到今后技術(shù)的發(fā)展和使用的需要，具有更新、擴充和升級的可能。并根據(jù)今后該工程的實際要求擴展系統(tǒng)功能，同時，本方案在設(shè)計中留有冗余，以滿足今后的發(fā)展要求。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)分為：圖像采集終端系統(tǒng)、中心平臺、監(jiān)控客戶端三個部分組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，有良好的可擴展性，能適應(yīng)多變的監(jiān)控要求。圖像采集終端系統(tǒng)（視頻采集，壓縮編碼和無線傳輸）前端視頻采集系統(tǒng)由無線視頻終端及攝像機組成。其中無線視頻終端作為核心設(shè)備，負責(zé)將攝像機采集的各監(jiān)控點的視頻圖像經(jīng)過H.264壓縮編碼后的圖像信息流通過無線網(wǎng)絡(luò)上傳到中心服務(wù)器，服務(wù)器通過TCP/UDP方式將視頻發(fā)送到監(jiān)控客戶端。該終端具有如下特點；H.264視頻壓縮、ADPCM（G.726）音頻壓縮；支持1~4路視頻（如使用紅外攝像頭則可支持夜視功能）；視頻幀率可自適應(yīng)，調(diào)節(jié)范圍為1幀/秒~25－30幀/秒；視頻碼率可根據(jù)當前網(wǎng)絡(luò)狀況自適應(yīng)在20Kbps-2Mbps范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)；支持雙向音頻實時傳輸；分辨率D1、CIF、QCIF可選，最高25幀/秒（PAL）、30幀/秒（NTSC）；RS485透明通道連接支持遠程云臺控制功能；支持IEEE802.11b/g/n、CDMA1X、EVDO、EDGE、TD、WCDMA等無線傳輸技術(shù)；支持本地錄像存儲(可選配件支持,支持提取一段時間錄像的功能)同時可實現(xiàn)抓拍功能；支持GPS定位（可選配置）；可支持緊急報警及超速報警（需配置GPS）；寬電壓供電（9~36VDC）；體積小、集成度高，安裝便捷；超低功耗，發(fā)熱量低；中心平臺（視頻的轉(zhuǎn)發(fā)和存儲，中心管理）中心平臺由通訊服務(wù)器、管理服務(wù)器和寬帶網(wǎng)絡(luò)組成。其中通訊服務(wù)器主要對監(jiān)控終端傳回到現(xiàn)場圖像信號進行轉(zhuǎn)發(fā)操作。管理服務(wù)器主要用于對客戶端軟件的權(quán)限進行管理。（1）管理服務(wù)器上安裝服務(wù)器軟件，負責(zé)對整個系統(tǒng)的管理；主要完成設(shè)備的入網(wǎng)管理、用戶登錄驗證、目錄服務(wù)等重要的管理任務(wù)；（2）通訊服務(wù)器安裝服務(wù)器軟件，負責(zé)各監(jiān)控點視頻資料的錄像。所需硬盤空間大小由錄像視頻數(shù)目、錄像時間長短、錄像保存周期，圖像質(zhì)量等決定。通常1路運動畫面1小時的錄像文件大小在120M左右（每秒流量256Kbps*3600s），公司自主研發(fā)的基于無線網(wǎng)絡(luò)（IEEE802.11b/g/n、CDMA1X、EVDO、EDGE、HSUPA、HSDPA、HSPA、LTE等）的視頻服務(wù)器，能夠接收從多個監(jiān)控終端的視頻流，提供多個用戶可以同時訪問任何一路監(jiān)控視頻的能力，還可以實時保存設(shè)備上傳的監(jiān)控視頻圖像，供以后點播查看；監(jiān)控客戶端（視頻實時瀏覽）（1）監(jiān)控主機安裝客戶端軟件，實現(xiàn)對各監(jiān)控點的視頻瀏覽和攝像機姿態(tài)調(diào)整等功能。（2）功能列表：顯示速度最快：每路25幀/秒（PAL）或30幀/秒（NTSC）分辨率D1:720*576CIF:352*288QCIF:176*144畫面分割方式1、4、9、16，鼠標雙擊則該路視頻全屏顯示，再雙擊返回原先狀態(tài)實時監(jiān)控可以進行多車實時視頻監(jiān)控，隨時選擇切換車輛進行視頻監(jiān)控輪循顯示功能可以進行輪循選擇設(shè)置，選擇輪循監(jiān)控視頻,輪循顯示視頻內(nèi)容圖像疊加疊加字符、日期、水印錄像速度全實時分辨率720×576352×288176×144錄像模式音視頻/視頻錄像種類包括定時錄像、自動錄像、手動錄像,報警錄像回放檢索回放選擇：可以根據(jù)指定車輛中攝像頭編號或名稱、要求回放的日期時間、文件等進行檢索；支持快速、慢速播放暫停、停止等控制功能，在指定窗口中回放指定錄像云臺控制普通云臺上、下、左、右、自動控制鏡頭變倍、變焦、光圈、變速、自動掃描等輔助開關(guān)燈光和雨刷權(quán)限管理與系統(tǒng)保護多級用戶權(quán)限管理水?。╓aterMarkProof）防偽功能日志管理操作日志、系統(tǒng)提示信息、報警日志音頻監(jiān)聽及對講客戶端與前端設(shè)備之間可以進行雙向語音傳輸。實時視頻圖像抓拍實時圖像抓拍是用來實時拍攝圖像的輔助功能，它將動態(tài)的圖像中的單幀圖像以BMP或者Jpeg的圖像格式保存下來，可以對正在監(jiān)視或正在回放的圖像抓拍，儲存、放大、打印等支持軟件客戶端版本自動更新遠程監(jiān)控軟件界面用戶可根據(jù)遠程監(jiān)控的現(xiàn)場平面圖，了解現(xiàn)場情況，例如：工地的出入口、周界、危險源、建筑作業(yè)面、材料堆放加工場所等。依據(jù)用戶需要，可更換監(jiān)控探頭設(shè)置點的合理位置。對于樓宇建造作業(yè)面的監(jiān)控，客戶端可遠程監(jiān)控，并且能及時將監(jiān)控圖像直接輸出給現(xiàn)場工作人員，對于意外突發(fā)情況，可在第一時間解決，避免安全問題發(fā)生。解決方案典型監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓撲圖視頻流傳輸示意圖系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓撲圖系統(tǒng)說明由于這些監(jiān)控點具有移動性、突發(fā)性，所有本系統(tǒng)使用無線網(wǎng)絡(luò)，無需布設(shè)有線網(wǎng)絡(luò)；系統(tǒng)覆蓋范圍廣，可適用在全國范圍之內(nèi)，包括無線運營商基站所覆蓋的所有地區(qū)；圖像壓縮算法：采用最新的、壓縮比極高的H.264視頻壓縮算法；網(wǎng)絡(luò)圖像傳輸：網(wǎng)絡(luò)資源占用低，可在不同帶寬條件下傳輸高畫質(zhì)、流暢圖像；支持域名解析：采用域名解析技術(shù)，自動解析Internet分配的IP地址；可移動性：在移動視頻監(jiān)控條件下，實現(xiàn)完整的視頻監(jiān)控解決方案；網(wǎng)絡(luò)化：通過無線和Internet網(wǎng)絡(luò)，真正做到任何時間、從任何地方、對任何現(xiàn)場都能實現(xiàn)監(jiān)控；方便使用、操作管理簡單：可以通過客戶端軟件，進行遠程監(jiān)控和遠程管理，圖形化界面；完整的監(jiān)控管理功能：系統(tǒng)為用戶提供了靈活的監(jiān)控畫面選擇,電子地圖使用，對云臺、變焦的行控制，預(yù)置位和鏡頭的輪巡，以及實現(xiàn)圖像抓拍、錄像和錄像回放、報警功能；信息安全：充分利用網(wǎng)絡(luò)隧道、128位加密算法、防火墻/VPN、加密鎖、權(quán)限管理、安全認證、實時時鐘等技術(shù)，保證監(jiān)控系統(tǒng)和錄像資料不被越權(quán)使用和破壞；強大管理平臺：分布分級式管理，用戶可以不受時間、空間限制對監(jiān)控管理目標進行實時監(jiān)控、實時管理、實時查看、實時指揮；擴展性好：本系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，可根據(jù)客戶需求選擇不同網(wǎng)絡(luò)進行視頻傳輸。同時也可自由搭配1~4路視頻輸入；系統(tǒng)工作原理JB6118借助與無線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)功能，自動撥號，獲得IP地址。建立數(shù)據(jù)傳輸通道JB6118通過撥號獲得的IP，通過無線網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器建立連接，開始傳輸數(shù)據(jù)。用戶通過客戶端軟件，登錄平臺服務(wù)器程序，可以觀看到遠端傳輸過來的圖像。也可以和JB6118雙向交互，控制云臺等。系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢集群優(yōu)勢如使用CDMA1X或EDGE網(wǎng)絡(luò)，該系統(tǒng)可利用集群的方法，將2條無線通訊鏈路通過底層協(xié)議，合理分配通訊資源，合并成為一條邏輯上獨立的通訊鏈路，為視頻傳輸提供了普通單路通訊1.8倍的帶寬。兩條鏈路互為備份，提高了無線通訊的可靠性。數(shù)據(jù)封裝優(yōu)勢相比普通的無線路由通訊方式，本系統(tǒng)利用自己開發(fā)的技術(shù)，在數(shù)據(jù)鏈路層對視頻流數(shù)據(jù)進行一次性的封裝，直接將數(shù)據(jù)發(fā)送到中心，減少了一次IP封裝，去掉了不必要的封裝數(shù)據(jù)，提高了傳輸效率，減小了視頻延時，且使傳輸系統(tǒng)的實時可控性大大增強。壓縮、流控優(yōu)勢對壓縮算法進行優(yōu)化，用先進的碼流控制技術(shù)保證傳輸?shù)姆€(wěn)定性，充分利用帶寬，保證在不同帶寬的情況下流暢的傳輸視頻圖像。普通的無線路由通訊方式無法發(fā)現(xiàn)路由器網(wǎng)絡(luò)層以下的傳輸狀況，不能非常實時的對傳輸流進行調(diào)整，本系統(tǒng)能夠完全觀測數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)狀況，從而能符合實際的對流控模塊進行快速調(diào)整綁定優(yōu)勢充分利用無線網(wǎng)絡(luò)，在通訊連接建立后快速綁定數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)最短時間上傳中心。同時系統(tǒng)能快速發(fā)現(xiàn)并恢復(fù)故障鏈路，避免關(guān)鍵時刻掉線。優(yōu)勢對比JB6118是專門針對車載應(yīng)用設(shè)計的視頻監(jiān)控設(shè)備。與路由器加視頻編碼器方案相比有以下特點：采用H.264壓縮編碼的方式，最高可達到30幀，視頻更清晰流暢。采用一體化設(shè)計，可靠性高于多種設(shè)備拼湊的方式；該產(chǎn)品通過公安部安全與警用電子產(chǎn)品檢測中心認證的車載專用視頻監(jiān)控設(shè)備，內(nèi)置硬件看門狗，設(shè)備穩(wěn)定性高，而無線路由器是辦公上網(wǎng)設(shè)備，車載環(huán)境應(yīng)用長期運行的穩(wěn)定性不能保障。JB6118通過對無線網(wǎng)絡(luò)信道的直接檢測，可以快速發(fā)現(xiàn)信道傳輸帶寬的波動，通過自動調(diào)整編碼和傳輸參數(shù)，保障視頻傳輸?shù)男Ч?。而無線路由器和視頻編碼器是兩臺獨立的設(shè)備，編碼器很難及時發(fā)現(xiàn)信道變化，不能有效地利用信道帶寬。從設(shè)備維護的角度來看，采用路由器與視頻編碼器分離的方案，出現(xiàn)故障不好判斷是路由器問題還是視頻編碼器的問題。而且路由器廠家與視頻編碼器廠家相互對技術(shù)細節(jié)不了解，很難配合查找故障原因，而系統(tǒng)集成商更無法解決問題。而采用捷波通信的無線視頻服務(wù)器，可以快速定位解決任何網(wǎng)絡(luò)和視頻故障。系統(tǒng)應(yīng)用優(yōu)勢功能集成，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源常規(guī)的解決方案都是將上述的功能利用多個系統(tǒng)來實現(xiàn)，造價高且以后的擴充和升級不方便。本方案利用現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的先進性，將多個功能集成起來，不僅充分利用了網(wǎng)高速準確的優(yōu)點，同時也容易將各種服務(wù)需求集成于Intranet，體現(xiàn)了先進性和經(jīng)濟性。優(yōu)秀的圖像品質(zhì)采用先進的H.264編解碼技術(shù)，圖像清晰、自然。圖像無閃爍，連續(xù)性好。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)靈活采用標準的組網(wǎng)方式，支持IP單播、組播功能，可以組成點對點的監(jiān)控系統(tǒng)，又可以組成一個中心對各站點的系統(tǒng)；在網(wǎng)絡(luò)上可以設(shè)置多個分控圖像工作站，滿足多個用戶的需要，可以組成多級監(jiān)控系統(tǒng)?？蓴U容性強采用模塊化設(shè)計，能夠平滑實現(xiàn)端局擴容、中心擴容和分控臺擴容。無論單級擴容或多級擴容都可以充分利用前期資源，降低擴容投入成本。易操作性采用圖形化控制界面，用戶可以非常迅速地熟悉操作軟件的使用。實現(xiàn)友好的人機交互。并且監(jiān)控室可不設(shè)在監(jiān)控現(xiàn)場，客戶端也可隨時調(diào)用現(xiàn)場監(jiān)控圖像，及時了解項目信息。自主開發(fā)系統(tǒng)的核心硬件設(shè)備和管理軟件均采用具有自主開發(fā)能力的公司提供的產(chǎn)品，能夠及時提供良好的售后服務(wù)，響應(yīng)用戶的特殊需求，針對用戶的要求進行功能方面的量身定做。系統(tǒng)的安全性系統(tǒng)的安全性非常高，多級用戶名/密碼保護認證機制，自主研發(fā)的嵌入式系統(tǒng)軟件，加密傳輸方式等等措施，保障系統(tǒng)的安全不受侵害。具體體現(xiàn)在如下四個方面：多級用戶名密碼認證機制CNVS系列和CR系列的設(shè)備和系統(tǒng)，相互之間的通訊連接都是有用戶名/密碼保護的。“前端設(shè)備”、“中心服務(wù)器”、“用戶客戶端”三者之間都是通過網(wǎng)絡(luò)連接?！坝脩簟钡卿洝扒岸嗽O(shè)備”，“中心”登錄“前端設(shè)備”，以及“用戶”登錄“中心”都是需要用戶名和密碼的，這些用戶名和密碼機制是系統(tǒng)安全最基本，最可靠的的措施之一。SSL加密傳輸協(xié)議用戶名和密碼在網(wǎng)絡(luò)傳輸，如果是明碼傳輸，被竊聽獲取的可能性很大，帳戶被盜用的可能性就很大，本系統(tǒng)采用業(yè)界標準的SSL加密傳輸協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸，采用NTCHANNGE進行帳號認證，保證用戶密碼絕不在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，大大提高了系統(tǒng)的安全性。即便被盜用也無法破解。獨有的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議視頻數(shù)字流在視頻服務(wù)器中打包發(fā)送到IP網(wǎng)絡(luò)中的時候，打包的格式，以及流媒體的壓縮編碼格式都是獨有的。只有專有的解碼軟件才能解出正常的圖像，否則只是亂碼而已。自主知識產(chǎn)權(quán)的嵌入式系統(tǒng)本系統(tǒng)基于嵌入式架構(gòu)，自成一體，脫離PC單獨工作，操作系統(tǒng)的工作模式、指令等都是自定義的，且是具備自主知識產(chǎn)權(quán)的機密核心產(chǎn)品。設(shè)備不會受到外部病毒、惡意軟件的侵擾和破壞。系統(tǒng)的安全性自是更上一層樓。無線視頻傳輸終端技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)：產(chǎn)品型號視頻圖像壓縮格式H.264壓縮輸出碼率33Kbps～2Mbps可調(diào)，也可以自定義輸出幀率1-30幀