本科生毕业设计(论文)

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1、某市经济学院本 科 生 毕 业 设 计题 目：基于无线网络的码头监控系统的实现姓 名： * 学 号： 所在学院： 信息工程学院 专业班级： 计算机网络工程（1）班 指导教师： * 2012年 05 月 10 日声 明本人郑重声明：所呈交的毕业设计，是本人在指导老师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本毕业设计的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本设计所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人签名： 日 期： 年 月 日 摘 要无线闭路监控系统是当今现代化管理的一个重要手段，采用视频监控分布式企业局域网H.264.它能

2、实时、形象、真实地反映被监控的对象. 在设计上要首先保证现场安全防范系统的先进性，在具体实施时又要本着经济、实用、合理、可靠的原则来配置系统的硬件和软件，同时系统所配置的硬件和软件必须是模块化的、开放式的结构. 在本设计方案书中，我们力图基于成熟的技术提供一个建设远程无线网络视频监控系统的完善方案，以无线网络的可管理、可扩充，充分利用公司几年以来在无线领域的技术资源和优势，在某使码头范围内提供稳定、实现全天候、无缝隙的无线网络监控关键词：无线网络；视频监控系统；网桥技术AbstractWireless closed-circuit surveillance system is an impor

3、tant means of todays modern management, The use of video surveillance distributed enterprise LAN H.264.It real-time image, a true reflection of the object being monitored. Is designed to first ensure that the advanced nature of the site security system, The specific implementation but also to config

4、ure the system hardware and software, in line with economic, practical, reasonable, reliable principles. At the same time, the system configuration of hardware and software must be modular, open architecture. In the book of this proposal, we are trying to perfect program for construction of a wirele

5、ss video monitoring system based on proven technology, wireless networks can be managed, scalable, and full use of technical resources and advantages of the company several years in the wireless field.provide a stable in a region within the wireless network monitoring.Keywords: Wireless network；Vide

6、o monitoring system；Bridge Technologyii- ii -目 录第一章前 言1第二章系统总体设计22.1系统的组成22.2系统功能说明6第三章前端设备的设计和配置93.1数据采集、处理、管理程序93.1.1网络摄像机93.1.2视频服务器和视频编码器103.1.3视频服务器和云台进行配置123.2无线网桥的配置153.2.12.4G网桥的技术实现153.2.25.8G无线网桥的技术实现213.3传输系统的设计与实现273.3.1网络技术TCP/IP协议和组播方式273.3.2无线指令传输设备27第四章现场监控终端的规划与设计294.1监控中心294.2监控终端的

7、功能规划294.2.1系统管理模块304.2.2设备管理模块304.3监控终端的硬件结构组成304.3.1电视墙显示304.3.2硬盘录像机30第五章登陆与调试315.1 系统的联动与功能集成315.2 网络数字监控系统调试315.2.1摄像机测试315.3浏览与控制325.3.1监控中心软件登陆界面325.3.2终端图像采集调试过程11335.3.3系统维护355.4系统整体测试35参考文献40致 谢42第一章 前 言随着各城市经济与城市建设的进一步发展，信息化产业的高速发展，现代化的综合业务信息管理系统已成为兴企、强企的重要手段。向管理要质量，向管理要效益，向管理要生机，已为商家之共识。网

8、络视频管理系统和报警系统的安全防范系统正逐步涉及到多媒体、软件工程、网络技术、办公自动化等诸多技术，它以其独特的功能和先进的技术广泛应用于各行各业之中，成了综合管理系统不可缺少的重要组成部分，它能将被监控系统的图像信息准确、清晰、快速、直观地传送到监控中心，监控中心能够直接地了解和掌握各个被监控点的情况，并能及时对发生的情况做出反应和处理。 为了改革开放和经济发展创造良好的社会环境，码头的治安管理面临新的挑战。码头的治安管理是社会治安管理的一个重要组成部分，与经济建设有着密切的关系，综观当前国际国内的新形势，对码头的治安管理工作特别是预防犯罪和确保良好的治安环境提出新的课题，要管理手段更科学、

9、更高效，为了适应新形势的需要，对提高城市品味为招商引资提供一流治安环境城市管理监控系统显得具有十分重要意义。城市治安管理监控系统是公安系统对主要路口、商贸社区重点部位及治安复杂场所实施动态监视的千里眼，它能为指挥人员提供路口、重点部位与公众场所治安的直观信息与实时的动态情况以及交通情况，它能与公安110报警、区域联网报警、有线、无线通信、信息处理、交通指挥等系统有机结合，将在维护社会安定、打击犯罪等方面发挥重要的作用。第二章 系统总体设计2.1 系统的组成无线数字监控系统，是利用无线网络技术，无线传输音、视频监控信号，以达到远程监控的目的。无线数字监控监控系统主要由；摄像机、监控主机、监视墙、

10、无线网桥、天线、避雷、防水、视频服务器、摄像机、UPS电源、室外云台、室外解码器、护罩等组成。如图2.1是本系统的整体组成图：图2.1 2.1.1设计原则无线远程网络视频监控系统应能将视频、音频、数据集合在一起通过无线宽带网络传输设备进行点对点或点对多点无线传输，应是一套集影像监控、声音监控、环境监控、报警、资料存储和查询、站点集中管理等一体的高级多媒体监控管理系统。系统应基于TCP/IP协议，采用M-JPEG、MPEG4编码方式1，实现单播、广播、组播功能，将监控的功能与网络技术完美结合，具有高可靠性，高集成度。产品应具有体积小、功能强、易使用、易安装，网络化管理等特点。在设计中为了保证本套

11、数字化无线微波监控系统达到技术先进，安全可靠，性能稳定，质量优良，经济实用的要求，设计中我们将遵循以下原则： （1）组网灵活，可扩展性好，即插即用，网络管理人员可以迅速将新的监控点加入到现有网络中，不需要为新建传输铺设网络、增加设备，轻而易举地实现远程视频监控。 （2）维护费用低，无线网络维护由网络提供商维护，前端设备是即插即用、免维护系统。（3）系统功能强大、利用灵活、全数字化录像方便于保存和检索。根据监控中心存储空间的大小、图像采集的尺寸、质量和频率，可记录长达几小时到几个月的录像数据。用户可对记录下来的录像数据进行播放、定位及快放、慢放等操作。（4）在网络中的每一台计算机，只要安装了客户

12、端的软件或通过IE浏览器，赋予不同级别的用户不同的权限，所有用户只能在授权范围内进行操作。（5）监控人员可任意控制和观察某一摄像头采集的实时动态图象场景，远程调节摄像头的焦距、光圈、景深，控制云台全方位单步微调或连续快调。（6）多画面显示、双向通话：监控中心显示屏的画面可单画面，多画面循环显示，也可手动单画面显示切换，并可与监控点控制室双向通话或监听。（7）可通过传感器进行远程监测及控制、报警。同时可以自动将远端监控点的现场状况以图像及相关信息传输到监控中心，自动录像。（8）遵循全球统一的技术标准和通讯协议TCP/IP，可以进行跨地域的远程实时监控。（9）安全性较高，无线网络具有ESSID、M

13、AC地址过滤及WEP加密等安全措施。（10）可以根据客户的要求，传输数据量、模拟量、开关量。（11）整个系统在建成后的十年内保持先进，系统所采用的设备与技术能适应以后发展，并能够方便地升级。将成为一个先进、适应未来发展、可靠性高、保密性好、网络扩展简便、连接数据处理能力强、系统运行操纵简便的安防系统。 （12）监控设备采用模块化结构，系统能够在监控规模、监控对象、或监控要求等发生变更时方便灵活的在硬件和软件上进行扩展，即不需要改变网络的结构和主要的软硬件设备。系统具有一定的冗余量，能够适应不断增加的业务需求，在系统加入新的监控点或监控区域时，只须建立前端监控系统并建立和监控中心的连接即可，系统

14、监控中心的软硬件无须做大的改变，只需增加少量设备; 系统具备多级组网能力以便组建更大的监控网络2。（13）系统遵循开放性原则，系统提供符合国际标准3的软件、硬件、通信、网络、操作系统和数据库管理系统等诸方面的接口与工具，使系统具备良好的灵活性、兼容性、扩展性和可移植性。整个网络是一个开放系统，能兼容不同厂商的产品，并能支持二次开发。（14）系统组网方式灵活，系统功能配置灵活，能够充分利用现有视频监控子系统网络资源。系统将其他子系统都融入其中，能满足不同监控单元的业务需求，软件功能全面，配置方便。 （15）码头系统监控有一定特殊性、具备系统长期和稳定工作的能力，采用高可靠性措施，这些措施利用如下

15、的技术降低系统故障概率和有关影响正常运行的随机性： 系统的使用不影响被监控设备的正常运行； 系统的局部故障不影响整个监控系统的正常工作。 系统主要设备存在结构和功能冗余，系统不存在瓶颈问题； 系统设备采用模块化结构，便于故障排除和替换； 系统具有自诊断功能，对各种程序出错、通道干扰等可自动恢复，对通信终端、软硬件故障等要能够诊断出故障并及时告警；系统有具备处理同时发生的多事件的能力； 系统具备防雷和抗强电干扰能力。 （16）系统采用标准化、网络化、免维护式的系统结构，具有高度的可靠性和安全性，同时符合ISO/OSI开放系统互联标准4。 系统具备软硬件的扩充能力，支持系统结构的扩展和功能升级；

16、系统为其它系统提供标准图像接口，以利于其它系统调用及二次开发； 系统所提供的支撑软件能支持用户进一步开发应用软件； （17）系统实时监控设备的运行状态和参数，监测故障并及时告警。 （18）操作安全性：视频监控系统可对每一功能操作提供检查和校核，当操作有误时能自动或手动被禁止并报警。任何自动或手动操作可用存储记录或作提示指导。硬件、软件的安全性：视频监控系统采取以下措施保证其安全性：具有电源故障保护和自动重新启动；能预置初态和重新设置；设备故障能自动切除或切换并能故障报警；系统设计或系统性能应考虑到重载和紧急临界情况。 防止非法侵入系统及非法操作。（19）充分依靠我们的技术优势，采用国际最先进的

17、数字化视频压缩、解压、存储技术，以及最可靠的CCD摄像机科技成果，使该系统在相当长的时间内与科技发展相适应，并使系统具有强大的发展潜力。（20）在满足使用环境和使用者功能要求的基础上，采用实用的方案，特别是功能操作方法力求简便，软件界面力求友好，数据处理，管理模式均采用模快化。所有警情及地点资料能共享，特别方便保卫级人员使用。（21）可扩充性和经济性：为满足今后发展的需要，系统在使用的产品系列容量及处理能力，未来技术发展方面具有很强的兼容性。各种终端设备可以直接互换，黑白、彩色兼容，制式兼容。传输技术可以直接面向计算机网络发展的各种传输媒介及远程信息共享。在以后升级过程中简便、经济而能不淘汰已

18、有设备，不增加基础设备的成本。（22）标准化和结构化：该系统是一个整体综合的智能化系统，在系统设计中着重技术的标准化和器材的结构化、模块化。从整体系统的完善上也体现了标准化的思想。（23）设计规范和依据：根据中国建设 “数字码头”的目标，全面实施码头系统远程视频实时监控系统，对可能或正在发生的汛情、险情、灾情进行实时动态监控，及时采取预防与补救措施，全面提高安保人员工作的有效性和可靠性，保障人民生命财产安全具有重要作用。2.1.2设计说明本系统所选取的频段为2.4GHz和5.8GHz,国际免费开放频点,无线网络设备采用扩频方式,QPSK调制技术,可以实现11Mbps或54Mbps的数据传输速率

19、.本监控系统的目的是实时掌握监控点的实际情况.为此,整个系统将采用由RO系列所组成的无线远程网络数字监控系统来实现.对监控点进行24小时有效的图像摄取、传输、显示和记录, 而且还具有远程控制、录像回放、对讲等功能，以达到实时监控的目的。数字化音、视频可以直接在计算机网络（局域网或广域网）5上传输图像数据，不受距离限制，信号不易受干扰，可大幅度提高图像及语音的品质和稳定性；其次，数字音、视频可利用计算机网络联网，无须布线；另外，数字化储存，经过压缩的音、视频数据可存储在磁盘阵列中或保存在光盘中，查询十分简便快捷。LA-6080L远程微波图像传输系统，采用2.4-5.8GHZ频段的无线微波来传输远

20、程监控视频信号。LAR-485T/R无线数字指令收发系统，工作于RF射频频段，用于传输速率为1200BPS-9600BPS的串行数字信号。其接口方式有RS232和RS485两种，它既可以与KWT多媒体控制系统配合使用，又能与控制矩阵和控制键盘相配套，应用十分灵活。其全向发射覆盖范围可达到20公里。它的工作方式为点频方式，频点通常有150MHZ、230MHZ和450MHZ等频点，发射功率为5W或25W，视控制距离而定。由于工作频率远低于图像传输的频率，能够绕过一般的障碍物，一般情况下，某单位监控中心到前端距离不远且无高山等大的障碍物时，无须中继设备，都可以将控制指令传输到监控现场。2.2 系统功

21、能说明建立一套合理、完善、经济、科技的监控系统来满足现场实际情况的要求，码头防范系统不同其它领域的监控系统具有它的特殊性，前端点位分布位置一般都是坝头、港口或者直接的河岸边上。监视的范围都是很广，很长，安装方式一般采用立杆高挂或安装在建议物上的形式等等，据以上分析选用了全方位转动摄像机，全方位转动大镜头变焦摄像机所具有速度和准确性恰是码头安防监控所需要的。控制中心（单站控制室）配置：系统的所有功能完成和功能设置及功能实现都通过监控中心配置来完成，因此监控中心的配置成为系统的关键，本套码头安防监控系统属多级联网控制系统，前端的监控图像授权在多个控制中心管理控制，整个系统图如下图2.2。第一个控制

22、中心是单站控制中心；第二个控制中心是某市海洋局。不同的控制中心可设置不同的授限，实现多级管理的功能。本系统结合模拟和数字的共同特点，发挥其各自的优势，并互补各自的缺陷，采用了矩阵大系统的输入，联网方式，结合硬盘录像机录像功能。矩阵键盘控制图像切换、联网，硬盘录像机保证效果的录像，共同把海防监控系统建立起来。在有人值守的区域选用光端机传输视频图像到控制中心，光端机选用了数字式光端机，数字光端机采用先进的数字编码方式，可有效消除重影、抖动和通道间的串扰，从而可达到更高的视频传输品质。数字式光端机即插即用的设计使得安装极为简便，因而无需进行电气或光学调节。光端机每个通道的载波探测、数据发送和数据接收

23、状态均有LED指示，可监视系统的运行状况。1点对点传输方式 对于3公里以上或者不方便布线的监控点，我们可以使用无线数字微波，因为数字微波成本低、安装只需要在监控点立杆安装上摄像机，视频服务器和无线数字微波发射机；3-25公里中间在没有阻挡的情况下中间就不需要架线了，在监控中心安装数字微波接收，在PC电脑上安装监控软件就可以录像和控制，非常方便；如果在监控点同时有4个摄像机也可以通过一套数字微波传回监控中心，数字微波只需要一次性投资,还可以同时传输多路图像；同时可以传输网络信号、视频信号和各种控制信号等6。几种方式相互比较数字微波成本低。2点对多点传输方式数字微波支持点对多点，比如前端有多个发射

24、设备从不同的地方向监控中心发射，中心用一个接收，同时接前方多个发射的图像。 3点对多点加中继传输我们同时考虑了在恶劣环境中有阻挡，或者跨城区传输，比如区要往市控制中心传输，这时就需要中继来延长传输距离或者绕越阻挡的障碍，无线数字微波也可以和现有的光纤或者互连网连接，在大型监控项目中我们提供多路图像集中监控设备及技术方案，多级监控中心、分级别控制管理、更多的节约施工成本和资源充分利用。如图2.2是关于本设计的核心技术：无线传输的设计图图2.244- -第二章 前端设备的设计和配置3.1 数据采集、处理、管理程序主要负责现场图像的采集、编码、存储、传输。使用 USB 接口数字摄像头连接到主板上，通

25、过程序控制其采集图像；然后将获得的数据通过程序（编码库）进行压缩编码。其中，视频编码符合H.263 和H.264 标准，并且程序支持对采集参数的动态设置。最终以动态库形式提供接口。3.1.1 网络摄像机网络摄像机是传统摄像机与网络视频技术相结合的新一代产品，除了具备一般传统摄像机所有的图像捕捉功能外，机内还内置了数字化压缩控制器和基于WEB的操作系统，使得视频数据经压缩加密后，通过局域网，internet或无线网络送至终端用户。而远端用户可在自己的PC上使用标准的网络浏览器，根据网路摄 像机自带的独立IP地址，对网络摄像机进行访问，实时监控目标现场的情况，并可对图像资料实时编辑和存储，另外还可

26、以通过网络来控制摄像机的云台和镜头， 进行全方位地监控7。 我们选择的网络摄像机是一种为内嵌镜头的一体化机种，这种网络摄像机的镜头是固定的，不可换；是由镜头，滤光器、影像传感器、图像数字处理器、压缩芯片和一个具有网络连接功能的服务器所组成。 网络摄像机作为摄像机家族中的新成员，也有着与普通摄像机相同的操作性能，例如，具有自动白平衡、电子快门、自动光圈、自动增益控制、自动背光补偿等功能。 另一方面，由于网络摄像机带有的网络功能，因此又可以支持多个用户在同一时间内连接，还具有双通道功能，既可同时实现模拟输出和网络数字输出。机械特性： 一体化结构，聚云台、解码控制器、防护罩、一体化摄像机于一体RS-

27、485反馈云台信息；云台方位显示，摄像机变倍显示；AC线性同步128个预置位，预置位精度小于0.05度可变自动巡视速度1o-40o/秒可设置预置目标速度：水平150o/秒、垂直100o/秒水平手动控制速度0.1o-100o/秒，垂直手动控制速度0.1o-80o/秒360o持续水平转动，垂直转动有“自动翻转”功能云台速度比例变化-云台速度与变焦镜头的深度成比例不断下降。8个预置位巡视功能，停留时间可设置上电自恢复式一用户可指定上电后球的动作；电气连接快而简便；内置浪涌及雷击保护装置，如图3.1是集成了云台、摄像机、编码器的一体机：图3.13.1.2 视频服务器和视频编码器采用高性能、SOC芯片进

28、行音视频采集、压缩、传输于一体的嵌入式网络编码设备，结合标准的H.264编码算法，能实现很好的清晰度与网络传输的流畅性（1）从某种角度上说，视频服务器可以看作是不带镜头的网络摄像机，或是不带硬盘 的DVR，它的结构也大体上与网络摄像机相似，是由一个或多个模拟视频输入口、图像数字处理器、压缩芯片和一个具有网络连接功能的服务器所构成。视频服务 器将输入的模拟视频信号数字化处理后，以数字信号8的模式传送至网络上，从而实现远程实时监控的目的。由于视频服务器将模拟摄像机成功地“转化”为网络摄像 机，因此它也是网络监控系统与当前CCTV模拟系统进行整合的最佳途径。 我们的视频服务器以1路视频输入为主，且具

29、有低照度、高灵敏度的特性，并且在网络上远程控制云台和镜头的功能，另外，还可以支持音频实时传输和语音对讲功能。（2）实时网络传输的网络视频编码器贾光炯. 3G 无线接入网络规划中的共容策略J . 通信世界, 2005, (04).MPEG-4ASP硬件压缩，分辨率从CIF到FullD1;视频流支持QOS（L2,L3）（单播/组播）压缩格式:MPEG-4ASP硬件压缩分辨率:QCIF(160x112)NTSC,176x144(PAL)CIF(352x240)NTSC,352x288(PAL)FullD1(720x480)NTSC,720x576(PAL)影像帧速:30帧/秒fullD1分辨率（NT

30、SC）；25帧/秒fullD1分辨率（PAL）支持协议:TCP,UDP,HTTP,PPPOE,DDNS,DHCP,1GMPQOS：Layer2,3WAN端口:RJ-45x1(10/100base-T)LAN端口：RJ-45x1(10/100base-T)串行端口:4-pinterminalblock(TX+,TX_,RX+,RX_)模拟视频输入:Compositex1,F/BNC连接器（NTSC/PAL）模拟视频输出：Compositex1,F/BNC连接器（NTSC/PAL）数字输入:终端接口x3数字输出：终端接口x3电源：12V/1.5A/18W工作温度：550湿度：RH1090安全性:访

31、问密码/身份验证保护其它功能：通过网络触发D1/0事件 内建Web管理界面和网络界面 支持客户端的操作系统：Win2000;WinXP;Win20033.1.3 视频服务器和云台进行配置因为视频服务器的初始IP：192.168.1.200，在浏览器中输入192.168.1.200，进入配置页面，然后在网络参数中更改IP、通讯端口、WEB端口，然后单击“设置”，如图3.2示图3.2同理在“编码参数“选项中对通道、编码类型、分辨率、码流进行如图3.3设置。图3.3同理在“云台参数“和”串口参数“选项中分别进行配置，如图3.4-3.5图3.4图3.53.2 无线网桥的配置无线网桥传输标准常采用802

32、.11b或802.11g、802.11a和802.11n标准，802.11b标准的数据速率是11Mbps，在保持足够的数据传输带宽的前提下，802.11b通常能够提供4Mbps到6Mbps的实际数据速率，而802.11g、802.11a标准的无线网桥都具备54Mbps的传输带宽，其实际数据速率可达802.11b的5倍左右,目前通过turb和Super模式最高可达108Mbps的传输带宽；802.11n通常可以提供150Mbps到600Mbps的传输速率。本设计将用到2个5.8GHZ网桥进行一对一（WDS）配置（信道设为11），6个2.4GHZ网桥，都是进行二对一的配置（信道分别设为1和5），当

33、然是2个作为AP，4个作为S，为了不会互相干扰，或者来自运营商基站的干扰，组名分别设为A4和A5。然后就可以将这三路网络信号通过另外两个5.8GHZ网桥传回监控中心了。3.2.1 2.4G网桥的技术实现无线设备WB24008G室外型电信级无线AP/网桥工作在2.4GHz频段，符合IEEE802.11g标准，采用OFDM（正交频分复用）技术，具有速率高、距离远等特点，可采用点对点或点对多点的组网方式将分布于不同地点和不同建筑物之间的局域网连接起来9。室外一体化设计更进一步简化了客户安装程序和降低花费及成本。本设计采用防风、防雨、防雷、防晒、防尘、防震以及散热设计，基于以太网线供电技术，易于在室外

34、安装使用；由于无需铺设专用馈缆，可减少传输损耗。产品特点: 性能优异：符合IEEE802.11g标准，采用OFDM（正交频分复用）技术，实际数据速率高达20Mbps以上； 组网灵活：支持点对点、点对多点、中继模式，还具有AP、Client、Repeater、Bridge等多种应用模式； 支持动态信道系统DFS、自动功率控制TPC、支持VLAN； 高输出功率：高达200mW的输出功率，特别适合远距离组网，外接天线时通信距离达30Km； 网络管理：基于Web远程管理或SNMP集中管理； 接收电平显示：根据信号质量变化，直观、方便工程施工、测试； IP工具软件：当您忘记无线设备IP地址时，可以用（I

35、P Config）工具软件搜索设备的IP地址； 多重安全措施：支持64/128/152bit WEP加密、802.1x、WPA、MAC地址过滤等多种安全方式； 高速远距离通信，内置20度18dBi天线，该网桥同时提供外接N型头，可连接外置天线； 友好的WEB方式管理，同时支持Telnet，监控管理更方便；支持配置文件导入/导出和软件升级； 无线网桥、防雷POE提供（网络、电源）防雷及及抗浪涌保护功能，加强了室外应用的可靠性； 防风、防雨、防雷、防晒、防尘、防震以及散热设计。如图3.6是2.4GHZ网桥示意图：图3.6分别对AP和Station-Infrastructure模式进行配置如下图3.

36、7-3.14图3.7图3.8图3.9图3.10图3.11图3.12图3.13由图3.10可知，此网桥已经配置完成，接下来要测试，如图3.11图3.143.2.2 5.8G无线网桥的技术实现（1）无线设备DZ5800-I23室外型电信级无线AP网桥工作于5.8GHz全频段，为宽带业务运营商提供了一种非常适用的，性价比极佳的远距离点对多点解决方案。DZ5800-I23系统是真正实现高性能、多功能平台的经济型设备，融合了无线接入以及骨干网连接的功能。系统可通过用户友好的WEB界面进行远程管理，易于安装维护。我们将会为客户提供最经济、性能最好的点对多点无线解决方案。 DZ5800-I23无线设备的空中

37、速率高达54Mbps，同时支持Super G和Turbo A模式，在Turbo A模式下可高达 108 Mbps曹淑敏. 第三代移动通信的发展现状及分析J. 电信网技术, 2001,(04). 。具有射频链路测试能力，有效地解决了无线网络安装中最困难的安装配置问题，使其安装和维护简便易行。产品特点： 工业级嵌入式专用系统设计标准，可靠性高，通过恶劣条件模拟测试 交流220V供电，宽范围电源变化适应；金属外壳，有效防止外来电磁干扰FM调制方式工作，低噪声设计；性能好抗干扰能力强，图像效果稳定清晰IEEE802.11a/b/g全兼容；支持高达108Mbps传输速率的Turbo A / 5.8GHz

38、和Super G / 2.4GHz等工作模式；组网灵活：支持点对点、点对多点、中继模式，还具有AP、WDS Repeater、WDS Bridge、Client、Client Adhoc、WISP Router等多种应用模式；多重安全措施：支持WEP / WPA2 / WPA / 802.1x / EAP / MAC地址过滤等多种安全协议；接收电平显示：根据信号质量变化，直观、方便工程施工、测试；网络管理：Web方式管理，即插即用，支持Telnet远程管理，支持SNMP管理；高速远距离通信，内置20度20dBi天线，该网桥同时提供外接N型头，可连接外置天线；支持HTTP浏览器在线升级软件POE

39、远程防雷供电，方便网络设备灵活布局，加强了可靠性；A、前端发射机：HD-680发射机规格：视音频接入能力： 1个复合视频输入接口1Vp-p/75和1个音频输入接口20mV-1Vp-p/600射频指标：频率范围： L：1.01.4GHz S：2.32.5GHz C：5.7255.850 GHz 工作频率： f080MHz/ 手动锁相可调射频带宽： 18MHz频率稳定度：30ppm噪声抑制： 优于40dB调制方式： 图像：FM声音：FMFM伴 音： 6.5或6.6MHz固定锁相制 式： PAL发射功率： 0.05W2W射频输出阻抗: 50射频输出接口：N型母座接头电 源： 供电电压：标配AC 22

40、0V，或选择DC 12V 功耗：815W（视发射功率不同而定）工作环境： 温 度：10+55 湿 度：10%95%（无凝结） 大 气 压：86106Kpa 接地电阻：5 尺 寸：240(W)160(D )105(H)mm 安装方式：通过连接件连接安装墙体或抱管安装等方式B. 后端接收机：HD-680RX接收机规格：输入频率： L：1.01.4GHz S：2.32.5GHz C：5.7255.850 GHz 工作频率： f080MHz/ 手动锁相可调输入电平：-6330dBm输入阻抗：50天线接口：N型母座接头镜像仰制比：30dB解调门限：6dB微分增益失真：15微分相位失真：10频率响应：50

41、Hz5.0MHz；56MHz-3dB总谐波失真：3伴音负载波频率：6.6MHz视频输出：1个复合视频输出接口1Vp-p/75音频输出：1个音频输出接口20mv-2Vp-p/600电 源：标配AC 220V，或选择DC 12V功 耗：15W工作温度：-10+55相对湿度：1095（无凝结）接地电阻：5尺 寸：190(W)145(D )100(H)mm 如图3.15是5.8GHZ网桥的示意图：图3.15（2）对5.8GHZ网桥进行配置因为此型号网桥的初始IP为：192.168.2.1，所以把本地计算机的IP改到192.168.2.9,在IE浏览器中输入初始IP并进入“IP Settings“设置页

42、面设置IP为192.168.1.55，单击apply保存，如图3.16-3.20所示图3.16图3.17点击”WDS Security”进入加密页面，通过提供的 128 位 WEP 加密方式，能够提供等同于有线网络相同的安全等级，如图3.18示图3.18进入“Wireless Network“页面进行设置，并apply保存，如图3.19图3.19在“Wireless Advanced Settings“页面中设置如图3.20图3.203.3 传输系统的设计与实现3.3.1 网络技术TCP/IP协议和组播方式由于TCP/IP协议的可靠性，在网络视频传输中，我们可以根据实际情况，采用TCP、UDP

43、协议10共同来完成视频传输功能。在视频数据传输中，由于数据量很大，采用UDP协议比较恰当；而对于那些控制信息，由于数据量小，并且需要可靠传输，采用TCP协议。同时在客户端设计双缓冲区，以解决网络传输的不稳定性（即发生抖动）。3.3.2 无线指令传输设备由于每个监控点区的摄像机都要配置变焦镜头、云台、室外防尘罩等，为了方便某单位监控中心对现场的监控，这就需要对这些设备进行控制。LA-485T远程无线遥控系统可以很好的解决这一问题。在中心和分控点用LA485T通过230MHZ或460MHZ无线发射机来发射由控制键盘发出的控制指令；在控制现场由LA-485R无线指令接收机来接收控制指令，然后输出指令

44、通过RS485总线接到多个一体化摄像机，再通过解码器来控制云台、镜头、防尘罩或开机、关机等，十分灵活。如图3.21是无线接收设备图：图3.213.3.3前端传输至控制中心 微波视频传输系统主要运用于中、短距离无线视频监控传输。器材组成：由前端发射机+发射天线，可直接连接摄像机或其他视频输出设备。后端接收机+接收天线，可直接连接电视机或录像设备。发射机内建无线双锁频设计，低噪声设计、强抗干扰性能，传输距离远，在复杂的环境下能取的最佳的效果。从前端摄像机到单站监控中心的传输，前端到监控中心距离在大约在30公里，在无人值守无源区域采用太阳能供电方式和无线微波传输系统。无线传输：在本系统中我们选用可见

45、微波扩频通信技术为无线网提供了良好的通信信道。扩展频谱通信（Spread Spectrum Communication）简称扩频通信。 扩频通信的基本特征是使用比发送的信息数据速率高许多倍的伪随机码把载有信息数据的基带信号的频谱进行扩展，形成宽带的低功率频谱密度的信号来发射。增加带宽可以在较低的信噪比情况下以相同的信息传输率来可靠地传输信息，甚至在信号被噪声淹没的情况下，只要相应地增加信号带宽，仍然能够保持可靠的通信，也就是可以用扩频方法以宽带传输信息来换取信噪比上的好处。这就是扩频通信的基本思想和理论依据。 扩频通信技术在发射端以扩频编码进行扩频调制，在接收端以相关解调技术收取信息，这一过程

46、使其具有许多优良特性，如抗干扰能力强；隐蔽性强，保密性好；多址通信能力强；抗多径干扰能力强；且有较好的安全机制。扩频无线网络虽是一套新技术、新产品，但已是一套具有很强功能、性能可靠、符合规范的系列产品，和软件配套，与多种常用的NOS很好地匹配，可以在广泛的环境下支持TCP/IP协议。第三章 现场监控终端的规划与设计4.1 监控中心监控中心设在谋士海洋局中心控制室，监控中心通过远程控制摄像机焦距和云台运动，实时拍摄船舶进出港等现场画面。监控图像通过无线网络传输到监控中心。监控中心可同时观看多路清晰、实时的监控画面，并完成监控图像资料的录制存档。可完成现场图像接收与显示、录像的存储、检索、回放、备

47、份、恢复等。如图4.1是监控中心拓扑图：图4.14.2 监控终端的功能规划接收点的网络信号通过视频解码器解码后用网线连接到路由器，然后和监控主机相连，六块46寸的监视器通过VGA线通过矩阵连接到显示器上。4.2.1 系统管理模块4.2.2 设备管理模块认真消化施工图和设备的技术资料，对每件设备进行单体校验和性能检查测试，如耐压、绝缘、尺寸偏差，要及时采取措施，保证设备质量。设备及设备各构件间应连接紧密、牢固，安装用的紧固件应有防锈层；设备在安装前应作检查，并应符合下列规定：设备外形完整，内外表面漆层完好；设备外形尺寸、设备内主板及接线端口的型号及规格符合设计规定；应垂直、平正、牢固；对主要受控

48、设备的控制、运行、报警状态进行监视，以有利于系统的运行管理。4.3 监控终端的硬件结构组成监控中心主要由视频解码器、矩阵电视墙、监控服务器、硬盘录像机、视频服务器等组成，可完成现场图像接收与显示、录像的存储、检索、回放、备份、恢复等。调整监视器、录像机、图像处理器、编码器、解码器等设备的工作正常，单机要确保系统达到相关指标(按照GB50348、GBT16571或GBT16676等标准)。4.3.1 电视墙显示（1）选定的监控点在选定的监视器上显示；（2）支持在一个监视器上轮巡多个监控点图像，每一个监控点图像停留时间任选（0255）；（3）控制某个监控点时监视器作相应控制动作；4.3.2 硬盘录

49、像机采用H.264压缩方式：CIF清晰度，实时25帧，200M/小时/路；根据甲方要求10个监控点24小时全天候监控，记录存放15天，所以总容量需求=200*24*15*10=720000M1T。第四章 登陆与调试5.1 系统的联动与功能集成A、调试硬件与软件至正常状态；B、各子系统的输入能在集成控制系统中实现输入；C、各子系统的输出能在集成控制系统中实现输出，其显示和记录能反映各子系统的相关关系；D、对具有集成功能的公共安全防范系统，应按照正式设计方案和有关标准进行检查系统验收。5.2 网络数字监控系统调试5.2.1摄像机测试系统摄像机监控的范围要达到公共安全防范的需要和设计要求，调整聚焦和

50、后靶面，使控制面、清晰度、灰度等级等达到系统技术指标。在调整时要注意有足够的照度和必要的逆光处理等。摄像机云台和镜头的遥控功能要能调整到应有的范围。要注意避免遥控延迟和机械冲击等不良现象；5.2.2连接功能调整A、系统摄像机监控的范围要达到公共安全防范的需要和设计要求，调整聚焦和后靶面，使控制面、清晰度、灰度等级等达到系统技术指标。在调整时要注意有足够的照度和必要的逆光处理等。摄像机云台和镜头的遥控功能要能调整到应有的范围。要注意避免遥控延迟和机械冲击等不良现象；B、视频控制矩阵的调整，要调整操作程序的软件设置功能正常，切换功能正常，字符叠加功能正常，云台镜头遥控功能正常和其他功能正常；C、检

51、查摄像机与镜头的配合、控制和功能部件(如云台、变焦、光圈及防护罩等)的技术状态是否合理、正常，是否有明显逆光现象；D、检查主机操作是否正常，并按正式设计方案达到相关功能要求；F、检查记录图像的回放质量是否达到可用图像的要求；G、检查图像显示画面上是否叠加标明摄像机位置、时间、日期等字符，检查摄像机安装位置的监控区域所有显示是否稳定正常；H、检查系统与计算机集成系统的联网接口以及该系统对电视监控系统的集中管理和控制能力。5.3 浏览与控制5.3.1 监控中心软件登陆界面如图5.3图5.35.3.2 终端图像采集调试过程11（1）界面启动，系统自动加载用户所拥有的所有监控点，右端监控点名称栏中即显

52、示所有监控点信息，选择其中1路即可在视频显示窗体中取得其图像信号，对所显示的图像可以通过界面控制按钮进行控制，同样可以通过键盘进行控制，如图5.1-5.2所示；图5.1图5.2（2）用户选择4、6、9、10、13、16六种显示方式；（3）可将所有的图像信息进行分组，可以组的方式显示图像信息，如选定组的图像信息多于显示的方式时，系统会自动弹出每一屏希望停留的时间，可设定分屏显示；（4）在分屏显示时，可放大任意一路图像信号；（5）根据用户的设置方式，“自动序列”屏幕提供输入图像尺寸的序列变化及自动变化；（6）通过设置报警，系统可在特定时间向注册的电子邮件地址传送图像；（7）可方便地远程控制“上下/

53、左右/变焦/聚焦”；（8）自动终端电阻的功能可以自动消除视频环路所连接的75终端电阻；5.3.3 系统维护为了保证系统安全、可靠、正常、稳定的运行，定做了一套切实可行的维护保养表，定期更新，保证技术的先进性、使用合理性、运行经济性等各项指标良好，确保软件、硬件的升级。为适应系统多级监控要求，系统具有灵活的多级组网能力；系统具备开放的二次接口，可以为第三方提供进行连接的接口。监控系统的结构设计应考虑维修方便，以便缩短平均修复时间。系统具有自诊断和寻找故障程序，指出具体故障部位，在现场更换故障部件后即恢复正常； 有便于试验和隔离故障的断开点； 充分考虑市场实际，提高硬件的代换能力； 预防性维护不引

54、起磨损性故障； 可通过系统编程修改和增加软件。5.4 系统整体测试由图2.2可知，前端一对二，S1：192.168.1.22和S2：192.168.1.23 对AP：192.168.1.18，前面已经对S1和AP进行了配置，S2同理配置。所以我们在终端主机前进行了测试，如图5.4-5.5所示在“开始”“运行”中输入 Ping 192.168.1.22 t 图5.4图5.5将其他网桥、视频服务器、云台等同理进行配置、调试，都可以Ping通前端的视频服务器，那么说明前端AP、S都没问题，将所有图像搜索、登陆如图5.6-5.7所示，然后可以进行变焦、控制、调整照度等操作。图5.6图5.7 结 论本工

55、程的无线监控系统使用3个多月以来,图像清晰稳定, 指令发送及时准确,通过远程对数据的采集、编码、传输，实现对码头的无缝式、全天候的监控。1、提供准确无误的实时全天候影像信息，并安全存储，以备查询；2、为安全运输生产、防盗抢劫等案件提供线索和证据；3、为货物运输中转、货轮进港等提供视频数据资料；4、准确统计货轮和货物流动情况，为合理调配设备、人员、提高管理水平提供科学依据。5、适应各种复杂环境，通过综合的无线技术，可以在任何地点架设监控点，再通过中继点进行数据回传；6、 增强港口码头工作人员的移动办公应用，包括语音、移动上网和数据传输。为码头前沿船舶进出港和作业管理提供了方便, 提高了机械作业效

56、率, 确保了渔民生产生活的安全。无线监控在港区的管理中发挥重要作用，随着通信技术的发展和管理要求的提高, 无线监控将有着更广泛的发展前景。本设计方案将在海南省内推广使用。视频图像的传输质量直接影响系统的监控质量，数字视频信号虽然已经过压缩，但数据量还是很大，特别是当几路视频信号同时在网络上传输时，大量的数据传输会使得传输网络变得拥挤，这会造成数据的延迟及丢失，因此良好的网络通信通道和通信协议的选择至关重要，本系统采用RTP/RTCP与UDP相结合的传输协议。无线微波设备信号如遇到障碍物时会产生折射、反射、衍射以及部分信号被吸收等状况，将造成信号衰减或失真。在本设计中没有得到很好的解决。参考文献

57、1 钟玉琢，王琪，赵黎，杨小勤运动图像压缩编码国际标准及MPEG的新进展.清华大学出版社，2002第一版。2 钟乐海.多功能网络实时监控系统的实现J.计算机应用，2003，1:1261283张宇. 通信工程建设与技术标准规范实用手册M . 吉林: 延边人民出版社, 2001.4 视频安防监控系统技术要求 GA /T367 -2001M . 国家标准局批准.5 John Enck & Mel Beckman.局域及广域互联网络设计基础 电子 工业出版社。6 杨建全, 梁华, 王友成. 视频监控技术的发展与现状J, 现代电子技术, 2006, 21: 84-85.7寇向晖，基于INTERNET的远

58、程控制系统的设计（硕士学位论文），四川：西南石油大学计算机应用，2006.8 黄孝建，门爱东，杨波数字图像通信北京：人民邮电出版社，19989胡道元.计算机局域网M.北京:清华大学出版社,2001.10 朱理森，张守连.计算机网络应用技术M.北京:专利文献出版社，200111 杨红军.智能视频监控系统的设计研究145 J.科技情报开发与经济.2010，20（4）：110-110.致 谢首先，我要深深的感谢孙雷老师，感谢她几个月来给予我的支持和帮助，感谢她在百忙之中邮件和电话关心我的论文进展情况和遇到的困难，并给予及时地指导。论文和课题的完成无不渗透着老师的淳厚教导和大量的心血。同时，感谢这篇论

59、文所涉及到的各位学者。本文引用了数位学者的研究文献，如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发，我将很难完成本篇论文的写作。 感谢我的同学和朋友，在我写论文的过程中给予了我很多素材，还在论文的撰写和排版过程中提供热情的帮助。特别感谢在我成长路上付出心血的亲人和老师们！最后我要感谢我的校外指导老师和审阅本文并提出指正的专家学者！ 由于我的学术水平有限，所写论文难免有不足之处，恳请各位老师和学友批评和指正！附 录（1）整个系统完全符合中华人民共和国之条例和规范，包括：民用建筑电气设计规范 JGJ/T16-92中国电气装置安装工程施工及验收规范 GBJ232-82IEEE电气及电子工程师学会-民用建筑闭

60、路监视电视系统工程技术规范CCTR RECOMMENDATION 472-3 电视系统视频指标ELA-422ELA-483电气指标标准GA/T 75-94中华人民共和国公共安全行业标准安全防范工程程序与要求 （GA/T75 94）安全防范系统验收规则 （GA308-2001）安全防范系统通用图形符号 （GA/T74-2000）民用闭路电视监控系统工程技术规范 （GB50198-94）视频安防系统技术要求 （GB/T367-2001）工业电视系统工程设计规范 （GBJ115-87）智能建筑设计标准（GB/T503142000）通信系统机房设计 （GBKJ-90）（2）网络摄像机符合IP66标准、CE、FCC标准。视频解码器：尺寸：112毫米x37.2毫米x119毫米认证：CE,FCC（3）全向天线, 频率选择1050MHz, 阻抗50欧姆,驻波比1.5,增益8dB i,水平瓣宽360,垂直瓣宽16。极化方式垂直,避雷保护直流接地,全向天线的垂直瓣宽16。在安装天线时应根据两架天线的水平距离(