分析隧道無線監(jiān)控方案

點擊次數(shù)：2119 發(fā)布時間：2015-11-19

　　1.行業(yè)背景
　　
　　在全國范圍內的加強基礎交通建設的大背景下，高速鐵路及高速公路發(fā)展不斷提速，越來越多的鐵路線和公路線建設陸續(xù)開工。在發(fā)展道路建設不可避免地會遇到諸如山區(qū)和丘陵等復雜的地理環(huán)境，開掘隧道是在上述地區(qū)鐵路和公路建設經(jīng)常會遇到的問題。隧道建設方案作為zui直接，也是采用zui多的穿行方案，可以有效地發(fā)揮縮短行車里程，提高線型標準、保障運營安全，保護生態(tài)環(huán)境等特點。現(xiàn)實情況看，隧道建設是一項艱苦、危險性較高的工程，如何率得在保證施工安全前提下，提高隧道掘進的質量和速度，越來越多的工程建設單位通過建立監(jiān)控系統(tǒng)來降低和保障工程的安全性，尤其是近兩年快速獲得應用的*的數(shù)字無線監(jiān)控正在隧道建設中發(fā)揮越來越重要的作用。隨著隧道的廣泛應用，對施工過程中的建設安全情況進行*手的掌握，及項目建成后對路況的實時監(jiān)控情況成為重點關注的對象。
　　
　　在隧道行業(yè)的監(jiān)控系統(tǒng)應用中，以目前無線監(jiān)控系統(tǒng)為代表的方案更具實用性和性。針對隧道無線監(jiān)控解決方案中，緊密結合隧道建設過程和監(jiān)控運營管理的多方面應用需求，在保證適應各種隧道內部復雜環(huán)境的基礎上，采用當前zui成熟的微波通訊產(chǎn)品——高帶寬數(shù)字無線傳輸設備，該方案采用無線網(wǎng)絡傳輸系統(tǒng)和視頻技術實現(xiàn)了專業(yè)的隧道安防系統(tǒng)，實現(xiàn)了各級主管對現(xiàn)場的及時掌控，是遠在千里之外的施工現(xiàn)場、進度、人員狀況，在項目部、公司總部辦公室，以及主管人員的移動終端（手機、IPAD）等及時準確的顯示出來。隨時隨地可以掌控不同現(xiàn)場的進度情況。在管理方面提高了工作效率，節(jié)約了到處巡回查看現(xiàn)場的差旅費用、車船費用等。帶來的不僅是管理效率的改變，長遠來說也是對管理成本的節(jié)約。
　　
　　為保障各個無線監(jiān)控點的有效帶寬和整個無線鏈路的穩(wěn)定性，我們根據(jù)現(xiàn)場具體情況采用不同的設計，這樣就很好的保證了復雜情況下網(wǎng)絡的帶寬，一體化的設計又為安裝帶來了方便。在隧道無線監(jiān)控系統(tǒng)中，隧道建設和管理部門可以率地提高安全生產(chǎn)的指數(shù)，可以在諸如隧道建設階段的挖掘車掘進、鋪頂車安全性，以及后期的交通監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控、通風控制、照明控制、電視、視頻監(jiān)控、橫通道門監(jiān)控、*監(jiān)控等環(huán)節(jié)上為管理部門提供巨大的幫助。
　　
　　2.需求分析
　　
　　實現(xiàn)在項目部、總部、手持終端看到現(xiàn)場掌控面作業(yè)情況
　　
　　實現(xiàn)在項目部、總部、手持終端看到現(xiàn)場全局的作業(yè)情況
　　
　　實現(xiàn)在項目部、總部、手持終端了解到作業(yè)洞口的具體情況
　　
　　在監(jiān)控中心實現(xiàn)大屏拼接，可觀看到不同項目部的實時畫面
　　
　　可以遠程調取不同項目部的錄像信息
　　
　　可實現(xiàn)遠端、項目部、移動手持終端對現(xiàn)場動點攝像機的控制
　　
　　可實現(xiàn)分級管理，不同級別的工作人員具備不同的操作權限

　　3.2.系統(tǒng)整體組網(wǎng)方案（以蘭州五星坪隧道現(xiàn)場為例）　　上圖為隧道的大概施工分布情況
　　
　　五星坪隧道總長6.4km，分為5個作業(yè)面，進口位置與1#斜井都是單項作業(yè)面，現(xiàn)場作業(yè)有一分部負責。出口位置與2#斜井由二分部負責，2#斜井采用雙向作業(yè)。　　上圖為進口與1#斜井傳輸?shù)巾椖坎康膱D示
　　
　　1#斜井zui前端作業(yè)面攝像機采用一個移動點高清云臺攝像機（水平360度旋轉，上下+90~-90度調整，可實現(xiàn)對前端作業(yè)面各個角度的觀察），一個相對固定點高清紅外球機（安裝在掛布臺車上，可隨著臺車位置的變動而向前移動）。前端移動點位置不確定，所以設計為全向天線，與掛布臺車上的設備一起傳給二襯臺車作為1對2的接收（掛布臺車與二襯臺車距離會隨著進度不斷向前推進，雖然兩個臺車距離很近，但是由于設備很重，在向前推進過程當中如果受力不均擔心造成對線路的破壞，所以此處的攝像機也采用無線的方式傳給二襯臺車）。二襯臺車位置再用另外一臺無線設備向洞口交叉處傳遞，在洞口交叉處到1#斜井之間有一很明顯的彎道，所以在他們中間加了一對中繼設備，洞口的攝像機采用固定安裝方式。由于1#斜井無法與項目部直視，那么此處利用一分部攪拌站和附近村民水塔（紅色房子）做了兩次中繼傳輸?shù)揭环植宽椖坎俊?br />　　
　　五星坪隧道進口內部前端和1#斜井配置相同，只是在二襯臺車與隧道洞口位置加了一次中繼，洞口可以直接與一分部傳輸。
　　
　　所有的安裝位置，我們均考慮了直流穩(wěn)壓保護和直流監(jiān)控不間斷供電電源。所有中繼位置處均考慮有工業(yè)級監(jiān)控交換機進行對接。（實際安裝時會統(tǒng)一放置在一個定制的防水防塵箱內，采用集中供電的方式，利于系統(tǒng)的穩(wěn)定也便于現(xiàn)場的維護。　　上圖為2#井與出口位置傳輸?shù)蕉植康恼w示意圖，基本思路與上述相同，只是在2#斜井處為雙向施工，多了一個作業(yè)面，那么zui前端作業(yè)面的設計思路是相同的，只是在洞口交叉處需要做一次整合，統(tǒng)一傳輸?shù)蕉纯谔帯?#斜井洞口與項目部之間有一座土山阻隔，而且上面有大概150~200米的一個不同坡度的平面。所以此處需要多加一次中繼，由于現(xiàn)場無法供電，所以采用風光互補的方式在這里進行供電。然后在傳遞到二分部。五星坪隧道出口處可以直接與二分部可視所以此處直接傳輸?shù)蕉植俊?br />　　
　　一分部和二分部本地各有一臺數(shù)字網(wǎng)絡視頻存儲轉發(fā)主機，現(xiàn)場配置一臺22寸專業(yè)視頻監(jiān)視器。并配備一臺接入層交換機與項目部網(wǎng)絡進行連接，通過項目部的寬帶網(wǎng)絡與中心相連（為確保傳輸?shù)馁|量，項目部至少需要10M以上的上行網(wǎng)絡）　　中心平臺為整個運營的交換樞紐，為了保證各級用戶，各個操作系統(tǒng)人員的不同位置操作需求，我們在運營中心建立一套專業(yè)的無線視頻傳輸綜合管理平臺。包括：
　　
　　目錄服務器
　　
　　流媒體轉發(fā)服務器
　　
　　管理控制中心服務器
　　
　　網(wǎng)絡數(shù)字矩陣服務器
　　
　　網(wǎng)絡視頻轉發(fā)服務器
　　
　　三維數(shù)字矩陣鍵盤
　　
　　匯聚層中心交換機
　　
　　55寸窄邊拼接屏（四塊55寸，有高亮和普亮兩種規(guī)格）
　　
　　高清視頻管理平臺是一套基于標準H.264的*監(jiān)控管理平臺，安裝在一臺標準的PC或服務器中。支持高清網(wǎng)絡攝像機、高清編解碼器、NVR以及模擬攝像機+視頻服務器模式的集中認證和管理。它專為復雜多變的高清網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)設計，采用全新的數(shù)據(jù)引擎，模塊化的組件設計，包括目錄管理、數(shù)字矩陣切換、流媒體轉發(fā)、網(wǎng)絡視頻存儲等組件，此外還可集成聯(lián)動門禁、巡更、車牌識別等系統(tǒng)，是集中監(jiān)控項目的*選擇。
　　
　　應用領域
　　
　　平安城市、*系統(tǒng)高清網(wǎng)絡視頻監(jiān)控
　　
　　金融銀行業(yè)高清視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控
　　
　　機場、海關、邊防安檢高清視頻網(wǎng)絡監(jiān)控
　　
　　水利電力、移動基站系統(tǒng)無人值守高清視頻網(wǎng)絡監(jiān)控
　　
　　排污、環(huán)保監(jiān)測、森林防火減災高清視頻網(wǎng)絡監(jiān)控
　　
　　大中型連鎖超市賣場聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控
　　
　　校園、工業(yè)園區(qū)、醫(yī)院聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控
　　
　　模塊化組件
　　
　　管理中心端各個功能都可以細分為不同的模塊實現(xiàn)(如：目錄服務器、管理控制中心、網(wǎng)絡電子地圖服務器、網(wǎng)絡視頻存儲服務器、網(wǎng)絡數(shù)字矩陣服務器、網(wǎng)絡解碼服務器，流媒體轉發(fā)服務器、網(wǎng)絡代理服務器等)。采用不同的模塊組合以適用于不同規(guī)模的監(jiān)控系統(tǒng)。
　　
　　多用戶核心認證管理
　　
　　基于多用戶認證管理技術，對某用戶在網(wǎng)絡中對任何設備的瀏覽、控制、管理權限和優(yōu)先級的集中*配置；在復雜網(wǎng)絡條件下可實現(xiàn)多用戶優(yōu)先級和沖突檢測。而以用戶為核心更有利于用戶在系統(tǒng)中的任意節(jié)點建立臨時指揮中心，從容處理應對應急突發(fā)事件。
　　
　　優(yōu)先級和沖突檢測
　　
　　完善的集中用戶認證管理模式和合理的優(yōu)先級及沖突檢測機制，所有用戶通過認證服務器管理，實現(xiàn)集中的用戶優(yōu)先級，瀏覽控制權限集中配置管理。
　　
　　統(tǒng)一編號
　　
　　攝像機和服務器統(tǒng)一*編號及優(yōu)先級管理，支持自動檢索和批量添加。
　　
　　多種顯示方式
　　
　　支持物理設備瀏覽和虛擬分組瀏覽、支持雙碼流預覽；支持局部放大；支持高清視頻預覽和電子變倍。
　　
　　ePTZ
　　
　　支持電子云臺ePTZ控制、畫中畫、視頻云臺、鼠標變焦、觸摸屏控制。
　　
　　集中控制
　　
　　云鏡優(yōu)先級控制，預置點、掃描線的調用；預置點巡航控制；云臺控制鎖定；遠程重啟及關機；遠程手動啟動錄像。
　　
　　遠程管理
　　
　　遠程調用修改前端設備參數(shù)；提供遠程軟件自動升級服務；遠程錄像資料檢索及備份；集中詳細日志管理系統(tǒng)、查詢和打印。
　　
　　狀態(tài)監(jiān)測
　　
　　通過心跳包檢測對下屬設備工作狀態(tài)、網(wǎng)絡連接等狀態(tài)進行巡檢監(jiān)測并生成報表。
　　
　　集中電視墻管理
　　
　　支持硬件和軟件解碼電視墻；支持對多臺解碼服務器主機的集中控制。
　　
　　網(wǎng)絡數(shù)字矩陣
　　
　　支持拼接墻仿真模擬；支持前端任意通道圖像的輪巡和組切調用、解碼顯示；支持模糊查詢和檢索；支持CCTV鍵盤控制和調用圖像。
　　
　　多級管理
　　
　　管理中心可級聯(lián)，按級*管理控制；支持客戶端、IE和管理中心多種瀏覽控制方式。
　　
　　實時對講
　　
　　管理中心、DVR/NVS主機和分控端雙向語音（或文字）對講及群呼。
　　
　　報警和電子地圖管理
　　
　　多級電子地圖顯示；支持鷹眼地圖；支持攝像機快速檢索和地圖定位；遠程撤防；應答、聯(lián)動預定義；多種聲、光信號提示；提供其它系統(tǒng)和設備的接口。
　　
　　流媒體視頻轉發(fā)
　　
　　基于標準H.264的流媒體轉發(fā)和多碼流等技術，可以解決多用戶多通道的交叉訪問帶來的網(wǎng)絡帶寬和中心系統(tǒng)負荷問題，zui大限度保證系統(tǒng)運行穩(wěn)定。
　　
　　網(wǎng)絡視頻的分布存儲/集中管理
　　
　　支持錄像資料的分布存儲和集中管理，支持多機冗余備份，支持海量資料的智能檢索備份。
　　
　　支持異構網(wǎng)絡
　　
　　支持能夠承載IP數(shù)據(jù)的各種網(wǎng)絡（互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)專線、衛(wèi)星、無線微波等），支持跨路由器的遠程監(jiān)控；支持多播功能
　　
　　多種功能聯(lián)動接口
　　
　　支持門禁、對講、巡更、等多種接口整體聯(lián)動
　　
　　靈活的數(shù)據(jù)庫管理
　　
　　支持Access和SQLServer數(shù)據(jù)庫，支持數(shù)據(jù)庫備份及導入導出
　　
　　雙機熱備
　　
　　目錄服務器和存儲服務器均支持雙機熱備和冗余備份功能
　　
　　智能視頻圖像分析接口
　　
　　提供圖像的智能分析識別和聯(lián)動接口，如車牌抓拍識別接口
　　
　　支持多語言
　　
　　簡體中文、繁體中文、英語自動適應操作系統(tǒng)　　ST2510AD-N
　　
　　ST58T8G無線傳輸設備

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