研究视频监控建设新方案20160225

1、研究边远地区视频监控建设新方案 中国移动通信集团福建有限公司漳州分公司 支撑中心/工建部“移动新时速”QC小组 2015年12月 2 一、概况介绍 组员基本情况及职责分工 部门支撑中心、工建部小组名称移动新时速 本次课题研究边远地区视频监控建设新方案课题 类型创新 成立时间2015年2月10日注册编号 活动时间2015年2月-2015年12月活动次数15次 小组人数11人出席率100% 小组成员以及分工 成员姓名性别文化程度岗位职责组内分工 顾问 邱乃东男本科部门经理总顾问 江南男本科部门副经理活动顾问 戴毅鸣男本科部门副经理技术顾问 组长戴丽贞女硕士中心经理课题组长 副组长林妙钦男本科中心经

2、理课题副组长 组员 黄伟君男本科中心副经理技术支撑 商炳章男硕士技术经理技术支撑 陈秋平女本科全业务建设策略实施 邹荣辉男本科技术经理策略实施 王荣荣男本科全业务建设策略实施 陈维伟男本科技术经理策略实施 3 一、概况介绍 名次解释 2.4G 2.4G传输 2.4G无线网络带宽最大为300Mb左右，最大传 输距离直线1-5公里左右，有功耗低、传输稳定等特 征，主要有点对点、点对多点、中继无线等多种组网 模式。 云台摄像机 云台摄像机就是带有云台的摄像机。它带有承 载摄像机进行水平和垂直两个方向转动的装置，把摄 像机装云台上能使摄像机从多个角度进行摄像。云台 内装两个电动机。水平及垂直转动的角度

3、大小可通过 限位开关进行调整。 4G路由器 4G 路由器是一款工业物联网高速路由器，全 线兼容4G/3.5G/3G/2.5G网路，旗舰级配置、VPN 链接、工业级防护、宽温设计，可轻松组建高速、 稳定的无线传输网络，利用公用LTE网络为用户提供 无线长距离数据传输功能。 云台摄像机 4G路由器 4 二、课题选择 选题背景 社会发 展需要 运营商竞 争领域 4G网络的 主要数据 来源 n在通信、交通、安全等行业广泛应用。 n社会治安状况日趋复杂，城市犯罪突出。 n从行业领域向家庭领域推广。 n是运营商比较看好的一项增值 业务，各大运营商都在纷纷打造 自己的视讯平台。 n是新的利润增长点。能够提升

4、 宽带用户的ARPU，增强宽带业 务的黏性。 n公司重要投资领域。漳州 2013年至2014年报备项目中， 视频监控占比逐年渐增。 n随着4G网络的发展， 视频监控业务也是主要 的数据流量来源。 5 二、课题选择 选题背景 选题背景 传统组网 方案 项目问题 选择课题 我司承接“大干六个月”的视频监控工程，市政府要求一个月内按质完成。按 现有流程，单条视频监控（含电源引入）至少需30天，项目96个点预计需240 天方可完成（按并发率12路施工预估，30*96/12=240），无法满足客户需求。 点位分布散：点位分散于9县5区，并发施工量大，施工难度大； 部分站点不具条件：工程选址位于偏远地区（

5、如：海边、山上等引电困难特殊 区域）；部分施工现场不具备电源、光缆施工条件。 6 二、课题选择 活动实施整体计划安排与执行情况表： 阶段内容行动 2015年QC活动计划 2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月 上下上下上下上下上下上下上下上下上下上 课题选择 计划 进度 确定目标 计划 进度 方案提出 及最佳方 案确定 计划 进度 制定对策 计划 进度 对策实施 计划 进度 效果检查 计划 进度 标准化 计划 进度 总结打算 计划 进度 甘特图 图：甘特图 制图人：黄伟君 审核人：商炳章 时间：2015年2月 7 图：目标设定值制图人：黄伟君制图时间：2015-3-10 三、目标设定 目

6、标设定 单个监控点建设时长从30天下将为8天 目 标 8 可行性分析 2、方案优化：通过水泥立杆替代监控立杆，无需进行水泥浇筑等工序，可节省9天左右； 3、技术创新：采用无线传输替代传统有线建设，引入风能、光能绿色能源发电系统解决引电施工难度大 的问题，可节省11天； 综述：经过专家及小组成员从以上几个维度分析，认为单个监控点于8天内平台上线 可行。 1、流程优化：通过管理手段对流程进行优化，压缩设计及调试开通的时长，节省工期2天； 调试开通 （1天） 查勘设计 （1天） 水泥立杆 （3天） 挂箱、设备安装、传输、 供电系统建设 （3天） 三、目标设定 9 三、目标设定 确定依据 边远地区视频

7、监控的主要难点？ 监控探头如 何适应边远 地区恶劣环 境？ 视频监控系 统如何运维？ 监控设备如 何供电？ 10 四、方案提出和最佳方案制定 基于微波传输建设 模式 基于自组网建设 模式 基于4G传输的新 型建设模式 方案提出及评估 引入太阳能为电池 持续供电 监测参数确定与传 感器选型必须科学 传感器网络部署策略必须 适应多样地理环境特点 镜头需适应海边等腐蚀性 较强区域 节点与网络部署如何结合 传感器节点设计必须 低成本实用化 传感器必须适应多样 生态环境 2.4G传输组网，较好解决 工地复杂传输问题 2.4GHz频段无线设备多、 干扰严重 采用无线数据传输解决最 后一公里传输问题 末端传

8、输设备不可网管 受外界环境影响大 引电距离长，成本高 镜头需适应海边等腐蚀 性较强区域 4G上行带宽100M带宽充足 风能太阳能与市电统一构 成三能一体的供电系统 使用新型PLC控制器， 有效控制电路无缝切换 新型摄像机防水、防抖、 防腐蚀 海边、山上等引电困难点位 相对空旷、采光受风条件好 如何通过镜头和云台进行缩放 检视监控细节 系统配备红外灯,能够在夜间、 强光等恶劣状况下正常工作 采用先进的视频图像数字 压缩技术 图：三种建设模式制表人：商炳章制表时间：2015-3-24 11 序 号 评价维度评价标准权重系数 评价等级 A级（5分）B级（3分）C级（0分） 1稳定性 平台上监控设 备

9、的网管在线 率 30% 设备网管在线率达到 90%以上 设备网管在线 率达到50%- 90% 设备网管在线 率达到50%以 下 2时效性 建设周期满足 客户需求 30% 单路平均建设时长低 于10天 单路平均建设 时长1020天 单路平均建设 时长2030天 3经济性 费用成本的可 接受程度 20% 单路投入建设的成本 低于1万元 单路投入建设 的成本在12 万元之间 投入建设的成 本高于23万 元之间 4可行性 方案实施的可 行性及难度 10% 在原有系统上，直接 传输，无需新增传输 线路及电源线路布放。 无需布施传输 线路，但需新 增电源线路布 放。 需涉及破路传 输施工及引电 线路施工

10、5安全性 设备电压不影 响到人身安全 10%设备电压=24V 设备电压 =36V 设备电压 6-7-8-11-12-14-15 最长对策实施天数为50天，符合活动计划要求！ 图：对策实施箭条图图：对策实施箭条图 制图人：陈秋平制图人：陈秋平 时间：时间：2015.5.112015.5.11 28 QC小组成员利用移动千里眼平台支持由前端发起向中心平台注册进行实施环境测试，通 过4G路由器传输的视频单路1080P摄像机，实时传输流量可达8M左右，与200万摄像机理论 占用宽带值吻合，视频播放顺畅，与传统10M专线接入传输效果相同。 六、对策实施一：4G传输模式 效果对比 原理：4G路由器直接将4

11、G无线信号转化 成有线信号，前端摄像机无需进行升级 改造，即可实现视频图像的远程存储与 浏览，视频传输只占用传输上行带宽， 不影响附近用户正常上网及下载使用。 4G传输模式 29 六、对策实施一：4G传输模式 效果检查：小组成员分9:00、11:00、13:00、17:00、22:00五个时间段，每天随机从全区96个项目随 机抽取25个项目，对前端4G路由器至视频监控平台服务器上传速率进行测试，统计数据选用样本容量 n=5，收集25个样本数据，记录如表所示。 检查结果 从图可以看出，X-控制图和R-控制图都没有越出 控制界限的点子，也没有发现点子排列有缺陷，因此可 以认为网络时延处于合理状态。

12、 30 蓄电池容量=负载功率x每天用电时间x连续阴雨天数x安全系数/系统电压（安全系数为1.4- 1.8），该系统实际负载为36W，考虑到经过逆变器损耗一般为80% ，故本系统设计蓄电池 采用200AH，满足系统24小时运行。 经QC小组在漳州开发区双鱼岛监控点进行测试，200AH蓄电池容量可以满足摄像机的正常 供电，经1个月的试运行，设备在线率达99.9%。 效果检查 六、对策实施二：供电方式 设备耗电量 设备功率 摄像机36W（24V） 4G路由器12W（12V） 供电系统配置 设备功率 风力电机300W（12V） 太阳能板100W（12V） 蓄电池200AH（12V） 逆变器12v -

13、220v QC小组利用风光互补特性搭建供电系统， 该系统利用太阳能电池方阵、风力发电机（将交 流电转化为直流电）将发出的电能存储到蓄电池 组中，逆变器将蓄电池组中储存的直流电转变为 交流电，通过输电线路送到前端探头。 风光互补 31 六、对策实施三：设备参数配置 QC小组经过跟踪前期建设的96个点一个月的效果，在线率达到99.9%，故障率低于1%，对监控录像进行跟踪，供电稳定， 达到预期效果。 效果检查 风力发 电机 发电量：FW=FEW （FV/FEV）的三 次方FH 如果采用额定风速 FEV=12m/s，FEW=300W 的风力发电机，则在FV=4m/s 的风速下连续工作FH=10个小 时

14、的话。一天的发电量为： 300（4/12）的三次方10 =110WH 蓄电池大小：AH=W VHDL 假如采用12V做为系统电压，则 可采用12V的蓄电池做为储能设 备，蓄电池的放电深度一般为 70%。应选蓄电池的大小为： 36122470%2天=206 AH 蓄电池 太阳板 太阳板功率：（WH- FW）RH60% 知道了风力发电机一天能发 110W的电了，那么太阳板的 工作负荷也就知道了：（864 -110）660%=209W 假设：设备功率W=摄像头功率+传输设备功率=24+12=36W；每日使用时间H=24小时；蓄电池电压V=12伏；蓄电池放电深度 D=70%；最大连续阴雨天气L=2天；

15、平均日照时间RH=6；设备单日耗电量：WH = WH=36*24=864WH 设备配置总功率计算 32 六、对策实施四：网管方式 服务器部署 A0 数据库安装 A1 安装视频质量智 能诊断系统 A2 安装 solarwinds网 管系统 A3 搭建电池可视 化网管系统 A4 完成网管 系统搭建 Z 升级服务 器配置 服务器性 能不足 B1B2 基于SNMP 协议开发传 输终端网管 协议 无法获取 底层数据 库结构信 息 C1C2 图：网管搭建图：网管搭建PDPCPDPC图图 制图人：黄伟君制图人：黄伟君 制图时间：制图时间：20152015年年7 7月月2727日日 基于信息机开 发故障短信预

16、 警模块 A4 无信息机， 研究移动 短信协议 CMPP2. 0协议 基于该协 议开发直 连短信网 关模块 D1D2 小组通过PDPC法提供网管搭建过程中不可预料问题的解决方案，有效降低研发实施过程 中遇到的风险 ,最终按照A0-Z的路径完成实施。 33 六、对策实施四：网管方式 电池 传输 视频 结合视频智能巡检平台，对前端 视频信号、质量进行诊断区别业务可 用性。 将电池低压低流信号通过DTU传感 器，产生电平信息输入摄像机的报警接 口，同步在监控平台上产生告警。 通过SNMP等网管协议，实现对无线路 由器的网管。 QC小组经过测试发现，网管平台具有直观、准确、及时的特点，经过一个月的测试

17、，平 均可在5S内发小故障，准确率达到99%。 34 七、效果检查 效果检查1边远区域视频监控建设时长及项目数 图：2015年边远区域视频监控建设时长图 制图人：陈秋平 时间：2015.10.15 图：2015年边远区域视频监控项目数图 制图人：邹荣辉 时间：2015.10.20 通过本次活动，边远区域视频监控项目建设周期和项目数较活动前取得了更为显著的提升。 35 七、效果检查 效果检查2边远监控项目单点引电时长和传输建设时长 图：2015年边远区域视频监控建设时长图 制图人：陈维伟 时间：2015.11.2图：2015年边远区域视频监控建设时长图 制图人：黄伟君 时间：2015.11.20

18、 通过本次活动，边远视频监控单点引电时长及传输建设时长较活动前取得了更为显著的提升。 36 七、效果检查 效益分析效益分析 按每个点位引电、施工、线路等可 节省投资约2万元， 96个远边视 频监控点位可节省96*2=192万元。 提高建设效益 通过提高项目建设效益，提升客 户感知，尤其是政府、公安等重 要单位 经济效益 社会效益 管理效益 建立良好的企业形象 目前，视频监控已成为社会治安 保障的重要手段，通过该类项目 建设，良好的责任企业形象 增收节支 促进视频监控数量增长 品牌形象提升 通过新型方案的创立，视频监控 业务效果得到了拓展，更好地服 务于用户，有效增加用户粘性， 极大发挥移动公司服务社会的能 力。 方案的建立弥补了我司视频监 控业务滞后于竞争对手的尴尬局 面，使我司金牌品质的品牌形象 得以延续。 37 七、效果检查 创新点 提升维护人员故 障处理能力 根据当天视频监控设 备各项指标情况，确定数 据及其相关过程，建立所 需数据模型。 解决边远地区全业务项 目引电问题 创新点 数据采集自动化风光互补双能 一体供电系统 数据建模智能化 4G高带宽传输 基于新型网管系统， 依托自动化采集程序，实 时进行数据智能采集。 打破传统的视频监控维 护被动方式 风光互补，适应绝大部 分边远恶劣场景，供电足， 稳定性高；使用新型PLC控 制器，有效控制电路无缝