高速公路路政全程巡逻无线移动视频监控技术方案分解

/高速马路全程巡逻无线移动视频监控系统技术方案

目录1 项目背景 12 TeleMedia无线视频传输产品概述 23 蓝波视讯公司简介 44 用户需求分析 54.1 客户需求 54.2 方案要求 54.3 性能要求 65 系统方案 65.1 车载巡逻方案 65.2 单兵移动视频监控方案 86 设备性能及技术参数 86.1 TeleMedia车载型放射机 86.2 Telemedia便携型放射机 106.3 TeleMedia车载A型接收机 127 设备清单及报价 148 TeleMedia系统的应用实例 158.1 天津市公安系统城域“动中通”应急指挥系统 158.2 某市消防局单兵无线移动视频监控系统 16项目背景随着国家大力拉动内需的经济政策的制定，交通运输为代表的基础建设成为其中最为重要的内容之一。“要想富，先修路”，可以预见的是，在将来的一段时间内，高速马路在中国将快速延长，建设规模将呈现出快速发展的态势。目前，我国绝大部分省份高速马路已形成路网，单独路段的异样事务影响的范围越来越广，必定要求相临路段之间能互通协调，信息共享，在高速马路领域逐步引入和深化视频监控系统，将为高速马路的信息化管理的高效率供应基础性的帮助。目前，高速马路沿线监控系统的建设已基本满意了大多数常规路段监控需求，但是对于出现特别路况时，由于没有刚好精确牢靠的信息来源，使得事故救援、紧急抢险、路段监控及信息发布等工作受到了极大影响，大大降低了高速马路畅通率和服务社会的实力。由于高速马路途性特点、投资规模、供电及传输通道等因素的限制，监控系统布设密度特别有限，存在许多监控盲区。传统的有线网络建设在施工周期、系统维护、成本投入上都不太相宜应用在超远距离的高速马路系统中。如何充分利用现有网络资源，突破地理距离的限制，实现对远程监控路段和地区的实时视频信息传输，实现管理者远程指挥、调度交通异样事务。最大限度地削减突发事务造成的损失，是高速马路信息监控亟待解决的问题。无疑，远程无线视频监控系统是有效的解决途径。蓝波视讯依据高速马路收费站已经连接了光缆的特性及超远距离沿线移动视频监控的特别需求，设计了一套先进的无线移动监控传输系统，该系统融合了最先进的无线通讯技术，无线链路聚合技术，视频监控技术，GPS定位等先进的技术,使得系统具有极高的稳定性和可用性，解决了高速马路沿线远距离的视频传输，GPS定位，数据回传等诸多问题。TeleMedia无线视频传输产品概述 本系统采纳COFDM技术体制，具有绕射实力强、非视距传输距离远、图像清楚流畅的特点，主要解决移动无线实时视频传输，其典型应用包括交警巡逻、高速马路事故处理、公安应急通讯指挥、现场采访直播、消防救灾应急指挥等系统的实时视频传输，系统特征主要体现在非视距(NLOS)移动(Mobile)无线(Wireless)实时视频(Real-timevideo)传输，其中：1．非视距(NLOS)：具有强大的非视距传输功能、绕射功能：在城区内车辆之间支持2～10公里移动中传输；在建筑物顶和车辆/人员之间支持5～15公里移动中传输。传统数字微波只能供应点对点的视距通信，无法实现非视距。2．移动(Mobile)：支持高速移动中传输；支持300公里/小时高速移动中传输。传统模拟电视传输无法实现移动传输。3．无线(Wireless)：运用无线方式进行传输，这是实现移动的前题，同时具有简洁接收、无需铺设电缆的优点。4．实时视频(Real-timevideo)：供应广播级的高清楚图像质量，图像辨别率最大达到DVD质量，具有近实时的端到端图像传输。传输数据率高，这是现有GSM、CDMA和将来的3G网络无法供应的速度。本系统具备以下特点：强大的抗干扰实力，卓越的非视通无线传输性能接收电平－100dBm时仍能保证误码率<10E-6；高清楚度图像质量COFDM技术每个子载波可以选择QPSK、16QAM、64QAM等高速调制，合成后的信道速率一般均大于4Mbps。因此，可以传输MPEG2中4:2:0、4:2:2等高质量编解码，接收端图像辨别率可达到576×720或480×720，能充分满意后期分析、存储、编辑等要求；支持快速移动中稳定、高质量传输。可应用于车辆、船舶、直升机/无人机等平台TELEMEDIA设备不须要任何附加装置，就可实现固定——移动，移动——移动间的运用；真正实现128位AES数字加密技术处理，平安性能高TELEMEDIA系列应急无线数字传输设备采纳128位AES数字加密技术、无线宽带多载波加密、加扰技术，实现全数字信号处理，同时运用了超大容量FPGA设计，提高系统集成度，这些都保证了整个系统的保密性、稳定性及牢靠性，使客户空中传输信息充分得到平安保障；自主学问产权实现低频宽（8M/3.5M/2.5M/1.25M）传输，提高频率运用TELEMEDIA系列应急无线数字传输设备可以供应8M/3.5M/2.5M/1.25M运用频宽，针对于市场上普遍运用的8M运用频宽的设备，可以成倍和成四倍地节约无线频率资源，提高不行再生的频率资源的运用效率;同时由于运用窄带频率传输图像，运用频宽减小2-6M，同样也降低和规避这2-6M可能存在的频率干扰，从而在现有基础上很大的提高整体系统的灵敏度和抗干扰实力，实现同一区域中，无线频率资源有限的状况下，尽可能多的同类设备互补干扰下同时运用；频率运用带宽可调TELEMEDIA系列应急无线数字传输设备采纳先进的调制技术，做到了频率运用带宽可调，依据用户运用需求，可分别供应8M/3.5M/2.5M/1.25M的运用带宽。该功能的运用优势体现在依据用户所在地无线环境，结合用户对传输图像及数据的大小，选择最有利的传输带宽，既保证传输图像的高质量，又有效地利用和节约现有的频率资源，保障了多套设备在同时运用频率可调TELEMEDIA系列应急无线数字传输设备频率可调功能可以在肯定的范围内有效的避开同频干扰，加强设备的运用的牢靠性；功率可调TELEMEDIA系列应急无线数字传输设备采纳了人性化设计，具备多种功率可调的功能；多种设备类型，安装操作简便，满意不同传输需求TELEMEDIA系列应急无线数字传输设备供应单兵背负式、车(船)载式、机(直升机、无人机)载式和隐藏式等多种设备类型，单兵和隐藏式设备体积小、重量轻、外观美观好用、安装操作简便、携带运用敏捷便利，采纳全密封结构，防水防尘性能好，适合于恶劣环境运用；车载和机载设备功能强大、覆盖范围广，-103dBm极高的接收灵敏度，满意公安等特种机关敏捷、机动、便捷、快速的应用要求；产品完全自主学问，为用户供应各种特别需求的定制，保障设备和系统的更便利、平滑的升级换代TELEMEDIA系列应急无线数字传输设备由北京蓝波视讯科技有限公司自主研发，可满意各类用户不同特别需求的定制，同时可大大降低用户设备的后期修理、维护成本，缩短修理时间，同时真正地保证客户在以后运用过程中的平滑升级换代和整个系统的可扩展性。蓝波视讯公司简介北京蓝波视讯科技有限公司（BlueWaveVisionTECHCo.,LTD.）位于北京中关村高科技园区上地信息产业基地，是一家新崛起的具有强大技术实力的高新技术企业。公司主要从事无线通信设备软硬件的设计、研制、开发、生产和服务，并为用户供应系统集成服务。作为专业无线应急机动通信传输产品的厂家，公司供应高品质军警级的系列无线图像传输设备、应急多媒体卫星通信设备、数字网络传输设备等产品，广泛应用于公安、武警、国防、平安、交通、人防等系统，多次胜利保障了北京奥运、反恐防爆、灾难救援等国家重大活动，得到了用户的一样好评。公司研发队伍由一批射频/基带技术、软件无线电、MPEG2/MPEG4/H.264编解码、数字图像处理、嵌入式设备等领域的资深专家组成，全部为硕士以上学历，在行业内有均有7年以上的研发阅历，主要针对无线宽带视频、数据传输的软件、硬件的开发。作为国内COFDM技术的先驱，2006年公司起先独立推出具有世界一流水准的高扩展性正交编码频分复用板卡和整机设备，同时针对专有用户，集成了宽带、窄带正交频分复用技术和高等级数字加密技术。公司所研制生产的数字无线图象传输设备包括穿戴、双频、单兵、车载、船载、机载等全系列，设备按严格国家相关法规和行业规范合法研制，其电磁兼容性和各类指标符合相关规定。其中穿戴、双频、单兵设备全屏蔽，符合EMC和辐射标准，并参照军品设计生产；全部设备主要配件采纳国内和国际知名品牌，确保性能指标和牢靠性，并执行严格的出厂各种检验。公司紧密跟踪国际国内IT行业最新的市场和技术发展趋势，在无线扩频传输设备、数据通信系列产品方面研发了一系列产品，如E1数据传输、双向无线COFDM网桥等，形成了一套自主核心技术体系，为我们的客户供应更加全面的解决方案。用户需求分析客户需求某省高速马路网须要对高速马路实施全程巡逻无线移动视频监控。收费站和收费站之间相距30公里以内，收费站之间和收费站和指挥中心之间有专网或光纤连接事故地点不定，气候环境或地理环境比较困难。巡逻车配备有专业监控摄像机。能保证巡逻车在高速移动中传输图像。在高速马路监控中心可以同时监控多个巡逻车传回的视频图像。能够传回巡逻车的GPS信息，对巡逻车进行实时定位。在巡逻车到达不了的困难环境，工作人员能够利用便携式无线放射设备把视频信息传到指挥车上，指挥车再把视频图像转发到指挥中心。方案要求(1) 采纳无线方式构成无线网络的视频监控系统；(2)无线视频传输支持高速移动和有阻挡的困难环境； (3) 指挥中心可以实时观看全部巡逻车的视频图像；(4)摄象设备采纳模拟设备。（5）系统支持视频存储。性能要求(1)系统领先，网络带宽高，为以后留下余量；(2)系统抗干扰实力强，保密性好，平安牢靠；(3)选用设备的性能优良，技术先进，在困难环境下设备牢靠性高；(4)传输实时视频，低延时，视频清楚度达到D1格式(576X720)；(5)在阻挡或高速移动中保证画面流畅，无中断或马赛克；(6)用户便利操作和运用；(7)频率可调，能避开其他被占用频段。系统方案本系统由两部分解决方案组成，一个方案是解决巡逻车全程移动视频监控。另外一个方案是用来解决在事发地点由单兵设备把视频传输到收费站或巡逻车上。车载巡逻方案综合用户的需求和性能要求，可以先考虑在两辆巡逻车以及4个收费点之间完成全程移动巡逻系统。假如方案测试得到认可，可以向更多的高速路网进行推广。车载巡逻方案的系统组网及应用拓扑图如4.1所示。在本系统中，每一辆车上的车载设备由1个高清摄像机、一个TeleMedia车载放射机组成。在每个收费站，有一个车载接收机、一个监控显示屏，每一台接收机在收费站接入高速马路专网。在指挥中心，视频服务器通过高速马路专网接受全部接收机传来的视频。视频服务器可以把多路视频保存在服务器硬盘上，并且能够显示在监控中心大屏幕上。在图4.1中，当巡逻车从车载接收机1的接收范围漫游到车载接收机2的接收范围时，只要任何一台接收机能接收到信号，或者两个接收机同时接受到信号，在视频服务器端都可以通过特地的视频播放软件进行流畅的播放。也就是说，本系统利用了软切换的技术来支持大区域漫游。图4.1高速马路全程巡逻无线视频监控方案单兵移动视频监控方案单兵移动视频监控方案比较简洁，如图4.2所示，单兵可选Mini放射机、便携放射机、背负放射机或扣板放射机。在收费站或车上运用车载接收机。此方案适用于收费站周边环境巡查或者在一些车辆无法抵达的地点运用。图4.2单兵移动视频监控方案在次方案中，视频传输比较简洁，单兵和收费站或车之间是一点发一点收的模式。假如指挥中心须要监控单兵的视频，可以在收费站或车上进行视频转发，把视频流接入高速马路专网中传输到指挥中心。设备性能及技术参数TeleMedia车载型放射机“车载型”是大功率非视距移动图像传输设备。放射机集放射天线、功率放大、数字调制、视音频数字压缩于一体，适合于车载、船载、机载，功率最大可调至20W，可传输一路图像、两路伴音、一路内嵌式GPS数据、一路RS232数据。适用于车～车、船～船、车～固定点、船～固定点、飞机～固定点等远距离高清楚图像传输，也可用作远距离图像中继，协作全向天线，通视条件下传输距离可达100公里以上。一、产品特点1、多频段干脆变频技术：150～900MHz、1.0G～1.7GHz、2.3G～2.7GHz（可选）；2、多带宽COFDM调制技术：8/3.5/2.5/1.25MHz（可选）；3、多模式视频压缩：MPGE4兼容MPEG2；4、高接收门限电平：灵敏度-111dBm（10-6BER@1.25MHz信道宽度）；5、高级加密标准：具有128位AES加密功能，避开非法接收；6、支持DVD图像质量：无马赛克，保存最终一帧好图；7、支持非视距（NLOS）传输；8、支持高速移动传输；9、手动键控输出功率可调：1W～20W，便利实地变更功率，削减辐射；10、手动键控8频道选择：便利实地变更频点，避开干扰；11、附加GPS数据传输通道：可选GPS模块嵌入主板中；12、附加RS232数据传输通道：150bps～19.2Kbps速率自适应；13、附加多种供电方式：AC220V机型，DC12V机型，DC24V机型可选；二、外观及技术参数车载型放射机正视图车载型放射机后视图高频单元工作频率150～900MHz，1000～1700MHz，2300～2700MHz放射机最大输出功率5W／10W／20W可选信道带宽8/3.5/2.5/1.25MHz可选放射频率允差±1×10-5以下放射功率输出误差±1dB以下天线接口N型母头/50Ω基带单元OFDM子载波数2K模式／4K模式爱护时间间隔1/32，1/16，1/8，1/4可选信道编码1/2，2/3，3/4可选调制星座图QPSK/16QAM/64QAM可选交织深度无交织/中交织（100ms）/长交织（200ms）可选系统指标系统传输延时5ms/100ms/250ms可选（由交织深度确定）传输码率1.5～30Mbit/s可调接收门限电平灵敏度-111dBm（10-6BER@1.25MHz信道宽度带LNA）传输距离20W放射模块大于100公里（视通状况下）移动速度时速300公里以下放射机尺寸及重量420×300×88mm(不计接插件)；整机约7.0Kg（含滤波器）视频/音频参数图像格式PAL或NTSC复合视频图像质量D1图像，达到或超过DVD效果压缩标准MPEG4兼容MPEG2编码速率1～20Mbps声音输入双声道12dBm声音编码728Kbps立体声视音频接口RCA@75欧姆不平衡附加RS232数据150bps～19.2KbpsRS232数据自适应附加GPS数据可选GPS模块嵌入主板中工作环境限制接口RS232@DB9母头限制用户通过面板可以选择预先设定的8个频道加密128位AES加密方式供电电源DC12V或者AC220V可选整机功耗100W(输出功率＝20W)工作温度-25°C工作湿度80％三、原理框图Telemedia便携型放射机“便携型”移动图像传输设备包括放射机和接收机两部分。放射机集放射天线、功率放大、数字调制、视音频数字压缩于一体，可单独背负运用。它单向传输一路图像、两路伴音、一路内嵌式GPS数据、一路RS232数据。最大功率可选2W以上，具有传输距离远，便利携带的特点，可用于现场高清楚图像采集和传输,通视条件下传输距离可达30公里以上一、产品特点1、多频段干脆变频技术：150～900MHz、1.0G～1.7GHz、2.3G～2.7GHz（可选）；2、多带宽COFDM调制技术：8/3.5/2.5/1.25MHz（可选）；3、多模式视频压缩：MPGE4兼容MPEG2；4、高接收门限电平：灵敏度-111dBm（10-6BER@1.25MHz信道宽度）；5、高级加密标准：具有128位AES加密功能，避开非法接收；6、支持DVD图像质量：无马赛克，保存最终一帧好图；7、支持非视距（NLOS）传输；8、支持高速移动传输；9、手动键控输出功率可调：250mW～5W，便利实地变更功率，削减辐射；10、手动键控8频道选择：便利实地变更频点，避开干扰；11、附加GPS数据传输通道：可选GPS模块嵌入主板中；12、附加RS232数据传输通道：150bps～19.2Kbps速率自适应；13、附加宽范围供电方式：DC8V～DC18V；二、外观及技术参数便携型放射机侧视图便携型放射机整套配件图高频单元工作频率150～900MHz，1000～1700MHz，2300～2700MHz放射机最大输出功率1W／2W可选信道带宽8/3.5/2.5/1.25MHz可选放射频率允差±1×10-5以下放射功率输出误差±1dB以下天线接口TNC型母头/50Ω基带单元OFDM子载波数2K模式／4K模式爱护时间间隔1/32，1/16，1/8，1/4可选信道编码1/2，2/3，3/4可选调制星座图QPSK/16QAM/64QAM可选交织深度无交织/中交织（100ms）/长交织（200ms）可选系统指标系统传输延时5ms/100ms/250ms可选（由交织深度确定）传输码率1.5～30Mbit/s可调接收门限电平灵敏度-111dBm（10-6BER@1.25MHz信道宽度带LNA）传输距离2W放射模块大于30公里（视通状况下）移动速度时速300公里以下放射机尺寸及重量183×133×64mm(不计接插件)；整机约1.4Kg(不计外配电池)视频/音频参数图像格式PAL或NTSC复合视频图像质量D1图像，达到或超过DVD效果压缩标准MPEG4兼容MPEG2编码速率1～20Mbps声音输入双声道12dBm声音编码728Kbps立体声视音频接口RCA@75欧姆不平衡附加RS232数据150bps～19.2KbpsRS232数据自适应附加GPS数据可选GPS模块嵌入主板中工作环境限制接口RS232@DB9母头限制用户通过面板可以选择预先设定的8个频道加密128位AES加密方式供电电源DC8V～DC18V整机功耗20W(输出功率＝1W)工作温度-25°C工作湿度80％TeleMedia车载A型接收机“车载A型接收机”是Telemedia系列非视距移动图像传输设备的一种1U机架式接收机。主要用于Telemedia系列非视距移动图像放射信号的正确接收和处理。它采纳先进的COFDM全数字调制解调技术，结合IT领域中最新的音视频压缩/解压缩技术、网络技术、GPS定位技术。实现报警联动的中心监控、远程管理及数据采集。外观简洁、抗震，安装敏捷便利，功能强大，系统运行稳定。一、产品特点1、多频段下变频技术：150～850MHz；2、多带宽COFDM解调技术：8/3.5/2.5/1.25MHz（可选）；3、多模式视频解压缩：MPGE4兼容MPEG2；4、高接收灵敏度，达-111dBm（10-6BER@1.25MHz信道宽度）；5、对外供应多种接口：主通道接口包括AV视频接口、以太网标准接口（10/100BASE-T自适应），辅通道接口供应RS232数据接口、GPS数据接口和双向语音业务接口，其中双向语音可以和指挥中心进行语音联系。6、强大的网络功能：支持UDP单播和组播功能，利用特地的视频播放器，可以在局域网的任何一台PC上实时观看视频，并且能把视频流无损保存到PC硬盘上。7、视频加密功能：采纳128位AES扰码和先进的加密算法，并把空中加密数据干脆推到局域网上，使得其他用户在不知道密钥的状况下无法接收和播放视频。8、GPS定位功能：放射机假如配备并且打开GPS模块，接收机可以实时接收GPS信息，利用特地的视频播放器，可以实时查看放射机的经纬度、速度等信息。结合GpsGate软件和地图软件，可以实时查看放射机在地图上的位置。9、交直流兼容供电方式：AC220V兼容/DC12V；二、外观及技术参数车载A型接收机前视图车载A型接收机后视图高频单元工作频率150～850MHz信道带宽8/3.5/2.5/1.25MHz可选天线接口N型母头/50Ω基带单元OFDM子载波数2K模式／4K模式爱护时间间隔1/32，1/16，1/8，1/4可选信道编码1/2，2/3，3/4可选调制星座图QPSK/16QAM/64QAM可选交织深度无交织/中交织（100ms）/长交织（200ms）可选系统指标系统传输延时5ms/100ms/250ms可选（由交织深度确定）传输码率1.5～30Mbit/s可调接收门限电平灵敏度-111dBm（10-6BER@1.25MHz信道宽度带LNA）接收机尺寸及重量420×300×44mm(不计接插件)；整机约3.0Kg视频/音频参数图像格式PAL或NTSC复合视频图像质量D1图像，达到或超过DVD效果压缩标准MPEG4兼容MPEG2编码速率1～20Mbps声音输入双声道12dBm声音编码728Kbps立体声视音频接口RCA@75欧姆不平衡附加RS232数据150bps～19.2KbpsRS232数据自适应附加GPS数据可选GPS数据从DB9母口输出工作环境限制接口RS232@DB9母头限制用户通过面板可以选择预先设定的8个频道加密128位AES加密方式供电电源DC12V兼容AC220V整机功耗6.5W工作温度-25°C工作湿度80％三、原理框图设备清单及报价序号设备名称功能描述数量单位单价（元）总价（元）1TeleMedia车载放射机（包含鞭状天线、电缆、吸盘等）。2套2TeleMedia便携放射机（包含天线、锂电池、充电器、便携箱、接插件、专用背心等）。2套3TeleMedia车载接收机（包含1