CDMA/GPRS遠程視頻監控系統——旅游景點

CDMA/GPRS遠程視頻監控系統——旅游景點
1. 項目概述
為了滿足旅游景點的需要，加快旅游景點信息化的建設，建立即時傳送和顯示的數字化遠程監視系統，可以全時段全天候的監視旅游景點各路口及關鍵景點的情況等。為旅游景點管理者決策提供第一手信息資料。
旅游景點管理工作中，旅游管理部門能否及時準確的了解旅游景點重點區域的情況直接影響決策與指揮的正確性。而重點區域地點分散，現場環境復雜，給日常工作帶來了很大不便，且影響了及時性。在旅游景點重點區域推行遠程監視系統，將能解決上述矛盾。
遠程監視子系統的監視對象是旅游景點各路口以及重點監控點的情況。以各監視點為前端單元，在監控中心機房成立后端監視中心；前端和后端之間通過CDMA實現無線低速連接；邏輯網絡上都采用TCP/IP協議，旅游景點各級負責人可以隨時連接任何監視點獲取監視畫面。
2. 設計思想
為了監視系統的簡潔可靠，采用專用的無線網絡視頻服務器。它采用一體化設計，集成了視頻捕捉、視頻分割、網絡傳輸及報警觸發等功能。無線視頻服務器根據預定的間隔定期采集視頻數據，通過GPRS或CDMA模塊無線發送。前端采用三可變夜視級攝像機，并配備紅外聚光燈，解決大霧、暴雨等惡劣環境下的照明問題。控制中心采用專業的監視軟件，并為應用程序提供接口，可以讓應用程序調用、控制遠程監控圖像。
3. 拓撲結構

旅游景點重點區域內各監視點現場布置一臺攝像機以及燈光等輔助設施，通過無線視頻服務器進行視頻采集、編碼、發送和控制，組成一套監視前端系統。監控點為固定監視前端，采用市電為主電源，1000W UPS作為備份；車載移動監視前端，采用汽車蓄電池進行供電。
各監視前端通過GPRS/CDMA無線信道連接監控中心的監視系統服務器，由視頻監視系統軟件進行集中顯示和統一管理。傳輸網絡由計算機網絡子系統負責完成。
4. 前端設備
監視前端主要由前端無線視頻服務器、攝像機（防護罩、攝像機、鏡頭）、燈光等設備組成。主要完成圖像的采集、編碼以及傳輸工作。監視前端是遠程監控系統的數據采集和控制命令執行部分，是整個系統重要組成部分。其中攝像機和燈光等設備位于室外高處，由防護罩保護；無線視頻服務器等可以放置在附近的室內或其他防護嚴密的地點，固定不動，服務器和攝像機之間通過控制信號線、視頻信號線連接。選用的前端設備應該滿足下列要求：技術先進，功能強大，符合國際標準和未來發展方向；設備低功耗，同時運行穩定可靠；設備免操作、免維護；設備抗惡劣環境（電磁干擾、惡劣氣候），設備必須有防雷措施。
4.1 視頻服務器
無線視頻服務器是監視系統前端的核心設備，它將選中的模擬視頻信號編碼壓縮成所需格式的數字視頻流，通過網絡接口發送。無線視頻服務器還根據網絡接口收到的控制指令，對指定的前端設備進行各種控制。無線視頻服務器將控制指令編碼后通過GPRS/CDMA網絡傳送到遠端指定地址的服務器。
4.2 攝像機
攝像機是獲取監視現場圖像的設備，它以面陣CCD圖像傳感器為核心部件，外加同步信號產生電路、視頻信號處理電路及電源等。
攝像機有黑白和彩色之分，彩色攝像機信息豐富，而黑白攝像機具有高分辨率、低照度等優點，特別是它可以在紅外光照下成像，而目前已經有自動轉換夜視黑白模式的彩色攝像機，因此本項目所選用的攝像機應該支持彩色（正常）/黑白（夜視）自動轉換功能。攝像機都應該使用防護罩進行保護，達到防水、防塵的目的。
為保證無光及微光情況下工作，系統中每個攝像機左右分別配置1套紅外聚光燈，單燈有效照明距離150米左右，視角20度。
4.3 鏡頭
鏡頭是遠程監控系統中必不可少的部件，鏡頭與CCD攝像機配合，可以將遠距離的目標成像在攝像機的CCD靶面上。一般在監控系統中提到的攝像機均為CCD 裸機（自帶鏡頭或自帶鏡頭及云臺的一體機除外），因此在實際應用中，還需要根據具體應用環境的現場情況及用戶要求來選擇一個合適的鏡頭與攝像機配套。
從系統結構的可靠性角度出發，建議采用自帶變焦鏡頭的一體化三可變攝像機，可以兼顧各個方向、不同遠近的監視目標。
4.4 防護罩
防護罩是監控端的輔助設備，用于固定和保護攝像機。它們與攝像機之間一般不需要電氣連接。防護罩的主要作用是保護攝像機不受自然環境的侵蝕，如雨雪、煙霧等，并在高溫和嚴寒環境中自動為攝像機吹風降溫或加熱升溫。本項目所用的防護罩應滿足暴雨等惡劣天氣下攝像機正常工作的需要。
5. 傳輸通道
傳輸通道負責將前端設備的信號送到后段設備，通訊協議和傳輸方式的選擇是傳輸通道設計的主要內容。
5.1 通信協議
視頻傳輸依賴于GPRS/CDMA無線網絡通信，支持DNS、TCP、UDP等協議。
5.2 傳輸信道方式
本系統中優先考慮CDMA方式，在CDMA信號覆蓋不良的區域也可選擇GRPS方式，可考慮采用信道捆綁和增強數據速率改進實現高速接入。
6. 后端設備
監控系統的后端控制設備主要由圖像監控系統服務器、圖像存儲系統、監控客戶終端及監視控制軟件等組成，完成現場圖像接收，用戶登錄管理，優先權的分配，控制信號的協調，圖像的實時監控，錄像的存儲、檢索、回放、備份、恢復等。
6.1 圖像監控系統服務器
由高檔微機服務器、大容量硬盤（供數字錄像使用）、WINDOWS NT/2000/XP、遠程視頻監控系統服務器軟件組成。應有下列主要功能：
 多路圖像接收、處理、顯示
 用戶管理功能
 完善的圖像錄像、檢索和回放功能
6.2 遠程視頻監視系統軟件
遠程視頻監視系統是軟硬件結合的統一體。在保證硬件系統物理連通的基礎上，通過軟件實現應有的功能。遠程監視系統軟件可以對各攝像機傳來的圖像進行各種各樣的處理，選擇權限范圍內的攝像機，監視4/9/16分割、中畫面或滿屏畫面。