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一、引言
随着数字技术、计算机技术和网络技术的发展，基于互联网的各种业务呈几何指数规律飞速增长，远程视频监控作为基于互联网的一种全新业务也得到了飞速的发展。在中国，视频监控经过近二十年的发展，技术和产品性能上基本达到发达国家水平，已经从最初的模拟监控发展到现在的数字化监控，从最初的特殊行业应用发展到各行各业甚至家家户户都有了视频监控的应用。
随着无线技术的日益发展，无线传输技术应用越来越被各行各业所接受。无线监控作为一个特殊使用方式也逐渐被广大用户看好。其安装方便、灵活性强、性价比高等特性使得更多行业的监控系统采用无线监控方式，建立被监控点和监控中心之间的连接。同时，在国内移动增值业务多元发展的大环境下，监控本身也向着移动化、智能化方向发展。
无线监控产品依托于监控平台及4G/5G无线网络，通过4G/5G视频编码设备，实现远程视频浏览、远程控制等功能，满足客户远程视频查看、远程应急指挥的需求，向应用客户提供随时随地的无线视频监控服务。
无线网络视频监控也是视频监控技术发展的方向，是未来视频监控的趋势。
GT公司在国内装修装饰行业已经连续多年荣获百强第一，成为名副其实的行业领导者。随着GT的快速发展，信息手段和信息技术已经应用到GT公司的某些管理环节，并起到了重要作用。目前，公司的工程规模在不断的扩大，工艺流程也纷繁复杂，如何搞好现场的施工管理，控制项目的进度，一直是公司管理层关注的焦点。
4G/5G视频监控作为一种新型的监控系统，具有安装方便、可移动性、灵活性强等特点，而这些特点刚好满足GT对各种工程项目的监管需求。
二、技术优势
无线监控和传统的监控方案相比，具有以下三大优点：
- 综合成本低，只需一次性投资，无须布线，特别适合室外距离较远及已装修好的场合；在许 多情况下，用户往往由于受到地理环境和工作内容的限制，例如山地、港口和开阔地等特殊地理环境，对有线网络、有线传输的布线工程带来极大的不便，采用有线的施工周期将很长，甚至根本无法实现。这时，采用无线监控可以摆脱线缆的束缚，有安装周期短、维护方便、扩容能力强，迅速收回成本的优点。
- 组网灵活，可扩展性好，即插即用，管理人员可以迅速将新的无线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无线监控。
- 维护费用低，无线监控维护由网络提供商维护，前端设备是即插即用、免维护系统。
无线监控系统是监控和无线传输技术的结合，它可以将不同地点的现场信息实时通过无线通讯手段传送到无线监控中心，并且自动形成视频数据库便于日后的检索。
在无线监控系统中，无线监控中心需要实时得到被监控点的视频信息，并且该视频信息必须是连续、清晰的。在无线监控点，通常使用摄像头对现场情况进行实时采集，摄像头通过视频无线传输设备相连，并通过由无线电波将数据信号发送到监控中心。
无线监控可以广泛应用于范围广、分布散的安全监控、交通监控、工业监控、等众多领域。
三、系统方案设计
根据该项目的总体需求，我们采用无线移动的视频监控解决方案，采用4路存储型无线视频编码设备 来构建移动视频监控系统。
1、系统架构
4G/5G视频监控构架由监控前端、传输网络和监控中心组成三层联网式综合监管系统，提供工地视频图像实时无线传输、实时监视、事故快速响应等功能，以对事发现场进行动态监视、管理，并进行后期的分析、追溯等。
监控前端采用4G/5G无线视频服务器，红外枪机、高速球机、安装辅材等（对于点位较少的地方直接采用4G/5G红外枪机、4G/5G红外球机）。视频服务器通过4G/5G网络，监控中心能够对现场的图像进行实时监控和传送，并采用了双码流技术，本地录像采用1080P分辨率，网络传输采用720P分辨率，实现本地编码存储和远程存储。
监控系统主要组成分为：监控前端（无线视频服务器）、监控中心、传输网络等。
无线监控系统工作原理示意图
2、监控前端
监控前端是对外界监控管理系统的前端设备，一般隐秘地安装工地现场内，监控前端设备主要由4G/5G无线视频服务器，红外枪机、高速球机、喇叭、报警设备、安装辅材等各种外接设备组成。
4G/5G无线视频服务器采集音视频信号并压缩为数字流，通过4G/5G无线网络传输到用户监控中心，达到远程监控、实时管理的目的。4G/5G无线视频服务器传输主要是双码流同时编码，包括本地独立的录像码流和网传码流。其中本地录像的码流采用高清1080P格式存储，网传码流考虑到传输网络的能力，采用标清720P格式传输。
用户需要提取视频监控的录像数据，可以采用两种方式：
一是通过视频服务器网络接口，
二是通过4G/5G远程调取。
3、监控中心
监控中心是系统的核心，是远程可视监控管理平台，对所有现场的监控图像进行统一管理，实现音视频双向交互指挥，监控中心的电子地图上就可以显示车辆所在的直观位置；通过历史录像回放可以在GIS上回放历史运行轨迹；并通过无线网络对现场进行监控设置，例如通过客户端，可以遥控现场的前端摄像机。
四、系统功能
1、基本功能
（1）实时视频监控
监控中心可远程实时监控施工现场的视频，无线视频服务器支持实时视频远程浏览。
系统可配置红外灯，也可以配置具有夜视功能的镜头，能够在强光、夜间等恶劣状况下正常工作。
支持实施监控的同时进行手动抓拍，手动抓拍可设置连续抓拍的时间间隔和抓拍张数；这样可以更加方便的保存下感兴趣的画面。
（2）录像存储回放
采用多级存储结构，现场内有无线硬盘、存储CIF（D1）、无线上传CIF。录像能远程查询、下载。
通过此功能，可以查询物品盗窃和其他情况发生时的录像，方便准确的处理已经发生的时间。
（3）报警联动
报警联动主要是当出现告警情况的时候，可以联动短信及报警设备，及时进行通知，或联动其他报警输出设备，处理紧急事件，并阻止紧急事件的进一步发生。
（4）语音对讲
当需要对现场工作人员交代具体工作时，可以通过语音对讲，和现场工作人员通话。
当发现现场有盗窃人员的时候，通过语音进行吓阻，阻止恶性事件的发生
（5）云台和镜头的控制（PTZ）
- 可以控制摄像机的图像的拉近、拉远，以便用户发现细节信息；可以控制云台的上、下、左、右转动以及复位，转动的速度可调，方便用户全方位的对远程监控环境进行全方位监控；
- 可以控制图像亮度的大小，以提高图像的可辨认度；
- 可以设置多个摄像机预置位，方便用户管理；
- 可以完成自动对焦、焦距拉伸、焦距缩短，方便用户观看清晰图像。
因此，可以通过PTZ控制摄像机，对现场进行细致入微的实时检视。
（6）自动休眠、远程唤醒
可设置自动休眠功能，当没有视频码流传输时，一段时间后设备自动断线，节省4G/5G资费；支持短信、语音唤醒前端休眠设备，唤醒设备上线功能；
（7）延时关机
支持延时关机功能，车辆熄火之后，自动延时关机，时间可设；
（8）信息叠加功能
浏览视频和录像中显示日期、时间、车牌号码，经纬度，车速等信息。
2、集中管理功能
监控中心是系统的核心，是远程可视监控管理平台，对所有现场的监控图像进行统一管理。监控中心包括监控平台和监控客户端两部分。监控客户端有 windows客户端和Web客户端两种方式。具体功能包括:
（1）远程监控
通过windows客户端、Web客户端可以连接到科达监控平台，浏览前端实时图像；
- 可以从编码器的可视化树状列表中任意选择摄像机进行远程视频观看，观看方式可以是单画面、多画面分割（1、4、6、8、9、10、12、16），双击某一画面支持全屏和取消全屏操作；
- 远程PTZ控制，可以控制摄像机的图像的拉近、拉远，以便用户发现细节信息；可以控制云台的上、下、左、右转动以及复位，转动的速度可调，方便用户全方位的对远程监控环境进行全方位监控；
- 可以控制图像亮度的大小，以提高图像的可辨认度；
- 可以设置多个摄像机预置位，方便用户管理；
- 可以完成自动对焦、焦距拉伸、焦距缩短，方便用户观看清晰图像。
（2）实时浏览
支持1080P、720P、D1等分辨率实时浏览；
（3）图像抓拍
可以对当前监控的图像进行抓拍，抓拍的图像保存在所设置的抓拍路径下。支持告警设备联动抓拍和移动侦测的触发抓拍。
（4）电视墙显示
通过配置电视墙解码器，可实现图像上墙监控；
本监控系统中各监控中心的监控平台支持电视墙管理，主要完成两个方面的功能：
支持前端各个摄像机图像的电视墙及时显示（直播）；
- 通过在视频列表中选择编码器，把某个编码器输入的图像输出到电视墙上的某个监视器（对应某个解码器），这样，电视墙这路图像就可以播放了；也可以停止电视墙的某路播放。
- 选中电视墙上的某一路图像，可以对这路摄像头进行各种控制。比如，可以控制摄像头左右移动，就可以通过电视墙观看摄像头移动时的场景。
- 可以将前端单个编码器的图像在多个监视器上显示，也可以在单个监视器上显示前方多个图像。
（5）电视墙预案
支持预设多套电视墙预案，用户可以设定、保存、删除电视墙浏览预案，支持预案轮询；
（6）轮询显示
支持电视墙通道轮询，可以在电视墙通道内实现多路图像自动轮询显示。
（7）存储和回放功能
车辆通过无线方式上传的图像信息可通过录像方式存储在监控中心管理平台的存储服务器上，提供计划录像、循环录像、报警录像等多种存储方式，监控终端可通过监控中心服务器随时进行录像检索、回放操作，并支持时间、地点、事件等多种检索方式，相关信息可形成日志。
（8）手动抓拍
支持手动抓拍，手动抓拍可设置连续抓拍的时间间隔和抓拍张数；
（9）图形界面
通过简单易用的图形界面，可以完成对系统的全面管理；
（10）用户管理
支持增加删除用户、用户权限管理（可细化到对某个摄像机的操作权限）、在线用户管理；
（11）系统状态监控
系统可以实时监控各级系统的运行使用情况， 包括设备的处理器、存储器、网络资源的使用情况。如下为监控平台的运行情况：
（12）日志管理
支持完善的日志管理，支持登陆日志、操作日志、备份日志、升级日志、告警日志等功能，支持对日志进行浏览、查询、备份、删除等操作；
（13）参数配置
可设置无线终端的各项参数；
（14）设备管理
支持完善的设备管理，对接入的无线前端、解码器进行配置管理支持前端编解码器的添加与删除、设备参数设置；
（15）权限管理
支持管理员、操作员两级权限管理。管理员拥有所有的权限。
（16）权限分配
操作员可以修改自身密码与联系方式，其余的操作权限由管理员分配，具体包括：
1）对监控点进行云台、浏览、回放等操作。
2）对录像抓拍、日志管理、参数管理、告警管理、用户管理、电视墙、设备管理等操作。
（17）电子地图
系统支持矢量电子地图，用户可以选择一张本地地图，设置坐标原点，设置放大，缩小倍数，更新当前电子地图及地图上的前端位置。支持选中终端后自动定位到电子地图中前端的位置。用户管理员可以往电子地图上添加前端设备，输入图元名称，修改完后保存当前设置。
3、和ERP系统集成
通过GT的ERP系统，可以调用到任一项目工地的现场监控。具体实现方式如下：
（1）在ERP系统中，增加监控设置模块，主要设置监控系统中的用户和ERP系统中的用户的权限共享关系。 这样，登陆到ERP系统后，就不需要再输入监控系统的用户和密码了。
（2）ERP用户登陆后，在视频监控功能，可以看到本用户可以查看的监控设备的摄像信息的列表。
（3）ERP用户直接选择某一个监控设备的某个摄像机，就可以实时查看此摄像机的图像，进行实时监控、录像等操作。例如：
若设置视频监控平台的地址为: http://mj.xxx.com
监控设备（工地）名称： 苏州园区档案馆
登陆用户为：王xx，密码为：123456
用户选中这个监控设备的某个摄像机P1，ERP系统就获取到一个类似如下的动态URL: http://mj.xxx.com/?device=苏州园区档案馆\&channel=p1\&\&username=王xx\&pw=123456； 这样用户在ERP上就可以浏览苏州园区档案馆，摄像机P1的实时视频了。
（4）ERP用户比较多，难免出现多个用户调看同一个工地的情况，此时，多个视频流都通过 监控平台进行转发，而前端设备发出的码流仍然是一路。 如下图所示：
五、系统可靠性设计
系统结构集成度高，能够保证7×24小时不间断地稳定可靠运行，适应工作环境能力强，故障率低。 能够实时调取系统各级的视频图像、录像文件。能够实现模块在线测试、更新。
监控中心平台是整个系统的核心，是远程可视监控管理平台，对所有现场的监控图像进行统一管理。平台采用嵌入式硬件设计，与基于PC或服务器的软件平台相比，一方面具备更高的安全性，可以有效防止病毒和黑客攻击，一方面具备更强的可靠性，可7×24小时不间断稳定运行，同时易用性更好，开机即用，无需维护。具有以下突出特点：
嵌入式设计，提供安全可靠、高性能中心业务平台解决方案
单级平台通过多机堆叠可接入多达512（2Mbps）路前端
可通过多级级联组建分级、分布式网络视频监控系统
内置网络录像单元，可实现基于USB的本地存储或者IP的网络化存储
支持NAT/防火墙穿越，可在各类复杂网络环境下实现轻松部署
单级平台可支持16组电视墙随意部署与管理
监控系统支持中心存储、前端存储以及客户端存储等多种存储方式，可以根据不同行业及应用需求，提供低成本、高安全的视频监控存储解决方案。通过前端存储和中心存储配合，还可防止网络、设备故障或人为破坏导致的录像丢失，从而保证存储可靠性和录像完整性。由于所有存储均基于IP部署，并由中心业务平台统一管理，您可以随时随地对分散各处的存储资源进行灵活、便捷的检索与调用。
使用大容量磁盘存储阵列作为中心存储，基于以太网的iSCSI/NAS海量存储设备，采用国际最先进的IP SAN技术，结合了SAN和NAS的优势，可提供大容量、高性能、高可靠的智能网络视频监控集中存储解决方案。 具有以下特点：
先进的IP SAN存储技术，可提供高性价比存储解决方案
大容量、可扩展，单台设备支持32TB存储空间
高性能，64位硬件架构、嵌入式Linux操作系统
高可靠性，RAID、硬盘热拔插、双千兆网口、全冗余交换及1+1热备电源
copy-on-write快照技术，保证系统备份数据的一致性
基于浏览器的中文控制界面，方便实用
六、主要设备介绍
1、视频监控平台介绍
威迪斯特视频监控综合资源管理平台是一套集成了用户设备权限管理、视音频监控、大容量存储、报警联动、电子地图的系统平台软件。它结合了现代视频技术、网络通讯技术、计算机控制技术、流媒体传输技术的综合解决方案，为用户提供了强大的、灵活的组网和应用能力。
系统平台能够实现接入不同品牌的视频监控平台、视频相关设备、外围设备等等；支持国际和国内的一些标准对接协议，包括sdk协议、GB/T28181协议、ehome协议等等。可以通过各种协议，接入IPC、DVR、DVS、NVR等设备，以及一些大型的视频监控平台，包括海康威视、浙江大华、苏州科达、杭州宇视等主流品牌的监控平台，对于有些特有品牌的平台， 也能够通过SDK接口、私有协议等方式接入进入本系统平台；反过来，本平台也提供开放接口，能够接入到其他标准或者非标准的平台。
平台实现了丰富的功能，包含：实时多媒体数据转发和管理、移动流媒体转发管理、不间断录像、录像文件检索和回放、录像下载、设备状态管理、系统报警管理、视频转码、视频点播等等；整个平台具备稳定可靠、使用安全、兼容性强、接口开放、服务可堆叠、服务可多级级联、系统可平滑扩容等特点。
2、无线单兵系统
（1）概述
ASV2421MP系列单兵无线视频编码器采用便携式的结构设计，通过支持4G/5G接入，将事发现场音视频直接传输给指挥中心，便于指挥中心了解现场情况，指挥作战和部署单兵任务，适用于军队、武警、消防、公安等执行单兵任务场合。
- 便携式设计，通过侧面的挂钩挂在皮带上随身携带
- 支持4G/5G无线接入，可在4G/5G网络下远程短信或语音激活
- 内置GPS模块，可准确定位单兵位置信息
- 内置SD卡存储，实现前端视音频的本地化录像存储
- 支持外接摄像头，液晶显示屏等配套设备，支持本地硬件回环输出
（2）技术参数
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| 型号 | ASV2421MP |
| 视频编码 | H.264、MPEG-4 |
| 视频分辨率 | D1、2CIF、CIF、QVGA、QCIF，支持双流 |
| 视频帧率 | 1～30fps |
| 视频码率 | 16Kbps～2Mbps |
| 字幕叠加 | 时间、台标、告警字幕 |
| 图像调节 | 亮度、对比度、饱和度，色度 |
| 音频编码 | G.711a、G.711u、ADPCM |
| 音频码率 | 24Kbps～64Kbps |
| 有线 | 以太网接入 |
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| 网络接口 | 1×10Base-T/100Base-TX，RJ45接口 |
| 视频输入接口 | 1×BNC |
| 视频输出接口 | 1×RCA输出 |
| 音频输入接口 | RCA输入 |
| 音频输出接口 | 3.5mm音频输出 |
| 存储接口 | 1× SD卡接口 |
| USB接口 | 1×USB |
| 电源接口 | 1×DC 12V四芯航空插座或电池供电 |
| 控制接口 | 1×RS485 |
| 其它接口 | 1×紧急控制按钮，1×复位孔，2×外置天线接口 |
| 温度 | 设备存储温度：-40℃～85℃ 设备工作温度：-10℃～60℃ 充电温度：0-45℃ |
| 湿度 | 设备存储湿度：5%～95%（无凝结） 设备工作湿度：10%～85%（无凝结） |
| 海拔高度 | 范围：-60m～+3000m |
| 功耗 | 5w |
| 重量 | 约500g左右 |
| 尺寸 | 130mm ×86.5mm×33mm |
| 网络协议 | TCP/IP、ARP、FTP、TELNET、HTTP、RTP/RTCP、PPPoE、DHCP、DNS、DDNS、SNMP、SNTP |
| 网络特性 | 支持断链自动注册、穿越NAT、帧的重传重组 |
| 应用功能 | 移动侦测、报警联动、字幕叠加、图像抓拍、图像遮蔽、透明串口 |
| 系统集成支持 | 产品提供功能齐全的SDK和详细的开发者文档 |
七、系统实施
1、视频采集中心硬件配置
（1）中心视频监控平台
由于我们的视频监控平台为高性能服务器底座，具有电信级的稳定性，可以支持最大2048路网络监控前端，也就是8192路视频监控图像，完全能够满足系统的需求。
（2）网络中心视频采集网络和带宽要求
按照同时在线数来计算： 1M*n (n=总共的通道数，为所有前端设备所带的摄像机的总和 )，例如：
若有50个点，每个点2个通道， 则为： 1M×100= 100M，需部署100M的宽带
（3）存储要求
按照每路720P的图像需要1M（1024/8）计算 :
每路每天需要： 24×3600×1024/8=11059200KB = 11.0GB
每路存储一个月： 30×11GB = 330GB
2、前端设备配置
监控前端是对外界监控管理系统的前端设备，一般隐秘地安装工地现场内，监控前端设备主要由4G/5G无线视频服务器（固定式/单兵式），红外枪机、高速球机、喇叭、报警设备、安装辅材等各种外接设备组成。
（1）单兵式配置方式
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| 项目 | 组成 | 描述 | 备注 |
| 产 品 包 组 成 | 产品型号 | ASV2421MP | |
| 产 品 包 组 成 | ASV2421MP 产品包装 | （1） ASV2421MP （2）电源适配器12V/1.25A（ROHS、国标） （3）GPS天线 （4）4G/5G天线 （5）皮包 （6）航空插头线缆 （7）合格证 （8）光盘 （9）装箱清单 | 标配 |
| 可 选 配 件 | 显示屏 | 2.5寸彩色液晶监视器，型号L25，显 示 屏：2.5英寸 TFT LCD像 素：336,960 pixels彩色制式：PAL/NTSC屏幕比例：4:3对 比 度150:1亮度：250cd/m2可视角度：10/30(上/下),45/45(左/右)输入电压：DC 12V 功率消耗：≤4W | 选配 |
| 可 选 配 件 | 摄像机 | 超微型摄像机CM-3011CPU | 选配 |
| 可 选 配 件 | 头盔 | 带针孔(纽扣)摄像机的头盔 | 选配 |
| 可 选 配 件 | 带航空插头摄像机 | 超微型摄像机CM-3011CPU(航空插头) | 选配 |
| 可 选 配 件 | 外接蓄电池 | 14.8V/4.4AH锂电池组 | 选配 |
| 可 选 配 件 | 外接电池充电器 | 锂电池充电器16.8V 1A | 选配 |
| 可 选 配 件 | 外接耳机、麦克 | 1、MIC是使用摄像头上带的；标配的摄像头带有3个端子：视频输出、音频输出，电源输入 2、耳机使用普通的耳机即可 | 选配 |
| 可 选 配 件 | SD卡读卡器 | MICRO SD卡读卡器，从性价比上看，建议选用kingston的读卡器 | 选配 |
| 功 能 | 基本功能 | 4G/5G等无线网络接入、便携式单兵应用，GPS实时定位、支持双流，720P高分辨率存储，CIF码流上传浏览，支持本地视频输出接口、音频输入输出、视频图像可调、移动侦测、报警联动、字幕叠加、图像遮蔽、透明串口、注册监控平台 | |
| 功 能 | 操作方式 | 两种操作方式：web操作、cu客户端操作 | |
| 功 能 | 使用方法 | 详细请参考使用说明书 | |
（2）固定式配置方式
具体设备的配件参考单兵式，各施工工地将根据各自的现场情况安装2～4台（暂定）监控摄像机，并根据需要安装现场声音采集器。具体摄像机的安装方式如下：
