無線擴頻技術在自動監控中的應用
2019-11-05 02:27:50
供稿：網友
一 概 況
江蘇省通榆河視頻監控系統是遠程監控系統分別由設在遠程現場的模擬監控系統、遠程傳輸系統和監控中心組成。通過對射陽河閘和新洋港閘視頻圖像采集，在鹽城市水利局能夠遠程控制現場攝像和萬向云臺，實時監控閘上和河面交通、水流情況以及水閘、儀表運行狀況，便于防汛調度指揮。
遠程現場的模擬監控系統采用了架空明線的方式，攝像機安裝在高竿上，以擴大監控范圍；每座閘設置7臺彩色攝像機，配3個可變鏡頭和萬向云臺，上、下游和工作交橋各設置了2臺攝像機，分布在河兩岸的上、下游攝像機位置距閘身約150米，射陽河寬約400米，新洋港寬約200米；沿河兩側攝像機用于觀察閘門是否開啟及水流、水上交通情況；閘上安裝的攝像機用于觀察設備運行及交通狀況；在控制機房安裝的攝像機，用于觀察控制設施儀表運行情況。遠程搖控端具有多畫面切換功能。
遠程圖像監控現場射陽河閘和新洋港閘距監控中心鹽城市水利局的直線距離分別為49.5KM、 42KM，相距較遠，根據監控圖像傳輸方案比較，采用了2.4G無線擴頻傳輸方式。在射陽河閘新建 40米高鐵塔和利用新洋港閘住宅樓頂原有鐵塔（總高達35米），在鹽城市水利局辦公樓頂原有鐵塔（總高45米），保證了足夠的傳輸余隙。在控制中心機房，能對遠程端站的任一攝像機進行控制，實現對攝像機視角、方位、焦距、光圈、景深的調整，監視時間可定義，并且采用數碼硬盤錄像系統對遠程圖像進行捕捉存儲。
二 相關技術問題
穩定可靠的數字圖像監控系統需解決音頻、視頻編解碼、網絡傳輸、遠端設備控制等技術問題，同時考慮系統軟件的穩定性，易用性，實時性。
基于局域網的遠程視頻監控系統，還應考慮圖像傳輸與攝像機云臺、鏡頭控制動作的同步性、實時性。
由于數據流量大，實時性要求高，網絡的穩定性十分重要。首先應保證網絡的完整性，不應破壞原有的網絡結構。
其次應采用相關新技術，避免網絡的出現擁塞，使網絡原來的數據傳輸功能免遭破壞。
無線路由器的數據傳輸速率必須保證傳輸圖像要求的2M bps的要求。
遠距離（50KM）傳輸時，如何保證高速率數據傳輸及系統的可靠性和穩定性。
三 傳輸技術的選擇
1、無線擴頻：
它是一種數字微波，故圖像、話音需進行數字化處理，圖象質量有損傷；但通訊帶寬達到2M bps，能滿足圖像傳輸速率的要求，CIF（352*288）時為25幀/秒，延時<0.1秒。故圖像傳輸較好。由于設備集成化程度高，小巧玲瓏，安裝、維護、治理方便，而且組網靈活，可以自成體系，無須占用郵電中繼站，以實現本行業內的音頻和數據業務的交換。可實現計算機網絡的延伸，技術等級最高，但造價較底，頻率資源豐富。由于采用數字壓縮、編碼技術，系統具有較高的保密性和安全性?？蓪崿F控制中心和現場的分級治理和控制。缺點是無線傳輸鏈路距離較短，難度較大，需要進行相關技術處理，方可完全達到指標，另外受外部環境（如頻率干擾）較大。
2、ISDN（或DDN）：
圖像數字話處理，圖象質量有損傷，但通訊帶寬僅達到128K bps，不能滿足圖像傳輸速率的要求，CIF（352*288）時為10幀/秒，延時<1秒。故圖像傳輸較差。同時不能提供話音，而且因三點距離較遠，無法自建，須向電信部門申請專用線路，涉及市縣村三級治理體制，關系復雜、中間環節太多，所以造價較高，
3、模擬微波系統：
因圖像話音不需要進行數字化處理，而是直接傳輸，故圖象質量不會損傷，傳輸質量較高，圖像效果較好；盡管功能和性能與無線擴頻相當，但因該系統容量較大，組網不靈活，適用于組建大系統，對于一、二個點來說，顯得太浪費，性能價格比最低。
4、衛星通信
衛星通信缺點十分突出，帶寬受限、時延長，投資高，維護治理技術要求高
通過上述幾個傳輸技術方案的比較，經過對無線電波實際傳輸鏈路進行現場電路測試，電測數據表明，無線擴頻方案具有可行性，最后采用了技術保障系數最大，性能價格比最高的無線擴頻技術方案。
四 技術先進性
主要體現在：
1、無線擴頻技術采用直擴序列（DSSS），保密性能好，抗干擾性能力強。
2、無線路由器的傳輸速率高達11Mbps，符合國際標準IEEE802.11B。實際數據傳輸速率為 3.125 Mbps，超過圖像傳輸數據速率2Mbps的要求。
3、本系統傳輸電平余量大，適合于遠距離無線通信的要求,保證系統在大霧、大雨、大雪、臺風等各種沿海惡劣的天氣條件下能穩定、可靠的正常工作。
