无线扩频技术在自动监控中的应用

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　　一 概 况

　　江苏省通榆河视频监控系统是远程监控系统分别由设在远程现场的模拟监控系统、远程传输系统和监控中心组成。通过对射阳河闸和新洋港闸视频图像采集，在盐城市水利局能够远程控制现场摄像和万向云台，实时监控闸上和河面交通、水流情况以及水闸、仪表运行状况，便于防汛调度指挥。

　　远程现场的模拟监控系统采用了架空明线的方式，摄像机安装在高竿上，以扩大监控范围；每座闸设置7台彩色摄像机，配3个可变镜头和万向云台，上、下游和工作交桥各设置了2台摄像机，分布在河两岸的上、下游摄像机位置距闸身约150米，射阳河宽约400米，新洋港宽约200米；沿河两侧摄像机用于观察闸门是否开启及水流、水上交通情况；闸上安装的摄像机用于观察设备运行及交通状况；在控制机房安装的摄像机，用于观察控制设施仪表运行情况。远程摇控端具有多画面切换功能。

　　远程图像监控现场射阳河闸和新洋港闸距监控中心盐城市水利局的直线距离分别为49.5KM、 42KM，相距较远，根据监控图像传输方案比较，采用了2.4G无线扩频传输方式。在射阳河闸新建 40米高铁塔和利用新洋港闸住宅楼顶原有铁塔（总高达35米），在盐城市水利局办公楼顶原有铁塔（总高45米），保证了足够的传输余隙。在控制中心机房，能对远程端站的任一摄像机进行控制，实现对摄像机视角、方位、焦距、光圈、景深的调整，监视时间可定义，并且采用数码硬盘录像系统对远程图像进行捕捉存储。

　　二 相关技术问题

　　稳定可靠的数字图像监控系统需解决音频、视频编解码、网络传输、远端设备控制等技术问题，同时考虑系统软件的稳定性，易用性，实时性。

　　基于局域网的远程视频监控系统，还应考虑图像传输与摄像机云台、镜头控制动作的同步性、实时性。

　　由于数据流量大，实时性要求高，网络的稳定性十分重要。首先应保证网络的完整性，不应破坏原有的网络结构。

　　其次应采用相关新技术，避免网络的出现拥塞，使网络原来的数据传输功能免遭破坏。

　　无线路由器的数据传输速率必须保证传输图像要求的2M bps的要求。

　　远距离（50KM）传输时，如何保证高速率数据传输及系统的可靠性和稳定性。

　　三 传输技术的选择

　　1、无线扩频：

　　它是一种数字微波，故图像、话音需进行数字化处理，图象质量有损伤；但通讯带宽达到2M bps，能满足图像传输速率的要求，CIF（352*288）时为25帧/秒，延时<0.1秒。故图像传输较好。由于设备集成化程度高，小巧玲珑，安装、维护、管理方便，而且组网灵活，可以自成体系，无须占用邮电中继站，以实现本行业内的音频和数据业务的交换。可实现计算机网络的延伸，技术等级最高，但造价较底，频率资源丰富。由于采用数字压缩、编码技术，系统具有较高的保密性和安全性。可实现控制中心和现场的分级管理和控制。缺点是无线传输链路距离较短，难度较大，需要进行相关技术处理，方可完全达到指标，另外受外部环境（如频率干扰）较大。

　　2、ISDN（或DDN）：

　　图像数字话处理，图象质量有损伤，但通讯带宽仅达到128K bps，不能满足图像传输速率的要求，CIF（352*288）时为10帧/秒，延时<1秒。故图像传输较差。同时不能提供话音，而且因三点距离较远，无法自建，须向电信部门申请专用线路，涉及市县村三级管理体制，关系复杂、中间环节太多，所以造价较高，

　　3、模拟微波系统：

　　因图像话音不需要进行数字化处理，而是直接传输，故图象质量不会损伤，传输质量较高，图像效果较好；尽管功能和性能与无线扩频相当，但因该系统容量较大，组网不灵活，适用于组建大系统，对于一、二个点来说，显得太浪费，性能价格比最低。

　　4、卫星通信

　　卫星通信缺点十分突出，带宽受限、时延长，投资高，维护管理技术要求高

　　通过上述几个传输技术方案的比较，经过对无线电波实际传输链路进行现场电路测试，电测数据表明，无线扩频方案具有可行性，最后采用了技术保障系数最大，性能价格比最高的无线扩频技术方案。

　　四 技术先进性

　　主要体现在：

　　1、无线扩频技术采用直扩序列（DSSS），保密性能好，抗干扰性能力强。

　　2、无线路由器的传输速率高达11Mbps，符合国际标准IEEE802.11B。实际数据传输速率为 3.125 Mbps，超过图像传输数据速率2Mbps的要求。

　　3、本系统传输电平余量大，适合于远距离无线通信的要求,保证系统在大雾、大雨、大雪、台风等各种沿海恶劣的天气条件下能稳定、可靠的正常工作。

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