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1、塔吊数字微波无线监控系统方案202020年4月19日文档仅供参考,不当之处,请联系改正。塔吊数字微波无线监控系统方案一、 概 述随着近年来建筑行业塔吊的大量使用,由于塔吊违规超限作业和塔吊群干涉碰撞等引发的各类塔吊运行安全事故频繁发生,造成了巨大的生命财产损失。安全事故的经验教训表明,必须对塔吊使用过程和行为及时进行有效的监管才能切实控制设备运行过程中的危险因素和安全隐患,预防和减少塔吊安全生产事故发生。为满足塔吊安全作业监控和管理需要,本公司本着合理利用建筑现有资源,节省改造投资,充分运用无线监控系统的优势,结合最先进的计算机技术,实现监控图像传输及远程监控提供高效可行而且价格低廉的解决方案
2、。为工程公司及监理公司系统提供高效可靠的无线视频监控系统,为企业的安全防范高效管理提供更有力的技术保障。当前在监控施工的过程中由于受地理条件或环境的影响不易布线或有线成本相对较高。那么用无线数字微波VS-5854就会成为一个比较好的解决方法,只要地势开阔、传输过程中能克服障碍物等,就能很好的解决这些问题。为了建筑工地安全管理进一步完善,将监控技术引入施工现场,成了许多建筑单位的首选,而综合各方面因素的考虑,利用微波替代了光纤的无线视频监控技术,得益于其自身的灵活性高,扩展性强,维护简单等优点,被许多建筑工程公司广泛采用。二、客户要求:在工地施工现场有塔吊3个,每个塔吊上需装一台高清摄像机,需要
3、把塔吊周围的施工情况传到监控中心。由于环境因素不太适合有线的形式进行布局,3个监控点距离监控中心2公里(中间有一栋行政大楼遮挡),需要传输视频信号及指令控制信号。为了完成监控的目的,我们采用数字微波的方式进行传输,从而达到对现场进行无线视频布控! 塔吊视频监控系统主要完成将被监控点实时采集的交通流量视频文件及时地传输给监控中心的工作。建立该系统后,管理部门就能够实时地了解工地现场的施工情况。1、在塔吊上设立一到二个视频采集点,视频图像数字化后经无线网络传输。2、建立覆盖工地的无线网络系统,连接分散在各塔吊上的视频监视点。3、视频图像监看清晰度不低于300线 ,图象显示速度可达到25帧-30帧/
4、每秒。 4、系统具有良好可扩展性,随着监控点的增加,只要增加前端设备和升级软件。5、用户经过监控中心电视墙,能够随时了解工地的施工情况,能够进行连续24小时实时监控。6、具有监控、录像、回放、传输和备份功能,现场拍到的视频图像可进行存储。三、数字微波传输系统方案设计1、解决方案如下:根据用户的实际情况,现将前端的3个摄像机,每个监控点配置一台VS-5854传输网络视频信号,在行政楼处用2台VS-5854接收,同时用一台VS-5854发射,监控中心用一台VS-5854天线接收前端视频信号。中心用一台4路网络录相机(NVR)加硬盘录像储存和观看。2、前端部分前端主要由摄像机、无线传输客户端(远端)
5、以及整个前端系统的避雷、安装支架及基础设施组成传输部分:无线数字视频监控传输系统由数字微波客户端(远端站)、宽频无线天线、可集成一体化天线、低损耗射频馈线、防水套件等组成。塔吊监控部位分别架设全方位云台、室外防护罩及带自动光圈镜头一体化摄像机,经过监控中心键盘、鼠标操作,可实现云台的上下、左右,镜头的远近、自动长短焦,光圈大小操作,实现对施工现场全方位监视需要。3、中心监控室部分监控室是整个系统的控制、图像显示、图像录像中心。监控室能向指挥高度人员提供全面、清晰、可操作、可录制、可回放的现场实时图像。同时,监控室还能够经过公网实现与上级管理部门的联动效应,让管理人员及公司领导,在自己的办公室内
6、第一时间了解现场的实时情况,为了解现场实际情况及进行指挥调动,提供实时信息。中心监控室是整个系统的信号控制及信息交换中心,具有最全面的系统功能,简单表述为以下几点。A、可实时显示任意一路或多路监控点的影音信息,进行实时监测。B、可对任一路摄像机的显示效果、录像速度进行设置,以达到最佳效果。C、可对某一路或某几路重要监控点的图像进行多种模式的存储录像。D、重要录像资料能够备份和播放。E、可对录像资料进行多种智能检索和回放。F、可任意控制前端云台和摄像机镜头,选取最佳角度和距离监测现场情况。G、具备强大的联网传输功能,可将各路监控信号远传广域网,实现网络监控。H、经过在数字智能型控制主机上的设置,
7、可将监控信号上传到internet网,实现远程监控。4、其它网络分控端具有的功能其它网络分控端设备主要指单位领导或系统管理人员所在位置安装的分控计算机。作为网络分控端必须具备三个条件才能够实现分控管理的功能。包括:分控端的分控计算机必须与中心数字主控设备联网;在分控计算机上安装专用分控软件并运行;享有最高管理员的授权和密码。具体功能有:A、经过网络能够随时观看所有监控点的视频图像。B、经过网络和分控软件可远程控制各监控点的云台和镜头,摆脱地域限制。C、可登陆到监控主机,任意查看以前录像资料。D、可对前端摄像机的色彩、对比度、饱和度等进行调整。5、器材设备的选用为了保证系统工程的先进性、可靠性、
8、实用性,系统所需要的器材设备,应根据设计任务书的总体规划要求,在认真进行现场勘察对系统工程有了较为深入了解的基础上,选用名牌优质、符合国家标准并经国家质量认证、性能价格比合理的产品,达到设备性能优良、质量可靠、价格合理。6、结构示意图如下:四、产品资料1、前端摄像机的选择(自己配置)系统设计为城市路口施工点现场实时监控系统,共有n个摄像机,由于点位较多,不可直接传送,需要经过多次传送,我们在这里设计采用高性能数字微波传输设备来保证系统的通畅性和稳定性。2、无线视频传输部分的选择(VS-5854高性能室外数字微波)产品概述:产品特点 性能优异:符合IEEE802.11n标准,150M数字微波实际
9、数据速率:120Mbps 组网灵活:支持AP、AP Client、点对点、点对多点、Repeater等多种应用模式 高输出功率:高达200mW的输出功率,特别适合远距离组网,通信距离达5KM 接收电平显示:根据信号质量变化,直观、方便工程施工、测试 网络管理 : 基于Web的本地和远程设备管理 多重安全措施:支持 64bit/128bit WEP加密、802.1x、WPA、MAC地址过滤、支持二层隔离等安全方式 提供基于 Web、Utility的用户端操作管理界面管理方式 SSID广播隐藏功能,防止非法侦听和侵入 技术参数技 术 规 格VS-5854(室外型)射 频 频段 5.1505.850
10、GHz RF功率输出(EIRP) 24DB(400mw)灵敏度 调制方式 DSSS,OFDM规 格 自动速率选择 IEEE802.11b/g/a/n:11/54/108/300Mbps数据链路自动复位 支持 标准 IEEE 802.11b IEEE 802.3 10/100Base-TX以太网,非IEEE 802.3 af 以太网供电 支持的协议 CSMA/CA,TCP/IP,IPX/SPX,NetBEUI,DHCP,NDIS3,NDIS4,NDIS5 管 理 Utility 管理 支持 基于 Web管理 支持 场强显示 支持 安全性 MAC 地址控制 支持 WEP 加密 64 bits/12
11、8 bits WPA 支持 802.1x 支持 DHCP支持DHCP Client站点及使用信道侦测支持设备复位WebUI软件实现,无需打开机壳硬 件 LAN/WAN RJ-45电源 DC24V, 1A(Max.);AC adapter AC 100V 240V;五类线远程供电(PoE)环境和物理性能 工作温度 -25 60 储存温度 -35 80 湿度(非浓缩) 95(非凝结) 天线 平板天线S-MA型座(内置天线)尺寸 320mm (长)* 320mm (宽)* 60mm (高) 重量 约 2.5kg 安裝固定 U形夹码抱杆,抱杆直径:30 48mm 特殊设计 防风、防雨、防晒、防尘、防震
12、以及散热设计 五、方案的优势及特色:无线监控系统优势: 1、电信级无线网桥,系统链路稳定,点对点有效传输距离为3公里。支持点对多点及中继桥接功能,在有阻挡区域增加一个设备就能解决阻挡问题。 2、MPEG4/H.264编解码,更适合于无线网络传输。 3、采用数字微波扩频技术,抗干扰能力强,频率利用率较高,一个地区能够实现几百路图像传输而相互不干扰。 4、采用公用的5.8G频段,无需营运许可证。 5、稳定性好,不死机,使用嵌入式操作系统。 6、 不受病毒侵袭,系统采用VXWORKS操作系统,安全可靠,WINDOWS系统的病毒无法入侵。 7、功能齐全,集成度高,具有动态IP功能,短信报警功能,红外/
13、烟感报警功能。 8、施工快捷方便,价格合理。 9、系统具有未来的可扩展性。方案的优势:高速率、高稳定性的无线网络设备无线技术和标准的不断发展,使无线传输设备能够提供日益稳定的无线传输性能。在伟福特科技 的系列无线产品中,能够为用户提供满足任何需求的无线设备。伟福特系列产品符合工业级设计,适应各种复杂恶劣的室外环境,具有独特的防水防尘设计,配备支持远程供电,零损耗纯银射频线设计,高接收灵敏度,极好的抗干扰能力,数据传输稳定可靠。独特的设计实现非视距传输在遇到遮挡环境中,一般能够采用穿透、反射、绕射,有源中继、无源中继等多种方案,合理避开遮挡物。在特殊环境中实现无线传输,这就需要专业无线传输产品、
14、优异的产品特性和具有丰富经验的链路规划设计,伟福特凭借高性能的设备,丰富的技术经验,能够满足任何环境下的无线需求。实现更远距离的无线传输在伟福特的无线网络设备中,最远距离的单一对网桥能够实现50公里以上。一般情况下,无线设备能够经过多接的方式延伸无线传输距离。无线链路的高带宽聚合技术多路视频传输或中继应用对无线干路带宽的要求较高,特别是多点视频监控系统汇聚后带宽传输更高,有的达到上百兆或几百兆,这在塔吊上是经常遇到的问题。针对这一难点,伟福特开发了专有的无线聚合交换机,采用聚合的方式将若干条无线链路带宽进行物理捆绑,搭建高带宽的无线链路,能够满足几百兆的带宽需求,最重要是费用预算远低于单一高带
15、宽的网桥。同时,无线聚合交换机能够实现双链路备份功能,以保证系统的高可靠性。无线网络应用延伸无线视频监控网络搭建成功后,用户除实现视频监控外,还能够在此网络平台上补充更多的延伸性需求,如宽带上网、人员定位、移动警务、WiFi-Phone无线通话、图像识别、违规纠察、还有移动办公等应用。六、天线安装要求1、安装高度要求及注意要求在视线距离内没有阻挡。由于安装在塔上,塔的晃动对微波的接收有很大的影响,会使数据接收不稳定,请在调试时注意。2、室外安装固定微波天线及ODU的采用40镀锌钢管,高度3m及以上,根据现场的实际情况调整,要求固定牢固。在砖塔上,除在巡逻道栏杆固定外,在塔顶用一根钢管与装ODU
16、及天线的40镀锌钢管固定。如果是铁塔,根据天线对准的方位,采用2米左右40镀锌钢管固定在铁塔的栏杆上。连接电缆一条以太网电缆连接到POE的输出端口。 另一条以太网络电缆 (RJ 45;交叉电缆) 连接POE的输入端口。3、天线和安全注意事项请遵循如下注意事项进行天线安装: l 对于大多数升降天线的安装,我们推荐您向专业安装人员咨询安全正确的方法。l 考虑到安全因素,你不能触摸甚至是你身体的某个部分轻轻碰到一个正在传输的高增益天线。 l 使天线远离金属物体/不利因素。(暖气、空调管、大的天花板构架,建筑上部构造 、和主电源线) l 当你在两个基站之间建立连接的时候,由于距离远推荐使用定向天线。
17、一个定向天线的发射面要与另一个定向天线发射面对上。 l 室外天线应该放置在足够的高度以避免以上所提到的由于树和建筑产生的干扰l 天线塔应该与上方的高压电线保持安全距离。我们推荐的安全距离是两倍的天线塔高。l 防止水渗进天线的电缆中并确保所有接入的外部电缆接口都已经密封完好。4、基本天线对准当你使用定向天线在两个网桥之间通讯的时候,需要手动对准天线以便恰好执行网桥的操作。定向天线的发射角度很小,大约是 15 到 25 度,而且抛物面天线的发射角大约是12.5度。 在网桥被连接之后,使用测试连接的工具帮助测量二个天线是否对准。测试连接的工具能提供数据使你能够精确计量对准。 5、重检安装当安装好网桥
18、而且对准天线后, 你需要确保所有的电缆连接畅通。 l 确保对准后的天线装置牢固。l 检查连接在天线和网桥之间的电缆是否牢靠。 l 确定接地线连接是否正确。 l 检查连接POE适配器的电缆连接是否正确。 l 确定从个人计算机或手提电脑到POE适配器的电缆连接正确。 l 确定POE适配器的指示灯是亮的。 l 确定你在安装期间使用的是合适的电缆。 l 确定所有接口都被密封完好。 l 在现场安装之前按你的需要配置好ODU 。 l 检查两边的网桥无线电设置是否相同。 确保你已经分别设置了两边网桥的MAC地址。检查完毕后,你需要进入网络用户界面进行连接性能测试,观察RSSI值是否在正常值范围内。 如果效果
19、不是很好,你可能需要再次调校天线。七、系统安全保护前端基站部分良好的接地设备安全防护的基础,根据对现场的初步勘察,每个基站的接地都不规范,甚至有站接地阻值超标,给设备的安全保护造成不利影响。另外,每个塔的避雷针已生锈,有些站避雷针高度不够,甚至避雷针已经不在,基于以上因素,建议用户对所有塔的避雷针重新处理,我们对直击雷防护提出要求如下。A、直击雷防护铁塔、砖塔担负着极其重要的作用,摄像机,云台、微波天线,风力发电机等重要设备均位于塔之上,因此做好雷电防护工作。1、 塔上设备处于雷击防护区内,保护角度30度。避雷针的引下线采用40*4热镀锌扁钢作为防雷引下线。2、 线缆穿钢管或镀锌金属屏蔽软管进
20、行保护,钢管或金属软管两端可靠接地,同时线缆的屏蔽层在两端与汇流排连接。3、 联合接地的要求:接地阻值小于等于1欧。直击雷防护接地与雷电感应防护接地、工作接地、保护接地与联合地网的引接点距离应不小于10米雷电感应防护接地与工作接地、保护接地与联合地网的引接点距离应不小于5米。当地网的接地电阻值达不到要求时,应扩大地网的面积(宽度和深度)、换土法和采用降阻剂。环形接地装置由水平接地体和垂直接地体组成,水平接地体周边为封闭式,可辐射式延伸接地体,延伸接地体的长度宜限制在10-30米以内。B、基站感应防雷部署(1)基站通讯信息防雷部署在防水控制箱到数字云台的视频线、电源线两端部署署二合一防雷器;在防
21、水控制箱到数字云台控制线两端部署RS422防雷器;在微波天线进入设备房端部署POE防雷器。(2)基站电源防雷部署在采用市电供电的指挥中心中继塔部署三级防雷。a:电源一级防雷粗保护:在基站总电源入线处安装60KA电涌保护器。b:电源二级防雷细保护:在基站接入防雷插座之前并联接入40KA电涌保护器,吸收低能雷电流和浪涌过电压,以保护设备的安全。 由于一级防雷器和二级防雷器之间的电缆长度不能达到10米,则需在一级和二级之间一个串联退耦器,以满足保护要求。c:电源三级防雷防过压精细保护:在进入设备箱之前安装避雷插座1个,吸收低能雷电流和浪涌过电压,作为防雷三级保护。八、设备设备清单及价格:编号设 备
22、名 称单位数量单价(元)合计(元)备注1摄像机台n2VS-5854数字微波台n3视频编码器台4交换机台5网络硬盘录像机台6POE电源个n7线缆、辅材等合计九、施工要求 监控点工程本节主要叙述监控点的安装方式,墙面安装方式、室外立杆安装方式、沿墙安装方式以及涉及到的室内布线部分。防雷与接地该现场所处的地理位置在较空旷的平原上,监控系统前端摄像机属带电设备且常年运行,网络信号属弱电系统,为保障网络设备安全,在防雷与接地方面应重点考虑,在前端摄像机、编码器等室外设备上安装信号防雷器,避免雷击造成设备损坏,及造成厂区安全隐患。墙面安装本节要说明的是,厂区绝大多数监控点都是安装在室内墙壁、室外墙角等处。
23、在此部分涉及到的设备有摄像机、摄像机支架、编码器设备箱、云台解码器、电源箱等设备。箱体设备采用膨胀螺栓的固定方式。室外立杆安装室外立杆的监控点,涉及到的设备有摄像机、电源、避雷针等。每个监控杆安装之前都在监控点的位置制作长400mm*宽400mm*深1000mm混凝土基础,并在基础上做监控杆的预埋件长1100mm*宽250mm*厚5mm,待混凝土强度达到固定指标后,将监控杆固定在预埋件上。布线工程本节要说明的是,本次安装工程涉及到的电缆部分:视频线、电源线、控制线、信号线等敷设及保护方式。电源线依据规范规定,电源线与弱电线缆之间平行距离不得小于300mm,因此在本工程施工中,电源线与弱电线缆分
24、开走线避免信号干扰。电源在沿墙、围栏、立杆部分采用FPC管保护地下直埋敷设;在墙面敷设部分采用PVC和钢管保护辅设。视频线 视频线在沿墙、围栏、墙面、立杆等敷设方式均采用钢管保护辅设,在监控点少的部位与信号线、控制线共用。控制线控制线属于RS485协议电缆,其敷设过程全部采用钢管。与强电系统距离大于300mm。信号线 报警信号线传输的内容属于开关量,不走任何信号传输协议,因此能够与强电共用一条管路,不存在干扰问题。在墙面、沿墙、直埋、架空等敷设方式采用FPC管、PVC管、钢管都选用。恢复工程恢复工程指的是在监控系统建设过程中,对于已经建设好的道路、绿地、人行道等部位因为要敷设管线造成的破坏,在
25、施工完毕后必须恢复原状,对于施工过程中的建筑垃圾等要及时清理,保持施工现场整洁。防水工程本节涉及到室外监控设备摄像机、电源、室外报警器、编码器等,本系统能够稳定运行除设备稳定可靠外,设备的运行环境必须严格要求,因此对于所有放在室外的设备,箱体防水处理防水处理部位:前端摄像机视频线、电源线、信号线的入线孔;室外箱体四周缝隙、出入线孔、膨胀螺栓孔洞、钥匙孔;入户光缆孔洞、入户电缆孔洞等其它孔洞十、技术服务体系经过完善的技术支持专家培养体系以及严格的任职资格管理制度,深圳伟福特科技培养了一大批设备维护专家和技术管理人才。当前,已经建立起规模庞大的服务体系,在中国设有4个技术支撑及工程维护中心,积极为
26、客户提供技术支持。同时,每个工程维护中心都设立有备品备件库,能够随时应用户的要求或设备维护的实际需要,提供备品备件更换以及销售服务,保障了及时、完备的技术支持服务。l 备件供应期和供应网络在全球所有工程维护中心都设有备品备件仓库,在公司总部设有中央备品备件库,及时响应用户的备品备件服务请求。可提供包括硬件维修、硬件更换、备件销售、软硬件升级等全面的备品备件支持服务。l 维修服务(1)保修期限设备质量保修期限为设备初验经过之日起12个月;(2)服务范围n 故障电路及其它损坏设备的修理;n 备品备件的购买;n 重大故障或特殊故障的紧急远程或现场抢修;n 其它必须的技术服务(例如软件、硬件版本的升级
27、);(3)产品质量保证2. 卖方保证在网上运行的设备应符合买方的技术规范书;3. 卖方保证在网上运行设备软件的一致性;4. 保修期内产品质量保证在保修期内,买方应派受过培训的合格人员,按照维护手册对设备维护操作。由于卖方提供设备自身的缺陷,卖方负责更换有缺陷的设备和软件。若由于火灾、水灾、磁电串入、强雷击、强电等不可抗拒原因造成产品设备损坏,卖方负责维修,买方承担维修成本。5. 保修期已满后产品质量保证在保修期满后,卖方保证继续为设备提供修理和维护,买方承担费用。l 热线服务: 29165211 36539330提供68小时的技术支持,给予详细技术咨询服务。l 在线支持 提供完善的网上服务功能
28、,用户能够享有全部网上浏览,咨询及故障诊断等服务,并提供E-Mail咨询服务。提供网络疑难问题解答,条件许可的情况下,提供远程登录诊断。l 技术交流定期的技术交流,卖方许诺会将无线网络技术发展和无线网络增强功能定期发布给用户,提供新的网络需要的解决方案。另外,进行定期的回访,时间为三个月一次或根据需要具体安排。l 系统重新安装服务可承担由于系统更改、场地变动等原因而造成的网络设备的多次安装、调试、及配置修改工作。根据具体情况和用户协商适当收费。l 软件支持服务提供全面的软件技术服务和支持,包括:高版本软件升级,软件更新的数据说明文本,提供相关技术数据。l 硬件支持服务根据客户的需求进行硬设备的升级(需支付相应升级的硬件费用)。