无人值守基站设计方案.docx

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无人值守基站设计方案

无人值守基站

系

统

方

案

市奥凯特科技

一、系统概述特点-----------------------------------4

二、系统总体设计-----------------------------------6

1、系统总体结构----------------------------------6

2、SU机楼监控单元的设计-------------------------8

3、SS、SC监控中心设计---------------------------11

三、系统主要功能及技术指标------------------------20

1、系统总功能、技术指标-----------------------20

2、门禁子系统功能、指标-----------------------21

3、防盗防火子系统功能、指标---------------22

4、视频监控子系统功能、指标-------------------23

四、结束语---------------------------------------25

一、系统概述及特点

为配合邮电局建设及实现向少人值守或无人值守过渡,我们根据邮电具体要求及所能提供的各种条件,结合当今先进的多媒体技术及通讯技术,研制设计出一套面向用户的环境监控系统《ZD-BH128II型邮电机房多功能环境监控联网系统》,该系统安全性、通用性及实用性较强,使用操作方便灵活,并能与其他监控系统相连、并网。

该系统自1995年已先后在南海市、市、市邮电局安装使用,并通过邮电管理局的验收鉴定,各项指标达到国先进水平,省邮电局已经批准投入推广应用。

该视频监视系统的功能是将多个现场视频图像通过线或DDN等线路实时传输到各级监视中心,并接受执行各级监控中心下达的各种控制指令,并具有防盗、防火报警联动监视、录像及自身探测异常情况自动联动、启动监视、录像功能。

在此基础上，我们对图象传输部分作了改进，又成功地开发出传输速度快（20帧/秒以上）、实时性好、图像质量高的视频图像传输子系统，并将智能门禁、防盗防火报警集中在一起管理，成为功能齐备的新系统——“ZD-BH128-II型视频环境监控系统”，该系统保持了原来“ZD-BH-128-I型视频环境监控系统”的优点，增加及改造了部份功能（如可以开出一定数量的串行传输信道供其他系统使用，可以提供上行、下行的并行数位控制传输，提供串行口到并行口的数位控制等），提高了部分技术指标，使系统更完善、更实用。

概要说来系统有如下特点

1、多级中心联网,有SU、SS、SC及C2四级组成分布式结构;

2、每级采用计算机网络设计,利于规模扩大、功能扩展及多级联网;

3、每级中心根据使用要求不同,可分成几个不同职能的子中心,供不同职能部门使用,各子中心监视容可以相同,也可以不同,或部分相同,部分不相同;

4、多级权限限制，规定各级中心和各级操作人员的操作容和优先级；

5、机楼监控单元SU集智能门禁、防火防盗报警、视频图像监控一体化，并采用同一传输线路；

6、传输方式采用2M接口或其他高速传输方式，如PCM、ATM等；也可以采用低速传输。

如DDN、ISDN、PSTN等；也可以高速、低速混合使用；

7、与其他监控系统（如传输监控、交换监控、动力监控）相连,实现报警联动功能;

8、系统自身判别监视容,并实现自身报警联动、启动监视、录像。

9、系统所用传输线路可以开出一定数量的串行传输信道供其他系统使用；也可以提供十六位上行、八位下行的并行数位控制传输；也可以提供串行口到并行口的数位控制；

10、容易扩展，系统采用积木式结构，硬件模块化、软件组态化，监测设备采用国外广泛应用的产品，符合相关的国际标准，具有良好的兼容性和可替换性。

11、报警、控制实时性好。

二、系统总体设计

1、系统总体结构

图一、系统总体联网结构图

ZD-BH128Ⅱ型视频环境监控系统分为树形的多层结构体系。

最下层是SU监控单元，位于各机楼，监控本机楼或一个局部围的监控目标。

上层是监控中心（SS或SC..）；各级监控中心结构基本相同。

整个系统目前采用三级结构：

两级中心+一级监控单元。

通讯线路包括：

线路类型

带宽（bps）

使用场合

PCM

2M

宽带信道SU->SS，SS->SC

DDN

64K（同步），38.4K（异步）

窄带信道SU->SS

PSTN

33.6K

窄带信道SU->SS

从SU到SS的远程传输线路可以是PCM、DDN或PSTN，其中宽带信道SU通过一条PCM线路向上传送，窄带信道SU可以选择DDN或PSTN传送。

✓该系统包括保安门禁子系统、消防检测子系统和视象监控子系统，三个子系统有机结合在一起，构成一个积木式的大体系结构，硬件模块化、软件组态化，各个子系统可独立运行，也可以一起配合工作。

✓各个机楼SU现场图像、门禁、防火、防盗、串口、并口等信号可以通过SU进入系统,也可以直接通过SS或SC进入系统被监控;

✓SS和SC级采用100M计算机网络设计，图象信息通过网络交换，利于扩大规模、扩展功能及多级联网；

✓局域网通讯采用TCP/IP协议；

✓宽带信道SU与SS之间通过远程PCM线路采用TCP/IP协议进行通讯；

✓同一个中心里可以有多个操作人员，多个监视器、多个不同职能的分中心，共享通讯资源；

✓传输方式采用2M接口或其他高速传输方式，如PCM、ATM等；也可以采用低速传输。

如DDN、ISDN、PSTN等；也可以高速、低速混合使用；

✓多级权限限制，规定各级中心和各级操作人员的操作容和优先级；

✓多个中心可以同时监控同一SU，但只有权限最高的才有控制权；

✓云台、镜头操作反应的实时性强；

✓可与其它监控系统，例如传输监控、交换监控系统和动力监控系统等相连，实现报警联动功能；

✓每一级单元（SU、SS、SC、S2）都可以与其它监控系统联动；

✓报警图象优先处理，各级中心传输单元保证报警图象的顺畅传送；

✓可以通过录象机进行长时间不间断录象，也可通过计算机进行短期录象；

✓系统规模可大可小，结构组织灵活，可以分期分批建设。

2、SU机楼监控单元的设计

SU监控单元由三个部分组成：

门禁管理、防火防盗报警、视频监控。

三个系统可以独立工作，分期建设。

根据传输带宽情况，监控单元SU推荐两种标准配置参考。

2.1宽带传输的机楼SU设计

SU采用10M的以太网，主要网络设备是一个10M的SwitchHub。

基本设备包括：

门禁485总线接口、报警主机、图象采集、压缩、传输和云台控制器、一个ASM40G.703/以太网桥基带Modem组成。

图象数据流量约为1.2-2.0Mbps。

●ASM-40高速短距离Modem。

提供G.703同以太bridge接口，实现图象数据在PCM上的传输。

图二、宽带传输的机楼SU监控单元结构图

2.2窄带传输的机楼SU设计

各种数据通过DDN或线传送给上级中心的图像路由计算机RC，上级指令也由RC转发通过低速通讯线路传输到发送电脑。

发送电脑通过不同的类型MODEM与低速通讯线路相连。

DDN带宽为64K（同步）或38.4K（异步），PSTN带宽为33.6K。

●Modem

根据线路情况选用。

Modem一律是外置式的。

对于PSTN线路，采用33.6K的Modem。

对于DDN线路，如果采用同步方式进行传送，采用邮电局提供的同步Modem-DTU；如果采用异步方式进行传送，采用普通的33.6K的Modem。

图三、窄带传输的机楼SU监控单元结构图

2.3宽、窄带传输的机楼SU主要设备描述

●云台、镜头控制：

提供当地手动控制和远程电脑控制。

当地手动控制——当地操作人员通过“云台镜头控制器”面版操作键可控制任意摄象枪的上下、左右、拉近（放大）、拉远（缩小）、聚焦、开关射灯等作，以便对准监视目标。

远程电脑控制——当建设好远程联网监控时，SS、SC的操作人员通过主控电脑下达控制指令，经过SU控制云台镜头控制器实现控制任意摄象枪的上下、左右、拉近（放大）、拉远（缩小）、聚焦、开关射灯等作，以便对准监视目标。

●云台、镜头、切换控制器及多画面分割

有4、9、16分割及切换供选择，即对装摄象机数目少于或等于4个的机楼可选配4画面分割及切换器；

对装摄象机数目4-9个的机楼选配9画面分割及切换器；

对装摄象机数目9-16个的机楼选配16画面分割及切换器，实现4、9、16画面分割监视或4选1、9选1、16选1监视。

必要时可可装备录像机，实现帧切换输出供录象机录象；放象时解码通过监视器显示出来。

●录象、重放功能：

由多画面分割及切换器处理输出的帧切换信号通过24、48、72小时长时间实时录象机录象。

重放象时通过多画面分割及切换器解码显示出来。

该种录象机可联动启动录象、定时录象、自动循环录象。

还可以用SU数字化录像，但时间不宜太长。

3、SS、SC监控中心设计

3．1SS中心硬件结构

SS和SC都是上级监控中心。

SS（SupervisionStation）通过路由直接连接SU并对SU的图象进行监控，并将SC指定的监控点的图象通过高速路由送往SC。

SC（SupervisionCenter）是更高级的监控中心，SC通过SS监控SS管辖围的SU，SC自身也可以直接与SU连接并对其进行监控。

SS和SC基本结构相同。

整个系统的结构（SU—SS—SC）形成一个金字塔型的层次结构，并在需要的时候能够进一步向上扩充层次。

SS监控站和SC监控中心都是100M以太网络，组成结构完全相同。

网络设备分为SWITCHHUB、高低速路由器、高低速图象监视机、监视控制机、门禁管理报警管理机、打印机等六种。

中心操作人员通过门禁管理报警管理机实时监控各个SU门禁、防火防盗情况；通过监视控制机选择各种监控目标，下达监控指令；路由器负责将SU发送上来的各种数字信息进行分析，根据要求进行转发；图象监视机负责将数字图象信息解码显示。

目前SC和SS的区别主要在于：

SC没有上级，而SS有上级SC。

SS中心结构图如下：

图四、SS监控中心结构图、

高速设备包括高速路由和高速图象监控机。

高速路由通过网络接收ASM-40传送来的高速数据，将数据分发给本中心的高速图象监控机，并可以通过指定的ASM-40向SC传送高速数据。

高速图象监控机接受高速SU的图象并显示。

SS的主要网络设备是一个10/100MSwitchHub。

该SwitchHub应有三到四个端口是100M口，用于连接高速图象路由计算机。

如果需要的的话，还可以留一个100M口给其它系统的数据库服务器。

其它的10M口用于连接ASM-40、低速路由、监控主控制机、高速/低速图象监控机和其它系统的工作站。

SS的远程通讯设备包括ASM-40基带Modem、普通线Modem和同步DDNModem三种。

ASM-40基带Modem直接连接到网络上，起网桥作用。

普通线Modem和同步DDNModem都是低速通讯设备，连接到低速路由。

低速路由通过异步串行口连接普通线Modem，通过同步串行口连接同步DDNDTU。

低速路由不能同时使用异步串行口和同步串行口。

下面介绍SS、SC各设备。

（1）高、低速路由器：

●自动工作，无需人工操作；

●SS级路由器通过PCM、ATM、DDN、ISDN、PSTN连接下级SU和上级SC；

●SC级图象路由器通过各种连接下级SU、SS；

●通过网络接收SS、SC的门禁管理报警管理机和监视控制机发来的指令；

●对争用的SU设备进行控制权限管理；

●通过网络向指定的图象监视机发送数字图象信息；向制定的门禁管理报警管理机发送数字信息；

●完成图象数据流在以太网的交换；

●负责各种数据信息在PCM、ATM、DDN、ISDN、PSTN和网络的传递；

●SS级的图象路由器将负责环境监控系统中SS级与SU级各种数据传递；

●一个监控中心的图象路由器的数量可以达到25台；

●每个图象路由器最多可以提供4个PCM接口或16个V.35或RS-232接口。

（2）高、低速图象监视机

●自动工作，无需人工操作；

●通过网络接收图象路由器发送来的数字图象信息；

●将接收到的数字图象信息实时解码显示；

●可以连接录象机进行实时录象；

●提供手动和自动的拍照功能；

●对拍照文件提供管理功能；

●与环境监控系统的SS级监控计算机通过网络进行联动；

●一个监控中心的图象监视计算机的数量可以达到20台。

（3）监视控制机

●工作在Windows95平台上，使用和维护方便；

●通过网络向图象路由器和图象监视机下达操作指令；

●提供多级权限管理；

●提供操作界面让操作人员选择图象监视机的监视目标，控制图象传输方式、传输质量，控制指定云台和镜头动作；

●提供操作界面让操作人员下达录象指令；

●提供操作界面让操作人员对录象文件进行管理；

●可以与其它监控系统通过计算机网络进行联动，

●告警时有声音警告和文字提示；

●一个监控中心的监视控制机的数量可以达到5台；

●每台监视控制计算机可以同时对20个以上的SU进行监控。

（4）计算机网络和SWITCHHUB

●100M星形以太网；

●与环境监控系统共用一个100M交换式SWITCHHUB。

（5）门禁管理报警管理机

●负责远程实时地采集各机楼的现场数据。

包括：

门禁设备、防火、防盗探头等。

通过中央网络的协调，向操作维护人员提供准确的、实时形象的现场信息。

●包括相对独立的七个功能模块：

1）、实时数据通讯

2）、实时监控

3）、语音告警

4）、历史数据处理

5）、数据综合处理

6）、报表打印

7）、系统维护

（6）打印机

●打印各种报表

3．2SC中心硬件结构

图五、SC监控中心结构图

SC各部分与SS对应部分除高速路由外完全相同，SC的高速路由不需要上送功能。

下层SS只能通过ASM-40与SC通讯。

SC也可以直接通过高/低速路由接收SU的图象数据。

SC与SS之间的控制权限高低通过设置决定。

3．3SC、SS中心软件结构设计

3．3．1门禁管理报警管理机软件

（1）系统平台

采用MS-WINDOWS98作为工作站的操作系统，同时，采用　WINDOWSNTSERVER作为服务器的操作系统。

（2）数据库

　　采用客户／服务器结构关系型数据库MS-SQLSERVER6.5作为数据库。

（3）软件开发工具

　　采用面向对象的DELPHIV5.0作为主要开发语言，对于数据管理部分的软件开发，采用POWERBUILDER作为开发语言。

（4）数据通讯协议

　　　采用基于TCP/IP包交换通讯机制。

3．3．2监控主控机软件：

（1）工作平台是MicrosoftWindows98；

（2）开发语言是BorlandDelphi3.0；

（3）功能包括对下属SS（SC中心才包括该部分信息）和SU信息的管理（增加、修改、删除等）；提供控制界面让操作人员选择监控单元和监控点以及控制云台和镜头动作；提供图象存盘和录象功能；提供与其它系统的联动功能。

（4）主要工作模块包括网络通讯模块和操作界面模块。

3．3．3低速路由软件

（1）工作平台是MicrosoftDOS6.22；

（2）开发语言是BorlandC++3.1；

（3）功能包括通过串行口与下属SU进行通讯，向下传送控制指令，向低速图象监控计算机和指定的高速图象路由计算机传送低速图象信息。

（4）一个低速图象路由计算机最多可以同时连接16个串行口。

串行口包括同步和异步两种类型，一个计算机上的串行口类型不能不同。

（5）主要工作模块包括网络通讯模块和串行口通讯模块。

3．3．4低速图象监控机软件

（1）工作平台是MicrosoftWindows98；

（2）开发语言是MicrosoftVisualC++1.52；

（3）功能包括对通过网络接收图象路由器发来的指令和图象数据，并对图象数据进行解码显示；提供图象存盘和录象功能。

（4）主要工作模块包括网络通讯模块和显示界面模块。

3．3．5高速路由软件

（1）工作平台是MicrosoftWindows95；

（2）开发语言是MicrosoftVisualC++5.0；

（3）功能包括对对本中心及下属SS、SU的有关信息进行管理（增加、修改、删除、查询等）；通过网络接收下属SU或SS发来的高速图象信息，将图象转发给本中心高速图象监控计算机，或转发给上级SC的指定的高速图象路由计算机；进行本中心的权限仲裁；并负责将低速图象向上级SC转发。

（4）主要工作模块包括网络通讯模块和协议处理模块、数据库管理模块和显示界面模块。

3．3．6高速图象监控机软件

（1）工作平台是MicrosoftWindows95；

（2）开发语言是MicrosoftVisualC++5.0；

（3）功能包括对发送来的高速图象进行解码显示；提供图象存盘和录象功能。

（4）主要工作模块包括网络通讯模块和显示界面模块。

三、系统主要功能及技术指标

1、系统总功能、技术指标

1.1监控中心SS、SC设备规模、容量

✓每个监控中心图象监视机的数量为1-20台；

✓门禁管理、报警、监视控制机的数量为1-7台；

✓图象路由器的数量为1-25台；

✓每个图象路由器最多可以提供4个PCM接口、16个V.35或RS232接口。

1.2监控中心SS、SC和监控单元SU数量：

✓C2带SC监控中心1-100个；

✓SC带SS监控站1-100个；

✓SS带SU监控单元1-100个。

1.3三个子系统统一管理

✓监控单元SU通过不同的控制总线分别控制智能门禁、防火防盗报警、视频图像监控，集中由SU电脑统一处理，

✓采用同一传输线路传输，送上SS、SC；

1.4提供串行、并行通道

✓系统所用传输线路可以开出一定数量的串行传输信道供其他系统使用；

✓也可以提供十六位上行、八位下行的并行数位控制传输；

✓也可以提供串行口到并行口的数位控制；

1.5传输方式

✓传输方式采用2M接口或其他高速传输方式，如PCM、ATM等；

✓也可以采用低速传输。

如DDN、ISDN、PSTN等；

✓也可以高速、低速混合使用；

1.6各级中心及权限控制

✓SC或SS监控中心可分为若干个不同职能的分中心，同时工作；

✓各级中心对系统的操作设置多级权限，由各种模块进行协调。

1.7功能扩展

✓系统的多级网络设计使其它功能子系统的加入成为可能；

✓系统可以与环境监控系统和动力监控系统等其它系统通讯交换信息。

2、门禁子系统功能、指标

2.1基于电脑的编程

操作员依据自己的操作权限在控制主机上进行各种设定,如开门/关门,查看某一被控区域门态情况,授权卡或删除卡等。

2.2卡片使用模式

本系统可容纳10000至80000卡使用,采用非接触ID感应卡，每卡具有唯一性，不可复制，性极高。

2.3出入等级控制

系统可任意对卡片的使用时间、使用地点进行设定，非属于此等级之持卡者被禁止访问，对非法进入行为系统会报警。

有多种时间表可供选择。

2.4实时监控功能

门户的状态和行为，都可实时反映于控制室的电脑中，如门打开/关闭，哪个人、什么时间、什么地点等。

门开时间超过设定值时，系统会报警。

2.5记录存贮功能

所有读卡资料均有电脑记录，便于在发生事故后及时查询（在脱机情况下，门禁控制器能保持数据4096条；在掉电的情况下，数据能保持90天）。

2.6时间程序管制

经设定，在不同时间区段自动执行控制指令，如自动开灯或冷气等设备。

2.7顺序处理功能

任何警报信号发生或指定状态改变时，自动执行一连串之顺序控制指令。

2.8区域防后传

系统支持区域防后传，特殊区域的进出均需读卡，如不能进行双向读卡，该卡会失效。

此功能既可防止卡片的后传，又可实时反映该场所实际人员情况。

2.9首次进入自动开启

系统可在设定的时间（如上班高峰期）第一个持卡者进门后，自动保持开锁状态，直到某一设定时刻止。

2.10高度自检功能

系统具有自检功能,典型故障可反馈主机,便于维修人员及时排除；在控制器数据与主机数据不一致的情况下，系统会提示是否进行修整。

2.11多级操作权限密码设定

系统软件针对不同级别的操作人员分配多种级别的操作权限，输入不同的密码可进入不同的控制界面。

2.12门互锁功能

系统通过门禁软件可实现门与门之间的互锁功能，即当某一个门在打开的时候，可用软件实现另外一个门处于锁定状态（不能开门）。

2.13联动控制

系统可通过硬件触点联接或通过网关与闭路监控，防盗及消防报警实行系统间协调联动，如接到某些信号自动打开某些门或关闭某些门。

还可以通过部的输入/输出点来联动其它的输入/输出点。

2.14用户密码功能和多卡开门功能

系统除了可以单独用卡进门以外，对于特殊门点,可通过采用带密码的读卡器实现读卡加密码开门的双重保安功能，或者使用超级密码方式进门。

（8位超级密码：

使用键盘输入，不用读卡可开门），并可设置多卡刷卡后才可开门的方式，保证对高安全性场所的控制。

2.15反胁迫功能

系统提供反胁迫功能：

当用户被歹徒劫持进门时，可刷卡后输入约定胁迫码进门，中心将能及时接收此胁迫信息并采取相应的措施，以维护用户及工作区域的安全。

2.16系统日志功能

系统对操作员的每一更改数据动作，都具有永久记录功能，已备事后查询

2.17通过单条485联网可连接127台门禁控制器，实现远程

收集打卡记录、校对时间、对控制器进行设置和控制

开门等；

2.18控制器可控制两门的单进门或一门的双向进出，并带有

标准RS232接口，通过不同的外接通讯设备，可实现多种线路（PSTN、DDN、E1）的远程传输及控制等；

2.19支持“通电开”及“断电开”两种门锁；

2.20操作距离10cm，操作时间<0.1S；

2.21外部供电断开后，门禁条件及打卡记录可保存半年。

2.22电源：

12V、1A直流，功率2W；

2.23从IC卡验卡到通过，最大时限5S；

2.24持卡人进入开关间隙5S；

3、防盗防火子系统功能、指标

3.1防区有8、22、80、88、255个几种，可使用编码或

非编码探头，或者混合使用四线总线，无线连接，

3.2防区数量大时可划分为8个子系统，每个子系统可

独立操作，可使用多达16个键盘

3.3时间表功能，可自定义临时时间表，可设置自动布

撤防时间，可自动控制继电器开关，可对使用者分组

按时间限制进入系统

3.4最多可由4204继电器模块提供16个继电器输出，

可编程为数十种驱动方式

3.5最多有224起事件记录功能，可由键盘显示或打印输出

3.6出入口控制，使用12-128个密码，最多分7个级别

控制，可与继电器配合作为密码锁使用

3.7操作简便，可使用遥控按钮，遥控键盘，钥匙开关

等多种方式对系统布撤防、控制继电器动作

3.8地图板功能，最多可由4400模块提供点对点输出

（一个防区对应一个输出）的地图板驱动器，可直观

显示各个防区所在位置。

4、视频监控子系统功能、指标

4.1自动启动监视

✓出现警情自动启动相应摄象机；

✓各级中心可监视现场情况。

4.2人工启动监控系统时间

✓从监视控制机发出指令到中心监视到图象的时间<3秒。

✓SU监控单元采用实时的视频信号。

4.3图象分辨率及传输速率

传输速