淺析無線發(fā)射臺站中的數(shù)字安防監(jiān)控系統(tǒng)

蒙宜強(qiáng)

一、系統(tǒng)現(xiàn)狀

廣西廣播電視無線發(fā)射臺站遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)主要由供配電系統(tǒng)、信號源系統(tǒng)、發(fā)射機(jī)系統(tǒng)、天饋線系統(tǒng)和安防監(jiān)控系統(tǒng)等五個子系統(tǒng)組成。其中安防監(jiān)控系統(tǒng)主要對臺站的溫濕度、煙霧、明火、紅外等環(huán)境要素進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，通過攝像頭與硬盤錄像等記錄設(shè)備實(shí)時監(jiān)控和錄制臺站錄像，此外還能借助專用網(wǎng)絡(luò)實(shí)時遠(yuǎn)程監(jiān)視和查閱歷史錄像。

臺站各系統(tǒng)數(shù)字化工作正逐步實(shí)施與完善，安防監(jiān)控系統(tǒng)目前處于模擬、數(shù)字兩套系統(tǒng)并行的狀態(tài)。模擬安防監(jiān)控系統(tǒng)中的模擬視頻信號通過同軸電纜傳輸，各攝像頭使用適配器獨(dú)立供電，采用一對一的串口控制實(shí)現(xiàn)球機(jī)等云臺設(shè)備的控制，系統(tǒng)存在傳輸畫面質(zhì)量不高、抗干擾性較弱、安裝難度大、監(jiān)控點(diǎn)設(shè)備無法正常遠(yuǎn)程配置等諸多問題。

數(shù)字安防監(jiān)控系統(tǒng)主要通過網(wǎng)線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，根據(jù)場地因素增加輔助設(shè)備，如中波臺站處于高頻干擾環(huán)境，則引入光收發(fā)設(shè)備、光纖線路、網(wǎng)絡(luò)供電設(shè)備（POE交換機(jī)或POE電源）等輔助設(shè)備。隨著設(shè)備技術(shù)的發(fā)展，設(shè)備的即插即用、互通協(xié)議等功能越發(fā)完善，大大降低了數(shù)字安防系統(tǒng)的安裝與實(shí)施難度，將很好地彌補(bǔ)模擬監(jiān)控系統(tǒng)的不足。

二、系統(tǒng)原理及構(gòu)架

在安防監(jiān)控系統(tǒng)中，距離較近場地內(nèi)（發(fā)射機(jī)室、動力室、信源室等）布置相應(yīng)監(jiān)控點(diǎn)時，攝像頭以網(wǎng)線直連至網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)輸入口（內(nèi)部網(wǎng)卡）。該網(wǎng)卡通常為多輸入、支持POE供電，因而可實(shí)現(xiàn)即插即用功能。距離較遠(yuǎn)場地（天饋場地、室外配電場地、室外布防點(diǎn)等）存在鋪設(shè)網(wǎng)線難度較大、線路距離遠(yuǎn)、部分場地存在強(qiáng)電磁干擾、室外易遭雷擊等問題，可將多路遠(yuǎn)場監(jiān)控數(shù)據(jù)匯聚，再通過光纖線路傳輸。此時非“即插即用”，需匯聚后接入錄像機(jī)外部網(wǎng)卡中（WAN口），如圖1所示。

圖1 數(shù)字?jǐn)z像頭與網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)連接示意圖

三、設(shè)備安裝與調(diào)試

（一）網(wǎng)絡(luò)配置

通常直連至錄像機(jī)內(nèi)部網(wǎng)卡部分的設(shè)備無需進(jìn)行配置，啟用“即插即用”功能即可；而通過匯聚后接入錄像機(jī)外部網(wǎng)卡的監(jiān)控設(shè)備則需做好IP規(guī)劃與配置（與外部網(wǎng)卡同一網(wǎng)段），在錄像機(jī)相應(yīng)通道中逐一添加相應(yīng)監(jiān)控點(diǎn)IP地址，完成通道的數(shù)據(jù)鏈接。

（二）監(jiān)控平臺接入

臺站監(jiān)控設(shè)備接入全區(qū)遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺，需利用錄像機(jī)外部網(wǎng)卡WAN口（通常為唯一接口）接入，可通過增加交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)錄像機(jī)與遠(yuǎn)場監(jiān)控數(shù)據(jù)匯聚，再進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控內(nèi)網(wǎng)的接入，如圖2所示。

圖2 臺站監(jiān)控設(shè)備接入遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺接線示意圖

（三）監(jiān)控平臺

主要分為本地預(yù)覽和遠(yuǎn)程預(yù)覽，本地預(yù)覽主要用于有人留守臺站或現(xiàn)場調(diào)試使用，通常使用錄像機(jī)畫面輸出信號（VGA或HDMI）接入顯示設(shè)備；遠(yuǎn)程預(yù)覽用于監(jiān)控平臺對臺站實(shí)時預(yù)覽，臺站監(jiān)控數(shù)據(jù)通過專用網(wǎng)絡(luò)逐級上傳，同時遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺可對錄像機(jī)以及遠(yuǎn)場接入設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程配置（直連至錄像機(jī)內(nèi)部網(wǎng)卡的監(jiān)控設(shè)備無法進(jìn)行遠(yuǎn)程配置）。

（四）多區(qū)域集合

因錄像機(jī)監(jiān)控通道數(shù)的限制，場地內(nèi)存在大量監(jiān)控點(diǎn)時，需進(jìn)行多區(qū)域的集合監(jiān)控?！岸鄥^(qū)域”指多臺網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)，“集合”指將多個錄像機(jī)內(nèi)的所有監(jiān)控畫面整合至監(jiān)控平臺，進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控。實(shí)現(xiàn)方法主要有軟件實(shí)現(xiàn)與硬件實(shí)現(xiàn)兩種方式。硬件實(shí)現(xiàn)主要依靠視頻分割合成設(shè)備，將各錄像機(jī)視頻輸出（VGAHDMI）信號進(jìn)行合成后統(tǒng)一監(jiān)控。該方式主要用于近距離多點(diǎn)集合，配置簡單，但監(jiān)控畫面布局靈活性較低，主要用于本地監(jiān)控。軟件實(shí)現(xiàn)方式主要利用監(jiān)控服務(wù)器，通過局域網(wǎng)絡(luò)集合各錄像機(jī)的畫面流（WAN口中輸出），在監(jiān)控服務(wù)器中進(jìn)行監(jiān)控畫面整合與布局。該方式適合遠(yuǎn)距離布放，安裝難度低，配置靈活，主要應(yīng)用于遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺。

四、使用與維護(hù)

（一）數(shù)據(jù)安全

接入監(jiān)控平臺的安防系統(tǒng)后，各設(shè)備應(yīng)嚴(yán)格按照統(tǒng)一規(guī)劃進(jìn)行配置，避免IP沖突、IP占用等情況發(fā)生。

（二）流量控制

多路高清監(jiān)控畫面在網(wǎng)絡(luò)中傳輸通常會占用大量帶寬，需合理分配不同模式下的監(jiān)控畫面質(zhì)量。通常錄像存儲畫面可選監(jiān)控點(diǎn)傳輸?shù)淖罡弋嬞|(zhì)，而通過外部網(wǎng)卡（WAN口）進(jìn)行實(shí)時預(yù)覽的畫面應(yīng)適當(dāng)降低畫質(zhì)，避免對監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)造成網(wǎng)絡(luò)擁堵的情況。另外，用于數(shù)據(jù)匯聚的交換機(jī)如支持流量管理功能，也可視情況進(jìn)行相應(yīng)的限流配置。

（三）設(shè)備防護(hù)

設(shè)備接地、線路屏蔽、各環(huán)節(jié)防塵、防水等措施應(yīng)完善；在天饋網(wǎng)絡(luò)調(diào)配間、高壓配電室等強(qiáng)電磁環(huán)境應(yīng)盡可能縮短電纜線路，多使用光線路進(jìn)行傳輸。

（四）系統(tǒng)拓展

可利用臺站間數(shù)字微波線路，將監(jiān)控系統(tǒng)拓展至多臺站布防，主要針對有人留守臺站對無人留守的上下級臺站進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。將有人留守臺站視為近場點(diǎn)，遠(yuǎn)端無人留守臺站為遠(yuǎn)場點(diǎn)，數(shù)字微波線路視為有人留守臺站中的數(shù)據(jù)傳輸線路，使用遠(yuǎn)場監(jiān)控點(diǎn)配置方式接入無人留守臺站端的監(jiān)控點(diǎn)畫面。

五、結(jié)語

伴隨著無線發(fā)射臺站的發(fā)展，數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)已逐步取代模擬監(jiān)控系統(tǒng)，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用越發(fā)成熟的形勢下，安防監(jiān)控不僅僅局限于監(jiān)控畫面的傳輸與存儲，數(shù)據(jù)上報、智能分析告警、門禁系統(tǒng)等諸多功能也逐步應(yīng)用于無線臺站的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中。安防系統(tǒng)的使用與維護(hù)工作促進(jìn)了臺站智能化發(fā)展，為安全播出工作提供了助力。