浅析无线监控系统在港区码头的应用.doc

1、浅析无线监控系统在港区码头的应用摘要：随着我国经济建设的不断加快，货物运输的需求不断增加，加大了对现有港口码头吞吐能力以及现代化建设的要求，由此也就带来了港口码头监控要求的不断提升。港区监控系统容易出现干扰屏蔽、电缆磨损等问题，为此也就加大了对无线监控系统的采用。本文从无线监控系统的原理处入手，简要分析了其优点以及对无线网络传输的要求。同时结合对某港区煤码头无线视频传输几种方案的对比，得到最佳方案，以期能为所需者提供借鉴。 关键词：港口；无线监控；应用 中图分类号： U672 文献标识码： A 现在监控系统在港区码头安全作业以及保证货物质量等方面有着广泛应用，但是，可靠、耐用以及安全的视频传输

2、却一直是一个不可忽视的难题。在有线视频传输中所使用到的同轴电缆或者光缆，受制于码头前沿大型机械过于宽大的作业移动范围，往往会出现机械移动伴随着动力电缆的共同滚动，机械和电缆间移动摩擦较为频繁，造成电缆磨损十分迅速，严重影响到正常的监控系统工作，造成维护成本的不断增加。此外，动力电缆和通信电缆间距过小，出现较为严重的干扰屏蔽问题。 为此，某港区散货码头链斗式卸船机使用无线视频传输，其安装、操作、维护简便易行，并且可靠性较高，可以适应较长时间的连续工作。对于无线监控系统的信息采集、处理及数据传输、设备控制等，全部都可以通过系统来实现。 一、无线监控原理 此港口码头所用的无线监控系统由前端设备、中间

3、信号传输和后端设备等 3 部分组成。其中，前端设备主要是负责采集信号，主要包括无线发射机、摄像机、解码器、云台、指令接收机等。经无线传输采集现场图像、数据等信号，并将其转换为中心控制设备可以进行处理的信号格式；而其后端设备，则主要是经无线接收机对前端已采集信号作处理，主要有录像、显示以及数据的转发等。它主要含有无线接收机、监视器、控制键盘、指令发射机等。对于后端设备而言，可以说其是整个系统的核心，是系统总体功能的执行者；中间信号传输系统把视频信号传至控制室，把操作员发出指令传至前端。 二、无线监控优点 如果码头有单个或者多个监控点，则无线监控系统就能得到较好的应用。除了点对点组网，无线网络还能

4、通过无线路由器用点对多点完成视频无线传输。如果已经存在无线网络，可以把新建监控点视频经无线网络传至就近监控点，再经就近监控点已有有线网络把新建监控点视频传输出去。对于模拟视频信号，则可以经由数字信号处理器，把连续的模拟信号转成 IP 视频流，通过网络信号的形式进行发送。由此，无线网络传输设备被带到视频监控系统中。所以，港口码头监控系统如果想增加监控点，其实是非常方便的。 在港区码头日常管理中，无线监控系统有着越来越多的应用，其优点主要有：实用性强，系统操作简单，解决电缆区域不易布放监控的困难。维护方便，功能满足用户需求；可靠性强。现在无线监控系统产品越来越成熟，可以适应连续长时间工作。采集、处

5、理信息及传输数据、控制设备等，都通过系统实现，降低人为过失；效率高。无线监控系统能够实现较长时间的连续运转，更好地利用好现代网络技术，达到信息共享、提高管理水平及工作效率、节省人财物的目的。系统把摄像机采集图像信号用专用存储设备作长时间连续记录，方便日后的查用。 三、无线传输网络要求 工程使用无线网络来对监控点视频进行无线传输，给码头前沿链斗式卸船机提供视频监控无线传输解决方案；微波无线收发天线安装在监控点和落地点的位置。前沿链斗式卸船机摄像机经由视频和控制系统的无线网络来传输到落地点，再经由有线网络接入监控，作集中监控及存储等；监控中心利用无线遥控指令系统控制前端摄像机云台作全方位转动，还有

6、其他辅助功能。 方案比较 方案一：800MHz 作无线视频传输，其所用到的设备主要有：八木定向天线，频率为 800MHz，增益 9dBi。此天线作用距离远、方向性强，材料易得、构造简单、价格低廉、轻巧牢固、挡风面小、架设方便；12 频道超薄型大功率收发器,内置 3. 7V 充电电池、功率 3W,超薄高效；彩色自动转换室外一体化快速枪机, 520TVL, 0.0005Lux, 64 预置位, 24 倍光学变焦(3. 8-91. 2mm),最快 100b/s,带雨刷,基座安装,AC24V 供电；高性能远距离云台控制信号收发器。发射端的八木天线安装在链斗式卸船机上。接收端的天线安装在码头前沿离发射端

7、 30m 左右的安保箱上。 方案安装方便，成本低。摄像机通过云台控制上下左右全方位转动,采集的图像能覆盖整个船舱,利于对卸船作业进行全面监控,不留死角,在提高效率同时为整个操作过程提供安全保障。但是，在进行调试时发现三个问题：链斗式卸船机作业移动时,安装在上面的设备跟着一起移动。由于发射端和接收端距离太短,两端角度变化范围很大,需要不断调整天线方向,显然是行不通的；接收端的安保箱距离地面 1m,安装在大型钢结构设备的钢柱上。钢结构表面的防腐涂层会吸收微波,影响传输图像质量;在码头装卸作业时,产生很多煤炭粉尘,这些粉尘对 800 MHz 的干扰能力很强,对图像质量产生很大影响；链斗式卸船机移动作

8、业时,安装在上面的摄像机跟着一起移动,不断振动使摄像机捕捉的图像产生模糊。综合此类不利因素，需考虑其他方案。 方案二：点对点微波视频传输。其使用到的设备有：玻璃钢全向天线,频率 1050MHz,增益 8dB,阻抗 508,驻波比1.5,i 水平瓣宽 360b,垂直瓣宽 16b。极化方式垂直,避雷保护直流接地,全向天线的垂直瓣宽 16b。在安装天线时应根据两架天线的水平距离(L)计算两者间高差(H),需满足：； 远程大功率防水工程机,采用无线微波方式来传输远程无线监控视频信号,频率主要有 3 个波段,即 L 波段 1.0-2.0GHz; S 波段 2.3-2.7GHz;KU波段 10.75-12

9、.7GHz。选用 L 波段 1.05GHZ。因为选用较高频率和锁相环(PLL)技术,具有较强抗干扰性能,图像完全实时且清晰稳定,传输距离根据现场情况选择 10km,配中继器不怕遮挡；彩色自动转换室外一体化快速枪机, 520TVL, 0. 0005Lux, 64 预置位, 24 倍光学变焦(3. 8-91. 2mm),最快 100b/s,基座安装,带雨刷,AC24V 供电；大功率防水 20W 远程 485 云台指令发射机,传输速率 2400bps,语音或数据兼容的透明信号传输,频段范围 230MHz,可设置 256 个频点,接收、发送一体,数字模拟信号皆可发送、切换迅速,自带 N 天线接口,可直

10、连天线发射。 图 1 系统连接图 发射端的玻璃钢全向天线安装在链斗式卸船机附近的码头大机上。接收端的天线安装在约 500m 远的屋顶上。卸船作业时,码头大机相对静止,避免了摄像机由于链斗振动产生的图像不清晰。由于安装高度高,摄像机通过云台控制所采集的图像能覆盖整个船舱作业面,由于选用了微波,对现场作业环境具有较强的抗干扰性能,传输带宽大,视频图像完全实时且清晰稳定。 方案三：5.8GHz 无线网络传输视频。其用无线路由器来搭建视频监控无线传输网络,码头前沿安装单模块无线路由器,落地点安装多模块设备。码头前沿的视频监控业务通过回转,经落地设备接入有线网络,最终接入到监控中心。其用到的设备有：12

11、0b 板状定向天线,阻抗 508,驻波比1.5,增益 15dB,i 需配置 5.8G 高性能天馈避雷器；无线路由器根据不同应用场景选择 1-4 个模块。接入模块 802.11b/g,回传模块 802.11a,工作频段 5. 745-5. 825GHz,最大发射功率 26dBm；彩色自动转换室外一体化快速枪机,520TVL, 64 预置位,0.0005Lux, 24 倍光学变焦(3. 8-91. 2mm),最快 100b/s,带雨刷,基座安装,AC24V 供电。发射端定向天线安装在链斗式卸船机附近码头大机上，接收端天线安装在约 500m 远屋顶上。 经对比，工程最后用方案二，其传输信号稳定，图像清晰，很好的解决码头前沿链斗式卸船机实时监控问题。 结论 无线监控系统图像稳定清晰，指令发送及时，很好的解决了有线监控电缆磨损严重、维修频繁等问题。无线监控将会随管理和通信技术的发展必将有更广泛前景。 参考文献： 1 伏佩.浅谈视频监控系统在铁路运输中的运用J.上海铁道科技.2011(01) 2 马莉.基于宽带网络远程视频监控的应用J.企业科技与发展.2010(12) 3 李卓敏.视频监控在景观照明中的应用J.灯与照明.2011(02)