一、系统简介
汶川大地震之后，会引发一些此生地质灾害，诸如地裂、泥石流、喷砂冒水、地面塌陷、有毒液体和气体的外溢泄漏、地面变形、气候异常等等，有些在短时期内已经发生，有些潜在的隐患会在比较长期的阶段存在或爆发，为了对各类地震的次生灾害进行科学的、有效的监控和分析并制定防范措施，很有必要利用高科技手段对其进行有效的比较长期的综合监控和全面分析评估。
由于被监控的目标大多地处偏远山区、远离城市，特殊的地理环境和特殊的应用对通信的要求就有很大的不同，通信设备的先进与否完全决定了第一时间掌握现场资料进行关键决策的先决条件，通信是圆满完成任务的基本保障。所以，我们建议采用卫星传输系统。
卫星通信设备无需依赖任何地面设备，因此在现场最有效最快捷的通信手段就是卫星。随着科技的发展，卫星视频传输已经应用到全国很多的领域，尤其是在灾害抢险现场中发挥着巨大的不可替代的作用。采用卫星远程传输系统，可以轻松实现宽带不能到达地区、没有CDMA/GPRS信号、不适合其他方式无线传输领域里的特殊需求。
在野外，很多通讯设备都无法使用，而卫星通信设备无需依赖任何地面设备，因此在现场最有效最快捷的通信手段就是卫星。随着科技的发展，卫星视频传输已经应用到很多的领域，在野外监控中发挥着巨大的不可替代的作用。
该系统具有视频带宽小，通信可靠性高，端站价格低，端站通信能力强，端站可调节性强等特点，设备的安装调试也比较简单方便，它将成为远程监控立体传输网络中重要的组成部分。
二、设计原则：
设计遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。并综合考虑施工、维护及操作因素，并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。本设计内容是系统的、完整的、全面的；设计方案具有科学性、合理性、可操作性。其具有以下原则：
1、先进性与适用性
系统的技术性能和质量指标达到领先水平；同时，系统的安装调试、软件编程和操作使用又应简便易行，容易掌握，适合中国国情和本项目的特点。该系统集国际上众多先进技术于一身，体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的最新发展水平，适应时代发展的要求。同时系统是面向各种管理层次使用的系统，其功能的配置以能给用户提供舒适、安全、方便、快捷为准则，其操作应简便易学。
2、经济性与实用性
充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势，根据用户现场环境，设计选用功能和适合现场情况、符合用户要求的系统配置方案，通过严密、有机的组合，实现最佳的性能价格比，以便节约工程投资，同时保证系统功能实施的需求，经济实用。
3、可靠性与安全性
系统的设计应具有较高的可靠性，在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能，同时系统具有一整套完成的系统管理策略，可以保证系统的运行安全。
4、开放性
以现有成熟的产品为对象设计，同时还考虑到周边信息通信环境的现状和技术的发展趋势，可以和防盗系统实现联动，具有RJ-45网络通讯口，可实现远程控制。
5、可扩充性
系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能。并根据今后该项目工程的实际要求扩展系统功能，同时，本方案在设计中留有冗余，以满足今后的发展要求。
6、追求最优化的系统设备配置
在满足用户对功能、质量、性能、价格和服务等各方面要求的前提下，追求最优化的系统设备配置，以尽量降低系统造价。
7、保留足够的扩展容量
该项目设备的控制容量上保留一定的余地，以便在系统中改造新的控制点；系统中还保留与其他计算机或自动化系统连接的接口；也尽量考虑未来科学的发展和新技术的应用。
8、提高监管力度与综合管理水平
本系统设备控制需要高效率、准确及可靠。本系统通过中央控制系统对各子系统运行情况进行综合监控，时时动态撑握监视情况。闭路电视监控大大减少劳动强度，减少设备运行维护人员；另外，系统的综合统筹管理可使设备按最优组合运行，在最佳情况下运行，既可节能，又可大大减少设备损耗，减少设备维修费用，从而提高监管力度与综合管理水平。
三、系统规划
在方案的设计中，在前端安置6种传感器，共6路数据信号，分别是：水位传感器、水流量传感器、降雨量传感器、泥位传感器、视频传感器、设备自守护防盗、防破坏传感器。在监控中心设立流媒体服务器、集中存储服务器、电视墙矩阵服务器，管理服务器，大屏幕拼接电视墙等。
本着系统既要先进、实用、成熟、可靠，又要做到系统开放性、可扩展性好，兼顾投资合理、效益最佳的目的，设计了本远程监控系统，可对监控、监测目标进行数据检测、视频监视、设备远程控制和无人值守自主保护管理，使这些设备得以安全、可靠、高效地运行，最大限度地发挥智能管理的作用，提高工作效率，并减少维护人员。
在前端需要采集和后端要处理的数据类型比较复杂，如大型视频流、水位数据、水流量数据、降水量数据、泥位数据、防盗数据等等。还要求能够在监控中心对摄像机的云台的进行旋转操控，对摄像机的镜头焦距能够进行伸缩控制等，实现远程互动的监控效果。因为卫星资源相对紧张，网络带宽有限，假如有多人同时远程观看卫星视频，就有可能造成网络的阻塞，对此，开发了专用的流媒体服务器软件，卫星将监控数据传送到公网后先注册到流媒体服务器，再通过流媒体服务器发布，这样就可以满足1000个客户同时高速浏览远端视频。
前端设备架设于偏远的野外，在方案设计中考虑了全无人值守功能，当有人打开设备安装防水箱盗窃或者破坏设备时，系统能够自动感知并发出报警信号到监控中心，监控中心的警笛响起、警灯开始闪烁，值班人员可以在视频监控来犯者的同时可以向前端设备箱里的高音喇叭喊话，制止盗窃或破坏行为。最大限度地保护了设备的运行安全。
另外，在前端设备安装点都考虑了防雷设施，保证了设备防止雷电击毁。
四、传输网络的选择
无线影像监控系统结合了视频编解码技术和无线传输技术。可以将异地的现场视频信息，透过无线通讯手段实时传送到接收端或者监控中心，还可以生成影像数据库，以便于日后的检索。和传统的有线监控相比，具有安装方便、灵活性强、性价比高等特性。
远控科技致力于无线远程监控技术的研究、开发和推广应用，在石油、交通、水利、航运、矿业、消防、边防、森林等领域都有大量的成功案例，目前，我们主要推广五类无线视频监控技术，分别是：
1.GPRS/CDMA/EDGE移动视频监控系统：
CDMA（Code Division Multiple Access）即码分多址技术.占用的是全新的800M频段。通过对CDMA网络进行网络优化和提升，目前中国的CDMA网络从IS95升级为CDMA1X网络。CDMA1X系统的峰值速率为153.6kbit/s，实际应用中平均业务速率为80kbit/s～100kbit/s。
GPRS(General Packet Radio Service)通用分组无线业务.是在现有GSM网络上发展出来的一种新的分组交换数据应用业务。占用的是900M频段。GPRS是全球移动通信网络技术向第三代移动通信(3G)演进的主流技术和重要里程碑，被称为2.5代移动通信。与传统的GSM电路拨号交换相比，GPRS在资源利用效率、交换容量和性能上都有一个质的飞跃。GPRS抛弃了传统的独占电路交换模式，采用分组交换技术，每个用户可同时占用多个无线信道，同一无线信道又可以由多个用户共享，有效地利用了信道资源，GPRS的峰值速率为115.2kbit/s，实际应用中的平均业务速率可以达到20kbit/s～40kbit/s。
EDGE（Enhanced Data Ratefor GSM Evolution）即增强型数据速率GSM演进技术，被称为2.75G，为GPRS到3G的过渡性技术方案。
CDMA/GPRS/EDGE的频宽，均无法满足无线监控对影像的传输需求，特别是在处理突发事件时无法达到较好的使用效果。影像质量有限，即使采用多路捆绑技术，一般最多也只是达到CIF清晰度。这三种依托公网的无线监控都与运营商的信号覆盖有关，信号覆盖不好的地区效果就很差，信号覆盖好的地区效果就很好；即使某个地区信号覆盖很好，在该地区出现突发事件的时候，公网信号异常忙碌，在运营设备“话路优先”原则下，图像传输为次级考虑；多数出现重大突发事件的地区，基地台几乎是满负荷工作，再利用其进行网络数据传输极为困难，也就是说，越是在应急的情况下，移动网络越不能支持图像的无线传输。
2.COFDM绕射无线监控系统：
COFDM（Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing）即编码正交频分复用技术。采用COFDM无线影像传输技术，影像质量较好，延时小，但是传输距离有限，要传到几十公里的距离，需要10多瓦的发射功率，而且它的系统容量小，在有限区域内多个终端之间，会相互干扰，导致影像质量迅速下降，甚至无法使用。采用模拟微波技术和COFDM技术的无线监控系统是完全开放的，不具备安全性可言。
3、卫星传输视频监控系统：
卫星通信技术的最大优点是服务范围广、功能强大、使用灵活，不受地理环境和其它外部环境影响，尤其是不受外界电磁环境影响。目前主要有两种卫星传输影像信号方式，即「静中通」（卫星车在固定点进行实时传输）和「动中通」（卫星车在移动过程中可进行相应的监控）。卫星传输的无线监控系统无法获得较大应用的原因，主要是信号传输成本昂贵，512K的月租费用要1千多元人民币。
4、WiFi无线宽带视频监控：
WiFi（Wireless Fidelity）又称802.11b标准，主要应用于「无线城市」建设当中。
WiFi具有以下优势：信号半径可达100米左右，在办公室，甚至整栋大楼中也可使用；传输速度非常快，可以达到11Mbps，符合个人和社会信息化的需求；WiFi在无线监控领域的应用极为广泛，是目前无线监控中应用最多的无线技术。WiFi在短距离传输上经过多年的发展，已经有了很好的开头，主要被应用于无线网络摄影机中。
无线网桥是为使用无线微波进行远距离数据传输的点对点网间互联而设计。它是一种在链路层实现lan互联的存储转发设备，可用于固定数字设备与其他固定数字设备之间的远距离（可达20km）、高速（可达11mbps）无线组网。无线网桥有三种工作方式，点对点，点对多点，中继连接。
从作用上来理解无线网桥，它可以用于连接两个或多个独立的网络段，这些独立的网络段通常位于不同的建筑内，相距几百米到几十公里。所以说它可以广泛应用在不同建筑物间的互联。同时，根据协议不同，无线网桥又可以分为2.4GHz频段的802.11b或802.11以及采用5.8GHz频段的802.11a无线网桥。
在无高大障碍（山峰或建筑）的条件下，用于野外作业的临时组网。其作用距离取决于环境和天线。一对27dbi的定向天线可以实现10km的点对点微波互连。12dbi的定向天线可以实现2km的点对点微波互连；一对只实现到链路层功能的无线网桥是透明网桥。
五、3G无线监控系统：
3G(3rd Generation)是指第三代数位通信，它能够处理图像、音乐流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。为了提供这种服务，无线网络必须能够支持不同的数据传输速度，也就是说在室内、室外和行车的环境中，能够分别支持至少2Mbps、384kbps以及144kbps的传输速度。目前国际上3G的标准包括W-CDMA、CDMA2000、WiMAX和TD-SCDMA。
WiMAX（Worldwide Interoperabilityfor Microwave Access）即全球微波互联接入。作为国际3G标准，在中国并没有得到广泛的应用，其主要原因是现阶段WiMAX一直没有取得在中国境内落地的牌照，无法大规模建设网络基地。WiMAX具有更远的传输距离，能够实现50公里的无线信号传输，网络覆盖面积是TD-SCDMA发射塔的10倍，只要少数的基地台就能实现全城覆盖；提供更高速的宽带接入，能提供的最高接入速度为70M，是TD-SCDMA宽带速度的30倍；
TD-SCDMA（Time Division-SynchronousCDMA），是由中国独自制定的3G标准，1999年6月29日由中国原邮电部电信科学技术研究院向国际电信联盟（ITU）提出。该标准将智能无线、同步CDMA和软件无线电等当今国际领先技术融于其中，在频谱利用率、对业务支持具有灵活性、频率灵活性及成本等方面的独特优势。TD可以实现CIF15帧的稳定图像，足以满足无线影像应用，2008年4月1日，中国移动同时在北京、上海、天津、沈阳、广州、深圳、厦门和秦皇岛8个城市放号，正式启动TD-SCDMA社会化业务测试和试商用。
综合各种因素考虑，建议选择卫星传输比较合适。
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