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摘要：本文以中山市某桥梁公司对桥梁施工现场的视频监控为例。首先介绍了无线视频监控的概念，然后重点探讨了桥梁施工中无线视频监控的应用，最后展望了无线网络监控技术的应用前景。
中图分类号：K928文献标识码： A 文章编号：
一、无线视频监控概述
无线监控系统顾名思义，就是在基于嵌入式的远程视频监控系统的基础上，又实现了视频信号传输的无线化，即整个系统不需要布线，各种数据信号都是通过无线电波进行传输的。无线视频监控系统集成度高、装配灵活、安装方便、可携带性强，该系统在应用领域已经有所发展，近年来已经成为视频监控领域的研究热点。无线视频监控系统经过采集端的采集系统把采集到的图像信息经过数字化处理交给无线传输系统，再由无线传输系统通过无线电波的形式把图像信息发送出去，可以用手机或者其他嵌入式设备作为监控端并移动接收无线信号，监控端把接收到的无线信号经过处理以后就可以在监控终端的显示屏上播放实时的动态画面。借助无线网络技术和嵌入式技术的发展，无线监控系统才最终得以实现。
二、桥梁施工中无线视频监控的应用
1设计原则
本视频监控系统是一套采用多媒体信息压缩、解压技术以及无线通信技术实现的数字图形监控系统。该系统监控的视频、控制信号等可传至网络内的每一个节点，用户可以利用计算机网络在不同地点同时监控远程施工工程现场，同时具有动态感知、视频存储、告警管理等功能。
2解决方案
2.1系统组成及结构
系统主要内容包括三个部分：前段采集系统、无线传输网络、视频监控平台软硬件、前端采集系统主要由摄像机、视频编码器、无线传输模块组成；无线传输网络由运营商提供；视频监控平台软硬件主要包括视频监控平台软件（分为客户端和服务器端）和视频管理服务器等硬件组成。
2.2系统工作原理
摄像机采集到视频信号，如：施工现场视频图像，送到编码器，经过数字化、视频压缩编码后，通过无线网络送到视频管理服务器，在监控中心上对视频流进行解码，即可看到前端摄像头采集的现场视频画面。具体为，通过远程数据图像采集器从CCD摄像机采集视频信号，然后把图像数据进行编码和压缩成为数字视频数据。最后利用无线传输模块将现场图像数据以IP包的方式发送到视频管理服务器。视频管理服务器和客户端分别装有远程图像监控平台软件和客户端软件PC服务器和PC机，他们都连接在互联网络上，由于摄像机没有固定的IP地址，所以客户端主动去浏览监控图像和设置监控参数都是通过视频管理服务器来中转的，用户通过客户端实时浏览监控各施工现场的视频信息。
2.3两种无线视频监控方案的比较分析
无线视频传输系统无论采用何种方式，一般由以下三个部分构成：前端视频采集子系统、无线网络和后台监控子系统。前端视频采集子系统主要负责音视频的采集、压缩编码、无线发送，无线网络将视频信息传输，后台监控子系统接收到数据后将其解码，并实现存储。同时，后端监控子系统还可通过传输网络发送指令到前端，控制传输链路并实现对云台和镜头的控制。根据无线网络通信方式的不同，本项目考虑了两种方案：基于WLAN技术的无线视频监控方案和基于3G公用移动网络的无线视频监控方案。
2.3.1基于WLAN技术的无线视频监控方案
WLAN无线监控系统采用IEEE802.11b/g技术组建，利用微波通信进行数据传输，前端视频信号通过视频编码器编码后，利用无线局域网接入专用网或Internet，将视频信号传输至监控中心。核心通信设备为无线网桥。
2.3.2基于3G公用移动网络的无线视频监控方案
随着3G时代的到来，高至2M的带宽为无线视频监控提供有力的支持。当采用公用移动网络通信时，前端视频信号通过视频编码器编码后，利用3G无线传输模塊进行发送，通过3G网络传到监控中心，如需要手机监控，则由其转发到手机上。核心通信设备为3G无线网络视频服务器。
无线传输与有线传输相比，更容易受到外界环境变化的影响，如同频干扰或强电场，无线传输链路一旦受到影响，必然会产生链路带宽的抖动，可能会产生马赛克或图像连续性变差等现象。微波无线技术在所有无线传输中，技术成熟、稳定。室外无线网桥具备高可靠性和稳定性，可以提供单一链路带宽20~80M，具有良好的抗干扰能力，数据传输稳定可靠，可以胜任不同环境和规模的无线网络架构稳定运行，这也是视频监控项目最关心的核心问题。
根据现场踏勘，各项目桥位处水面宽约400~500m，可视环境中无构造物遮挡，符合微波传输条件，并且由于视频路数较多，可发挥微波通信带宽高的优势，此外与3G无线通信按流量计费相比，微波传输无后续资费投入，因此，本项目采用了基于WLAN技术的无线视频监控方案。
2.4无线视频监控方案
深港特大桥跨越横门西水道，桥梁分左右两幅修建，全长1.98km。桥位处水面宽约430m，河道顺直。横门西水道属于沿海航道，目前该航道通航1000t级海轮。目前深港特大桥尚处于施工阶段，未设置任何视频监控设备，且无通信管道、光缆等设施。根据项目需求和现场情况，本项目敷设一条4芯光缆至河道西岸，采用无线点对点传输有线汇集组网方式，无线网桥的布设均在可视环境，无需中继设备，因此采用一点对多点微波传输。
2.4.1现场设备布设方案
本项目在施工阶段主要对河道和桥梁施工现场进行监控，即在河道东岸和西岸桥梁两侧分别设置1台高速球形摄像机用于对河道施工现场的全方位监控，在届时建成的1、2号墩上分别设置2台变焦摄像机用于对桥梁施工现场实施监控。
2.4.2视频信号传输方案
由于监控点分散布设，本项目采取视频图像在前端机箱内编码，深港特大桥1、2号墩和河道东岸上的监控点通过无线传输网桥1、2、3将视频图像传输到河道西岸，在CCTV1处利用无线接收网桥接收视频，与同在西岸的CCTV2图像汇集后，利用运营商光纤网络传输至中山港收费站机房接入中山市交通集团通信网络。无线传输设备主要包括无线传输网桥、无线接收网桥、天线等。前端存储码流≥512kb/s，前端存储：160G。
2.4.3机房改造方案
本项目监控视频均上传至中山港收费站监控机房，此次需要对机房进行适当扩容以满足五座桥梁监控视频接入。监控机房新增1台视频监控管理主机、1台管理工作站、1台IPSAN存储设备、1台24口以太网交换机和1台19”机柜。
三、无线网络监控技术应用展望
目前，无线监控还大多存在于高端行业用户，如国内的平安工程、交通道路监控、检验检疫的电子监管视频监控等，多为大型化的城市性和全国性的行业视频监控系统。在整个视频监控市场中，无线网络监控仅占10%，如同前几年的网络视频监控发展一样，最初的几年恰恰是无线网络监控市场发展的艰难期。未来，无线监控将不仅仅服务于高端客户，更多会应用于中小型商业用户和个人家庭。从视频监控技术发展趋势来看，无线监控的将会不停的发展和应用，它将和视频监控的IP化、数字化、智能化一样成为视频监控发展的必然趋势。
四、结束语
通过以上的设计和实施，组建了基于WLAN的无线视频监控系统，目前本项目已通过施工阶段交工验收，并已使用2个多月，如图5所示。施工时安装快速，维修检测方便；外场设备可重复利用，并可根据施工进度调整到其他监控点。整个无线监控系统搭建合理，传输速率满足实际需求，图象质量高，进行位置切换、多屏显示和变焦等操作时画面延迟小，图象清晰，达到建设单位施工阶段的管理要求，并为运营阶段桥面监控奠定了基础。
参考文献：
[1]《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94
[2]《视频安防监控系统技术要求》GA/T367-2001
[3]李楠.房好帅，王慧娟墓于3G的嵌入式无线视频监控系统典型方案及分析.北华航天工业学院学报[J]，2010(3)
[4]王宁涛，李广张毓锋.减赤丁高速公路无线视频监控实施分析中国交通
信息化[J]，2011(9)
[5]王海洋，高速公路无线视频监控浅析中国交通信息产业[J].2009(11)
中图分类号：K928文献标识码： A 文章编号：
一、无线视频监控概述
无线监控系统顾名思义，就是在基于嵌入式的远程视频监控系统的基础上，又实现了视频信号传输的无线化，即整个系统不需要布线，各种数据信号都是通过无线电波进行传输的。无线视频监控系统集成度高、装配灵活、安装方便、可携带性强，该系统在应用领域已经有所发展，近年来已经成为视频监控领域的研究热点。无线视频监控系统经过采集端的采集系统把采集到的图像信息经过数字化处理交给无线传输系统，再由无线传输系统通过无线电波的形式把图像信息发送出去，可以用手机或者其他嵌入式设备作为监控端并移动接收无线信号，监控端把接收到的无线信号经过处理以后就可以在监控终端的显示屏上播放实时的动态画面。借助无线网络技术和嵌入式技术的发展，无线监控系统才最终得以实现。
二、桥梁施工中无线视频监控的应用
1设计原则
本视频监控系统是一套采用多媒体信息压缩、解压技术以及无线通信技术实现的数字图形监控系统。该系统监控的视频、控制信号等可传至网络内的每一个节点，用户可以利用计算机网络在不同地点同时监控远程施工工程现场，同时具有动态感知、视频存储、告警管理等功能。
2解决方案
2.1系统组成及结构
系统主要内容包括三个部分：前段采集系统、无线传输网络、视频监控平台软硬件、前端采集系统主要由摄像机、视频编码器、无线传输模块组成；无线传输网络由运营商提供；视频监控平台软硬件主要包括视频监控平台软件（分为客户端和服务器端）和视频管理服务器等硬件组成。
2.2系统工作原理
摄像机采集到视频信号，如：施工现场视频图像，送到编码器，经过数字化、视频压缩编码后，通过无线网络送到视频管理服务器，在监控中心上对视频流进行解码，即可看到前端摄像头采集的现场视频画面。具体为，通过远程数据图像采集器从CCD摄像机采集视频信号，然后把图像数据进行编码和压缩成为数字视频数据。最后利用无线传输模块将现场图像数据以IP包的方式发送到视频管理服务器。视频管理服务器和客户端分别装有远程图像监控平台软件和客户端软件PC服务器和PC机，他们都连接在互联网络上，由于摄像机没有固定的IP地址，所以客户端主动去浏览监控图像和设置监控参数都是通过视频管理服务器来中转的，用户通过客户端实时浏览监控各施工现场的视频信息。
2.3两种无线视频监控方案的比较分析
无线视频传输系统无论采用何种方式，一般由以下三个部分构成：前端视频采集子系统、无线网络和后台监控子系统。前端视频采集子系统主要负责音视频的采集、压缩编码、无线发送，无线网络将视频信息传输，后台监控子系统接收到数据后将其解码，并实现存储。同时，后端监控子系统还可通过传输网络发送指令到前端，控制传输链路并实现对云台和镜头的控制。根据无线网络通信方式的不同，本项目考虑了两种方案：基于WLAN技术的无线视频监控方案和基于3G公用移动网络的无线视频监控方案。
2.3.1基于WLAN技术的无线视频监控方案
WLAN无线监控系统采用IEEE802.11b/g技术组建，利用微波通信进行数据传输，前端视频信号通过视频编码器编码后，利用无线局域网接入专用网或Internet，将视频信号传输至监控中心。核心通信设备为无线网桥。
2.3.2基于3G公用移动网络的无线视频监控方案
随着3G时代的到来，高至2M的带宽为无线视频监控提供有力的支持。当采用公用移动网络通信时，前端视频信号通过视频编码器编码后，利用3G无线传输模塊进行发送，通过3G网络传到监控中心，如需要手机监控，则由其转发到手机上。核心通信设备为3G无线网络视频服务器。
无线传输与有线传输相比，更容易受到外界环境变化的影响，如同频干扰或强电场，无线传输链路一旦受到影响，必然会产生链路带宽的抖动，可能会产生马赛克或图像连续性变差等现象。微波无线技术在所有无线传输中，技术成熟、稳定。室外无线网桥具备高可靠性和稳定性，可以提供单一链路带宽20~80M，具有良好的抗干扰能力，数据传输稳定可靠，可以胜任不同环境和规模的无线网络架构稳定运行，这也是视频监控项目最关心的核心问题。
根据现场踏勘，各项目桥位处水面宽约400~500m，可视环境中无构造物遮挡，符合微波传输条件，并且由于视频路数较多，可发挥微波通信带宽高的优势，此外与3G无线通信按流量计费相比，微波传输无后续资费投入，因此，本项目采用了基于WLAN技术的无线视频监控方案。
2.4无线视频监控方案
深港特大桥跨越横门西水道，桥梁分左右两幅修建，全长1.98km。桥位处水面宽约430m，河道顺直。横门西水道属于沿海航道，目前该航道通航1000t级海轮。目前深港特大桥尚处于施工阶段，未设置任何视频监控设备，且无通信管道、光缆等设施。根据项目需求和现场情况，本项目敷设一条4芯光缆至河道西岸，采用无线点对点传输有线汇集组网方式，无线网桥的布设均在可视环境，无需中继设备，因此采用一点对多点微波传输。
2.4.1现场设备布设方案
本项目在施工阶段主要对河道和桥梁施工现场进行监控，即在河道东岸和西岸桥梁两侧分别设置1台高速球形摄像机用于对河道施工现场的全方位监控，在届时建成的1、2号墩上分别设置2台变焦摄像机用于对桥梁施工现场实施监控。
2.4.2视频信号传输方案
由于监控点分散布设，本项目采取视频图像在前端机箱内编码，深港特大桥1、2号墩和河道东岸上的监控点通过无线传输网桥1、2、3将视频图像传输到河道西岸，在CCTV1处利用无线接收网桥接收视频，与同在西岸的CCTV2图像汇集后，利用运营商光纤网络传输至中山港收费站机房接入中山市交通集团通信网络。无线传输设备主要包括无线传输网桥、无线接收网桥、天线等。前端存储码流≥512kb/s，前端存储：160G。
2.4.3机房改造方案
本项目监控视频均上传至中山港收费站监控机房，此次需要对机房进行适当扩容以满足五座桥梁监控视频接入。监控机房新增1台视频监控管理主机、1台管理工作站、1台IPSAN存储设备、1台24口以太网交换机和1台19”机柜。
三、无线网络监控技术应用展望
目前，无线监控还大多存在于高端行业用户，如国内的平安工程、交通道路监控、检验检疫的电子监管视频监控等，多为大型化的城市性和全国性的行业视频监控系统。在整个视频监控市场中，无线网络监控仅占10%，如同前几年的网络视频监控发展一样，最初的几年恰恰是无线网络监控市场发展的艰难期。未来，无线监控将不仅仅服务于高端客户，更多会应用于中小型商业用户和个人家庭。从视频监控技术发展趋势来看，无线监控的将会不停的发展和应用，它将和视频监控的IP化、数字化、智能化一样成为视频监控发展的必然趋势。
四、结束语
通过以上的设计和实施，组建了基于WLAN的无线视频监控系统，目前本项目已通过施工阶段交工验收，并已使用2个多月，如图5所示。施工时安装快速，维修检测方便；外场设备可重复利用，并可根据施工进度调整到其他监控点。整个无线监控系统搭建合理，传输速率满足实际需求，图象质量高，进行位置切换、多屏显示和变焦等操作时画面延迟小，图象清晰，达到建设单位施工阶段的管理要求，并为运营阶段桥面监控奠定了基础。
参考文献：
[1]《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94
[2]《视频安防监控系统技术要求》GA/T367-2001
[3]李楠.房好帅，王慧娟墓于3G的嵌入式无线视频监控系统典型方案及分析.北华航天工业学院学报[J]，2010(3)
[4]王宁涛，李广张毓锋.减赤丁高速公路无线视频监控实施分析中国交通
信息化[J]，2011(9)
[5]王海洋，高速公路无线视频监控浅析中国交通信息产业[J].2009(11)