电力猫无线安防监控系统设计
2018-06-22张君瑜常熟广播电视总台
张君瑜 常熟广播电视总台
1.原有安防监控系统
本台原安防监控系统由直播室、备播室、总控室的模拟摄像头通过BNC接头的视频线直接连接到VIDEO DISTRIBUTOR（视频分配器），经由分配器实现7进14出的信号分配，分成A、B两路信号。A路信号送模拟硬盘录像机（BVR）进行备份录制，并通过VGA信号送至电脑，供视频查询。B路信号送至视频监控墙上的监视器，由于监控信号为模拟信号，所以一路摄像头信号只能单独送至一台监视器，故7只摄像头需在视频墙上配备7台监视器。
2. 安防监控系统升级需求
根据总台安防监控的要求，除直播室、备播室、总控室外，各导播室、计算机房、电梯口、制作室、播出楼层各通道，发射机房等都将列入监控区域，共计需21个摄像头。
3. 原有安防监控系统的缺点
基于上述新安防监控系统的要求，原有安防系统存在如下不足：
图1 原有安防监控系统
（1）原硬盘录像机和视频分配器的容量只能满足8只摄像头的信号输入，而改造后的安防监控系统需同时满足21只摄像头信号的输入，因此老系统无法满足对整个区域的监控扩容要求；
（2）原来的硬盘录像机内部只提供了一个硬盘接口，并且对硬盘的容量有限定，因此单个的硬盘扩容也无法满足多摄像头的大容量存储要求；
（3）原模拟摄像头只能对准一个方向录制，方向固定，灵活性不够，监控的死角大，并且由于摄像头不具备红外功能，下班后如果被监控区域的灯源关闭，则无法达到监控的目的。
（4）原系统都是采用一路摄像头对应一台监视器的方式，如仍采用原先的BNC模拟线路，则总控室的电视墙无法装下21台监视器。
（5）原监控系统，每台摄像头需布置一根电源线和一根BNC接头的信号线，布线隐藏在天花板之上，若改造后新增的14个摄像头也通过这种方式布线，对线路的埋设难度非常大，并且这种方式耗材多，改造周期长，需投入大量人力、物力。
4. 新安防监控系统的特点和优势
基于上述分析，针对老监控系统难以扩容和改造的实际，我们采用了近年来比较流行的电力猫（电力线通讯调制解调器）来代替传统的BNC视频线，搭配无线网络摄像头构建了全新的网络安防视频监控系统，实现了安防监控系统的数字化改造。
图2 宽带电力猫连接图
电力猫即“电力线通讯调制解调器”，是通过电力线进行宽带上网的Modem的俗称。电力猫具有即插即用的特点，能通过普通电力线传输网络IP数字信号。其利用办公室现有插座和电力线建成的电力网络，连接PC、ADSL modem、无线网络摄像头、监控设备以及其他智能电气设备传输数据。
网络摄像头是在网络摄像机里嵌入无线接收器的新型监控摄像机。它使用WIFI频道，符合IEEE 802.11B/G标准协议。本台选用的是沃仕达（woshida）W8157无线高清720P网络摄像头。W8157无线高清720P网络摄像头具有以下优点：（1）清晰度大大超过原有的模拟摄像头；（2）可通过云台软件进行远程全视野控制，水平旋转355°，垂直旋转90°，基本达到监控区域的全方位覆盖，弥补了原摄像头留有监控死角的不足；（3）带有音频传输功能，可实时监听被监控区域的声音；（4）具有红外线功能，达到了可日夜监控的效果。
为了节约成本，本次改造保留了原有的安防监控系统，在此基础上，新增一台大华DH-NVR4416 16路数字网络监控硬盘录像机，将所有新增的网络摄像头通过电力猫路由器连接到数字网络硬盘机，实现了监控摄像头的扩容；新数字硬盘录像机提供4个SATA高速接口，每个接口允许单个容量为4TB的监控级硬盘，总容量最高可达16TB，保存时间延长至100天。
5. 新安防监控系统的组建
新安防监控系统由单位本部监控、远程的交警直播室和发射台机房监控、录像存储和监控器三个部分组成。
图3 新安防监控系统
单位本部的监控改造是这次安防监控系统升级的主要部分。如前所述，为了达到安防监控扩容的目的，本次改造采用了数字化升级的方式，通过IP网络来升级改造。首先在各录制室、导播室等需监控的区域全部安装高清网络摄像机，然后在两间相邻的录制室共用一只电力猫扩展器，以此既保证无线网络信号传输又节省了开支。导播室和计算机房等因为位置相距较远，各配备一个高清无线摄像头和一只电力猫扩展器。最后，所有的电力猫扩展器将各自连接的摄像头所录制的视频信息通过电力线传送至总控机房的电力猫主路由器，电力猫主路由器的另一端通过网线连接至数字网络硬盘机，硬盘机对所有传输来的监控视频进行存储，并同时将各路监控视频信号通过HDMI高清接口在监控大屏上显示。
需要注意的是，电力猫的使用需在一个电路回路中，这样才能保证电力猫主路由器与扩展器之间的连接不会中断。由于交警直播室和发射台机房都在异地，摄像头摄取的监控视频信息，通过一对光纤收发机传输至单位本部的电力猫主路由器，由电力猫主路由器传送数字网络硬盘录像机。
新系统的网络硬盘录像机和原系统的模拟硬盘录像机分别通过HDMI高清线，将各摄像机的监控视频信息传输到新添的两台大屏液晶电视机上，供值机人员监控，大大美观了总控的电视监控墙。
6.结 语
新安防监控系统改造完成后，系统运行稳定。新安防监控系统只需4万左右就实现了数字化安防监控的改造，大大节约了资金投入。该系统简单，易于维护，是建设小型安防监控网络的优选方案。
