CN110557613A - 一种分布式视频监控系统及方法 - Google Patents

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胡滨
柯丽
周茜
赵杰
付芸芸
姜兴旭
李晓静
谢宗洺
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    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
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Abstract

本发明公开了一种分布式视频监控系统及方法。涉及视频监控领域，其中，分布式视频监控系统包括：中心节点和多个光上下波节点，中心节点包括第一数量的中心光模块，中心光模块通过一个光分合波器汇聚到光纤中，光上下波节点包括输入端口、输出端口和第二数量的上下波光模块，输入端口与光纤连接，输出端口与上下波光模块连接，上下波光模块与视频监测接入节点依次连接，并且上下波光模块的波长与中心光模块的波长对应相同。系统结构简单，只需一根光纤的链式拓扑即可实现多个视频监测点的接入，布线简单，维护成本低，并且所需光模块数量大幅节约，降低了系统成本，另外光上下波节点实现多路光信号的汇聚，无需成本高昂的交换机，系统成本低。

Description

一种分布式视频监控系统及方法
技术领域
本发明涉及视频监控领域，尤其是一种分布式视频监控系统及方法。
背景技术
为适应电网自动化、智能化全面改造的需求，更加全面直观、及时准确的了解远端无人值守现场的真实情况，建立图像视频监控系统是非常有必要的。为实现对各变电站/所现场进行监视，图像监控系统需能够对各变电站/所的有关数据、环境参量、图像进行监控和监视，并传输到地方调度/监控中心，以便能够实时、直接地了解和掌握各个变电站/所的情况，并及时对发生的情况做出反应。这种做法对于无人值班站来说，不仅减少了巡检人员的运行频度，同时还加强了对变电站/所的安全、保卫、火警监视，提升了电网的运行安全。电力监控系统的实施为实现变电站/所的无人值守，并推动电网的管理逐步向自动化、智能化方向发展提供有力的技术保障。
现有技术中，一种方式是将监控中心与远端无人值守机房的视频监测点之间采用点对点传输的方式，实现将视频监测点的视频数据直接传输给监控中心，或者在远端无人值守机房附近部署一个汇聚交换机，将一个或者几个机房内的多个视频监测点先汇聚到一根光纤中，统一传输到监控中心，但是这两种方法均需要大量的光模块与光纤连接，成本居高不下，因此需要提出一种在不引入大量的光模块与光纤连接的情况下，实现分布式视频监控的监控系统。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的目的是提供一种在不引入大量的光模块与光纤连接的情况下，实现分布式视频监控的监控系统。
本发明所采用的技术方案是：
第一方面，本发明提供一种分布式视频监控系统，包括：中心节点和多个光上下波节点；
所述中心节点包括第一数量的中心光模块，所述中心光模块通过一个光分合波器汇聚到光纤中；
所述光上下波节点包括输入端口、输出端口和第二数量的上下波光模块，所述输入端口与所述光纤连接，所述输出端口与所述上下波光模块连接，所述上下波光模块与视频监测接入节点依次连接；
所述上下波光模块的波长与所述中心光模块的波长对应相同。
进一步地，所述光上下波节点与所述光纤链式拓扑方式连接。
进一步地，所述中心光模块的波长均不相同。
进一步地，所述第二数量小于等于所述第一数量。
进一步地，所述光上下波节点的载波频率均不相同。
进一步地，所述中心光模块和所述上下波光模块结构相同。
第二方面，本发明还提供一种分布式视频监控方法，应用于如第一方面任一项所述的一种分布式视频监控系统，包括：
采集多个视频监测接入节点的视频数据，通过所述上下波光模块发送至光纤；
通过光纤将所述视频数据经过所述光分合波器发送至所述中心光模块。
本发明的有益效果是：
本发明的分布式视频监控系统，包括：中心节点和多个光上下波节点，中心节点包括第一数量的中心光模块，中心光模块通过一个光分合波器汇聚到光纤中，光上下波节点包括输入端口、输出端口和第二数量的上下波光模块，输入端口与光纤连接，输出端口与上下波光模块连接，上下波光模块与视频监测接入节点依次连接，并且上下波光模块的波长与中心光模块的波长对应相同。系统结构简单，只需一根光纤的链式拓扑即可实现多个视频监测点的接入，布线简单，维护成本低，并且所需光模块数量大幅节约，降低了系统成本，另外，光上下波节点实现多路光信号的汇聚，无需成本高昂的汇聚交换机，系统成本低。可广泛应用于电力系统中分布式视频监控场景中。
附图说明
图1是现有技术中点对点的传输方式示意图；
图2是现有技术中采用汇聚交换机的传输方式示意图；
图3是本发明中分布式视频监控系统的一具体实施例的结构示意图；
图4是本发明中分布式视频监控系统的一具体实施例的原理示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
实施例一：
对电力视频监控系统的需求具体如下：一方面随着电网的蓬勃发展，地方调度/监控中心往往需要同时监控分布在周边多处的几十甚至上百个视频监测点；另一方面，由于视频监控，具有带宽需求大、低延时等特点，一般需采用以太网光模块(比如2.5GE光模块)基于光纤传输实现，一般来说，光模块实现光电转换，发送端把电信号转换成光信号，通过光纤传送后，接收端再把光信号转换成电信号。
如图1所示，为现有技术中点对点的传输方式示意图，从图中可见，这种传输方式下，视频监测点的视频数据点对点一一对应形式直接传输给监控中心，这种方法比较适合较小区域范围且视频监测点少的情况，如果区域范围大、且视频监测点较多，则需要大量昂贵的光模块，并且大量长距离的光纤连接将视频监测点的光模块连接到监控中心，非常昂贵且部署/维护难度高。
如图2所示，为现有技术中采用汇聚交换机的传输方式示意图，这种方式是在远端无人值守机房附近部署一个汇聚交换机节点，将一个或者几个机房内的多个视频监测点的视频数据通过光模块汇聚到一根光纤中，统一传输到监控中心，这种方法简化了光纤连接的复杂度，部署难度也随之降低，但是这种方法仍然需要大量光模块，且需要额外增加多台汇聚交换机，成本依然很高。
如图3所示，为本实施例提供的一种分布式视频监控系统结构示意图，为解决在大范围分布式视频监控场景接入节点受限、布线成本、光模块成本高昂的问题，提供一种基于结合频分复用与波分复用技术的分布式视频监控系统，包括：中心节点和多个光上下波节点，对应的，可以根据远端无人值守机房的数量设置对应的光上下波节点，用来传输视频信号。
其中，中心节点包括第一数量的中心光模块(例如M个中心光模块)，中心光模块通过一个光分合波器汇聚到光纤中，并采用链式拓扑方式连接多个光上下波节点。
光上下波节点为无源节点，每一个光上下波节点均包括：输入端口、输出端口和第二数量的上下波光模块，输入端口与光纤连接，输出端口与上下波光模块连接，上下波光模块与视频监测接入节点依次连接。
本实施例中，第二数量小于等于第一数量，在一种应用场景中，第二数量与第一数量相等，例如都取M，则中心节点包含M个波长为λ1～λM的中心光模块，其波长均不相同，通过光纤分别与上下波光模块对应连接，从而与视频监测接入节点依次连接，可以看出，第1个无源光上下波节点与第1至第M个视频监测接入节点依次相连，第2个无源光上下波节点与第M+1至第2M个视频监测接入节点依次相连，以此类推，N个无源光上下波节点一共可以与N*M个视频监测接入节点相连。
如图4所示，为本实施例的一种分布式视频监控系统原理示意图，图中用实线和虚线表示两个不同的载波频率做示意，本实施例中远端无人值守机房中视频监测接入节点的上行视频数据调制方案为：对于第x个无源光上下波节点，其所连接的第二数量的视频监测接入节点，将上行视频数据调制在频率为Fx的副载波上通过对应的光波长发射出去，每一个光上下波节点的载波频率均不相同，用作不同视频来源的区分。
首先，第1个无源光上下波节点所连接的第1至第M个视频监测接入节点，其上下波光模块对应的波长为λ1～λM，对每一个视频监测接入节点，将上行视频数据调制在频率为F1的副载波上分别采用波长为λ1～λM的光发射机将视频数据发射出去；第2个无源上下波节点所连接的第M+1至第2M个视频监测接入节点，每一个视频监测接入节点，将上行视频数据调制在频率为F2的副载波上，分别采用波长为λ1～λM的光发射机将视频数据发射出去，以此类推，在不同载频以及不同波长将每一个上行视频数据发送至中心节点。
然后在无源光上下波节点将从M个视频监测接入节点发射过来的波长λ1～λM视频数据信号，汇聚到一根光纤上，例如有N个无源光上下波节点，每个无源光上下波节点对应M路视频数据，则可以将波长为λ1～λM，副载波频率为F1～FN的N*M路视频数据汇聚到一根光纤上，统一传输到中心节点，由此实现了对N*M个视频监测接入节点的分布式视频监控。
本实施例中，中心光模块和上下波光模块结构相同，光模块可选的如：成都北亿纤通科技有限公司生产的FTCS-DXX24-XXX、华讯光通生产的HXSX-2L541C、易飞扬生产的2.5GCWDM SFP等。
无源光上下波节点采用的无源光上下波器件可选的如：安捷康生产的OADM分插复用器、深圳飞宇生产的CWDM OADM上传/下载多路光分插复用器、深圳朗迅达光电生产的光波插复用器OADM模块等。
光分合波器可选的如：北京拓瑞生产的TR-CWDM1800、深圳飞宇生产的波分复用器多通道CWDM、纤亿通生产的4通道CWDM机架式粗波分复用器等。
本实施例的远端视频监测点采用低成本光模块，且实现多路视频信号同时通过低成本的无源光上下波节点在一根光纤中实时传输，系统结构简单，只需一根光纤的链式拓扑即可实现多个视频监测点的接入，布线简单，维护成本低。
同时如上述的应用场景中，只需要(N+1)*M个的光模块(中心光模块M个，N*M个视频接入点各一个)即可实现N*M个视频监测点的接入，相比现有技术中点对点传输方案(其需要2*N*M个光模块)，所需光模块数量大幅节约，降低了系统成本。
另外，本实施例采用低成本无源光上下波节点，实现多路光信号的汇聚，无需成本高昂的汇聚交换机，系统成本低。
实施例二：
本实施例提供一种分布式视频监控方法，应用于如实施例一任一项所述的一种分布式视频监控系统，包括以下步骤：
S1：采集多个视频监测接入节点的视频数据，通过对应上下波光模块发送至光纤；
S2：通过光纤将视频数据经过光分合波器发送至中心光模块进行视频监控。
本发明的分布式视频监控系统，包括：中心节点和多个光上下波节点，中心节点包括第一数量的中心光模块，中心光模块通过一个光分合波器汇聚到光纤中，光上下波节点包括输入端口、输出端口和第二数量的上下波光模块，输入端口与光纤连接，输出端口与上下波光模块连接，上下波光模块与视频监测接入节点依次连接，并且上下波光模块的波长与中心光模块的波长对应相同，能够广泛应用于电力系统中分布式视频监控场景中。
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (7)

1.一种分布式视频监控系统，其特征在于，包括：中心节点和多个光上下波节点；
所述中心节点包括第一数量的中心光模块，所述中心光模块通过一个光分合波器汇聚到光纤中；
所述光上下波节点包括输入端口、输出端口和第二数量的上下波光模块，所述输入端口与所述光纤连接，所述输出端口与所述上下波光模块连接，所述上下波光模块与视频监测接入节点依次连接；
所述上下波光模块的波长与所述中心光模块的波长对应相同。
2.根据权利要求1所述的一种分布式视频监控系统，其特征在于，所述光上下波节点与所述光纤链式拓扑方式连接。
3.根据权利要求1所述的一种分布式视频监控系统，其特征在于，所述中心光模块的波长均不相同。
4.根据权利要求1所述的一种分布式视频监控系统，其特征在于，所述第二数量小于等于所述第一数量。
5.根据权利要求1所述的一种分布式视频监控系统，其特征在于，所述光上下波节点的载波频率均不相同。
6.根据权利要求1所述的一种分布式视频监控系统，其特征在于，所述中心光模块和所述上下波光模块结构相同。
7.一种分布式视频监控方法，其特征在于，应用于如权利要求1至6任一项所述的一种分布式视频监控系统，包括：
采集多个视频监测接入节点的视频数据，通过所述上下波光模块发送至光纤；
通过光纤将所述视频数据经过所述光分合波器发送至所述中心光模块。
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