CN203313322U

CN203313322U - 一种基于无线mesh网络的视频监控系统

Info

Publication number: CN203313322U
Application number: CN2013203560858U
Authority: CN
Inventors: 毛续飞; 韩健康; 鲍洪; 李向阳
Original assignee: WUXI QINGHUA INFORMATION SCIENCE AND TECHNOLOGY NATIONAL LABORATORY INTERNET OF THINGS TECHNOLOGY CENTER
Current assignee: WUXI QINGHUA INFORMATION SCIENCE AND TECHNOLOGY NATIONAL LABORATORY INTERNET OF THINGS TECHNOLOGY CENTER
Priority date: 2013-06-20
Filing date: 2013-06-20
Publication date: 2013-11-27
Anticipated expiration: 2023-06-20

Abstract

本实用新型公开了一种基于无线mesh网络的视频监控系统。所述系统包括供电设备、无线mesh设备、视频采集设备、服务器和终端。供电设备的输出端与无线mesh设备的电源输入端相连，无线mesh设备与视频采集设备相连，网络中的无线mesh设备之间无线连接，任意一个无线mesh设备与服务器相连，服务器与终端相连；视频采集设备用于采集视频数据并将视频数据传输给无线mesh设备，无线mesh设备将视频数据经无线mesh网络传输给服务器，服务器对视频数据进行处理并在终端显示。本实用新型不依赖于市电供电，利用无线mesh网络进行视频数据的传输，成本低、带宽高、功耗低、体积小、结构灵活、自愈合性、全面覆盖。

Description

一种基于无线mesh网络的视频监控系统

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，具体涉及监控技术领域，尤其涉及一种基于无线mesh网络的视频监控系统。

背景技术

随着人们对生活和工作环境的安全性要求的不断提高，安全防范系统的重要性也就越来越高。其中，视频监控系统以其直观、方便、信息内容丰富的特点越来越受到人们的重视，使其成为安全防范系统的重要组成部分。

近年来，随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展，视频监控技术也得到飞速发展。传统的视频监控多为有线传输模式，对网络依赖以及带宽的要求高；依照环境、地势布线造成部分地区的监控盲点；部署费用、造价高，不利于大范围全方位应用，在市电不方便到达的地方，视频监控点的电源供电也是现在亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出一种基于无线mesh网络的视频监控系统，通过太阳能供电系统或市电供电系统对无线mesh设备进行供电，IP摄像头采集视频数据并由无线mesh网络传输给服务器，经服务器处理后在终端显示，来解决以上背景技术部分提到的问题。

一种基于无线mesh网络的视频监控系统，所述系统包括供电设备、无线mesh设备、视频采集设备、服务器和终端；

所述供电设备的输出端与所述无线mesh设备的电源输入端相连，所述无线mesh设备与设置于各个监控点的所述视频采集设备相连，所述无线mesh设备与所述无线mesh网络中的其他无线mesh设备无线连接，所述网络中的任意一个无线mesh设备与服务器相连，所述服务器与所述终端相连；

所述视频采集设备用于采集视频数据并将所述视频数据传输给所述无线mesh设备，所述无线mesh设备将所述视频数据经无线mesh网络传输给所述服务器，所述服务器对所述视频数据进行处理并在所述终端显示。

进一步地，所述供电设备，用于对所述无线mesh设备进行供电，所述供电设备包括市电供电系统和用于不具备市电供电条件的野外环境下的太阳能供电系统。

进一步地，所述太阳能供电系统包括太阳能电池板、太阳能充电控制器和蓄电池；

所述太阳能电池板的正负极分别和太阳能充电控制器的太阳能电池板正负端子相连，所述蓄电池的正负极分别和所述太阳能充电控制器的蓄电池正负端子相连，所述太阳能充电控制器的负载输出端子与所述无线mesh设备的电源输入端相连。

进一步地，所述市电供电系统包括市电供电设备和交直流转换器；

所述市电供电设备与所述交直流转换器相连；

所述交直流转换器，用于将交流电能转换为直流电能，将高频的交流电转换为稳定的直流电后输出。

进一步地，所述供电设备输出电压为12伏。

进一步地，所述无线mesh设备包括主板、无线网卡、天线、网线通讯口、电源；所述电源的输入端与供电设备的输出端相连，所述主板与所述无线网卡和网线通讯口相连，所述无线网卡与所述天线相连。

进一步地，所述视频采集设备为IP地址固定的IP摄像头，所述IP摄像头传输视频数据时无线mesh网络自动选择最佳链路连接。

进一步地，所述IP摄像头为红外摄像头。

进一步地，所述终端包括计算机显示终端、移动终端。

本实用新型提出的基于无线mesh网络的视频监控系统的特点和有益效果：

(1)成本低。在网络设备成本方面，与3G/WiMAX基站动辄数千万的价格相比，每个无线mesh网络节点的价格只有几百元。

(2)带宽高。1个无线mesh网络节点可以提供数十到上百Mbps的数据吞吐量，而1个3G/WiMAX基站只能提供几到十几Mbps的数据吞吐量。

(3)功耗低。所述无线mesh网络节点平均功耗在1.5W左右，系统主要能耗在于视频采集设备上，接上系统供电设备，就可实现长时间免维护工作。

(4)体积小。所述无线mesh设备以及IP摄像头可以部署在路灯杆上、屋檐下面，而3G/WiMAX基站需要站址、机房、铁塔等资源。

(5)可移动性。所述无线mesh设备支持在移动的情况下自动寻找最短最优路径进行通讯，而不会影响视频数据的采集。

(6)可扩展自组织性。所述系统采用adhoc自组织网络协议，理论上可扩展到成千上万个设备。

(7)结构灵活性。所述系统都有多个传输路径可用，网络可以根据每个节点的通信负载情况动态地分配通信路由，从而有效地避免了节点的通信拥塞，网络会智能选择冗余路径，最优的路径。

(8)自愈合性。所述无线mesh设备节点都有一条或几条传送数据的路径。如果最近的节点出现故障或者受到干扰，数据包将自动路由到备用路径继续进行传输，整个网络的运行不会受到影响，当干扰结束时，也会自动恢复最优路径。

(9)全面覆盖。所述系统部署结构灵活、安装便宜等的优点决定了其在部署监控时，通过增加或者移动基本无线mesh设备节点的方式可以实现无盲点监控。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例中的基于无线mesh网络的视频监控系统的结构示意图；

图2是本实用新型所述的基于无线mesh网络的视频监控系统的无线mesh设备节点示意图；

图3是本实用新型所述的基于无线mesh网络的视频监控系统的自愈性示意图。

图4是实用新型所述的基于无线mesh网络的视频监控系统的一个布设示例示意图。

图5是本实用新型所述的基于无线mesh网络的视频监控系统的铝厂实际布设示例示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部内容。

在图1中示出了本实用新型的第一实施例。

图1是本实用新型第一实施例中的一种基于无线mesh网络的视频监控系统的结构示意图。如图1所示，本实施例所述的基于无线mesh网络的视频监控系统100包括供电设备101，无线mesh设备102，视频采集设备103，服务器104和终端105。所述供电设备101的输出端与所述无线mesh设备102的电源输入端相连，所述无线mesh设备102与设置于各个监控点的所述视频采集设备103相连，所述无线mesh设备102与所述无线mesh网络中的其他无线mesh设备102无线连接，所述网络中的任意一个无线mesh设备与服务器相连，所述服务器104与所述终端105相连；所述视频采集设备103用于采集视频数据并将所述视频数据传输给所述无线mesh设备102，所述无线mesh设备102将所述视频数据经无线mesh网络传输给所述服务器104，所述服务器104对所述视频数据进行处理并在所述终端105显示。

其中，所述供电设备101，用于对所述无线mesh设备进行供电，所述供电设备包括市电供电系统和用于不具备市电供电条件的野外环境下的太阳能供电系统。所述太阳能供电系统包括太阳能电池板、太阳能充电控制器和蓄电池。所述太阳能电池板的正负极分别和太阳能充电控制器的太阳能电池板正负端子相连，所述蓄电池的正负极分别和所述太阳能充电控制器的蓄电池正负端子相连，所述太阳能充电控制器的负载输出端子与所述无线mesh设备的电源输入端相连。其中，所述太阳能电池板，用于通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或者间接转化为电能。所述太阳能充电控制器，用于根据所述蓄电池端电压的变化趋势智能控制多路太阳电池方阵对蓄电池的充电，并实现所述蓄电池对无线mesh设备的供电，保证充分利用太阳电池资源，并且保证蓄电池安全可靠的工作。所述太阳能充电控制器具有过充保护功能和过放保护功能，所述过充保护功能使所述蓄电池充电电压不超过14.4伏，所述过放保护功能使蓄电池电压低于10.8伏时断开负载输出。所述蓄电池，用于满足光照不足情况下的供电。所述供电设备输出的电压为12伏。

所述无线mesh设备102，用于完成海量数据的汇聚接收、高速无线传输、组网、传输路径选择、无线通讯模式选择，是进行系统通信的主体。所述无线mesh设备102包括主板、无线网卡、天线、网线通讯口、电源。所述电源的输入端与供电设备的输出端相连，所述主板与所述无线网卡和网线通讯口相连，所述无线网卡与所述天线相连。主板和无线网卡是所述无线mesh设备的主体，用于实现通信的各项功能；天线用于增加传输距离，安装所述天线时需要天线间通视性良好；网口用的是RJ45网口，用于实现IP摄像头的前端视频数据的传输；电源用于对整个无线mesh设备的供电。无线mesh网络的核心指导思想是利用wifi技术让无线网络中的每个无线节点都可以发送、接收路由信号。而在传统的无线局域网(WLAN)中，每个客户端均通过一条与AP（Access Point，接入点）相连的无线链路来访问网络，用户如果要进行相互通信的话，必须首先访问一个和有线网络相联的AP，这种网络结构被称为单跳网络。而在基于无线mesh网络的视频监控系统网络中，任何无线mesh设备节点都可以同时作为AP和Repeater(中继器)，网络中的每个节点都可以发送和接收信号，每个节点都可以与一个或者多个对等节点进行直接通信，并非每个节点（Node）都必须接到有线网络，这种网络结构称为多跳网络。

图2示出了本实用新型所述的基于无线mesh网络的视频监控系统的无线mesh设备节点示意图。图2显示了无线mesh设备节点的自组网特性及无线通信覆盖范围，在节点网络覆盖范围内进行通信。结合软件功能，基于无线mesh网络的视频监控系统的自组网的通信覆盖直径可以按需调控。该网络的建立快速、灵活，具有高性能、高可靠性，方便扩展到多个设备。这种类型的网络安装快捷，并且不需要大规模基站建设，不要求精细的规划和位置选择即可获得可靠的通信。

图3示出了本实用新型所述的基于无线mesh网络的视频监控系统的自愈性示意图。图3表示基于无线mesh网络的视频监控系统中，当一条线路断路时，该网络会自动寻找其他最优路径，保证数据传输的通畅。由于无线mesh网络比单跳网络更加健壮，因为它不依赖于某一个单一节点的性能。在单跳网络中，如果某一个节点出现故障，整个网络也就随之瘫痪。而在基于无线mesh网络的视频监控系统中，由于每个节点都有一条或几条传送数据的路径，如果最近的节点出现故障或者受到干扰，数据包将自动路由到备用路径继续进行传输，整个网络的运行不会受到影响。

所述视频采集设备103，用于采集视频数据并将所述视频数据传输给无线mesh设备。所述视频采集设备为IP摄像头，对所述IP摄像头进行相应的IP地址固定，无需对IP视频采集设备和无线mesh设备节点一一对应，所述IP摄像头传输数据时无线mesh网络便可以自动选择最佳链路连接。

在本实施例的一个优选实施方式中，所述IP摄像头为红外摄像头，具有红外监控的功能，适用于照明条件不良的区域。由于普通视频监控设备无法对黑暗区域和夜间无照明区域实现有效的监控，而红外摄像头可以日夜24小时监控。红外摄像头的工作原理是红外灯发出红外线照射物体，红外线漫反射被监控摄像头接收，形成视频图像。

图4示出了本实用新型的基于无线mesh网络的视频监控系统的一个布设示例示意图。从图4中可以看出，整个系统包括终端401、服务器402、供电设备（图中未画出）、无线mesh设备403、视频采集设备404。本系统将接收与每个无线mesh设备相连的视频采集设备采集到的视频数据，把数据通过无线mesh网络单跳或者多跳方式传输到服务器上，最终在终端显示。这些视频数据经过处理，压缩，编码，由无线mesh设备收集，采用基于wifi的无线mesh网络由单跳或者多跳方式传输到服务器，在终端显示，供相关人员进行处理、报警等。针对普通摄像头无法对黑暗区域和夜间无照明区域实现有效的监控，所述系统安装红外摄像头。该系统通过在厂区中无照明区域的重点出入口和部分重点区域增设红外摄像头等夜视设备实现厂区无照明区域的全天候不间断监控，实现夜间事故及时发现和报警，保障夜间财产和人身安全。所有夜视设备同样采用高速无线自组织网络经多跳实时传输至视频数据中心。

图5示出了本实用新型的基于无线mesh网络的视频监控系统的铝厂实际布设示例示意图。对厂区布局，及其地理环境，部署50个IP摄像头用于监控生产流程中的各个步骤，在至高点部署三个无线mesh设备节点用以协调网络的链接，增强网络的鲁棒性，部署按照其生产流程要求为主要依据，生活休闲区为次要，服务于生产，让整个生产透明化，每个节点分别承载相应个数的IP摄像头。以最高点作为主要中继节点，该处安装部署多个节点，以优化通信链路；操作室、加热站等重要车间为重点监控对象，绿化坪、矿石堆场、配电室等为次要监控对象，视频无缝覆盖，全面监控，实现同一平台的统一调度、统一管理和统一应用。

本实施例通过供电设备给无线mesh设备供电，由IP摄像头对监控区域进行不间断的视频数据采集，将采集到的视频数据经无线mesh网络传输到服务器，在终端显示，供相关人员进行处理、发出警报等功能。本实施例所述的基于无线mesh网络的视频监控系统具有许多优点：成本低、带宽高、功耗低、体积小、可移动性、可扩展自组织性、结构灵活性、自愈合性、全面覆盖等。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims

1.一种基于无线mesh网络的视频监控系统，其特征在于，所述系统包括供电设备、无线mesh设备、视频采集设备、服务器和终端；

2.根据权利要求1所述的基于无线mesh网络的视频监控系统，其特征在于，所述供电设备，用于对所述无线mesh设备进行供电，所述供电设备包括市电供电系统和用于不具备市电供电条件的野外环境下的太阳能供电系统。

3.根据权利要求2所述的基于无线mesh网络的视频监控系统，其特征在于，所述太阳能供电系统包括太阳能电池板、太阳能充电控制器和蓄电池；

4.根据权利要求2所述的基于无线mesh网络的视频监控系统，其特征在于，所述市电供电系统包括市电供电设备和交直流转换器；

所述市电供电设备与所述交直流转换器相连；

5.根据权利要求1所述的基于无线mesh网络的视频监控系统，其特征在于，所述供电设备输出电压为12伏。

6.根据权利要求1所述的基于无线mesh网络的视频监控系统，其特征在于，所述无线mesh设备包括主板、无线网卡、天线、网线通讯口、电源；所述电源的输入端与供电设备的输出端相连，所述主板与所述无线网卡和网线通讯口相连，所述无线网卡与所述天线相连。

7.根据权利要求1所述的基于无线mesh网络的视频监控系统，其特征在于，所述视频采集设备为IP地址固定的IP摄像头，所述IP摄像头传输视频数据时无线mesh网络自动选择最佳链路连接。

8.根据权利要求7所述的基于无线mesh网络的视频监控系统，其特征在于，所述IP摄像头为红外摄像头。

9.根据权利要求1所述的基于无线mesh网络的视频监控系统，其特征在于，所述终端包括计算机显示终端、移动终端。