前言

1.

    公共安全重大突發性事件一般包括：戰爭、地震、臺風、洪澇、特大交通安全事故、飛機失事、火車出軌、客輪遇險、特大建筑質量安全事故、民用爆炸物品和危險化學品特大事故、生物恐怖事件、山體崩塌滑坡、井下透水/瓦斯/坍塌、鍋爐/壓力容器/壓力管道和特種設備特大事故、特大急性中毒、重大疾病與突發性疫情、重大環境污染、聚眾械斗/騷亂/暴亂/叛亂、邪教活動、核泄露事故、網絡黑客事件、其他特大安全事故等。

    這類重大突發性事件的共同特點一是突然性，二是沒有預見性或難以預見。因此我們必須在平時制定相應的應對預案，以加強對此類事件的監控；除避免事件發生外，一個重要目的是：對突發事件順利實施應急救援和監控。

    信息和網絡技術的應用是應急救援預案設置工作的一項重要內容，是保證突發事件應急指揮和處理所必須的硬件。只有在一個有效、高速、安全的現代信息網絡上才能實現快速反應，從而達到應急指揮和監控的目的。

    將圖像監控系統安裝在可以高速移動和機動的車輛或飛機上，這就將應急指揮的監控范圍和應急程度大大提高，由無線數字圖像傳輸電臺組成的車載圖像傳輸系統，主要目的是用于應急指揮中心對移動車輛同應急指揮中心的數據、語音和圖像實時傳輸。使指揮機關和領導能在指揮中心或在辦公室中甚至首長車內看到實時傳輸的現場圖像，如親臨現場，及時了解重大突發事件現場實況，作出準確的分析判斷，達到實時指揮，提高決策系統的快速準確性，增強快速反應能力、指揮能力和突發事件的處置能力。因此保證信息的可靠、安全和實時快速傳輸是該系統的核心要求。無線數字圖像通信系統研究和應用，對于提高應急指揮快速反應能力，打擊恐怖活動，打擊各種犯罪，維護社會安定，保障人民生活安全，有效處理各種突發事件，具有重要的社會意義。

    針對目前第三代移動通信技術的突飛猛進的快速發展，我公司跟蹤國際和國內先進的技術成果，成功研制了利用COFDM調制技術和MPEG2圖像編解碼技術的新一代高清晰度無線圖像傳輸系統SPY-400S及移動式SPY- 400M型，性能先進，結合我公司在無線射頻領域的領先地位和豐富經驗，產品綜合性能和技術參數均大大高于國內同類產品，達到世界先進水平。新產品的研制成功，大大豐富了公司的產品類型，使用戶根據需要定制不同用途和功能的設備，為用戶提供了高性價比的產品，成為中國最專業和全面的無線圖像傳輸系統制造商。

數字視頻總體設計原理和技術指標

2. 總體要求

    SPY-400M及移動式SPY- 400M型無線高清晰度視頻實時傳輸系統采用固定地點攝像（機動）和運動跟蹤攝像（移動）相結合的方式，在城市環境、郊區環境和山地環境等不同位置、不同角度對重要場景和主要部位進行高質量圖像拍攝，并將所拍攝的圖像、聲音信號通過無線電或微波的傳輸方式傳輸到各接收地點，再通過其他路由傳輸到指揮中心，進行視頻信號的分發和處理。

3. 系統功能

3.1. 無線高清晰度視頻實時傳輸系統前端：

■SPY-400M及移動式SPY-400S型圖像傳輸前端設備分為背負型、大功率車載兩種類型。

■SPY-400M及移動式SPY-400S型無線圖像傳輸前端采用COFDM調制技術和MPEG-2圖像壓縮技術，以確保傳輸的高性能和圖像的高質量。

■所有前端都具有非視距、運動中傳輸的功能；

■圖像傳輸前端設備使用通用視頻接口，即可以接普通模擬攝像機和數碼攝像機，也可以連接攝像頭和專用夜視、紅外和熱像儀等軍用圖像采集設備，還可以連接專業攝像機；

■背負型設備使用標準背架。

■車載型設備采用全封閉式機箱，不能使用內置風扇散熱方式，機殼具有防暴，防塵，防水，防震功能；

■設備的視頻和音頻接口，電源接口一律使用軍用航空插頭，并且采用不同芯數以區分各功能接口，以防止誤插損害設備；

■設備傳輸距離在通視條件下要求不低于10-75公里，非通視條件下不低于3-50公里，載體運動速度不低于每小時80公里；通過大功率放大器，可將傳輸距離增大

3.2. 無線高清晰度視頻實時傳輸系統接收機功能

■采用全向天線等接收；

■能夠同時輸出圖像、聲音信號；

■接收機可備有一路VIDEO接口，可以支持一路視頻輸出；

3.3. 無線高清晰度視頻實時傳輸系統組成

系統采用全數字傳輸方式，由圖像傳輸前端設備（背負、車載）、接收設備組成；
3.3.1 圖像傳輸前端設備；

■背負型前端組成包括：背負天線，全向高增益車載天線、圖像前端發射模塊（發射機）、電池組、背負背架；

■大功率車載圖像傳輸前端組成包括：車載天線、功率放大器模塊、電源電池組、車載安裝機架等；

3.3.2 接收設備

接收設備包括：全向天線、饋線、避雷器、接收機、電源、接地裝置等；

技術方案

    一般而言，SPY-400M及移動式SPY-400S型系列最適合裝在各種機動車（船）輛上，這是因為車載無線高清晰視頻實時傳輸從系統的天饋、供電甚至對人體輻射的影響等在由金屬制造的機動車上得以完美的組合，天線可以安裝在車頂，發射機可以使用機動車的自備蓄電池，而安裝在車頂的天線因為車頂的屏蔽使得工作人員在汽車內吸收不到輻射，因此很安全。

    我們通常使用一套點對點的設備，即將一臺發射機安裝在機動車上，接收機安裝在指揮中心。

    如果我們使用多套設備，即很多輛通信指揮車上都裝上SPY-400M或移動式SPY-400S型發射機，同時接收機都放在指揮中心，這就組成了點對多點的組網系統，但這種系統從結構上來說是比較簡單的。

    如果我們在多輛甚至幾十輛機動車上安SPY-400M或移動式SPY-400S型發射機， 而接收機則放置在不同的區域，這些區域接收的圖像最后通過通信網絡集中并接收和控制顯示。這是在一些大城市或軍隊等的應用。

下面，我們將一一對上述三種網絡結構進行描述。

數字視頻點對點通信方式

    通常，我們最普遍的使用就是采用點對點方式應用，這種應用方式結構簡單，只需將SPY-400M或移動式SPY-400S型的發射機安裝在機動車上或由工作人員背負，我們就可以進行傳輸了，但是一定要注意以下幾點：

█點對點傳輸的圖像和語音都是單向的。

█接收天線通常要安裝在高處，越高越好。

█發射機的電纜越短越好。

    安裝在機動車上的發射機可以使用手持攝像機或固定安裝的高清晰度帶自動光圈的攝像頭，如果要控制攝像頭，最好配上云臺和控制器等外圍設備，攝像頭可以在車上控制，也可以在指揮中心通過無線指令發射接收系統控制。

     同時，系統支持廣播級視頻傳輸，可實現一個發射端發射，多個接收端接收，達到一發多收的監控效果。

     有些用戶需要在點對點圖像傳輸應用系統中增加遠程圖像傳輸功能，即可以在用戶的局域網內或IP網絡內進行視頻傳輸，這種應用比較簡單，主要根據用戶IP網絡的帶寬來決定使用哪種設備，如果用戶擁有的帶寬小于2M，我們建議使用MPEG4視頻編解碼器，如果帶寬高于2M,我們建議用戶使用MPEG2視頻編解碼器。

另外，我們還要考慮到在某些城市的應用中，為了增大無線圖像傳輸的覆蓋范圍，我們有必要在城市最高的建筑物上安裝接收機，同時通過安裝中繼系統達到全城漫游覆蓋。

中繼系統指的是延長傳輸距離，中轉傳輸信號的一整套設備，中繼系統分為下列幾種方式：

█ 微波中繼方式：使用固定微波傳輸；

█光纖中繼方式：使用光纖網絡傳輸；

█網絡中繼方式：使用IP網絡傳輸，如：數據專線，ADSL,局域網等；

█ 移動中繼方式：使用另外一套SPY-400M或移動式SPY-400S型系統中轉；

數字視頻點對多點應用系統

    點對多點的組網方式，一般在某些城市或單位系統在整個城市或地區的應用，比如大城市的應急指揮系統，分布在多個部門如公安刑偵系統，消防系統，交警系統，城管系統，水利系統等，如何將這些應用部門綜合起來，組成一個資源共享的綜合網絡監控，這就需要我們將不同部門的接收到的圖像進行處理并通過不同的網絡遠程傳輸到一個集中的指揮中心，如市應急指揮中心等，我們需要對各個獨立的無線視頻實時傳輸系統按不同的環境和條件進行整合，這就需要建立一個完整的通信指揮調度系統。

     如果使用多套SPY-400M或移動式SPY-400S型無線高清晰度視頻實時傳輸系統，我們必須在工程應用以前規劃好用戶的應用方式和方法，作出統一和有序的規劃。這些工作包括：

█統一的頻率規劃，我們可以根據用戶所在地的無線頻率資源實際情況合理使用頻率，統一規劃頻率資源；保證用戶的系統能夠在當地正常運行并具有升級或擴展功能。

█合理的選擇接收地點，這點必須考慮用戶對無線圖像傳輸系統的通信距離即覆蓋范圍的要求，并且要考慮用戶是否需要對圖像進行控制、中繼和轉信，如果用戶接收機的安裝地點放在指揮中心，就要求指揮中心的高度保證是本地的制高點，并且在附近200米－1000米范圍內沒有高大建筑遮擋，如果這個條件滿足不了，將會嚴重影響SPY-400M或移動SPY-400S型的接收覆蓋范圍和使用效果。

█天饋系統的安裝和配件選擇，如果必要，我們有可能將接收系統安裝在室外。

█接收設備的控制和后端處理。使用多套SPY-400M或移動式SPY-400S型設備，相對應的需要使用多套接收機并接收多路圖像，因此，后端（指揮中心）對圖像處理設備必須進行合理配置。

3． 多點對多點；

     多點對多點，指的是由多個不同頻點的發射前端和接收系統組成的應用網絡，系統比較復雜，成本較高。

    多點發射，必須使用多個不同頻率的發射機，發射機數量越多，占用頻率帶寬越寬，接收系統也必須使用多個不同頻率來同時接收，因此，接收系統結構較負責，但這種應用方式，大大提高了系統的覆蓋范圍和應用群體，一個中等以上的城市采用多點對多點的網絡結構，可以將多個部門的圖像共享，傳輸多路圖像，如果有一個完整的調度體系，就可以組成一個應急指揮視頻監控系統或移動視頻監控系統。

第五部分。應用方式

    通過上述的分析，我們可以在一個由無線高清晰度視頻實時傳輸系統組成的應用體系中，根據傳輸方式和網絡結構分類為各種不同的應用，但在實際使用時，即工作方式和使用環境上我們又分為下列幾種：

人到車；

    一般，在某些部門，采用由工作人員攜帶前端設備，如軍隊的偵察人員，消防部門的消防和搜救隊員已及公安部門的刑偵隊員等，工作人員采用背負發射前端設備，將信號從各種現場（建筑物內，街道，廣場，戰場等）傳到后方的指揮車或者直接傳到指揮中心，這種應用方式主要是受到發射機功率的限制，因為由人員攜帶的設備在功耗和功率上都必須降低要求，對發射機的供電和天線的長度以及設備的體積和重量都要綜合考慮，因此，傳輸距離較短，在同一條街道（同一平面），我們通過測試得出的傳輸距離一般在有阻擋情況下可以達到一公里以上，無阻擋情況下可以傳輸5公里以上。

車到車；

    車到車方式，一般在軍隊和公安等部門使用比較廣泛，由于發射前端安裝在機動車上，從而能夠保證有正常的供電系統，可以在機動車上使用大功率發射機，從而提高傳輸距離，無阻擋情況下，在同一平面的街道上，車到車之間的傳輸距離可以達到30-50公里以上，有阻擋情況下，最小傳輸距離可以達到20-30公里。

     車載接收系統可以使用帶升降桿和高增益全向天線結合的方式，接收天線的高度越高，傳輸距離越遠，因此，車載接收系統使用車載天線也要盡可能的使用高增益天線，并盡可能使用大型車輛及升掛設備。

車到指揮中心；

    車到指揮中心，一般指的是發射前端安裝在機動車上，而接收系統安裝在指揮中心，這和車到車方式類似，但由于接收系統安裝在指揮中心，也就有條件安裝在比較高的位置上，這樣，其覆蓋范圍大大提高，如果安裝接收天線的高度達到100M,則在有阻擋的情況下，SPY-400M或移動式SPY-400S型無線高清晰度視頻實時傳輸系統能夠傳輸30-50公里，如果高度達到200米，則可以在有阻擋的情況下傳輸50-100KM以上，而在無阻擋的情況下，可以傳輸50－100Km遠，車到指揮中心這種工作方式，適合在大、中型城市使用，也可以作為一種中繼方式使用，這種用法適合公安、消防指揮車等等的應用。

全城聯網覆蓋（移動基站覆蓋方式）

    所謂全城聯網覆蓋，在前面的傳輸網絡結構已作介紹，一般全城聯網覆蓋有一發多收網絡結構和多發多收網絡結構，適合大城市、特大城市的無線移動視頻監控，下面我們以一發多收這種網絡結構來詳細介紹這種應用方式，而多點對多點的聯網覆蓋方式是在一發多收的聯網覆蓋方式上疊加多各頻點發射設備而組成的。

    假設某各大城市公安部門使用SPY-400M或移動式SPY-400S型無線高清晰度視頻實時傳輸系統作為應急指揮系統的輔助裝備，用于“110” 指揮中心，將各個區域的重大事件的實時視頻傳回到市指揮中心，提供給市局領導決策指揮，該城市管轄區域長30公里，寬10公里。這個城市現代化程度非常高，高樓大廈多，居民區密集，樓房間距小，而且希望一期覆蓋范圍能達到70％，主要干道和主要商業區覆蓋范圍能達到90％。因此，我們建議該市局一期工程采用一發多收全城覆蓋方式，而二期工程采用多發多收的全城覆蓋方式。

    首先，我們選取該市主要商業中心和重點路段，根據該城市制高點的分布情況，分為方圓半徑為2－5公里不等的6個覆蓋區域，樓群集中的商業區覆蓋范圍為3公里，一般居民區和工業區覆蓋范圍為5公里，6個區域架設6個全向接收系統，系統接收回來的圖像通過三路2M數據專線，使用我公司的視頻服務器或微波方式發回到市指揮中心，當市局的通信指揮車到達A區時，在市局的指揮中心在4公里范圍內能直接收到指揮車發來的視頻，而A區的接收基站也同時收到指揮車發來的視頻信號，并通過微波自動傳回到指揮中心，當車開到F區時，F區的基站接收到指揮車傳來的視頻信號，市指揮中心收不到指揮車的信號, F區接收的信號通過2M數據專線將視頻信號自動發送到市指揮中心，這樣，指揮車到那個區域，均通過本地的SPY-400M或移動式SPY-400S型接收基站中繼到市指揮中心，從而達到了全城覆蓋的功能。這種方式，類似我們日常使用的手機信號自動漫游功能。由于接收機的成本較低，因此，基站建設費用較低.