摘 要 为了能对环境复杂恶劣的各种基建现场进行远程监控，我们采用了5.8 ghz频段的高速无线以太网网桥，连接基建现场与监控中心，并对有线网络和无线网络进行了综合系统组网，通过mpeg4视频图像压缩技术以及点对点无线传输技术实现了远程视频监控，并通过采用有线对等加密算法实行了视频信号的128位加密，保证了视频信号在传输过程中的安全性和清晰、流程度。经测试，本远程监控系统具有组网简单灵活、安装方便、低成本、高稳定性等特点。
　　关键词 无线网桥通信技术；远程监控；应用
　　中图分类号：tp277 文献标识码：a 文章编号：1671—7597（2013）051-075-02
　　当下，我国的各种工程项目和基建项目越来越多，要加强对现场的管理和指挥，除了制定合理的管理措施和组织安排工作之外，还需通过远程监控技术来对现场进行实时视频监控，以便管理人员对现场进行更好的监督和指导，这也是目前做好各种工程的安全管理工作的重要任务。随着无线网桥通信技术逐渐进入实用化，并逐渐在国内和国际范围内的通信领域得到了广泛的应用，特别是在条件不利于敷设通信电缆的地方的远程监控，无线网桥通信技术更是能够充分发挥其无可比拟的优势：安装简便灵活、工期短、经济、可靠等。
　　在项目建设初期，现场条件往往会比较恶劣，不利于建设数据通道，因此要使用有线监控设备就显得非常困难，需要长时间大工程的基础准备工作，而采用无线网桥通信技术就可以很好的解决铺线难的问题。5.8 ghz无线宽带接入技术安装简便、设备的成本低并具有较高的空间传输速率，完全可以满足数据、语音、图像等业务的多路同时传送。Www.11665.coM因此，我们设计了5.8 ghz无线系统来实现对基建现场的远程监控。
　　随着科技的发展，无线宽带接入技术也变得越来越成熟。以5.8 ghz频段为传输通道的高速无线以太网桥为例，其网络结构支持点对点以及点对多点传输，通信距离最远可以达到
　　120 km。其在空中的传输速率最高可以达到300 mb/s，这些条件都可以很好的实现对项目建设现场的数据、声音、图像、监控视频的传输。同时，通过对传输数据和信息采用无线网桥专用加密技术，极大的提高了信号的安全性和保密性，并通过ofdm正交频分复用技术大大提高了数据传输的抗干扰能力和稳定性。无线网桥可以将没有网络的“最后一公里”点位与因特网或其他局域网、城域网远程连接在一起，用户即可以通过没有距离限制的远端电脑来对惊恐系统机型实时监控管理和控制。在本文里，我们对无线远程监控系统进行介绍，这个系统是基于5.8 ghz频段高速无线以太网桥进行工作的。通过将先进无线技术和mpeg4视频压缩技术的相互结合，开发了基于建设现场的无线远程监控系统，实现了对基建建设项目的远程监控，并同时可传输现场的语音、数据等业务。
　　1 概述
　　无线网桥是用来连接几个或者多个独立网络的无线互联设备，这些独立网络可以是有线局域网，也可以是无线局域网等。这些网络，它们只要处于无线网桥的连接范围以内，都可以通过无线网桥进行相互连接，从而实现来自不同网络之间的信息传递和共享。根据目前无线网桥技术发展状况，其所支持的网络连接距离根据设备性能的不同，有几十米、几百米、几千米甚至远达几十千米不等。下面是无线网桥主要的一些作用：
　　1.1 提高网络的扩展性
　　顾名思义，局域网就是局限在某个区域以内的网络，具有一定的局限性，包括地域的局限性、信息获取和共享的局限性等。通过利用无线网桥，就可以和很远距离之外的局域网、城域网或者是互联网进行连接，从而突破地域限制，实现网络的扩展，丰富网络数据和信息资源。一般说来，如果不同网络之间的距离在无线网桥支持的距离以内，都可以利用无线网络来进行网络的连接和扩展。
　　1.2 提高信息传输速度和安全性
　　不管是有线局域网还是无线局域网，其宽带是固定的，因此其性能会随着连接使用网络设备数量的增多而下降。而利用无线网桥来对局域网进行网络分段，就可以限制一些网段因为传输大量没有用的信息而占用过多的网络宽带，为网络“减负”，减少网络堵塞的状况，从而大大提高信息传输的速率。通过对无线网桥进行相关的加密配置，建立安全访问限制，即可避免无关用户访问网络，也可提高信息传输过程的安全性。
　　无线网桥有点对点、点对多点以及中继连接这三种工作方式，适

用于城市中复杂环境的通信，也可以用于户外的临时组网，但如果遇到比较高大的山峰或者建筑阻挡，就会降低通信的质量和效率，甚至导致组网困难、组不了网等。无线网桥是通过高增益天线来实现无线网络通信的，其传输功率并不比有线网络低，而且可以实现超远距离的传输，据有效试验表明，无线网桥的传输距离最远可以达到120 km。一般一对12dbi的定向天线能够实现2 km之间的点对点连接，一对27dbi的天线则能够实现20 km以内的点对点连接。
　　2 无线、有线局域网互联的系统结构
　　就目前来说，高传输速率再加上移动计算能力是局域网发展的两个主要方向。为了实现信息传输速率的提高，目前正在加快aim局域网和快速以太网等技术的发展，而且取得了很好的成果；对于移动计算能力，是指可以在保持网络通信不间断的前提下支持网中漫游的一种技术，是无线局域网的相关技术。因为无线局域网的传输媒体一般都是无线电或者红外线，因此具有较强的可移动性和灵活的组网方式等优点。在局域网的实际应用中，一般要将无线局域网和有线局域网连接起来，从而实现有线局域网高速稳定以及无线局域网可移动性的结合。要实现无线和有线局域网的连接，就需要一个“网桥”，这个网桥可以完成无线局域网和有线局域网之间的协议转换，以及数据包的传输转发等功能。我们通过下图就可以很好的理解无线局域网和有线局域网之间的互联关系。
　　图1为是一个局域网的机构框图，表示了两个互联局域网的一种组网关系。从图中我们可以看出，无线局域网具备几个可移动的终端。无线局域网以无中心对等式结构为网络拓扑结构，各个移动端需要配置无线适配卡才能组建一个无线局域网。图中的有线局域网则是我们生活中比较常用的以太网，以太网的网络拓扑结构为总线式，采用了csma/cd总线式媒体访问控制协议。图中我们还看到一个ap（access point），这是一个无线网桥接入点，通过这个接入点就可以实现无线局域网和有线局域网的互相连接。 　3 基建现场的监控设计
　　远程监控为人们带来了许多便利，也在人们的工作和生活中发挥了重要的作用，因此得到了广泛的引用，例如在防盗方面的监控、防火防灾方面的监控、公路路面的监控等。同样，对于基建现场来说，也要用到远程监控，但是由于经常会遇到许多不利的条件，往往需要较长的工期和较大的工作量才能完成有线远程监控系统的组建。无线远程监控的方式比起有线远程监控则要灵活简便的多，它只需要选择一个比较高，附近没有高大山峰阻挡，通达性比较好的地方，然后安装无线设备，设备架设好之后就可以采集现场的图像信息，然后通过无线网桥进行数据传输。在这里，我们进行了一个实例试验，选择了一个变电站，并在该处组建了一套远程监控系统，对其施工现场进行远程监控。由于该场地的条件不是很好，因此我们利用了比较先进的摄像机技术，实现了恶劣环境下高质量视屏图像的采集，在这个过程当中，最重要的一点，是我们通过5.8 ghz频段的无线网桥，实现了监控主机和远程监控网络的互相连接，从而通过远程监控网络来对变电站的施工现场进行监控、录像，并通过无线网桥通信技术实现数据信息的传输，以及对监控设备的远程控制。通过无线远程监控系统，监管人员就不必奔走于各个基建施工现场，通过利用电脑上的web网页浏览器或专用图像软件就可以实现对施工现场生产情况的监控，掌握现场情况，做到不用出门也能对现场了如指掌。同时，如果基建现场发生事故，通过无线远程监控就能快速掌握现场情况，并及时指导现场采取有效措施来解决相关问题。通过无线远程监控，实现了对变电站工作情况以及施工环境的综合监控、督导、分析以及查看，从而有效地提高了对基建现场的综合管理。图2为基建现场的视频监控网络图。
　　3.1 无线网桥
　　本远程监控系统采用radwin 2000c系列室外无线网桥，radwin 2000c的现场和监控站点均包括了两个部分，一是室外主设备单元，二是室内供电设备单元，这两个部分是通过网线进行连接。radwin 2000c室外无线网桥是一个高速无线以太网桥，可以在4.9 ghz到6.0 ghz频段上工作，根据需要选择合适的工作频点。radwin 2000c室外无线网桥支持点对点传输以及点对多点传输。称其为高速无线以太网桥，则表明了其数据传输的速率必然会很高。据可靠计算，radwin 2000c室外无线网桥在空中的数据传输速率最高可以达到300 mb/s，

可以和单向传输速率为200 mb/s的以太网相比。同时，radwin 2000c无线网桥采用ofdm技术，采用智能天线技术，可选用mimo和diversity天线模式或单天线工作模式，另外还拥有频谱扫描能力，在复杂的无线环境中，可以根据频谱扫描结果选择合适的工作频点，最大程度降低其他无线电设备引起的干扰。
　　3.2 监控视频
　　不管是无线传输通道还是有限传输通道，他们都具有一定的管带，因此如果不加分析和处理去利用有限的宽带，就会大大降低信息传输通道的利用率。为此，我们采用了比较先进的mpeg4视频压缩技术，对视频信号和图像信号进行了压缩，从而减小了数据的宽带占用量，节省了宽带资源，提高了其信号传输的利用率。
　　3.3 网络管理
　　以无线网桥通信技术为基础组建的无线远程监控系统，可以通过本地pc平台对整个监控系统进行网络管理，通过无线网桥和现场设备相连，从而实现对现场的实时监控、对系统的性能检测、查看现场的监控录像等。这些主要是用于对系统的开通和测试，以及对现场的查看，以便对设备实现本地或者远端的管理。利用radwin 2000c无线网桥以及铁越视频处理单元专用网管软件，连接到无线远程监控网络，就可以利用本地pc平台来对远程设备进行控制和管理，从而实现无线远程监控远程管理。
　　4 结束语
　　我们通过对某实际基建现场无线网桥远程监控系统的组建来分析了无线网桥通信技术在远程监控系统中的应用，试验表明，在环境比较恶劣的地方，不适宜架设通信线缆，可以采用无线网桥的方式来解决对现场的远程监控问题。无线网桥远程监控技术具有安装简便灵活、设备成本低等许多优点，可以为工程节省许多建设费用和维护费用，完全可以满足监控系统对于数据和图像的传输要求。在这里，无线技术作为有线技术的后备和补充方式，其广阔的市场需求代表了新宽带技术的发展趋势，其技术也在这种驱使下不断走向成熟。相信在不久的将来，无线网桥通信技术必定会在远程监控系统以及其他各领域中得到更广泛的应用。
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