网络监控系统设计方案（无线监控系统方案 旅游风景区无线监控系统设计方案）

本文目录

• 无线监控系统方案 旅游风景区无线监控系统设计方案
• 校园网络监控系统的设计与实现_简单的校园网络设计和实现
• 教你认识无线视频监控系统方案
• 工厂无线监控方案的厂区无线监控系统方案设计
• 监控的设计实现
• 监控系统设计方案

无线监控系统方案 旅游风景区无线监控系统设计方案

  导读：为给每一位旅游者提供一个美好的休闲娱乐环境，采用稳定可靠的无线视频监控系统可以实现对各个景点安全、科学、有效的管理，对旅游区现场实施全天候、全方位 24 小时监控及人员流动的记录，达到加强现场监督和安全管理，提高服务质量的目的，使工作管理更加规范化、科学化、准确化、智能化、信息化，为旅游区安全工作做好有力保。

　　无线监控系统行业概述：

　　随着现代社会经济的不断发展，人们生活水平不断提高，旅游风景区逐渐受到人们的关注，给人们提供了休闲、娱乐的好场所。

　　但旅游区的安全隐患也给人们 带来了一丝忧虑。特别是假期时间由于旅游人员流量大、车流量多，所以为旅游区内安全防范带来很大难度。当前的安全管理工作全部由旅游区管理人员完成，人员配备及工作量无法在短时间解决。

　　为给每一位旅游者提供一个美好的休闲娱乐环境，采用稳定可靠的无线视频监控系统可以实现对各个景点安全、科学、有效的管理，对旅游区现场实施全天候、全方位 24 小时监控及人员流动的记录，达到加强现场监督和安全管理，提高服务质量的目的，使工作管理更加规范化、科学化、准确化、智能化、信息化，为旅游区安全工作做好有力保。

　　无线监控系统方案

　　景区景点比较分散，范围广、距离远。组网一般按照景区划分，采用多级分布式。

　　一些景区往往地处郊外，周围没有可以利用的电线，因此设备的供电问题尤为突出。一般建议用户选择无线设备的架设地点时，尽量选择离电线距离较近，以便取电方便。否则建议用户采用太阳能供电方式。在采用太阳能供电方式时，首先，要选择专业太阳能电源公司的产品;其次，太阳能供电系统最少要保证在阴雨天，能给每一个监控点的前端所有设备提供 24 小时的电力。

　　对于偏远景区，需要架设铁塔。铁塔的安装：由于一些景区地处效外，因此监控系统多数架设在山头，所以铁塔不必太高，其实际高度只要高过山顶的树木就可以了。铁塔的强度要好，否则在变焦镜头的焦距变到最大时，图象会产生晃动现象。铁塔的接地要求非常严格，要严格安装专业接地标准实施，接地电阻不大于 10 欧姆。

　　一般前端监控点设置在景区的制高点，防雷措施要到位，最好选用内置避雷的无线设备，以防止无线设备遭受雷击。 Alvarion 产品仅需要将设备的接地端与塔的避雷线相连接即可。

　　根据景点的增加，需要随时架设监控点，无线设备要便于安装、调试。

　　一些景区位于城市环境，干扰较严重，要求无线设备抗干扰能力强。

　　景区除物联网视频监控业务外，还需要单向语音传输，便于监控中心向监控点景区广播各类信息。因此应该采用支持语音的物联网视频编解码器。

　　无线监控系统方案特点

　　1.安全性和可靠性，硬件支持WAPI、WEP64/128、TKIP、CCMP，安全性非常高。

　　2.可管理性，采用集中管理的网络架构，实时监测监控运行状态及监控内容，并可通过数据中心对下位机进行远程设置。操作系统可以远程通过INTEL升级。

　　3.安装使用灵活，减少网络建设成本。采用Wi-Fi无线接入技术，由于不需要铺设有线线路，有效的扩大监控范围。

　　4.传输速率高。支持QoS，保证高品质无线传输，速度可达1Mb/s，能够稳定传输流媒体视频及图片。

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校园网络监控系统的设计与实现_简单的校园网络设计和实现

　　摘 要： 在校园网络的具体应用中，监控系统提供主要的技术支撑。监控系统是任务调度、资源分配、性能调节的基础，其具有较强的数据监测能力和数据分析能力，为中间层的中间件、系统组件等提供基础数据信息。针对大学校园网的监控需求开展研究，设计和实现校园网网络监控系统，系统设计可以动态设置多层虚拟监控域，并对网络的监控区域进行分区监控。
　　关键词： 校园网络：监控系统；管理；设计
　　在校园网络的应用范围里，其自身具有较多的特点，如校园网的速度快、规模大，难于管理；计算机系统管理也相对复杂，涉及的层面较多；用户群体包括学生、老师等，尤其是学生群体具有一定的活跃性，在管理过程中必须予以相应的监控和管理；校园的网络环境必须具有开放性，这就给网络管理增加了难度；在管理费用上，由于学校的主要投入都应用于教学和师资建设，因此在这方面的管理资金有限；在网络中的盗版资源泛滥，难于统一和整合，也给整个校园网带来了诸多安全隐患等等。
　　基于以上问题，我们需要建立先进、科学的校园网络监控系统，保证系统可扩展性、安全性的同时，接受计算机高速发展以及计算机数量呈几何数字增长所带来的严峻挑战。本文的研究首先详细分析了校园网络的特点，同时剖析了目前网络监控系统的科研现状，并给出了层次分域监控系统的系统设计。本文最后通过实验方法，对监控系统的有效性进行理论验证，并给出系统的总体评价。
　　1 相关研究
　　1.1 校园网网络的特点
　　校园网网络的特点主要包括：网络资源具有集中性的特点，但在地理位置上却具有一定的分布格局；校园网的网络所覆盖地理范围相对较大，网络部署规模具有多性；校园网具有多级管理域，且用于大型科学计算的计算需求很多；一般校园网都是建立在CERNET平台上，网速快，可校外网的网速大多受到一定的约束；在逻辑结构设计方面，其结构虽然不十分复杂，可在设计过程中需要注意其异构性、动态性的特点。
　　1.2 校园网网络监控系统
　　目前，基于校园网网络监控体系结构GMA（Grid Monitoring）
　　在很多网格监控系统已经作为一种业内标准被广泛采用。GMA网络监控体系结构主要建立在“生产者消费者”模型的基础之上，通过此模型为网络提供一种网络监控系统能够实现互操作的系统体系架构，同时还可以给出系统的整体解决方案。在基于GMA的系统框架里，监控系统方案主要分为两个发展方向：即基于关系网格监控结构的R-GMA（Relative-Grid Monit
　　oring）以及基于层次结构的GLOBUS MDS。目前，在国内的很多相关研究，科研成果主要有GMA-C监控系统、GRIDMON监控系统等。这些监控系统均实现了树状结构的网络监控系统，在基于LDAP目录服务的框架内，将系统的动态信息、静态信息统一整合到LDAP目录中，并通过中间件技术解决校园网的接口问题，通过组件技术解决校园网络的网络安全问题。
　　采用集中式的存档管理是监控系统自身的特点，校园网中的节点数目相对较少，而将大量的监控数据信息暂存在数量相对较少数节点上，其必然降低了各个节点的网络传输性能和系统吞吐量。而且，现有的成型的监控系统中不具备可视化的操作界面，校园网络十分复杂，管理任务艰巨，因此完全不能满足校园网络的管理的基本需求，不能实现校园网络的人性化管理。基于校园网络环境的背景复杂，监控系统缺乏针对校园网络的通用监控平台来保证网络管理的正常运行。
　　2 校园网监控系统的设计与实现
　　2.1 监控系统的总体架构
　　在地理上与组织上，校园网网络资源普遍具有分布性和动态分布的特点。网络的“动态”和“分布”不等同于网络的无序划分，实际上很多网格资源都能够进行划分，划分后形成多个资源域，将每一个资源域进行独立划分后，由同一个组织管理网络资源组成，也可以有地理上相近的组织管理资源组成。一般情况下，在校园网络里，一个资源域由某一个实验室的监控设备构成，通过实验室集中对网络进行维护与管理。
　　在校园网络监控系统的设计中，按照监控目标所属的不同资源域的不同，节点中数据的暂存和整个网络的监控对象，按自上而下的方式被划分成若干区域，通过对这些区域进行集中、统一的管理，可以实现整个校园网的网络监控。监控系统的整体结构的划分也对应这种模式，将其划分成若干个可自治的本地资源域（LRD），每个资源域中配置有监控设备，由本地数据库、监控代理SMA（Sub Monitor Agent）和RAM（Resource Adaptor Middleware）三者构成。
　　在地理上或组织上层面，多层虚拟监控域包含了所有的资源域，且通过监控管理，可以对VMR监控范围进行调节。其中，S-VMR（即中心监控域）主要负责存储校园网全局网络数据，并对这些数据进行监控；而Portal主要负责从S-VMR中提取数据，并以图表形式进行显示后集中在客户端中进行发布；Unregister Agent（UA）和Register Agent（RA）同全局LDAP服务器按需求不同划定不同的监控范围，并交互实现VMR的注册操作和注销操作。
　　2.2 模块设计与实现
　　2.2.1 RAM设计
　　系统的RAM主要对信息收集处理模块和资源组管理模块（ICH和RGM）进行统一封装操作，并采用不同的策略和实现机制进行监控系统的模块化设计，以实现系统中间件的策略管理，保证系统的可扩展性和可移植性。
　　其中ICH（IMORMATION Collection Handling）模块主要实现网络传输数据的收集和处理，针对的目标是集群内的所有管理主机节点的粒度相对较细的数据。通过Socket传输模式，将监控信息定时、快速地传送给RGM（Resource Group Management），接受信息后对请求进行处理操作。
　　监控过程主要通过子进程实现，而子进程一般通过守护进程派生出来。校园网网络资源信息的类型有诸多种类，针对获取方式的不同，信息采集采用get Message()方法，而系统的子进程采用get Process()方法，对不同的集群提供的一整套统一的外部接口，通过对接口的调用实现监控信息的集中调用和数据的集中管理。在安装LSF以及安装DHPQ集群系统的计算机资源中，通过其提供的外部接口命令可以获取主机运行状态、主机数目等系统信息参数。
　　2.2.2 域监控器Monitor的设计
　　域监控器Monitor的设计主要在LDAP中展开。首先，监控系统在第一时间获取校园网网络环境中监控域主机的网络地址（IP地址），并通过定时传输的方式，由Monitor域监控器向静态Agent组件等中间件发送监控请求，请求对监控节点数据进行监控；其次，进行具体操作，如VMR注册、VMR注销，网络资源信息的获取等，所有操作均通过Agent组件动态调用的方式实现监控数据的处理。域监控器设计的开发平台采用IBM Aglet，基于Java语言的进行程序设计，本系统中设计和实现了多种Agent，可以实现不同的校园网络的监控需求。如下表1所示。
　　系统设计需提供了容错保障机制，保障机制主要分为数据库连接故障处理以及集群故障的处理，通过设置故障标志位（SQLLS Wrong，XXLS Wrong）的方式进行故障的排错操作。
　　3 系统总体测评
　　本文设计的校园网网络监控系统其系统目标是实现校园网网络资源的动态、科学管理，并对节点的数据进行分布式监控。系统的监控性能和监控指标均较高，其具有以下3大特色：
　　1）本监控系统对“域数据”公告服务进行统一的维护和管理，满足监控系统的低侵扰性原则，同时减了受控资源的额外开销。
　　2）设计过程中引入分层监控模型，将网络中各个计算节点进行分区域监控，并通过可变粒度划分建立与之对应的树状关系的VMR逻辑结构，通过LDAP提供的目录层次服务，实现局部监控与全局监控的物理隔离，有利于增强网络监控信息的管理，同时方便对监控服务进行扩展。
　　3）系统引入了动态Agent技术，设计实现了多种Agent，其可以对局部监控范围方便、灵活地进行动态更改，并可以自定义VMR。有效过滤校园网中的数据信息，并提供多种定制服务管理。
　　参考文献：
　　.农业网络信息，2006.
　　.数字技术与应用，2012（3）.
　　作者简介：
　　林景升，沈阳理工大学计算机科学与技术专业毕业，辽宁职业学院信息中心技术人员，多年从网络管理与运维、系统监控管理等工作，有较强的专业实践能力。

教你认识无线视频监控系统方案

一、市场趋势
随着无线通信技术的日益发展，传输带宽不断提高，通信终端的实时信息处理能力飞速增强，无线多媒体应用日渐成为业内关注的焦点，也成为人们的必然需求。其主流应用之一是便利、灵活的无线实时视频监控系统，如无线家庭防盗、汽车监控等。基于多种无线传输手段的移动视频监控以其特有的灵活性已成为视频监控新的发展方向。 无线化视频监控包括两方面内容：一是监控中心的移动。通常情况下，被监控对象或是摄像机往往是固定的，而作为监控系统的使用者(监控中心)则可以是动态的。二是视频监控网络的无线化。当监控点分散且与监控中心距离较远，或被监控对象不固定时，利用传统有线网络的视频监控技术，往往成本高且难以实现。
二、无线视频监控的显著优势：
灵活性高 城市交通路口具有分布范围广、地理位置分散的特点。采用有线网络缺少灵活性，必须尽可能地考虑未来发展的需要，这就必须预设大量利用率较低的信息点。而无线网络建成后，在无线信号覆盖区域内的任一个位置架设无线终端站，就可以实现网络接入，具有很高的灵活性。 扩展性强 当需要增加业务点时，无需进行大面积的网络改造，只要增加或减少被监控点的无线设备，就可以完成被监控点的增加或减少。 安装施工方便 使用无线网络，避免或减少了网络布线的工作量，又不破坏原有环境设施，具有施工周期短，性价比高的特点。 可实现快速覆盖 无线网络系统最大的优势是能够实现快速覆盖。采用点对多点无线通信方式，一般只需要安装一个或多个无线中心站设备，就可建立覆盖整个城市区域的宽带无线接入网络系统。
三、无线视频监控方案说明
以才茂通信科技的3G/4G无线视频监控系统为例，其包含三大部分：监控前端、运营中心和远程访问。 监控前端 作为智能安防解决方案，才茂通信的3G/4G无线视频监控设备集成支持包括智能传感 器：入侵探测、接近、遮挡、环境温度湿度、烟雾、气体检测等现场监控告警处理。应需而 动，特别适用于环境检测、车载移动、消防通道、综合报警点等视频监控领域。 运营中心 流媒体服务器与资源进行认证/同步，实时更新需要转发的视频监控点信息；实时响应 视频查看请求，并从视频监控点获取实时码流；汇报视频监控点的在线状态、音视频流转发 状态、流媒体服务子系统的运行状态。 录像服务器可以实时更新需要录像的视频监控点信息；汇报视频监控点的录像状态、录 像服务子系统的运行状态；录像功能；对视频监控点进行录像策略配置；从流媒体服务系统 提取码流进行录像；支持第三方录像指令控制。 资源服务器用于管理前端设备，配置服务层相关服务、相关权限管理与策略管理；GIS 形式直观查看相关设备，查看视频信息、报警信息、动环信息、录像资料等。 报警服务器用于获取前端报警主机报警信息、动环信息，依据报警策略做出相应报警联 动。UPS即备用电源，用于保护服务器，防止因断电引起数据中断及丢失。 远程访问 远程访问端包含中心监控台、PC电脑端和手机平板等移动设备端，具有监控服务、系统 远程查看与控制服务、短信报警服务及移动设备端查看服务等。

工厂无线监控方案的厂区无线监控系统方案设计

本套视频监控系统主要是由摄像部分、无线视频传输部分、显示和记录部分、远程控制管理以及电视墙显示部分组成。 无线监控就是指不用布线（线缆）利用无线电波来传输视频、声音、数据等信号的监控系统。
无线监控的优势：
1）、综合成本低，性能更稳定。只需一次性投资，无须挖沟埋管，特别适合室外距离较远及已装修好的场合；在许多情况下，用户往往由于受到地理环境和工作内容的限制，例如山地、港口和开阔地等特殊地理环境，对有线网络、有线传输的布线工程带来极大的不便，采用有线的施工周期将很长，甚至根本无法实现。这时，采用无线监控可以摆脱线缆的束缚，有安装周期短、维护方便、扩容能力强，迅速收回成本的优点。
2）、组网灵活，可扩展性好，即插即用。管理人员可以迅速将新的无线监控点加入到现有网络中，不需要为新建传输铺设网络、增加设备，轻而易举地实现远程无线监控。
3）、维护费用低。无线监控维护由网络提供商维护，前端设备是即插即用、免维护系统。
4）、 无线监控系统是监控和无线传输技术的结合，它可以将不同地点的现场信息实时通过无线通讯手段传送到无线监控中心，并且自动形成视频数据库便于日后的检索。
5）、 在无线监控系统中，无线监控中心需要实时得到被监控点的视频信息，并且该视频信息必须是连续、清晰的。在无线监控点，通常使用摄像头对现场情况进行实时采集，摄像头通过视频无线传输设备相连，并通过由无线电波将数据信号发送到监控中心。
传送内容
每一个监控点需要向监控室方向传送的信息内容,即除了要求传送图像信息外,是否还需要传送声音信号，无线指令控制（云镜控制）以及其它数据信息。
工作方式
在无线监控系统中,图像系统一般采用一对一工作方式或称为点对点工作方式,即一台发射机对应一台微波接收机,10个监控点需要10台微波发射机,同时在接收端需要10台微波接收机.这主要由系统图像的显示方式决定的。
对于控制系统而言,一般控制主机只有一台,如一台硬盘录像机或一台矩阵,而解码器则有多台.所以,控制系统一般工作在一点多址模式下,无论你有1个监控点,还是100个监控点,遥控指令发射机只需要一台,而遥控指令接收机的数目则取决于需要控制云台、镜头的数量。
无线传输部分是系统的图像信号通道。本无线传输系统由两大部分组成：无线微波视频传输系统和无线指令控制系统。 无线微波视频传输系统：是用来传输视频的，把摄像机采集的图像通过无线微波传输到监控中心。无线指令控制系统：如果需要控制球、云台、镜头，就需要用到无线指令控制系统。这种监控方式图像非常清晰，没有延时，没有压缩损耗，造价便宜，施工安装调试简单，适合一般监控点不是很多，需要中继也不多的情况下使用。
无线微波视频传输系统：
近距离：前端监控图像由HD-680微波发射机调制后通过天线把微波信号发射到监控中心，监控中心接收天线接收到的微波信号，通过HD-680RX微波接收机解调后直接输出图像信号到监视器。（详见图片）
远距离：HD-630系列无线微波传输监控系统原理图：
无线指令控制系统：
近距离：无线指令控制部分的监控中心由指令控制天线、HD-2080无线指令控制发射机、控制键盘/硬盘录像机/矩阵，前端由HD-2090无线指令控制接收机、指令控制天线组成。（详见图片）
远距离：HD-2050系列和HD-2060系列无线指令控制系统原理图：
无线设备的防雷措施
对于一般建筑物来说，避免雷击的方法主要有：
①疏导，即将雷云中的电荷疏导至大地 ，从而避免直接雷击或感应雷击电流流经被保护的建筑物或设备，从而使这些建筑物或设备免受雷击。
②隔离，即将雷电信号和被保护物隔离开来从而避免雷击。
③等位，即将铁塔地、工作地、建筑物的公共地等置于同一电位。
④消散，即释放出异性电荷和雷云中的电荷进行中和，从而阻止雷电的形成。根据以上雷击通信设备的途径，结合建筑物避免雷击的方法，具体到一个无线电通信工程的防雷设计来说，其主要的防雷措施有以下几种方法。
安装避雷针或避雷装置
大部分无线设备的防雷措施，主要是在通信塔上安装避雷针，这种方法经济、简单，但要严格按照以下要求进行安装。避雷针应当装在高于天线尖端数米，避雷针与天线之间应有一定的间隔，以防止由于避雷针的存在而损坏天线的辐射图形影响通信效果。一般的做法是避雷针成为天线塔体的主杆，通信天线却装在避雷针外缘大约15个波长以外。避雷地线的直流通路的电阻要求足够低，一般为10～50Ω，由于雷电浪涌电流较大，频谱较宽且持续时间短，因此要求必须有尽量小的电感量。地线不能用扁平编织线或绞合线，因为这种线电感较大，不利于泄放雷击电流，且容易被腐蚀。要尽可能使用3毫米以上的实心导线，且最好是相同的金属材料。为了增大地表层的泄放面积，可采用埋设有一定间隔的多根接地体，且相互焊接。如在建筑物的四周以1至2米的间隔埋上10根左右的铜管，并把它们焊接起来。
在通信塔上安装避雷针虽然经济简单，但却难做万无一失。对一些重要的通信工程来说，可以考虑安装放射性避雷装置。放射性避雷装置可以说是目前世界最先进的防雷保护装置之一。放射性避雷装置的关键部分是放射源，它能连续自行发射α粒子，使周围空气电离产生大量电子。在雷电场的作用下这些电子不断加速，对空气产生连锁的多极电离或雪崩电离，形成与电场强度成正比的电子流，这时产生的由放射源指向雷云的电离通导会永不间断地中和及释放空间电荷，把已有的低电场消除掉，把可能形成的高电场降为低电场，从而有效地防止 发生雷击，起到显著的消雷作用。这种放射性避雷装置的防护面积较大，其半径大约为260 米左右，且安全可靠对人身无伤害。
安装避雷器
除在通信铁塔上安装避雷针或避雷装置的同时，还要注意消除感应雷击，其通常的做法是在天馈系统中安装避雷器。
在天馈系统中安装避雷器时要注意以下方面的问题。一是避雷器的接地端必须与地可靠连接，接地电阻不得大于5Ω，否则将影响防雷效果。二是因避雷器存在一定的插入损耗，对于天线辐射信号的强度造成了一定的影响，同时还要注意驻波比的变化，一般要求天馈系统的驻波比小于或等于15。三是安装通信天线时，天线支撑杆要与铁塔可靠连接，连接电阻等于零。馈线应从铁塔内部垂下，并每隔一段距离用铜丝与铁塔固定。对重要的通信工程而言，除在天馈系统中安装避雷器外，还要注意供电系统的防雷，一般的做法是在变压器和配电房安装避雷装置。
设均压带
沿通信设备机房屋顶的四周敷设均压带，并用两根以上的引下线与围绕通信设备机房敷设在房外的水平闭合接地带相连，房外的水平闭合接地带与通信设备接地网之间至少有两根以上连接。这样做的目的，是使所引下的雷电流发散均匀，减少可能出现的感应过电压。
自然接地体
在现代高层建筑物内，利用建筑物钢筋混凝土的钢筋作为接地体，以及利用供排水用的金属管道作为自然接地体，其地网的面积是相当可观的，利用其引雷入地，既可大大削弱闪电侵入时的瞬变电磁场，又可作为金属屏蔽削弱电磁脉冲的入侵，这时采用共地运行方式比分地运行方式对人体和通信设备的安全保障更为有利。接地电阻要求小于或等于1Ω。
在非钢筋混凝土的建筑里，应采取分地运行方式，接地装置间的相互距离一般为20m以上，接地电阻可视实际情况按2～10Ω考虑。
合理布置各类接地
通信设备的接地系统一般可分为：防雷保护接地、交流电源工作接地、安全保护接地、直流工作接地系统等。屏蔽防雷措施目的是阻挡空间电磁波感应、过电压以及磁场能量侵入被保护的通信设备，起到抑制、消除电磁场的干扰和危害。总之，由于雷电过电压造成的通信中断、计算机网络瘫痪、设备损坏等事故时有发生，给国民经济造成极大危害。通信设施的雷电过电压及电磁干扰防护，是保护通信线路、设备及人身安全的重要技术手段，是确保通信线路、设备运行率不可缺少的技术环节，是通信网建设及运行管理工作的重要组成部分。 根据GB50057—94《建筑物防雷设计规范》、JGJ/T16—92《民用建筑电气设计规范》的有关规定，对控制室内所有设备的接地极和设备金属外壳进行接地处理。接地的具体处理方法是：从共同接地体的接地干线上引一条支干线到中心机房，在机房安装汇流铜排，电源接地、防静电接地、防雷接地和设备外壳接地各单独引接地导线到接地铜排，牢固连接，以保证电气设备和人身的安全。

监控的设计实现

简介
监测站的设计与实现是整个无线远程监控系统研制开发的重点，监测站对信息数据处理的能力和精度将影响整个系统的最终性能。在整个开发过程中，监测站的设计是工作量最大、所需时间最长的一部分。监测站处于工作现场，只完成数据的采集、处理和控制，任务相对单一、固定，无须用詙大的台式机来完成；考虑到节能和布放方便，监测站多为嵌入式系统。根据整个无线远程监控系统所要实现的功能，和对数据处理与对传感器控制能力的要求，监测站设计的复杂程度和采用的具体技术是不一样的。
基于单片机的设计
采用单片机是大多数嵌入式系统设计时的首选方案。由于在片上集成有丰富的外设，具有良好的控制能力，单片机天生就是为嵌放式系统度身定做的，在嵌入式市场上占据了最大的份额。
基于单片机的设计方案一般适用于对数据处理要求不高，运算量不大的远程监控系统。根据需要，单片机可以选用较为低端的4位机或8位机，如8051等，也可选用功能较强的专用芯片，如MSP430FE42X系列。单片机主要用于监测站端的系统控制。片外存储器一般为RAM、EEPROM和Flash等存储器；I/O设备一般为键盘、LCD等供设计调试用的人机交互接口；传感器一般为话筒、摄像头、扬声器和伺服马达一类的设备。无线通信接口实现相对较为复杂。编解码器是可取舍的，对于低速率数据一般没有必要。根据系统的处理任务和信息的类别，编解码器可选用不同的芯生， 如CMX639（用于音频）或LD9320等，也可用编程逻辑器件实现。监测站软件可直接通过C或汇编语言实现，也可在实时操作系统上开发应用软件。对于低档的4位或8位单片机，控制能力较低，系统简单，一般采用直接编写控制程序的方法。
基于DSP的设计
众所周知，DSP的数字处理方面能力较强，技术已经很成熟，能处理各种运算的通用、专用芯片也很多。以DSP为核心设计开发的监测站，可以完成高速率数据处理，保证系统实时性方面的要求。
这类设计方案一般适用于数据处理运算量比较大，实时性要求高而对控制能力要求相对较低的监控系统。与以单片机为基础的监控系统不同的是，DSP除了作控制器以外，还可兼作数据计算、编/解码之用。对于较复杂的编/解码以及压缩解压运算（比如对图像视频数据的处理等）是否仍由DSP完成，须综合考虑。若DSP在系统控制和实现传输协议方面负担太重，则这部分运算需要由专门的处理芯片完成；若系统控制和传输协议较简单，或根本没有到上层协议栈，则这部分复杂的运算可由DSP完成。
基于MCU DSP的设计
显然，这种设计方式吸取了单片机和DSP各自的优点：单片机的特点决定其擅长于控制，DSP的内部结构保证较强的数据处理能力。两者的组合可实现一些相当复杂的系统功能，但由于系统中采用了两个处理器，其间的信息交互是设计这类监测站时须着重考虑的问题。只有单片机和DSP之间较好地协同工作，才能充分发挥各自的优点；否则，由于两者间的协调而耗费了大量资源，整体性能未必高于采用单一处理器的系统。实现单片机和DSP间通信协调的常用方法是采用双口RAM。
有些DSP或单片机厂家为了扩大芯片的适用范围，在原有基础上进行扩展，相互间容入了对方的特点，使同一芯片在数据处理和控制方面同时具有较好的性能。比如Microchip公司推出的dsPIC，使客户能方便地将单片机的功能转移到DSP上，推出的产品有dsPIC30FXXX系列。由于DSP和MCU两个功能模块在同一芯片内实现，提高了系统的可靠性、降低了监测站的设计难度并节省印制板空间。这类芯片得到广大用户的青睐。
基于MPU的设计
设计嵌入式产品的另一可选方案是采用基于微处理器的设计方式。与工业控制计算机相比，嵌入式微处理器具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高等优点；同时，在该领域技术成熟、产品类型多、选择空间大，满足各种性能需求的处理器比较容易获得。随着采用RISC体系的高性能MPU（比如采用ARM构架的处理器芯片等）的出现，MPU在嵌入式领域中的地位经久不衰；但是，由于在设计监测站时，电路板上必须包括ROM、RAM、Flash、总线接口和各种外设等器件，系统的可靠性将有所下降，技术保密性差，实现难度也较大。
无线通信的设计实现
无线通信的设计相对于监测站而言较简单，有许多现有的产品和通信系统可以利用，重点只是在于从多种实现方式中作出最优的选择。
常用的实现方式有：利用现有的通信网络（GSM/GPRS、CDMA移动网等）和相应的无线通信产品；通过无线收发设备，如无线Modem，无线网桥等专门的无线局域网；利用收发集成芯片在监测站端实现电路板级与监控中心的无线通信。
利用网络实现无线通信
现有的通信网络较多，按业务建网是3G以前通信网络的特点，无线网络也不例外。设计无线远程监控系统可以借用的无线网络主要有：全球数字移动电话系统（GSM）、通用分组无线业务（GPRS）、采用码分多址（CDMA）技术的移动网、蜂窝式数字分组数据（CDPD）系统。
GSM（Globem System for Mobile）是全球最主要的2G标准，能够在低服务成本、低终端成本条件下提供较高的通信质量。就其业务而言，GSM是一个能够提供多种业务的移动ISDN（Integrated Services Digital Network，综合业务数字网络）。
GPRS（General Packet Packet Radio Service）在现有的GSM网络基础上增加一些硬件设备和软件升级，形成一个新的网络逻辑实体。它以分组交换技术为基础，采用IP数据网络协议，提高了现有的GSM网的数据业务传输速率，最高可达170kb/s。GPRS把分组交换技术引入现有GSM系统，使得移动通信和数据网络合二为一，具有“极速传送”、“永远在线”、“价格实惠”等特点。
CDMA（Code Division Multiple Access）网络采用扩展频谱技术，使用多种分集接收方式，使其具有容量大、通信质量好、保密性高和抗干扰能力强等特点。
CDPD（Cellular Digital Data）无线移动数据通信基于数字分组数据通信技术，以蜂窝移动通信为组网形式，是数据朎与移动通信的结合物。这种通信方式基于TCP/IP，系统结构为开放式，提供同层网络无缝连接和多协议网络服务。CDPD网络具有速度快、数据安全性高等特点，可与公用有线数据网络互联互通，非常适合传输实时、突发性和在线数据。
对使监控中心与监测站间的无线通信能利用现有的网络，对于特定的无线网需用相应的接入设备。这类设备市面上有现成的产品可供选择。接入GSM网络的通信模块有西门子的SIEMENS TC35i，接入GPRS可用西门子的MC35GPRS模块，接入CDMA网络的有华立H110CDMA模块和AnyDATA公司的CDMA Modem(DTS-800/1800），遵循CDPD方式的无线调制解调器（Modem）有OmniSky和NovatelMinstrel。
利用现有的网络组建无线远程监控系统，网络连接如图1所示。其中无线接入模块产品一般都提供有RS232作为外通信接口，有些天线是内置的。利用现有的网络覆盖面广和可漫游等特点，使监测站和控制中心的位置不受距离的限制；但由于利用公网，安全性会有所降低。
利用芯片实现无线通信
前两种组网方式的一个特点是采用现有的网络系统和产品，无线通信部分不须专门开发，实现较为容易。但由于所购买的产品均是独立器件，使整个系统特别是监测站一端结构复杂、体积庞大，往往在系统推广时会带来不利，且外购产品会增加系统的成本。若能将外购产品的功能与监测站集成在一起，在电路板级实现，将可以避免上述不利因素；但这会增加系统开发的难度，延长研制周期。须权衡利弊，根据项目组的开发实力和系统生命周期作最有利的选择。
采用此方法设计监测站需要实现的部分只是图1、2和3中的无线通信接口（可参看本文的网络版全文）。这部分的硬件实时框图以及处理器、存储器的关系大致如图4所示。各个子模块都有多种芯片可供选择，比如射频前端可用ML2751和RTF6900，实现调制/解调的有ML2722，扩频、解扩可用LD9002DX2和Stel-2000A等。
设计实现2
控制中心的设计相对于监测站的设计开发来讲较为简单，硬件设计少，除了普通微机（或工作站、工控机）外，还需要网络接入设备（若无线通信采用自行设计的模块实现，则须开发专用的无线网卡插入微机主板的预留总线插槽中）。控制中心的设计开发主要集中在应用软件的设计开发上，一般是基于Windows和Unix等常用操作系统的。当前用于此类软件开始、调试的工具较多，且功能强大，给控制中心软件的设计带来便利。
就软件的实现形式而言，一般除了界面模块外，其余各个功能模块均可设计成动态连接库文件（.dll）。人机接口界面模块可以为该无线远程监控系统的实际应用进行定制，以满足用户在界面美观、操作方便等方面的特殊要求。
采用C/C 语言在VC 开发环境下设计这样的系统软件涉及到的技术较多，包括内存管理、网络通信、多线程管理和数据库编程，甚至ActiveX等。
无线局域网方案
基于微波扩频技术及MPEG4编码技术的无线网络监控，主要采用一体化无线网络视频服务器以及普通枪机/球机。一体化无线网络视频服务器集成了2.4G/5.8Ghz无线网桥，MPEG4编码器，18dbi高增益天线。集成型设备安装简单，能在较短的时间内完成整个安装施工。产品为室外防水型设备，设备传输距离远，抗干扰性强，图像清晰。适合港口、码头、油田、工厂、小区、建筑工地等环境复杂区域。
无线AP覆盖方案
无线AP覆盖型监控解决方案主要采用无线AP以及无线网络摄像机。无线网络摄像机的IP网络信号通过无线AP覆盖的WiFi网络传输至监控中心的电脑上。监控中心的电脑PC通过软件来实现监控。
CDMA无线方案
CDMA无线视频监控系统主要由CDMA无线网络视频服务器以及普通摄像机组成。摄像机模拟信号通过CDMA视频服务器转换成IP数字信号后通过联通CDMA网络传输到监控中心。监控中心需要一台PC以及一个固定IP地址。在监控中心能控制前端摄像机的转动。
模拟无线方案
模拟无线视频监控是一种传统的无线视频监控方式，由模拟视频发射机及云台控制信号发射机组成。属于一对一通讯。
电力载波方案
电力载波视频监控系统主要采用电力载波技术，网络摄像机IP 信号通过电力载波传输到接收端。在接收端电脑上通过软件解码监控图像。普通电力载波传输的有效距离在120～140米。该解决方案适合于大楼，别墅区域等无线监控。
远程系统
远程监控系统由监控前端子系统、图像传输子系统、中心控制子系统、远程图像用户系统四部分组成。该图像远程监控系统是一套完全基于网络，采用B/S结构设计的数字视频远程监控系统，是目前业内远程监控系统的最高水平。
远程监控前端子系统由网络摄像机或普通摄像机和解码器组成。网络摄像机可以直接将图像转换为IP信号，可以不需要传输部分中的MPEG4/IP转换器。按现场的需要可以在前端安装红外摄像机和报警设备，以满足特殊的实验需要。图像传输子系统由MPEG4/IP转换器和校园宽带组成，也可以使用ADSL等设备与INTERNET直接连接。MPEG4/IP转换器及将普通摄像机接收到的图像转换成IP数据包，利用各种网络传输给服务器。这样可以利用现有的校园宽带网而不用铺设视频电缆，同时也可以使图像的传送不受距离的限制。
远程监控中心控制子系统由数字视频监控服务软件和PC服务器组成，提供视频图像的远程发布和用户管理功能。桌面控制系统由用户计算机组成，无需安装任何软件，只要使用浏览器并输入相应的用户名和密码就可以访问系统的各种功能。
远程监控系统的性能及特点
图像格式及网络流量：本系统采用MPEG4编码，分辨率为在最高704×576（PAL）25帧/秒，可提供从28.8kbps的Modem到3Mbps高质量的各种质量的视频图像。控制功能：远程监控系统可对镜头进行光圈、焦距、景深距离的控制等操作。对云台可做全方位控制。系统可以对云台的上下左右的转动进行全方位的远程控制。
可扩展性：系统采用B/S方式，三层结构分布式设计，可以方便地通过部署多个视频服务器增加系统支持的监控点的数量，来对系统进行扩容。
可用性：实验室网络视频监控系统采用“B/S结构”，客户端界面运行于Web浏览器，用户可以方便地从远程登录系统，并使用系统的所有功能。合理的系统划分，优化的功能布局，全中文操作界面，监控画面灵活的鼠标控制，这一切为用户提供强大的系统功能。
互操作性：系统提供标准的开发接口。

监控系统设计方案

小型的监控系统本着学习的精神自己做是可以的，但如果是稍大的监控系统还是请专业的公司来做比较可行，或在专业人士的指导下。因为在施工过程中或是在日后的使用过程中，用设备较多的监控系统会出现一些用理论无法解决的问题，这就只能靠实践能力和丰富的经验来解决了。所以下面给你一个简单的监控系统方案你参考一下，里面包含了所有需采购的设备。

方案一：经济型（本方案需提供电脑和显示器）

一、报价：

   1、16视频监控卡（硬压卡），H264压缩格式，16路视频输入;1200元。

   2、彩色红外夜视摄像机/SH-780，420线，1Lux，彩色1/3" SONY，40米红外摄像机；10台*390=3900元

   3、摄像机支架/Z5208,铸铝合金，表面烤漆；10个*30=300元。

   4、摄像机专用集中供电电源，12V/34A，输入电压交流110V－265V，输入过压，过载保护；1台，300元。

   5、电源盒/F8,电源保护盒,1个，30元

   6、视频线插头/BNC75－3，视频信号转接头，20个*1=20元

   7、视频线（SYV-75-3）1.5元/米*600=900、电缆线（2*0.75）2.0/米*300=600

  8、PVC线管（6分管）1.5元/米*200=300

  9、施工费：1000

   工程总价：8550元

二、系统特点：

   1.PC式工控数字硬盘录像机，通过电脑显示器监看

   2.强大的视频处理功能，非常适合多路（8路以上）监视、录像、回放与远程网络访问的要求。

   3.开放式的结构，兼容性较强，软件升级方便，以后增加摄像机、扩容比较方便。

   4.如果使用不当系统易遭受病毒攻击（如上网、使用了带病毒的U盘等），需要有人值守并专业维护。

方案二16路标准型（嵌入式硬盘录像机）

一、报价：

   1、16路嵌入式网络硬盘录像机/DH-DVR1604LE-A（大华）,H.264 压缩方式，USB2.0接口，1个SATA硬盘接口、支持SATA刻录备份，监看D1,录像支持实时CIF，支持TV/VGA/HDMI同步输出，1U机箱。配希捷1000G硬盘,LG 19寸液晶显示器.1套，3800元。

   2、彩色红外夜视摄像机/SH-780L，420线，1Lux，彩色1/3" SONY，40米红外摄像机；10台*390=3900元

   3、摄像机支架/Z5208,铸铝合金，表面烤漆；10个*30=300元。

   4、摄像机专用集中供电电源，12V/34A，输入电压交流110V－265V，输入过压，过载保护；1台，300元。

   5、电源盒/F8,电源保护盒,1个，30元

   6、视频线插头/BNC75－3，视频信号转接头，20个*1=20元

   7、视频线（SYV-75-3）1.5元/米*600=900、电缆线（2*0.75）2.0/米*300=600

  8、PVC线管（6分管）1.5元/米*200=300

  9、施工费：1000

   工程总价：11150 元

    该套安全监控系统的操作与普通DVD的操作方式相同，会使用DVD就能使用本硬盘录像机，完全可以随时随地查看任何时段的录像资料.通过该套安全监控系统的使用，管理者无论是在外地出差、旅游或是在家中休息，都可以随时随地观看现场的情况，如同身临其境。极大的方便了经营管理者，使他们摆脱了传统的被动式管理方法，达到了即使足不出户或远行世界，也可尽知店内“天下”大事，轻松管理，尽享工作的乐趣和事业成功的喜悦。采用持续录像方式录像保存时间为15天左右，采用移动侦测录像方式录像保存时间为20天左右。

二、系统特点：

    1. 强大的网络功能：远程监控，远程回放，远程录像，远程遥控；

    2. 既可接在电视机上，也可接到电脑显示器上观看；

    3. 完全脱离windows操作系统，不用担心受到病毒侵袭；

    4.具备文件备份功能，支持外接USB存储设备（如普通U盘、移动硬盘、USB型刻录光驱）及刻录光驱备份；

    5.断电重起，维护方便、省心。

三、方案说明

   1、安防行业民用摄像设备的清晰度是用电视线（TV LINE）术语来表示，从低到高分为420线、480线、520线、550线、600线；影响摄像机清晰度及成像的还有摄像机CCD芯片，从低到高分别为1/4 SHARP、1/3 SHARP 、1/4 SONY、1/3 SONY；

   本方案采用的摄像设备是1/3 SONY 、420线的摄像机，这在普通监控场所就已经是不错的配置了。

  2、现场监看的效果及清晰度是和显示设备有关系的，一般的电视机、电脑用的纯平显示器及液晶显示器都不会超过400线的，而专业级的监视器则可以达到625线、1250线等级别，所以如果是用420线的摄像机和480线的摄像机同时接入普通的显示设备在现场看是没什么差别的，只有接入专业级的监视器中才能看出差别。

 3、另外一个影响现场监看及录像效果的因素就是录像设备了，录像设备的压缩格式从低高分为MJPEG、MPEG、H..264，现场监看及录像回放的效果和清晰度从低到高就是由压缩格式来决定的。本方案中的几种录像设备都选用的是H.264压缩格式。

方案一和方案二的区别在于

   1）嵌入式硬盘录像机的优点是维护方便，受外因干扰少，工作区停电后再来电会自动重启进入工作状态；缺点是单台设备不能扩容，如采用16路录像机，若以后要增加到4台摄像机的话那就只能再增加一台4路硬盘录像机。

   2）工控式硬盘录像机的优点是扩容方便，如需增加摄像机，只需在主机里加入相应路数的视频采集卡即可，相对来说扩容的成本要低；缺点是受外因干扰大，工作区停电后再来电需人工启动才能进入工作状态。

    若需我们提供设备，可以给你个折扣价。两个方案中所列的设备都是知名厂商的性价比很好的产品，是我们在工程中经常采用的，尽可放心使用。

    如需帮助，请到空间里查看联系方式。