微波通信技術問世已半個多世紀，它是在微波頻段通過地面視距進行信息傳播的一種無線通信手段。最初的微波通信系統都是模擬制式的，它與當時的同軸電纜載波傳輸系統同為通信網長途傳輸干線的重要傳輸手段。從上世紀70年代起研制出了中小容量（如8Mb/s、34Mb/s）的數字微波通信系統，這是通信技術由模擬向數字發展的必然結果。80年代后期，隨著同步數字系列（SDH）在傳輸系統中的推廣應用，出現了N× 155Mb/s的SDH大容量數字微波通信系統?，F在，數字微波通信和光纖、衛星一起被稱為現代通信傳輸的三大支柱。隨著微波通信技術的發展，它在傳輸系統中得到了推廣應用。

一、微波監控遠程傳輸在森林防火中的作用

1)微波監控遠程傳輸監控以直觀、真實、有效而被廣泛應用在許多重點防范地區。微波監控能在森林發生火災前及時發現火情，從而起到預防火災的目的。

2)微波監控遠程傳輸系統能高清晰、無損傷地把各監控站圖像傳送回指揮中心，指揮中心通過電視電視墻、大屏幕的畫面實施監控。系統指揮調度救火，最大限度的減小火災造成的損失。

3)電視監控能真實記錄火災發生前、救火過程以及救火后現場的真實情況，從而對火災進行處理，提供有效真實的資料。

4)通過監控系統的動感報警可發現偷獵野生動物和盜伐林木等不法行為并錄像取證。

5)系統通過監控點（例森林 望塔）或其它森林防區等位置安裝監控攝像機，再經過該區的工控主機，經無線數字微波傳輸網絡至管理指揮中心。當火險發生時，自動報警系統就會啟動，并立刻發出報警信號。通過管理指揮中心的適時監控，既可以進行各種信息的處理，為滅火指揮人員提供直觀的畫面，也可以通過智能多媒體的控制技術，將圖像數字信號壓縮，自動貯存備查。

二、實現功能

防火監控工程是由林區監控管理指揮中心系統、數字微波傳輸系統、攝像機和鏡頭系統、云臺控制系統、電源供給系統、

QPSK調制、復用系統、微波發射鐵塔組成。

系統的組成：無線數字微波傳輸由采集前端、無線數字微波傳輸網絡和顯示端三部分組成。

（1）采集前端：采集前端QPSK打包、232數據解調、光調制、光解調、微波發射機、發射天線、鐵塔、電源、中繼站、監控站接口等構成。

攝像機能將光信號變成電信號，圖像的清晰程度主要取決于

攝像機的分辨率，分辨率越高，圖像越清晰；攝像機的照度越低，夜晚觀察的圖像越清晰。云臺能帶動攝像機和鏡頭355℃右轉動， 60℃上下轉動，從而可起到全方位觀察圖像的目的。防護罩起到對攝像機和鏡頭的保護作用。它冬天加熱以防止器件失靈。

（2）電源：監控點最好選到有電源的地方，若沒有電源，采用長距離高壓地埋電纜傳輸方式供電。微波基站和中繼站全部采用此種方式供電。

（3）傳輸系統：采集系統將圖像信號變成載頻信號以后，由無線數字微波傳輸系統將電信號傳輸到監控站，對云臺鏡頭的控制，最后將信號傳輸到森林防火指揮中心。

A.圖像傳輸

圖像傳輸利用SHDH系列產品，采用最先進的高質量廣播級數字壓縮傳輸方式，傳輸圖象無失真、傳輸高可靠?？蓚鬏?/span> 25路高質量彩色圖像及音頻訊號，圖像傳輸系統由信號處理系統、調制發射系統和接收、信號解調系統組成。

 發射部分含有發射機、數模轉換、信號處理系統、發射天線、發射主機、調制、解調及聯接轉換接口和電纜組成。接收部分有數模轉換、天線、數字接收機等組成。

B.控制指令傳輸系統

云臺、鏡頭等動作，可由監控中心控制，控制指令利用 SHDH系列產品,采用GM-FMK方式。系統具有2564頻點連續可調。

C.顯示端

顯示終端端是整個顯示的核心，它由主機，硬盤錄像機、電視墻、大屏幕顯示器廣播指揮系統組成。

主機可將任意一路視頻信號切換到電視墻上，并配上字符、年、月、日等。

硬盤錄像用于記錄每路信號，它可支持圖像網絡傳輸。

三、設計原則

(1)設計要求

本系統采用國際和廣電總局關于數字電視的有關標準和技術規定。系統設備技術參數，頻道的分配均符合以上標準規定。

本方案采用8G微波傳送一個QPSK調制數據包（8路電視節目），從管理中心點傳到32KM外的接收端，中間經一中繼并解調出原信號。

信源數字前端等設備均在山下機房，信源經編碼、復用調制后用光發射機將信號送到山上。山上用光接收機解調出射頻信號后，送8G點對點微波發射機。

（2）中繼站采用中頻中繼不解調方式，節約用戶資金。

在林區監測點（消防燎望塔）制高點架設低照度攝像機各一臺，覆蓋半徑5公里，觀測方圓10平方公里森林火情。對初發火情，做到及時發現、及時救護，使火災隱患消亡在萌芽狀態。

從監測點（消防燎望塔）至監控中心可傳輸50公里，如需距離更遠或遮擋嚴重可使用微波中繼設備滿足傳輸要求。森林防火消防中心可對火情及現場情況進行實時觀察，以便及時了解現場情況協調調度指揮。

各監控點直接采用開路微波方式將圖像傳輸到森林防火消防中心，中心可通過無線指令遙控系統對前端設備進行長焦、短焦控制。對云臺進行上下、左右控制。

森林防火管理中心能實時監控林區火情實況

根據實際地形可在實際施工過程中考慮是否需預留或使用中繼設備。中繼設備起到對圖像轉發功能，適用于遮擋較嚴重的監控點。

森林防火管理中心能記錄火情發生、發展和消滅的整個過程，對以后的火情的預防、治理提供真實有效的直觀資料。

防火指揮中心設12路數字工控硬盤錄像機4臺，各分站設 16路數字硬盤錄像機一臺。為滿足一幅畫面同時觀看多幅畫面的需要，配有大于200G的硬盤,具有報警連動及人工錄像網絡傳輸功能。

四、方案特點

1）系統設計框圖

如圖3是遠程監控聯網系統的拓撲框圖：

2）系統框圖描述

由圖可見，監控點的數字A/V 信號直接送到MPEG-4數碼硬盤主機，硬盤主機通過專線向主控中心發送圖像?？蛻舳酥鳈C含有反向數據發送的功能，向各監控點發送控制信號可實現對全系統的遠程控制管理。如設備的運行狀態檢測、參數的信息設置、遠程復位、遠程開關機、云臺控制等。

3）系統遠程監控功能概述

主控中心可對任一監控點的圖像進行選擇；各監控點對視、音頻信號實時存儲；主控中心軟件界面友好，操作簡便；支持在系統網絡內任一監控點經授權實施監控；系統具有可擴展性，可根據用戶需求適當增加攝像頭及其它終端設備；主控中心可對遠端監控點進行控制。

4）設備狀態監測功能

監控數碼硬盤主機的運行狀態，如工作狀態正常、錯誤、線路中斷、誤碼等；監控硬盤錄象的運行狀態；監控矩陣切換器的運行狀態；監控遠端數字設備的運行狀態；監控過程中，如發現重大故障或參數嚴重偏離正常值，則發生設備故障報警。

遠程監控和數位錄像系統的關鍵是圖像的數字化處理和圖像壓縮技術，其核心是圖像壓縮算法。與傳統的電纜傳輸或光纜傳輸不同，遠程監控采用數字化處理技術，將攝像機的圖像信號轉換成計算機所能處理的數據，通過網絡或其他媒介將數據傳輸到另計算機或數字化設備上，然后再將數據還原成圖像。

數字化的圖像可在同一線路上傳輸多路圖像信息。

6.特點

1）采用成熟8 G干線微波設備進行傳輸，在滿足傳輸要求的同時，設備功耗極小，適合遠距離傳輸。

2）采用QPSK方式調制，具有前向糾錯及抗干擾強的優點。

3)8G發射單元模塊內加裝AGC自動增益控制模塊，自適應輸入電平的正常波動整機運行穩定。

4)系統設計具有平滑升級能力，微波系統的帶寬設計為 300MH，若增加節目只須增加對應的編碼器（復用器）即可，整個系統無須調整。

7.微波傳輸設備技術參數

PT：發射機線性功率500mW，即27dBm，回退到線性功率，回退值為7-8dB，按20dB計算。

F：頻率=8GHz。

G：接收天線增益收發天線配置為1.2米板狀拋物面天線，二面 天線增益共 78dB 。

D：站距=32Km 。

Lo：空間損耗=92.4+20lgD+20lgF=92.4+20lg24+20lg8=

139 dBm。

Ln: 天饋損耗損耗收發共計4 dBm。

B: 接收電平＝PT-Lo-Ln+G=20-139-4+78=-46dBm 接收門限為－80dBm。

實際工程中，大暴雨超過10公里的概率極低，按10公里雨衰值30 dB計算，整個系統仍有4 dB的儲備余量，系統運行具有很好的穩定可靠性。