一种基于无线WDS的列车监控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于无线WDS的列车监控系统，包括车厢摄像装置、数据传输系统、列车监控平台，车厢摄像装置包括车载硬盘录像机及摄像头，摄像头采集的视频信息输入车载硬盘录像机；数据传输系统包括多台双频AP设备组成的WDS网络，通过跳接方式，将车载硬盘录像机上传的视频信息通过无线方式传送给列车监控平台；列车监控平台采用3G回传的方式将视频信息传送给地面指挥中心。该系统将多台双频AP设备分为根AP及叶子AP两部分进行WDS无线组网，采用跳接方式，将视频信息通过无线方式传送给监控平台。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无线WDS的列车监控系统
本专利技术涉及到列车监控
，特别涉及一种基于无线WDS组网的列车监控系统。
技术介绍
随着信息技术的发展，城市监控系统的日趋完善，轨道交通系统作为同属人员密集的公共场所，加强列车的视频监控十分必要，可以在一定程度上防止突发事件的发生，保护人民群众的乘车安全。列车视频监控系统最关键的环节是将各节车厢前端摄像头采集到的视频数据实时传递给列车监控平台。由于列车是由多节车厢连接而成，车厢之间的连接线缆铺设极为不便；且一旦列车编组发生变化，则线缆的切换将存在较大问题；因此采用无需线缆的无线方式传输视频数据最为合适。列车无线传输系统是将摄像头采集到的模拟信号采用数字编码压缩后，通过无线网络进行传输。降低了网络建设成本，同时大大增强了监控系统的灵活性和可扩充性，并具有方便存储和即时检索的特点。目前802.11n技术可提供300M的带宽，保证了视频信息的高质量传输。列车无线传输系统实际是一个狭长型的无线局域网；目前常用的列车无线局域网解决方案有以下两种：（1）无线网桥组网该方案中每节车厢的无线网桥直接与中心网桥进行无线通信，而由于列车车厢的阻挡而导致每节车厢的网桥与中心网桥之间无法实现视距传输，因此无线网桥必须安装在列车车厢的顶部，必须对现有列车车厢进行改造，施工难度比较大。（2）无线网桥+无线路由器组网该方案采用无线网桥搭配无线路由器实现中继转发解决了非视距传输问题，但是由于目前无线网桥均采取配对使用，且需要对每个网桥进行参数配置，导致组网灵活性较差，使用不便。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上面两种方案的缺点及不足，提供一种基于无线WDS组网的列车视频监控系统。本专利技术的技术方案提供一种基于无线WDS的列车监控系统，包括车厢摄像装置、数据传输系统、列车监控平台，车厢摄像装置包括车载硬盘录像机及摄像头，摄像头采集的视频信息输入车载硬盘录像机；数据传输系统包括多台双频AP设备组成的WDS网络，通过跳接方式，将车载硬盘录像机上传的视频信息通过无线方式传送给列车监控平台；列车监控平台采用3G回传的方式将视频信息传送给地面指挥中心。而且，所述数据传输系统中，多台双频AP设备分为根AP及叶子AP两部分进行WDS无线组网，每台双频AP设备包含有三张网卡，一张有线网卡和两张无线网卡；其中一台双频AP设备为根AP，作为初始设备，提供两张不同频段信号的无线网卡，并作为DHCP服务器，给叶子AP提供IP地址；并负责将视频数据回传用于后台的监控；同时负责整个网络的加密设置及设备的各项参数设置；根AP位于列车的中间车厢；其他双频AP设备为叶子AP，作为级联设备，一张无线网卡负责关联上一级AP，另一张无线网卡作为AP模式，用于下一级AP的级联；叶子AP分为ODD及EVEN两种模式，分别位于根AP所在车厢两边的车厢内，每节车厢放置两个叶子AP，ODD模式的第一级叶子AP和EVEN模式的第一级叶子AP分别关联到根AP的两张不同信号的无线网卡，所有ODD模式的叶子AP根据距离根AP从近到远依次级联，所有EVEN模式的叶子AP根据距离根AP从近到远依次级联；ODD模式和EVEN模式的叶子AP的IP地址分别设为奇数或偶数。而且，所述数据传输系统中，多台双频AP设备分为根AP及叶子AP两部分进行WDS无线组网的实现方式，包括根AP的处理流程和叶子AP的处理流程，所述根AP的处理流程包括如下步骤，首先根据根AP出厂的有线网口的MAC地址，设置两张无线网卡的MAC地址；然后将IP地址设置为某网段的起始地址*.*.*.1；最后配置两张无线网卡为AP模式，并开启WDS功能；所述各叶子AP的处理流程包括如下步骤，步骤1，将两张无线网卡均设置为STA模式，并进行无线网络扫描；步骤2，判断是否扫描到符合要求的WDS网络，不符合要求则重新进行扫描，符合要求则进入步骤3；步骤3，根据扫描到的符合要求的WDS网络中上一跳AP的MAC地址配置本机的IP地址，并将一张无线网卡设置为STA模式，打开WDS功能并关联到上一跳AP；同时将另外一张无线网卡禁用；步骤4，检测本机是否存在IP地址冲突，若是则进入步骤5，若否则根据上一跳AP的MAC地址设置本机两张无线网卡的MAC及一张有线网卡的MAC地址，并进入步骤6；步骤5，将步骤3设置为STA模式的一张无线网卡与上一跳AP的关联取消，禁用两张无线网卡，并将本机两张无线网卡的MAC及一张有线网卡的MAC地址恢复出厂设置，延迟一段时间，然后返回步骤1；步骤6，将禁用的无线网卡开启，并设置为AP模式，打开WDS功能；步骤7，检查本机是否存在IP地址冲突，是则进入步骤5，否则进入步骤8；步骤8，检查上一跳AP的信号强度是否低于限值；低于限值则去关联，禁用两张无线网卡，并将本机两张无线网卡的MAC及一张有线网卡的MAC地址恢复出厂设置，并返回步骤1；如果高于或等于限值，则返回步骤7继续检查是否存在IP地址冲突。而且，叶子AP处理流程的步骤1中判断是否为符合要求的WDS网络的标准为必须同时满足以下三个条件，（1）本机的两张无线网卡均扫描到相同的SSID，且扫描到的SSID与本机配置SSID相同；（2）设扫描到的APMAC地址为*-*-*-*-*-x，满足以下条件之一，a）x%6小于3且本机配置的模式为Odd；b）x%6大于等于3且本机配置的模式为Even；（3）扫描到的AP支持接入；当扫描到多个符合要求的WDS网络时，取x最大的AP为上一跳AP。而且，设上一跳AP的MAC地址为*-*-*-*-*-x，本机出厂缺省IP网段为172.168.1.*，本机的一张无线网卡记为无线网卡0，另一张无线网卡记为无线网卡1；叶子AP处理流程中，步骤3根据扫描到的上一跳AP的MAC地址配置本机的IP地址，步骤4根据上一跳AP的MAC地址设置本机三张网卡的MAC地址，实现方式如下，（1）若本机配置为Odd模式，则在步骤4将有线网卡的MAC地址自动配置为*-*-*-*-*-([x/6]+1)×6，无线网卡0的MAC地址自动配置为*-*-*-*-*-(([x/6]+1)×6+1)，无线网卡1的MAC地址自动配置为*-*-*-*-*-(([x/6]+1)×6+2)；在步骤3将本机IP地址自动配置为172.168.1.(([x/6]+1)×2+1)；（2）若本机配置为Even模式，则在步骤4将有线网卡的MAC地址自动配置为*-*-*-*-*-(([x/6]+1)×6+3)，无线网卡0的MAC地址自动配置为*-*-*-*-*-(([x/6]+1)×6+4)，无线网卡1的MAC地址自动配置为*-*-*-*-*-(([x/6]+1)×6+5)；在步骤3将本机IP地址自动配置为172.168.1.(([x/6]+1)×2+2)。而且，每节车厢在前后车门附近分别安装一个摄像头，车厢中部安装一个摄像头，每节车厢安装一个四路的车载硬盘录像机，连接本节车厢的三个摄像头；每节车厢的两个叶子AP，分别放置于前后车门附近，车载硬盘录像机选取距离较近的一个双频AP设备进行以太网连接，并上传视频信息。本专利技术利用无线WDS网络转发摄像头采集到的视频数据，把各个车厢的视频数据在有需要的情况下，传输到列车监控中心，由列车监控中心通过3G无线路由器接入Int本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于无线WDS的列车监控系统，其特征在于：包括车厢摄像装置、数据传输系统、列车监控平台，车厢摄像装置包括车载硬盘录像机及摄像头，摄像头采集的视频信息输入车载硬盘录像机；数据传输系统包括多台双频AP设备组成的WDS网络，通过跳接方式，将车载硬盘录像机上传的视频信息通过无线方式传送给列车监控平台；列车监控平台采用3G回传的方式将视频信息传送给地面指挥中心。

【技术特征摘要】
1.一种基于无线WDS的列车监控系统，所述WDS为无线分布式系统，其特征在于：包括车厢摄像装置、数据传输系统、列车监控平台，车厢摄像装置包括车载硬盘录像机及摄像头，摄像头采集的视频信息输入车载硬盘录像机；数据传输系统包括多台双频AP设备组成的WDS网络，通过跳接方式，将车载硬盘录像机上传的视频信息通过无线方式传送给列车监控平台；所述AP为无线接入点；列车监控平台采用3G回传的方式将视频信息传送给地面指挥中心；所述数据传输系统中，多台双频AP设备分为根AP及叶子AP两部分进行WDS无线组网，每台双频AP设备包含有三张网卡，具体为一张有线网卡和两张无线网卡；其中一台双频AP设备为根AP，作为初始设备，提供两张不同频段信号的无线网卡，并作为DHCP服务器，给叶子AP提供IP地址；并负责将视频数据回传用于后台的监控；同时负责整个网络的加密设置及设备的各项参数设置；根AP位于列车的中间车厢；其他双频AP设备为叶子AP，作为级联设备，一张无线网卡负责关联上一级AP，另一张无线网卡作为AP模式，用于下一级AP的级联；叶子AP分为奇及偶两种模式，分别位于根AP所在车厢两边的车厢内，每节车厢放置两个叶子AP，奇模式的第一级叶子AP和偶模式的第一级叶子AP分别关联到根AP的两张不同信号的无线网卡，所有奇模式的叶子AP根据距离根AP从近到远依次级联，所有偶模式的叶子AP根据距离根AP从近到远依次级联；奇模式和偶模式的叶子AP的IP地址分别设为奇数或偶数。2.根据权利要求1所述基于无线WDS的列车监控系统，其特征在于：所述数据传输系统中，多台双频AP设备分为根AP及叶子AP两部分进行WDS无线组网的实现方式，包括根AP的处理流程和叶子AP的处理流程，所述根AP的处理流程包括如下步骤，首先根据根AP出厂的有线网口的MAC地址，设置两张无线网卡的MAC地址；然后将IP地址设置为某网段的起始地址*.*.*.1；最后配置两张无线网卡为AP模式，并开启WDS功能；所述各叶子AP的处理流程包括如下步骤，步骤1，将两张无线网卡均设置为STA模式，并进行无线网络扫描；所述STA为无线客户端；步骤2，判断是否扫描到符合要求的WDS网络，不符合要求则重新进行扫描，符合要求则进入步骤3；步骤3，根据扫描到的符合要求的WDS网络中上一跳AP的MAC地址配置本机的IP地址，并将一张无线网卡设置为STA模式，打开WDS功能并关联到上一跳AP；同时将另外一张无线网卡禁用；步骤4，检测本机是否存在IP地址冲突，若是则进入步骤5，若否则根据上一跳AP的MAC地址设置本机两张无线网卡的MAC及一张有线网卡的MAC地址，并进入步骤6；步骤5，将步骤3设置为STA模式的一张无线网卡与上一跳AP的关联取消，禁用两张无线网卡，并将本机两张无线网卡的MAC及一张有线网卡的MAC地址恢复出...

【专利技术属性】
技术研发人员：马玉娇，郭见兵，陈碧碧，操新，冯健，唐奇，
申请(专利权)人：武汉虹信通信技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42