新疆乌鲁木齐某植被保护无线通信系统方案Nodes130730.docx

新疆乌鲁木齐某植被保护无线通信系统方案Nodes130730.docx

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新疆乌鲁木齐某植被保护无线通信系统方案Nodes130730

新疆库尔勒城乡防护林防火监控

无线视频传输系统设计

一、用户概况及需求

项目需求为新疆乌鲁木齐某植被保护区无线激光夜视传输解决方案。

初步设计11路监控视频，最远点离监控中心3公里左右，需要将视频图像实时传到管理监控中心进行统一管理。

11路视频图像采用无线方式接入，图像格式为720P，带宽设置为4Mbps，系统总带宽为4Mbps×11=44Mbps。

考虑到东山绿化野外环境下，直接布线工程周期长，布线困难，因此采用室外型无线网桥建立稳定可靠的无线传输链路，将夜视仪及红外摄像机视频实时回传到管理监控中心；监控中心可以根据需要实时调阅现场视频，从而满足监管需求。

系统中共有11个监控点：

1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#、9#、10#、11#；

1个监控中心（管护站）：

3#管控站监控中心。

站点分布图：

二、需求分析

根据用户的要求架设一个传输视频业务的无线网络系统，将11个监控点的视频业务通过高速IP数据通讯网络传输到3管护站（监控中心）。

通过合理的网络设计和设备选型，将其建设成实时性可靠性高、抗干扰、抗雨雪等能力强的高质量高稳定性宽带无线接入系统，为各个站点业务提供传输通道。

为保证视频图像稳定、可靠的无线链路传输，对于网桥设备有如下要求：

1）由于该方案中，设备架设在野外环境，新疆冬天温度偏低，因此选择的设备必须是室外型工业等级高（IP67）的设备，同时需要满足在野外低温恶劣环境下正常工作的要求。

2）无线链路必须具备统一的管理平台，能够在管理中心实时监测管理设备，

方便后期的维护。

三、无线链路传输系统设计

1.组网分析

通过各站点的分布可见：

2#海拔位置较高，且位于各个站点的中心位置。

因此建议将2#作为中继点（雷达站所处的山顶），将所有图像汇聚后再将图像回传到3#管护站监控中心。

下面将从细节分析各站点到2#中继点的链路情况：

1）1#----2#中继点

图中，绿色线段为1#和2#中继点之间的路径连线，紫色部分是路径延伸到地面的填充，若两点之间有遮挡，则会占据填充部分。

从图可见，1#---2#中继点链路无遮挡，能够进行可视传输。

2）10#----2#中继点

从图中可见，10#与2#中继点路径连线中间有断，说明两站点间有遮挡，不能直接进行无线通信。

因此建议，10#站点经11#站点中转后回传到2#中继站。

通过将各个站点与2#中继站链路分析，除10#站点不能与2#中继站直接通信外，其他站点均与2#中继站可视。

根据如上分析，设计方案如下：

10#站点与11#站点之间建立点对点通信链路；1#、3#、4#、5#、6#、7#、8#、9#、11#9个站点与2#中继点进行点对多点组网，将前端图像汇聚，最终通过2#中继点和3#管控站监控中心之间建立点对点骨干链路，确保图像回传到3#管控站监控中心。

2.组网设计

无线链路组网拓扑图：

组网说明：

1）10#---11#点对点组网：

在10#站点和11#站点间架设一对14Mbps无线网桥，建立点对点链路系统，将10#站点图像传到2#中继点；

2）各站点与2#中继站点对多点方式组网

在2#中继点架设两台54Mbps中心基站，其一外接120°扇区天线覆盖远端点1#、8#、9#、11#（共计2路图像）。

由于每个远端点距离中心基站较近，所以均架设一台54Mbps集成天线设备接入到中心基站。

另一个中心基站通过二路功分器外接两个120°扇区天线，一个用来覆盖3#、4#站点；另一个用来覆盖5#、6#、7#三个站点。

每个远端站点均架设一台54Mbps远端集成天线网桥接入中心基站。

3）2#中继点与3#管控站监控中心建立点对点骨干链路

远端各路图像汇聚到2#中继点，在2#中继点和3#管控站监控中心架设一对108Mbps集成天线无线网桥，将所有图像传到监控中心。

组网3D图：

建议：

根据Googleearth图中分析，建议在各远端点均架高6—8米；2#中继点架高25---30米。

本结论为理论最低高度，现场实际安装高度和链路可视情况还得视周边环境而定，比如设备安装地点周边或无线链路上存在高大的楼宇、树木、沙丘等等。

设备在铁塔上安装示意图：

四、供电系统设计

1.要求

工作地点：

新疆库尔勒

要求持续3个阴雨天

用电时长：

全天24小时

1）激光夜视仪站点最大负载：

150W/台无线15W/台电压：

DC12V；

2）红外网络球站点最大负载：

60W/台无线15W/台电压：

DC12V；

2.解决方案

整个供电系统设备包括太阳能电池板，充电控制器和储能的蓄电池等，如下图所示：

本系统利用太阳能电池板的光电效应将太阳能转化为直流电能存储在蓄电池组中，供给各设备。

在阳光充足的白天，首先满足负载的时时用电，同时将多余的太阳能电量存储在蓄电池中，以供夜间负载的使用。

光伏电力箱示意图

根据全国辐照数据，我们取昆明地区作为参考，其平均日照小时数为4.6小时。

通过计算，系统配置如下：

1）激光夜视仪站点：

电池板：

700W

蓄电池：

800AH,24V

2）红外高速球站点：

电池板：

600W

蓄电池：

400AH,24V

节点通光伏电力箱：

太阳能充电控制器，配电等

3.

案例图片

无线+监控+风光互补：

（玛曲公安局）

案例图片：

无线+监控+太阳能（某研究所一期）

案例图片：

无线+监控+太阳能（某研究所二期）

五、系统结构

1）前端结构

2）监控中心系统

说明：

前端点的高清网络激光夜视仪接入到无线远端网桥，通过点对多点的无线网桥建立的无线链路传输，将所有图像实时回传到监控中心，在监控中心通过硬盘录像机存储和调阅实时图像。

3）太阳能供电

六、类似项目案例

七、网桥无线系统的特点

●独有的串联机制提高带宽利用率。

●工业级完全室外设备（IP67工业等级）适合恶劣天气下正常工作。

●集成度高，直观的LED指示灯，安装便捷，内置避雷器。

●支持ATPC自动功率控制、自适应调制和自动距离检测，确保达到最佳的链路性能。

●频谱分析功能可监测中心基站周围无线环境，自动选择最佳信道工作。

●具有多种广播转发控制、广播过滤设置，可有效地避免广播包阻塞无线链路。

●高级安全性机制，包括WEP128位加密和AES加密，接入控制与VLAN功能。

●多种管理手段，支持Telnet、SNMP，以及大型网管软件AlvariSTAR。

八、系统设备清单

参见附件