长江三峡局航运无线实时监控系统方案建议书仅供参考.docx

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长江三峡局航运无线实时监控系统方案建议书仅供参考

长江三峡局航运无线实时监控系统方案建议书

引言

由于条件所限，本建议书基于有限的技术资料和对现场环境的假设编制，误差和错误之处在所难免。

敬请谅解。

正式的方案将可以根据准确的现场信息对本草案进行修正后得出。

整个道路视频监控系统涉及多个部分，包括前端视频采集部分、无线传输部分、供电系统部分、后台管理部分、存储备份部分等等。

本建议书着重针对其中的无线传输部分进行分析、设计和说明，而对监控中心的部分内容不展开讨论。

艾克赛尔（Axelwave）是AACH（AtlantaAdvancedCommunicationsHoldingsLTD.）的注册商标。

为便于讨论和说明技术问题，本建议书中可能还将会引用到其他企业所拥有的商标或者专利。

这种引用符合国际惯例，不涉及商标或者专利侵权。

特此声明。

一、项目背景与需求

三峡局将长江段59公里范围来往的船只上的视频监控状况实时传输至江边的监控中心，便于对江面上来往的船只的安全营运进行管理。

要达到这一目的，只能利用无线监控技术来实现，将此段江面全部进行无线覆盖，来往的船只通过在船上安装的无线客户端设备，接收江面的覆盖信号，将船只上的视频图像传输通过无线传输至监控中心。

二、方案设计原则

根据已知条件对无线方案进行了详细的论证，并以以下原则为设计思路：

1.先进性：

当前各项信息技术发展迅速，新的设备和技术标准不断涌现并趋于成熟。

坚持高起点，选用先进的技术标准和设备，将应用系统的技术水平定位在一个较高的层次上，以满足现时以及未来发展的需要。

2.可靠性：

系统设计的全过程，让可靠性设计的理念贯穿始终。

一方面要选择可靠性高的设备和部件；另一个方面，系统的拓扑结构设计中也应该有可靠性设计理念。

即当系统中某个节点的设备由于各种意外而出现通信中断的情况下，整体系统的其余部分的运行仍然能够保证正常。

在设备选型上采用经过国内外大型项目，多应用环境实践考验，已证明其先进性、可靠性、稳定性均较好的设备。

同时要考虑到系统的易扩展、易操作性和恶劣环境应用的特点。

我们设计所选用的艾克赛尔（Axelwave）系列无线产品采用了优质铝合金压铸工艺的外壳，完全密封，完全屏蔽，具有全天候使用，防水，防尘，防酸，抗振动，抗冲击，抗强电磁环境等出众的高稳定性的特点，其环境防护等级高达IP68。

能够保证在恶劣的环境中，如大风、雷雨、沙尘暴气候等正常运行。

另外，本方案的无线网络系统设计，也将充分考虑到了各种恶劣的自然条件，留有余量，进一步保证整个无线网络系统的正常运行。

3.标准化、可兼容性：

无线传输网络是整个视频监控系统的一部分，设计上遵循标准化的原则。

也就是说，采用国际标准，以保证网络系统中各个部分的互联，为信息的互通和应用的互操作创造有利的条件。

4.成熟性：

采用成熟的技术和设备，使系统的整体技术风险最小化。

5.安全性：

网络系统必须具有数据加密能力和接入密钥安全措施。

6.数据完整性：

网络系统要有措施保证数据传输的完整，拥有极低的误码率。

7.可扩展性：

系统总体结构应具有兼容性和可扩展性。

网络系统结构要能够灵活的扩充，满足用户对网络功能需求的不断增长。

这样可以让用户在未来以较小的代价，通过产品升级，采用新的技术来扩充现有网络系统的功能，有效地保护用户的投资。

8.经济实用性：

系统设计的经济实用性和易于操作性，易于管理和维护，易于用户掌握和学习使用。

采用的技术和设备具有最优的性能价格比。

设计方案充分考虑用户的需要，用户第一、质量第一的原则，为用户提供一个先进、可靠、经济的运行系统。

三、项目分析

1、监控区域范围较大。

监控总长度达59公里，三峡经蓄水后江面变得更加宽阔，使被需要进行无线覆盖的面积变得更大。

因此需要在岸边架设多台电信级无线设备进行交叉覆盖。

2、如此长的江面，每个监控点上都有视频数据，从而出现数据传输量大的现象，且都基本处于运动状态。

因此需要在船上安装高性能客户端，以保障被监控船只在无线设备覆盖范围间穿梭而信号传输正常、流畅。

3、由于须采用多台无线AP对整个航段进行无线覆盖，船只在通航时肯定会跨越多个AP的覆盖范围，要保证船只的视频监控图像流畅，船只上所安装的无线客户端设备必须支持无缝漫游。

4、本次方案设计时，考虑安装在长江段沿岸的无线AP都能接入到光纤，然后通过光纤传输至监控中心。

如需考虑采用无线链路作为光纤传输的备份，需要在每个无线AP布放点安装使用双频设备，2.4G端口用以对江面进行无线覆盖，5.8G端口则用来建立无线传输链路，建立光纤备份传输链路。

如某点无线AP的光纤传输中断，可人工开启这个AP及相邻无线AP的5.8G传输链路，起到冗余备份的作用。

5、由于安装无线AP较多，为方便管理与维护，所有安装的无线AP必须支持集中管理，艾克赛尔的无线AP支持集中管理，可以通过专门的管理软件对每一个AP进行配置与管理。

6、整套监控系统的建立，我们还需要考虑到无线传输的安全性。

艾克赛尔的无线AP支持目前主流的所有数据加密方式，如WEP、WPA、WPA2等等，另外还支持ACL，对于接入无线AP的客户端进行筛选。

这些安全措施可以保障整个监控传输系统的安全与稳定。

四、方案设计

根据方案设计思路，我们设计在这段59km长的航道上采用平均每2-3公里建设一个无线基站，则共有12台设备对江面进行无线覆盖（具体设备距离根据现场情况可做适当调整），所有无线AP都通过光纤连入网络系统，传回监控中心。

如下图所示：

说明：

上图为网络覆盖示意图，在该图中设置无线基站对江面进行覆盖，在江面上需要进行监控的船只上安装无线客户端以达到和岸边基站通信的目的。

所有监控图像数据都通过光纤网络传输至远端的监控中心。

1、基站端设备连接如下图所示：

说明：

一般情况下，沿岸每个无线AP都能通过光纤网络接入传输网络。

无线AP只需要连接XA-315扇区天线即可，在该基站中接收到的船只监控数据通过光纤网络实现向监控中心的传输。

而如要建立无线传输备份链路，则所安装的无线AP需选择艾克赛尔的双频无线设备，如图所示，

说明：

当光纤传输中断，需要人工开启5.8G的传输链路，将从船只接收到监控数据通过无线传输链路传输到临近的无线基站，再汇入光纤网络进行回传。

2、监控端设备连接如下图所示：

说明：

如果前端不是采用的数字摄像机，需要在模拟摄像机与无线网桥之间安装一个视频服务器。

总结：

在监控船上采用专门的无线客户端设备并配合全向天线进行传输，该无线客户端必须支持无缝漫游，才能确保视频数字信号通过该客户端可以源源不断的传输至远端监控中心。

艾克赛尔的无缝漫游客户端AX9800MSX130支持无缝漫游，已在多个项目当中成功应用。

整体示意图：

说明：

从该图中我们可以看到监控数据通过各种传输路径最后传输至监控中心。

按本方案所设计组网方式的实际效果，可能会由于实际环境等因素的影响而未能达到预期，在系统初步成形后可以根据具体情况进行改进和优化。

五、主要设备介绍

5.1艾克赛尔2.4G电信级无线AP

AX9800（GSX230）是一款兼容802.11b/g标准的电信级无线网络设备。

该设备支持AP，AP+WDS，点对点和点对多点网桥等多种工作方式。

AX9800（GSX230）产品具有单路射频。

可以工作在802.11b/g（2.4GHz）模式。

射频功率输出最大为30dBm。

采用N型射频接口，可以根据现场需要外接各种型号天线。

AX9800（GSX230）有强大的管理功能，包括用户隔离和用户限速等。

同时，该设备还具有扩展频段和抗干扰策略等功能以及更强劲的发射功率，以适应各种复杂电磁环境，保证用户网络稳定运行。

AX9800（GSX230）为无线网络应用提供了可靠的、性价比极高的解决方案。

该产品采用全天候防水、防尘全密封设计，拥有超强的免维护特性，用途广泛。

一、主要特点和优势

◆IEEE802.11b/g全兼容独立射频模块，便于大型网络的组网，性价比极高。

◆AXELWAVE专用网络管理软件管理方式。

◆支持AP，AP+WDS，点对点和点对多点网桥工作模式。

◆支持通用生成树协议（STP）和快速生成树协议（RSTP），大大缩短环回收敛时间。

◆远距离以太网供电（POE），方便网络设备灵活布局。

◆支持AP和中心网桥模式下的带宽限速，可控制每个客户（网桥）的上下行带宽。

◆设备采用全中文管理界面，可实时监测设备在网状态和连续运行时间，管理配置方便。

◆支持链路的WMM（Qos）。

支持Qos的映射，可将无线Qos优先等级映射到有线网络中。

◆设备firmware升级容易，管理配置方便。

◆支持802.1x，DHCP

◆支持组播，支持动、静态路由功能（选配）。

◆IPFragment攻击防御、DDOS/TCP-Syn/UDPFlood攻击防御（选配）。

◆支持MAC地址列表控制和过滤。

◆发射功率可调整或关闭。

◆具备SSID广播使能控制功能和无线客户端隔离功能。

◆空间WLAN信号扫描，恶意AP检测功能。

◆设备软件重启软件复位。

◆无线连接列表的客户端信息显示如：

信号强度、速率、信噪比等。

◆射频实时网络流量负载监测和数据包统计。

◆分离式天线可以适应连接高增益的天线，以便让高传输质量的信号覆盖更大的范围或传输更远的距离，或在干扰较大的电磁环境中使用。

◆高低温稳定性显著，可以用在全球各种极端气候条件下。

◆适应多种电源供电模式，应用范围广泛。

二、规格说明

技术标准

以太网标准

IEEE802.3/IEEE802.3u

无线标准

IEEE802.11b/IEEE802.11g

以太网接口

Full/Halfduplexmode

10/100Base-TCompatible

RF特性

RF频段

2.4GHz

US/Canada

2.412-2.462GHz

China

2.412-2.472GHz

RF调制

802.11b:

CCK/DQPSK/DBPSK/DSSS

802.11g:

OFDM/BPSK/QPSK/16QAM/64QAM

数据速率

802.11b:

11Mbps/5.5mbps/2Mbps/1Mbps

802.11g:

54Mbps/48Mbps/36Mbps/24Mbps/

18Mbps/12Mbps/9Mbps/6Mbps

接收机灵敏度

802.11b:

-93dBm@11Mbps/-95dBm@5.5Mbps/-97dBm@2Mbps/-98dBm@1Mbps

802.11g:

-76dBm@54Mbps/-79dBm@48Mbps/-82dBm@36Mbps/-86dBm@24Mbps/-89dBm@18Mbps/-91dBm@12Mbps/

-92dBm@9Mbps/-94dBm@6Mbps

发射功率

30dBm（max.）

网络特性

工作模式

AP

PointtoPoint

PointtoMultiPoint

AP+WDS

AssociatedMaxClient:

1～100Adjustable（APMode）

RapidSTP

DHCPServer

SupportTCP/IP,IPX,NETBEUIProtocol

安全特性

WEPsecurity:

64/128/152bit

WPA/WPA2/AES/TKIP

MACfiltering

管理特性

AXELWAVE专用管理软件

软件、硬件恢复出厂设置

上下行限速

抗干扰策略

硬件规格

尺寸

256×196×64mm

重量

1.8kg

电源

24VDC，支持POE供电

功耗

平均功耗11W；瞬间最大功耗14W

外部接口

网络接口：

1个10/100MbpsPOE电缆连接器

射频接口:

1个N座

环境要求

环境防护等级

IP68

防雷

IEC1000-4-2/InstantSurge4KV

工作温度

-40℃~+60℃

储存温度

-50℃~+70℃

工作湿度

0%~100%非冷凝

5.2艾克赛尔2.4G无线客户端

艾克赛尔（AXELWAVE）AX9800（MSX130）专为移动无线宽带网络通信设计，是一款符合802.11b/g标准的无线网络客户端设备，支持在不同AP间的高速无缝漫游。

先进的漫游算法，使得无线网络在时速高达75miles/h（120公里/小时）时的移动中仍可提供稳定的无线连接，从而保证网络的正常通信和数据的传输。

该设备专门为各种恶劣应用环境设计，可以放置在车辆或者其他运输装备的任何位置，防水、防尘、防振动、防腐蚀的坚固外壳以及高达IP68的业界最高防护标准，使得该设备具有最强大的野外工作适应能力。

专门设计的宽范围电源，使得设备可以应用在车载、船载以及机载的各种电源环境中，满足多种行业的应用，如军用、警用、边防、海关等各种移动中宽带通信的场合。

一、主要特点和优势

◆发射功率大，接收机灵敏度高，通信距离更远

◆先进的漫游算法，实现快速漫游，提供稳定高速的WLAN访问

◆漫游切换点可设定，适应不同的应用环境

◆自动侦测环境AP，便于网络优化

◆支持抗干扰策略和频道扩展模式

◆安装使用方便

◆设备firmware升级容易，管理配置方便

◆分离式天线可以适应连接高增益的天线或者车载天线，以便让高传输质量的信号传输更远的距离，或在干扰较大的电磁环境中使用

◆适应多种电源供电模式，应用范围广泛

二、规格说明

技术标准

以太网标准

IEEE802.3/IEEE802.3u

无线标准

IEEE802.11b/IEEE802.11g

以太网接口

Full/Halfduplexmode

10/100Base-TCompatible

RF特性

RF频段

2GHz

US/Canada

2.412-2.462GHz

China

2.412-2.472GHz

扩展频段

2.272-2.524GHz

RF调制

802.11b:

CCK/DQPSK/DBPSK/DSSS

802.11g:

OFDM/BPSK/QPSK/16QAM/64QAM

数据速率

802.11b:

11Mbps/5.5mbps/2Mbps/1Mbps

802.11g:

54Mbps/48Mbps/36Mbps/24Mbps/18Mbps/

12Mbps/9Mbps/6Mbps

接收机灵敏度

802.11b:

-92dBm@11Mbps/-94dBm@5.5Mbps/-95dBm@2Mbps/-96dBm@1Mbps

802.11g:

-74dBm@54Mbps/-76dBm@48Mbps/-82dBm@36Mbps/-87dBm@24Mbps/-90dBm@18Mbps/-91dBm@12Mbps/

-92dBm@9Mbps/-94dBm@6Mbps

发射功率

30dBm（max.）

网络特性

工作模式

APClient

快速漫游算法

支持TCP/IP,IP,IPX,NETBEUI协议

安全特性

WEPsecurity:

64/128/152bit

WEP/WPA/WPA2

管理特性

AXELWAVE专用管理软件

抗干扰策略

软件、硬件恢复出厂设置

硬件规格

尺寸

256×196×64mm

重量

1.8kg

电源

12～24VDC直接直流供电

功耗

平均功耗8W,瞬间最大功耗12W

外部接口

网络接口:

1*10/100MbpsRJ45

射频接口:

1*N型阴座

环境要求

环境防护等级

IP68

防雷

IEC1000-4-2/InstantSurge4KV

工作温度

-40℃~+60℃

储存温度

-50℃~+70℃

工作湿度

0%~100%非冷凝

AX9800（ASXT）IEEE802.11a无线AP/网桥

艾克赛尔（Axelwave）AX9800（ASXT）是一种兼容IEEE802.11a标准的无线网络设备。

用于大范围的无线网络和户外远距离无线通信，特别适合大流量的高带宽数据联网或者宽带无线接入，提供高达108Mbps的数据传输速率，为无线网络应用提供了可靠的、性价比极高的解决方案。

AX9800（ASXT）系列可工作于网桥、WDS等多种工作模式，适应于多种无线应用，包括长距离部署。

AX9800（ASXT）系列具备可扩展的分离式天线设计以及天线一体化设计等多种规格。

同时允许你根据信号广播的强度方便调节天线位置，从而提高无线覆盖和信号强度。

AX9800（ASXT）系列支持PoE（PoweroverEthernet）供电，允许部署到电源不容易达到的地方。

该系列产品采用全天候防水、防尘全密封设计，拥有超强的免维护特性。

可以广泛用于无线城域网的建设，以及用于油田、军警、消防等重要部门。

AX9800（ASXT）产品工作于网桥模式。

射频功率输出可达20dBm，并集成5GHz频段的25dBi定向天线，EIRP最高可达45dBm。

可以用于与AX9800（ASXT）系列产品建立点对点、点对多点桥接。

一、主要特点和优势

◆IEEE802.11a全兼容独立射频模块，最高可达108Mbps传输速率，便于大型网络的组网，性价比极高。

◆AXELWAVE专用网络管理软件管理方式，操作简便易用

◆支持点对点和点对多点网桥。

◆支持抗干扰策略和频道扩展模式

◆支持通用生成树协议（STP）和快速生成树协议（RSTP）。

◆远距离以太网供电（POE），方便网络设备灵活布局。

◆支持限速管理。

◆支持链路的WMM（Qos）。

支持Qos的映射，可将无线Qos优先等级映射到有线网络中。

◆设备firmware升级容易，管理配置方便。

◆支持802.1x，DHCP

◆支持组播，支持动、静态路由功能（选配）。

◆IPFragment攻击防御、DDOS/TCP-Syn/UDPFlood攻击防御（选配）。

◆支持MAC地址列表控制和过滤。

◆发射功率可调。

◆具备SSID广播使能控制功能。

◆恶意AP检测。

◆设备软件重启。

◆高低温稳定性显著，可以用在全球各种极端气候条件下。

◆适应多种电源供电模式，应用范围广泛。

二、规格说明

技术标准

以太网标准

IEEE802.3/IEEE802.3u

无线标准

IEEE802.11a

以太网接口

Full/Halfduplexmode

10/100Base-TCompatible

RF特性

RF频段

5GHz

US/Canada

5.15-5.35GHz/5.75-5.85GHz

Europe

5.15-5.35GHz/5.47-5.725GHz

Japan

4.9-5.0GHz/5.15-5.35GHz

RF调制

OFDM/BPSK/QPSK/16QAM/64QAM

数据速率

802.11a:

54Mbps/48Mbps/36Mbps/24Mbps/18Mbps/

12Mbps/9Mbps/6Mbps

802.11aTurbo:

108Mbps/96Mbps/72Mbps/48Mbps/

36Mbps/24Mbps/18Mbps/12Mbps

接收机灵敏度

802.11a:

 -73dBm@54Mbps/-75dBm@48Mbps/-79dBm@36Mbps/-83dBm@24Mbps/-86dBm@18Mbps/-88dBm@12Mbps/

-89dBm@9Mbps/-90dBm@6Mbps

802.11aTurbo:

 -68dBm@108Mbps/-71dBm@96Mbps/-76dBm@72Mbps/-80dBm@48Mbps/-83dBm@36Mbps/-85dBm@24Mbps/

-86dBm@18Mbps/-87dBm@12Mbps

发射功率

100mW（max.）

天线规格

带宽

5150～5850MHz

增益

25dBi

波瓣宽度

E:

11°H:

11°

前后比

≥23

驻波比

≤1.5

阻抗

50Ω

极化方式

水平或垂直

网络特性

工作模式

PointtoPoint

PointtoMultiPoint

VLANwithMultipleSSID

DHCPServer

SupportTCP/IP,IPX,NETBEUIProtocol

安全特性

WEPsecurity:

64/128/152bit

WEP/WPA/WPA2/AES/TKIP

MACfiltering

管理特性

AXELWAVE专用管理软件

抗干扰策略

上下行限速

软件、硬件恢复出厂设置

硬件规格

尺寸

301×301×83mm

重量

1.5kg

支撑杆直径

Φ40～60mm

电源

24VDC，支持POE供电

功耗

平均功耗5W；瞬间最大功耗7W

外部接口

网络接口：

1*10/100MbpsRJ45

环境要求

环境防护等级

IP68

防雷

IEC1000-4-2/InstantSurge4KV

工作温度

-40℃~+60℃

储存温度

-50℃~+70℃

工作湿度

0%~100%非冷凝

6.34艾克赛尔2.4G扇区天线

产品规格:

型号

XA-315

频率范围（MHz）

2400~2500

带宽（MHz）

100

增益（dBi）

15

水平面波瓣宽度（Degree）

120°

垂直面波瓣宽度（Degree）

24°

电压驻波比

≤1.5

标称阻抗（Ohm）

50

极化

垂直

前后比（dB）

≥25

最大功率（W）

100

尺寸（mm）

495×180×60

重量（g）

3700

接头

1×N座

固定支撑杆直径（mm）

Ф35~50

环境防护等级

IP65

工作温度（℃）

-40~+60

保存温度（℃）

-50~+70

工作湿度（%）

0~95

七、售后维护服务

1、800免费电话，提供及时的技术支持；

2、详尽的网站信息；

3、布局合理的多个直属代表机构；全国拥有多家代理商，对其员工进行专业技术培训和考核，以便他们能更好的本地化服务；

4、定期的全国巡回技术培训，为各地的代理商提供完善的技术支持和服务。

5、工程服