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              森林防火無線方案

              當前位置:

              野外-地質災害監測無線方案

              作者: admin 時間:2017-04-20 來源:未知
              摘要:用戶為某地質減災監測部門,需要在野外某區域容易發生地質災害的地方安裝一系列的監測設備,同時需要將這些監測設備的數據傳輸到監測指揮中心去,監測指揮中心和現場距離大約...

              用戶需求分析:

              用戶為某地質減災監測部門,需要在野外某區域容易發生地質災害的地方安裝一系列的監測設備,同時需要將這些監測設備的數據傳輸到監測指揮中心去,監測指揮中心和現場距離大約40-50公里遠。使用傳輸的有線方式將監測數據傳輸回去需要投入大量的人力、物力、財力。架設周期長,維護成本大,此種方案已經不太現實。因此用戶需要使用無線的方式傳輸回去?,F場的情況如下;

              目的地點距離監控中心大約50公里的距離,且被監控所在地與監控中心無法直視(非視距),被監控所在地無4G覆蓋,并且無電力供應;

              需要監測目的地點水流數據,以便洪水來臨時發出預警;需要監測山體滑坡數據;進行視頻實時監控(由于視頻監控的數據量較大,所占用的傳輸帶寬較高,并且視頻監控攝像頭的耗電量較大,后期根據現場情況及太陽能供電量決定是否實施)。

               

              無線方案思考與設計

              根據以上用戶現場的情況描述,使用無線傳輸的方式已經確定,但是由于現場沒有4G運營商信號,不能使用4G設備進行傳輸,只能使用數字無線網橋的方式進行遠距離傳輸,另外,前端的監測點及中繼傳輸點都沒有電力供應,所以在方案設計的時候供電需要采用太陽能供電的解決方案,必要的話還可以搭配風力發電機做電力補充。

              在數字無線傳輸設備的選型上面,我公司針對此種應用現場推薦使用以下兩款設備,SF-5040G系列產品和SF-5823WJ系列產品,根據用戶的應用現場,改方案的無線傳輸拓撲圖如下圖所示:

              深方方案拓撲圖.jpg

              根據上述方案圖中所示,在前端河谷監測點和滑坡監測點上安裝的無線設備由于一般情況下是安裝在比較低的位置,不能直接看到遠距離的監測指揮中心,所以在一些相近的監測點周圍需要選取一個比較高的位置做為中繼傳輸點,先把前端監測點的數據使用無線設備匯總到比較高的中繼傳輸點,再使用一對遠距離數字網橋傳輸到后端監測中心附近比較高的山上,然后通過有線的方式傳輸到監測指揮中心。

              我公司推擠使用的兩款數字無線傳輸設備可滿足上述方案中的傳輸需求,SF-5040G是一款中近距離無線傳輸設備,適合把前端的監測數據傳輸匯總到中繼傳輸點,做支線匯總設備使用。前端的監測數據匯總以后,由遠距離設備SF-5823WJ這款設備搭配高增益定向天線將數據傳輸到50公里外的監測指揮中心。

              節點所需設備:

              水流監控點1、2、3 :SF-5040G、風光一體發電儲存系統、水流數據采集傳感器;

              山體監控點1、2    :SF-5040G、風光一體發電儲存系統、山體數據采集傳感器;

              無線中繼點:SF-5040G-W、角度天線、SF-5823WJ、碟狀天線、交換機、風光一體發電儲存系統;

              監控中心:SF-5823WJ、碟狀天線

              實現過程:

              水流監控點、山體監控點使用SF-5040G將傳感器采集到的數據傳送到位于高點的無線中繼設備點,無線中繼設備點處有SF-5040G-W配合外置角度天線接收來自水流、山體監控點的傳感器信息;然后通過交換機將信息對接到遠距離無線網橋SF-5823WJ上發射,處于50KM之外的至高接收點設置一臺同樣的SF-5823WJ(配對SF-5823WJ設備的傳輸路徑無阻擋),使用數據電纜或者光纖將接收到的信息傳輸到監控中心。

              本方案中,如果后期考慮加入實時視頻監控系統,可在現有無線網絡基礎上,在監控點增加攝像頭,監控中心增加視頻儲存設備即可實現,無需額外的傳輸設備。

              選用無線設備介紹

              3.1  SF-5040G

              產品外觀:

              SF-5040G.jpg

               

              SF-5040G高功率室外型無線網橋,適用于野外惡劣環境的無線網路連結服務,提供部署企業、工業用戶的高帶寬網絡連接和多媒體IP數據的傳輸需求,不僅適合網絡傳輸也適合大型IP監控的需求。SF5040G高功率室外型無線橋接設備可利用內置18dBi增益天線將兩個遠距離的節點進行有效的網絡連接,傳輸距離可以達到8km,傳輸帶寬可達80-90Mbps,可提供不亞于有線網絡質量的無線傳輸品質。

                  SF-5040G高功率室外型無線橋接設備支持AP模式、WDS模式、 ClientBridge+Repeater AP 模式,不同模式之間的配合可實現不同的功效,可以做點對點傳輸、點對多點傳輸。在WDS模式下,可以實現1對8(填入8臺不同的MAC地址)的鏈接形式,在AP模式下,理論可支持32個客戶端。該設備支持中英文界面,操作簡單,去掉了繁瑣的操作方式,使調試更加快捷方便,有利于快速部署,非常適合工程技術人員的快速上手。供電采用DC12~24V寬電壓輸入設計,而且設備實際功耗<5W,在野外無市電的情況下可靈活搭配蓄電池、太陽能、風能等多種供電方式進行工作。

              網絡標準

              IEEE 802.11a/n;IEEE802.3; IEEE802.3u

              芯片組

              Atheros AR7240+ AR9280

              SDRAM

              32 M Byte

              Flash

              8 M Byte

              以太網接口

              2 x 10/100 基礎-TRJ45 接頭

              無線射頻

              OFDM

              數據傳輸速率

              802.11a:54, 48, 36, 24, 18, 12, 9, 6Mbps

              802.11n:20-MHz 帶寬: MCS 0~15 for支持的數據速率

              40-MHz帶寬: MCS 0~15for 支持的數據速率

              工作頻率

              5.15~5.35 GHz

              5.47~5.7 GHz

              5.745~5.825 GHz

              發送功率

              Up to 29 ± 2 dBm

              敏感度

              -92dBm@11Mbps,-73dBm@54Mbps,-73/-69dBm@T20/HT40 MCS15

              安全性

              64-bit/128-bit/152-bitWEP encryption

              WPA/ WPA2(-PSK using TKIP or AES) WPA/ WPA2 (-EAP using TKIP)

              802.1x身份驗證; 隱藏的SSID

              天線端口

              2 x MCX 接頭

              天線增益

              內置18dBi雙極化平板天線

              操作模式

              咨訊選擇模式– AP/ Client Bridge/ WDS Bridge PtP andPtMP (up to 8 links)

              通道選擇 (Setting varies by Country)

              步進功率1dBm step

              工作環境

              工作溫度-30~+70℃,工作濕度10~90%

              供電方式

              POE供電:12~24V±5%

              尺寸

              270*270*80mm

              重量

              2.2Kg(不帶包裝);3Kg(帶包裝)

               

              3.2  SF-5823WJ

              產品外觀:

              SF-5823WJ.jpg

              SF-5823WJ系列高容量遠距離免許可頻段點對點數字無線網橋,基于動態TDD的點對點專有無線協議,數據被封成大包進行傳輸,提高了傳輸效率(轉發能力:35000 PPS),提高了帶寬的利用率(頻譜利用率:7.5bit/Hz)增加了系統的傳輸距離,吞吐量和PPS轉發能力。系統64字節傳輸延時<2ms,能夠實現語音、視頻等數據的實時傳輸。采用 2×2 MIMO 突破性技術,實現吞吐量高達 220 Mbps(110 Mbps 全雙工),具備卓越的PPS 數據包處理能力和較高的抗干擾能力。

                  SF-5823WJ系列產品可適用于電信級的點對點網絡應用,是專線接入或回程應用(包括 VOIP 及其他小數據包傳輸應用)的理想設備。該系列產品通過將靈活的信道帶寬(20或40MHz)和專門定制的遠距離傳輸私有協議相結合,達到 7.5 bit/Hz 的極高頻譜利用率。產品內置雙極化天線(SF-5823WJ)或 配備2個N型接頭(SF-5823WJ),堅固耐用的鑄鋁外殼達到IP-67防護等級。 

                  SF-5823WJ/ SF-5823WJ-W產品融合了一系列先進的軟件機制,可為高吞吐量遠距離的鏈路應用提供最佳的點對點連接性能。專有的點對點通信機制利用動態時分雙工(TDD) 技術為所需的傳輸方向動態分配帶寬,從而提高鏈路效率,并顯著降低傳輸距離對鏈路吞吐量的影響。我們的點對點產品還采用了選擇性重傳 ARQ 技術,增強糾錯能力,優化數據流量,使得設備在大帶寬、遠距離甚至存在干擾的情況下仍然能夠達到非常高的吞吐量。 

              全新的WJ系列產品的內置射頻模塊發射功率達28 dBm(+/-2 dBm),并且在最高調制模式(MCS 15)上仍可達23 dBm(+/-2 dBm),從而使用內置天線即可建立穩固的遠距離鏈路。產品配備千兆以太網口,支持802.3af 標準,使用更加靈活方便。同時,內置符合IEC 61000-4-2(ESD)標準的靜電防護,以及IEC61000-4-5(Surge)標準的浪涌保護。 

              由于該產品具備的高帶寬,高穩定性等特點,所以該設備廣泛應用于森林防火,海島監控,礦區、工廠大數據傳輸等領域。

              無線規格

              無線技術

              專有點對點通信協議,2x2 MIMO 

              工作模式

              點對點 

              無線頻段

              4.900 - 6.100 GHz

              最高發射功率

              28(+/-2)dBm

              天線

              類型

              內置定向平板天線(SF5823WJ)2個N型接頭(SF5823WJ-W)

              增益

              (垂直/水平):23/23 dBi(SF5823WJ)

              數據接口

              物理接口

              10/100/1000 Base-T 

              接口類型

              RJ45 

              浪涌保護

              內置 IEC6100-4-2(ESD)和IEC6100-4-5(Surge)

              鏈路性能

              吞吐量

              220Mbps合計(110Mbps全雙工)

              最高數據處理速度

              60,000 包/秒 

              數據包延時

              2毫秒(64字節數據包)

              推薦鏈路距離

              35公里, 視距(SF5823WJ)

              100公里, 視距(SF5823WJ -W+外置天線增益≥32dBi)

              物理特性

              尺寸

              寬335毫米, 高335毫米, 深90毫米(SF5823WJ-W)

              寬218毫米, 高218毫米, 深70毫米 (SF5823WJ)

              重量

              3.3 公斤(SF5823WJ) ;2公斤(SF5823WJ-W)

              電源輸入

              9-48V直流, PoE

              功耗

              8W

              環境

              工作溫度

              -40°C ~ +65°C 

              工作濕度

              0 ~ 90 %(非凝露)

              管理

              安裝輔助

              OLED屏幕顯示和聲音提示

              系統配置界面

              用戶友好 WEB圖形界面, SSH   CLI, SNMP v1/2c/3,

              中央遠程控制管理系統 

              管理系統

              WNMS(無線網絡管理系統)

              防護等級

              防護等級

              IP-67

               

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