礦區(qū)無線監(jiān)控系統(tǒng)技術方案

1、關關于于山山西西某某礦礦區(qū)區(qū)數(shù)數(shù)字字化化監(jiān)監(jiān)控控工工程程 建建設設管管理理提提升升 系系統(tǒng)統(tǒng) 實實 施施 方方 案案 設設 計計 目 錄 第一章第一章 項目概況項目概況.3 1.1 前言.3 1.2 用戶需求分析.5 1.2.1 礦區(qū)通信聯(lián)網需求分析 .5 1.2.2 礦區(qū)通信聯(lián)網建設原則 .5 1.2.3 礦區(qū)通信聯(lián)網注意問題 .6 1.3 項目建設目標.7 第二章第二章 設計依據(jù)與原則設計依據(jù)與原則.7 2.1 設計依據(jù).7 2.1.1 遵循標準 .7 2.2 設計原則.8 2.2.1 先進性原則 .9 2.2.2 實用性原則 .9 2.2.3 可擴充、可維護性原則 .9 2.2.4 可靠

2、性原則 .9 2.2.5 經濟性原則 .9 第三章第三章 系統(tǒng)方案設計系統(tǒng)方案設計.9 3.1.系統(tǒng)總體設計.9 3.1.1.系統(tǒng)方案概述 .9 3.1.2.系統(tǒng)建設總體結構拓撲圖 .10 3.2 無線傳輸鏈路建設.12 3.2.1 無線接入的經濟性 .12 3.2.2 無線傳輸技術概述 .13 3.2.3 傳輸技術對比分析 .14 3.2.4 無線傳輸系統(tǒng)流程圖 .16 3.2.5 無線主干鏈路設計與選型 .16 3.2.6 前端中繼站接入鏈路設計與選型 .17 3.2.7 方案說明 .19 3.3 系統(tǒng)建設特點.19 3.3.1 鏈路規(guī)劃（可視，大容量，頻率，備份） .19 3.3.2 I

3、p 地址規(guī)劃 .19 3.3.3 美觀性考慮 .20 3.3.4 無線安全性設計 .20 3.3.5 防雷設計 .20 第四章第四章 產品介紹產品介紹.22 4.1 BWB-205 電信級無線網橋.22 4.2 BWB-210 電信級無線網橋.24 4.3 BWB-310 電信級無線網橋.26 4.4 BWB-320 電信級無線網橋.28 4.5 BWB-510 電信級無線網橋.30 4.6 德國進口高清攝像頭.32 高分辨率攝像機可代替 6 臺普通高清攝像機 . .32 第一章第一章 項目概況項目概況 1.1 前言前言 在我國煤礦行業(yè)，大多數(shù)企業(yè)都已經或正在進行煤炭安全監(jiān)測系統(tǒng)的建設，這些系

4、統(tǒng)的建立在實現(xiàn)安全 生產的過程中起到了重要的作用；但是由于各種系統(tǒng)建于不同時期或者是系統(tǒng)建設受限于現(xiàn)有的復雜環(huán)境，使 得系統(tǒng)無法有效的集成，使安全生產監(jiān)測信息不能很好的整合、利用。將安全生產監(jiān)測信息及時共享、加強各 站點間的數(shù)據(jù)傳輸、將數(shù)據(jù)信息準確的傳送到各級相關人員手中，缺乏有效的手段。 近年來，關乎國家、社會及企業(yè)利益的資源價值被高度關注，煤礦業(yè)獲得了快速發(fā)展。在煤炭行業(yè)，安 全生產是擺在各級領導面前的一件大事，是煤礦企業(yè)生產過程中的重中之重，及時發(fā)現(xiàn)事故隱患，加強各工作 站點間的信息傳遞與共享顯得尤為重要。充分利用當前先進的通信網絡及信息技術，結合實際應用，是提高安 全生產監(jiān)督、監(jiān)察、管

5、理的有效手段，使得礦業(yè)建立安全可靠的通訊系統(tǒng)勢在必行，同時這也是礦區(qū)安全調度 管理信息共享的重要內容。 根據(jù)產煤量的不同，煤礦一般分為特大、大、中、小型礦井，產煤量越高，配套規(guī)模越大，生產系統(tǒng)越復 雜，對通信的要求越高，本方案結合我們自身實戰(zhàn)經驗，主要針對各礦井地面網點通信系統(tǒng)的建網提出一個有 效的解決方案。 以往系統(tǒng)建設現(xiàn)狀分析：以往系統(tǒng)建設現(xiàn)狀分析： （一）傳輸系統(tǒng)落后，施工量巨大 現(xiàn)代化煤礦生產企業(yè)離不開現(xiàn)代化安全生產監(jiān)測系統(tǒng)與各種自動化設備。目前,我國煤炭生產企業(yè)的各種 自動化設備,其數(shù)據(jù)通信環(huán)節(jié)大多采用有線傳輸,但在礦區(qū)這種復雜環(huán)境下，系統(tǒng)建設時往往很容易受到距離和 開挖的影響使得施

6、工量極大甚至無法施工，最終導致系統(tǒng)組網建設不全面。 （二）組網模式不合理 很多煤礦從地面到井下，從主要生產環(huán)節(jié)到輔助環(huán)節(jié)安裝有很多分站點，他們各自獨立，成為信息孤島， 系統(tǒng)間聯(lián)系十分不暢，通信效率低，非常不利于生產和指揮，也不利于員工在生產環(huán)節(jié)中的互相聯(lián)系，給正常 生產經營造成較大影響。 （三）不適應搶險的需要 當遇到礦井突發(fā)事故，由于通信網絡不暢、通信手段單一，往往造成領導層信息不通、指揮不靈、數(shù)字不 準，非常不利于事故的搶險，極易造成事故損失的擴大。 綜上所述，煤礦采用現(xiàn)代成熟的無線傳輸系統(tǒng)組件局域網絡，輕松打造礦區(qū)數(shù)據(jù)無線傳輸系統(tǒng)，可明顯提 高煤礦的安全水平和安全生產管理效率，加強了信息

7、的溝通，具有很強的實用價值。 面對以上礦區(qū)建設系統(tǒng)的個性化需求，相對于目前部分礦區(qū)通信系統(tǒng)采用的光纖有線、CDMA 等解決方 案，數(shù)字微波無線傳輸技術方案優(yōu)勢相對突出。面對礦區(qū)復雜的地理環(huán)境，BITWAVE 的無線微波通訊產品可 以突破地域環(huán)境的制約，以其高度的靈活性、便捷性、高帶寬、移動性、低成本、保護用戶投資等特性成為 礦區(qū)組網的最佳通訊傳輸解決方案。該系統(tǒng)可以很好的解決帶寬問題、鏈路安全問題、綜合無線網絡，實現(xiàn) 實用化的無線聯(lián)網系統(tǒng)，是礦區(qū)信息采集和智能化管理的優(yōu)質解決方案。該系統(tǒng)融合了最先進的無線通訊技 術，移動傳輸技術,智能網絡管理技術,智能控制技術,在滿足無線聯(lián)網建設原則的基礎上，

8、使得系統(tǒng)具有極 高的穩(wěn)定性和可用性。 1.2 用戶需求分析用戶需求分析 1.2.11.2.1 礦區(qū)通信聯(lián)網需求分析礦區(qū)通信聯(lián)網需求分析 （一）礦區(qū)生產的特點（一）礦區(qū)生產的特點 由于礦區(qū)環(huán)境復雜，存在工作環(huán)境惡劣、潮濕、有腐蝕性，不安全因素多（主要有水、火、瓦斯、頂板等 事故的威脅），人員、設備流動性大等諸多特殊的因素。從生產作業(yè)流程上看，還具有多工種聯(lián)合流水作業(yè)的 特點，這種作業(yè)經常性的有很多重型設備參與其中，設備之間的運輸、安裝、調試配合要求很高，信息傳輸必 須及時、準確。同時，煤礦地面的管理部門、生產輔助環(huán)節(jié)又具備地面工廠生產的一切特點。所以煤礦通信網 必須既滿足生產的需要，又要滿足地面

9、生產、指揮、管理以及人們生活等各方面的需求。 （二）高可靠的生產調度通信系統(tǒng)作保障（二）高可靠的生產調度通信系統(tǒng)作保障 由于煤礦生產存在諸多特殊因素，因此，煤礦生產必須把各站點相互聯(lián)網建設系統(tǒng)擺在十分突出的位置 （三）滿足新形勢下對通信信息量的需求（三）滿足新形勢下對通信信息量的需求 在計劃經濟時代，煤礦通信內部通信信息量大，礦與礦之間的通信量小。因此，通信系統(tǒng)的建設必須充 分認識到信息量的需求，使網絡設計既能滿足聯(lián)網需求又能保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性及實用性。 （四）礦區(qū)生產的現(xiàn)代化對通信要求越來越高（四）礦區(qū)生產的現(xiàn)代化對通信要求越來越高 隨著礦區(qū)生產的現(xiàn)代化程度不斷提高，對通信手段、系統(tǒng)功能的要求

10、也在不斷增多。保證通信信息能夠及 時、準確、快速的傳遞對于煤炭生產、經營來說極為重要。光纜、無線通信應該在礦區(qū)通信系統(tǒng)得到廣泛的應 用。 1.2.21.2.2 礦區(qū)通信聯(lián)網建設原則礦區(qū)通信聯(lián)網建設原則 （一）統(tǒng)一規(guī)劃，科學合理地構建滿足礦井生產、安全、經營以及人們日常生活的數(shù)字通信網絡，形成手 段多樣，達到礦區(qū)地面各工作站點間通信暢通，無線通信及時高效，能夠保證應急通信的業(yè)務范圍廣泛的擴展 性以及靈活性強的立體通信網絡。 （二）新建的礦區(qū)通信網要站在大通信的高度來設計，要保證通信系統(tǒng)實現(xiàn)可運營、可管理，可平滑升級 及日后網絡的擴展，不斷滿足市場經濟條件下對通信提出的新要求。 （三）與數(shù)據(jù)、控制

11、等多種信息業(yè)務組網，構成綜合業(yè)務數(shù)字網。對現(xiàn)有通信網的改造要綜合利用好已有 資源，做到近、遠期相結合，既符合現(xiàn)實情況，又適應未來發(fā)展。特別是對于局（所）的布局、網絡結構、交 換功能等對網絡發(fā)展和業(yè)務開發(fā)有較大影響的問題，要以超前的意識分析，避免在不遠的將來再對網絡進行大 規(guī)模的改造，為煤炭專網的發(fā)展打下良好的基礎，更好地為生產和生活服務。做到“一次規(guī)劃，分步實施，一 次投資，長期受益”。 （四）不僅能適應平時的通信需要，而且能夠保證在自然災害、礦井事故等情況下進行應急通信。 一個現(xiàn)代化的礦井，其通信系統(tǒng)必須做到既能保證數(shù)據(jù)信息的數(shù)據(jù)共享、實時傳遞，又具有很大的擴展性， 這樣才能保證系統(tǒng)新添加網

12、點很好的接入，才有較大的發(fā)展空間，也為向下一代網絡的演進打下基礎。所以， 新的煤礦通信網將是集安全性、管理性、擴展性、生存性于一身的網絡。沒有這樣一個網絡支撐，通信很難保 證煤礦安全生產的正常進行，很難適應煤礦發(fā)展的需要。 1.2.31.2.3 礦區(qū)通信聯(lián)網注意問題礦區(qū)通信聯(lián)網注意問題 （一）結合實際情況建議大力采用無線傳輸方式。除井下不利于無線傳輸?shù)膱龊贤?。因為現(xiàn)代的無線通信 已經完全突破帶寬瓶頸，并被廣泛的用于公安網，平安城市，景區(qū)，森林公園等的大規(guī)模無線傳輸系統(tǒng)建設， 有帶寬、信號容量大、傳輸質量高、保密性好、對環(huán)境要求低等很多優(yōu)點，最主要的是組網快，避免的施工的 麻煩，在這種復雜環(huán)境中

13、可以很輕松的完成系統(tǒng)組網架設。 （二）建議有可靠的備用電源系統(tǒng)作保證。雖然煤礦的電力系統(tǒng)都有很可靠的保證，但由于煤礦生產的特 殊性，煤礦的通信任何時候都不能中斷。一旦礦井動力電源中斷，通信的備用電源必須對本系統(tǒng)內的所有設備 實現(xiàn)不間斷的投入，且供電時間不小于 8 小時，為礦井搶險提供保障。 由于通信業(yè)務技術的逐步增長，對于老礦區(qū)的通信改造，建議在原有網絡的基礎上進行無線通信的延時， 充分結合利用現(xiàn)代科技手段輕松打造礦區(qū)各工作站點無線通信系統(tǒng)。 總之，要根據(jù)通信業(yè)務發(fā)展的實際需要和現(xiàn)有的技術經濟條件來確定建設規(guī)模、容量和采用先進的適用 技術裝備和技術措施，扎扎實實地按照現(xiàn)代通信網的要求，經濟合理

14、、分期分批地改造礦井通信系統(tǒng)，使得整 個系統(tǒng)更加完美。 1.3 項目建設項目建設目標目標 為礦區(qū)數(shù)據(jù)無線傳輸系統(tǒng)搭建一個健壯的平臺為礦區(qū)數(shù)據(jù)無線傳輸系統(tǒng)搭建一個健壯的平臺 和以往的有線不同，此建設系統(tǒng)省去了大量施工的麻煩，利用最短的周期建設起無線通訊系統(tǒng)，最主要的 是解決了各種復雜環(huán)境下很多有線無法涉及的環(huán)境下的組網，在保證用戶投資的情況下給用戶帶來了實實 在在的好處更為日后網絡的擴展提供了很大的空間。 靈活的無線傳輸系統(tǒng)充分保護用戶的投資靈活的無線傳輸系統(tǒng)充分保護用戶的投資 該項目中所有的設備都可以根據(jù)需要靈活得進行安裝變更，多年后其性能可以基本保持不變，這樣用戶的 投資就不會貶值。隨著無線

15、通訊系統(tǒng)不斷的產生社會價值，其自身價值依然堅挺，可以說是固定資產中貶 值最慢的一類設備。 系統(tǒng)具有任意的擴展性，和靈活性系統(tǒng)具有任意的擴展性，和靈活性 隨著礦區(qū)規(guī)模的擴大，業(yè)務的擴張，系統(tǒng)業(yè)需要進行擴張，正是因為采用無線傳輸設計，所以系統(tǒng)可以任 意進行擴充，而不需要更換設備，只需要增加少許設備，就可以快速匹配礦區(qū)業(yè)務的擴充。 上述內容充分闡述了系統(tǒng)的功能要求和系統(tǒng)的建設目標上述內容充分闡述了系統(tǒng)的功能要求和系統(tǒng)的建設目標, 其先進性在國內數(shù)傳領域，甚至是國外的無其先進性在國內數(shù)傳領域，甚至是國外的無 線通訊、數(shù)據(jù)傳輸領域，這樣的系統(tǒng)是一個設計先進、考慮全面的全天候無線通訊系統(tǒng)，該系統(tǒng)完全充分線

16、通訊、數(shù)據(jù)傳輸領域，這樣的系統(tǒng)是一個設計先進、考慮全面的全天候無線通訊系統(tǒng)，該系統(tǒng)完全充分 結合了礦區(qū)系統(tǒng)的業(yè)務特點，該系統(tǒng)的建成必將給礦區(qū)帶來全新的管理手段。日后其他的網點也可以就近結合了礦區(qū)系統(tǒng)的業(yè)務特點，該系統(tǒng)的建成必將給礦區(qū)帶來全新的管理手段。日后其他的網點也可以就近 接入此平臺連入礦區(qū)無線局域網系統(tǒng)，可以說為礦區(qū)搭建了一個性價比極高的信息通訊網絡平臺。接入此平臺連入礦區(qū)無線局域網系統(tǒng)，可以說為礦區(qū)搭建了一個性價比極高的信息通訊網絡平臺。 第二章第二章 設計依據(jù)與原則設計依據(jù)與原則 2.12.1 設計依據(jù)設計依據(jù) 通過對“礦區(qū)各工作站無線聯(lián)網”項目建設的需求分析，結合目前礦區(qū)通信系統(tǒng)建

17、設的實際情況，設計以 下建設方案。該方案設計嚴格按照中國建筑電氣設計規(guī)范、工業(yè)企業(yè)通信規(guī)范、中華人民共和國通信行業(yè)標準， 符合各有關專業(yè)主管部門的要求。 2.1.12.1.1 遵循標準遵循標準 安全防范系統(tǒng)通用圖形符號 （GA/T74-2000） 工業(yè)電視系統(tǒng)工程設計規(guī)范 （GBJ115-87） 智能建筑設計標準 （GB/T 503142000） 民用建筑閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術規(guī)范 （GB50198-94） 民用建筑電氣設計規(guī)范 （JGJ/T16-92） 中國電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范 （GBJ232-82） 安全防范工程技術規(guī)范 （GB50348） 安全防范工程程序與要求 （GA/T7

18、5-94） 安全防范系統(tǒng) （DB33/T334-2001） 視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)工程設計規(guī)范 (GB50395) 視頻安防監(jiān)控數(shù)字錄像設備 (GB20815) 視頻安防系統(tǒng)技術要求 （GB/T367-2001） 通信系統(tǒng)機房設計 （GBKJ-90） 固定無線接入工程設計規(guī)范 （YD/T 5097-2005） 中華人民共和國公共安全行業(yè)標準 （GA38-92） 防盜報警中心控制臺 （GB/T16572-1996） 報警圖像信號有線傳輸裝置 （GB/T16677-1996） 建筑物防雷設計規(guī)范 (GB50057) 建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范 (GB50343) 系統(tǒng)接地的形式及安全技術要求 （GB

19、14050-93） 風險等級和防護級別的規(guī)定 （GA/T38-92） 同時，考慮到一些關鍵性問題和固有特點，在傳輸上，我們提供用戶的方案應該盡量采用國際上先進而成 熟的無線網絡技術和標準的網絡協(xié)議（TCP/IP、CSMA/DS、SNMP）等，堅持開放性，采用國際標準（如 ISO、CCITT、IEEE） 、國家標準、工業(yè)標準等。 在網絡通訊中，我們?yōu)榱吮ＷC網絡整體的運行可靠和保持可兼容性、可擴展性，我們嚴格遵循： IEEE 802.3 10BASE-T； IEEE 802.3u Ethernet (100BASE-T)； ANSI FDDI/ TPDDI 100 Mbps； IEEE 802.1

20、1a/b/g。 H.264 編碼標準 計算機網絡建設標準 2.22.2 設計原則設計原則 為了確保用戶的投資利益與應用需求，我們在系統(tǒng)設計時充分考慮到系統(tǒng)的先進性、實用性、可擴 充性和可維護性,保證系統(tǒng)運行的可靠與安全保密，建立經濟合理、資源優(yōu)化的系統(tǒng)。 2.2.12.2.1 先進性原則先進性原則 采用 OFDM，COFDM 等多種通信技術相結合的方式，使系統(tǒng)安全性、無線信道抗干擾能力、抗衰 落能力大大增強，并提高了無線信道的傳輸速率。 采用開放、透明的無線網技術：對于基礎傳輸設備參數(shù)應符合無線網 IEEE802.11 標準的，同時也符 合在全球范圍內免許可證的有關規(guī)定，對于非視距傳輸設備應嚴

21、格按照相應的程序及標準，因此能 夠保護投資和保證與未來符合標準的其他廠商的無線局域網絡產品進行互操作。 硬件與協(xié)議透明：在有線網方面，符合 IEEE802.3 標準?？梢皂樌暮推渌W絡連接。 2.2.22.2.2 實用性原則實用性原則 設備接口與網絡操作系統(tǒng)的透明性，無論對系統(tǒng)現(xiàn)行安裝與今后的需求擴展都提供方便性與可操作 性。 2.2.32.2.3 可擴充、可維護性原則可擴充、可維護性原則 組網后如果需要增加新點，不需要對正在使用的設備做任何改動，只需要做新增加的設備的安裝即可。 對設備的維護也應非常簡單，通過遠程控制就可以看到每一個無線設備的工作情況，并可修改參數(shù)，改善 無線信道傳輸性能。

22、 2.2.42.2.4 可靠性可靠性原則原則 抗干擾性強、故障率低、接收靈敏度高、室外安裝防風雨老化性要強、要有很強的抗高低溫能力。 2.2.52.2.5 經濟性經濟性原則原則 所使用產品具有一次性投資永遠受益的特點, 建立無線網絡系統(tǒng)時要最大限度地提高資金的利用率， 使其具有方便、經濟的擴充，更重要的是點位的裁剪變換功能。 第三章第三章 系統(tǒng)方案設計系統(tǒng)方案設計 3.1.3.1.系統(tǒng)總體設計系統(tǒng)總體設計 3.1.1.3.1.1.系統(tǒng)方案概述系統(tǒng)方案概述 ( (一一) )各點位設計原則各點位設計原則 前端網點前端網點 前端無線網點的部署具備機動性和靈活性，方便前端點隨著礦區(qū)工作網點的轉移而轉移

23、（前端網點需具備 易拆卸、易遷移的特性） ； 中心網點設計中心網點設計 具有強大的接入能力，以實現(xiàn)大規(guī)模、大范圍的前端網點覆蓋； 數(shù)據(jù)的高安全性，數(shù)據(jù)安全應無條件服從礦區(qū)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的安全原則，傳輸線路應采用專用線路； ( (二二) )無線傳輸網絡設計無線傳輸網絡設計 系統(tǒng)支持靈活的接入方式，前端網點的數(shù)據(jù)傳輸以無線方式為主，經過無線傳輸匯聚后，最終統(tǒng)一回傳到 管理中心。 必須能夠兼容已有的、分散的各個網點，個別點位網點撤銷，前端應易于拆除并快速應用于新建設點位， 以保證最大程度的利用現(xiàn)有資源，避免重復投資； 通信系統(tǒng)應嚴格遵守礦區(qū)系統(tǒng)建設的安全標準，做到傳輸線路、編解碼設備的運行穩(wěn)定和安全可

24、靠。 3.1.2.3.1.2.系統(tǒng)建設總體結構拓撲圖系統(tǒng)建設總體結構拓撲圖 1）礦區(qū)組網示意圖 2）監(jiān)控傳輸組網圖 整個系統(tǒng)完全基于 TCP/IP 網絡進行通信的傳輸。同時，須保證前端每條鏈路有一定的帶寬余量。 3.23.2 無線傳輸鏈路建設無線傳輸鏈路建設 根據(jù)礦區(qū)建設系統(tǒng)要求結合自身實戰(zhàn)經驗，本次項目前端網點，具有點位分布分散、傳輸距離不等、線纜 敷設工程量大等特點。倘若采用傳統(tǒng)的有線方式造價不菲，工期及難度也是不允許的。 通過以上分析，建議采用無線的傳輸方式，即前端部分以無線的方式和中心基站通過無線的方式互聯(lián)。 在整個系統(tǒng)中充分利用信息化手段，實現(xiàn)對礦區(qū)各網點的互聯(lián)。 3.2.13.2.

25、1 無線接入的經濟性無線接入的經濟性 無線的接入方式是性價比最高的一種接入方式，遠比光纖和其他無線技術節(jié)約投資，一次性投資，而 無須支付昂貴的租用費用； 網絡視頻技術的應用使系統(tǒng)具備了足夠的靈活性，可以方便的進行擴充，任意的調整； 無線監(jiān)控最大的優(yōu)勢在于設備可以重復使用，當中心站調整以后，所有的設備都可以重新搭建使用， 不影響任何使用效果； 使用無線基站技術可以充分的保護用戶的投資，提高政府部門的辦公效能，使之達到最佳的投資收益 比。 3.2.23.2.2 無線傳輸技術概述無線傳輸技術概述 根據(jù)客戶建設寬帶無線傳輸系統(tǒng)的現(xiàn)實情況和具體需求，我們將遵循可靠性高、運行速度快、安全保 密性好、擴展性

26、強、維護簡單、成本較低的原則選擇最新的高穩(wěn)定性的 OFDM 技術實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)的高速 穩(wěn)定傳輸。 OFDM(正交頻分復用)技術實際上是 MCM(Multi-Carrier Modulation，多載波調制)的一種。其主要思 想是，將信道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號轉換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調制到在每個子信道上 進行傳輸。正交信號可以通過在接收端采用相關技術來分開，這樣可以減少子信道之間的相互干擾(ICI)。 每個子信道上的信號帶寬小于信道的相關帶寬，因此每個子信道上的可以看成平坦性衰落，從而可以消除 符號間干擾。而且由于每個子信道的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小部分，信道均衡變得相對容易。 8

27、02.11a 是一種新技術的代表，與 802.11g/b 互不兼容。它工作在 5GHz 的頻帶，采用正交頻分復用 （OFDM）的獨特擴頻技術；最大傳輸速率為 108 Mbps。其優(yōu)點是：高帶寬；5GHz 頻段存在干擾少；8 個不重迭信道，具有更高的部署靈活性。非常適合搭建無線主干傳輸鏈路。 802.11g 工作在 2.4Ghz，同樣采用正交頻分復用（OFDM）的獨特擴頻技術；最大傳輸速率為 54 Mbps。是目前比較流行的無線網絡覆蓋技術，全國正在大規(guī)模的推動無線城市覆蓋，筆記本，PDA，雙 模手機就可以通過這個網絡無線上網。如果在無線監(jiān)控應用中使用 2.4Ghz 的無線技術，將會降低系統(tǒng)的

28、穩(wěn)定性，使網絡易受到手機和 PDA 等用戶的干擾，同時，面對眾多的 個人客戶，系統(tǒng)非常容易受到入侵 攻擊，降低系統(tǒng)的安全性。故 5Ghz 的 802.11a 技術是優(yōu)于 802.11g 技術的。 選擇無線通訊技術最好是流行的，大量使用的，安全的，成熟的，價格比較適中的技術。802.11a 完 全滿足我們這個方案的所有技術要求： 1技術比較成熟：標準建立于 1999 年，20052007 年大量使用； 2抗干擾能力：由于獨特的 OFDM 技術整合定向天線技術，使無線傳輸具有很強的抗干擾能力； 3躲避干擾的靈活性：基站要具有比較寬的頻率使用范圍 5.125GHz5.85Ghz 共 28 個信道，使

29、其具有 規(guī)避干擾的靈活性； 45GHz 頻率為非 WiFi 上網頻率，所有躲避了大量民用設備的干擾，入侵； 5支持橋接技術，和 SuperA 技術，使其具有極強的技術擴展能力。啟用 SuperA 技術，可以使帶寬翻 倍（在鏈路較多的情況盡量不使用，因為這個技術降使用比較寬的頻率） ； 6在此無線監(jiān)控方案中，采用 802.11a 的技術可以建立足夠多的傳輸鏈路，保證未來更多監(jiān)控點的需要。 3.2.33.2.3 傳輸技術對比分析傳輸技術對比分析 隨著無線網絡技術的進步，將無線技術應用于監(jiān)控領域可以為用戶提供更高的投資收益比。 連接圖參考 傳輸技術對照表傳輸技術對照表 比較項目比較項目無線傳輸無線傳

30、輸有線模擬傳輸有線模擬傳輸有線傳輸有線傳輸 傳輸方式無線，OFDM有線電纜光纖 施工難易只需架設無線基站和天線， 即可在無線覆蓋范圍內任何 地方安裝網點 需要挖溝布線，挖墻鉆洞，甚 至破壞建筑原裝修 需要挖溝布線，挖墻鉆洞， 甚至破壞建筑原裝修 可擴展性可以隨時添加新的網點 增加傳輸點需要進行布線施工， 比較煩瑣 增加傳輸點需要進行布線施 工，比較煩瑣 可擴展性可以隨時添加新的網點 增加傳輸點需要進行布線施工， 比較煩瑣 增加傳輸點需要進行布線施 工，比較煩瑣 使用方便 在網絡中任何一臺電腦上均 可和其他網絡節(jié)點通訊 必須在機房才能集中控制必須在固定點才能集中控制 標準化 遵循全球統(tǒng)一的通信技

31、術標 準和協(xié)議 TCP/IP 模擬傳輸系統(tǒng)之間彼此兼容性 較差，很難互通 遵循全球統(tǒng)一的通信技術 標準和協(xié)議 TCP/IP 傳輸范圍 50 最遠可達百公里以上、可 提供從 64Kbps 到 54Mbps 的 通信速率 當傳輸距離大于 1000 米時，信 號容易產生衰耗、畸變、群延 時，并且易受干擾，使圖像質 量下降 2 到 10 公里 維護管理 采用電信級設備基本可做到 免維護 復雜，出現(xiàn)問題，需找專業(yè)人 員解決 復雜，出現(xiàn)問題，需找專 業(yè)人員解決 錄像存儲 數(shù)字化信號，任何一臺聯(lián)網 電腦都可以存儲、檢索和回 放錄像，也可配置專門的服 務器及相應軟件來進行統(tǒng)一 集中存儲和管理 模擬信號，需用專

32、用錄像機和 磁帶進行存儲 可配置專門的服務器及相 應軟件來進行統(tǒng)一集中存 儲和管理 設備成本距離越遠，成本越低成本低距離越遠，成本越高 接口方式標準以太網模擬接口轉換為以太口 多網點支持只能點對點支持 3.2.43.2.4 無線傳輸系統(tǒng)流程圖無線傳輸系統(tǒng)流程圖 3.2.53.2.5 無線主干鏈路設計與選型無線主干鏈路設計與選型 在設計無線主干鏈路時要充分考慮各種因素，以達到最佳系統(tǒng)設計，原則如下： 1、 主干鏈路應優(yōu)選使用高功率的無線傳輸設備，這樣才不容易受到干擾，使得帶寬穩(wěn)定可靠； 2、 主干鏈路應優(yōu)選使用定向天線，這樣可以把信號集中傳輸?shù)浇邮諏Χ?，同時由于定向天線的發(fā)射角很 小，所以只有在

33、該角度內的干擾信號才會造成極小的干擾，所以定向天線具有更強的抗干擾能力和更 高的信號增益功能，保證主干鏈路獲得更好的信噪比（SNR） 。 3、 主干鏈路要達到獨享 CPU，因為主干鏈路承載著下級節(jié)點眾多的數(shù)據(jù)流，故要求傳輸模塊獨享 CPU，使得系統(tǒng)運轉穩(wěn)定，不受 CPU 的異步工作影響。 4、 區(qū)中心主干鏈路必須做到兩級防雷處理，設備與天線之間必須要加裝射頻防雷器，在主機房內需要加 裝以太網絡防雷，既要保護設備本身，又要保護主機房眾多設備的防雷安全。因為一但主干鏈路遭受 雷擊，那么下面一片點就無法回傳，造成重大影響。 3.2.63.2.6 前端中繼站接入鏈路設計與選型前端中繼站接入鏈路設計與選

34、型 在設計中繼站接入鏈路時要充分考慮各種因素，以達到最佳系統(tǒng)設計，原則如下： 1、 如果個別點位有阻擋，需要考慮加置中繼，中繼鏈路需優(yōu)選高功率的無線傳輸設備，因為每個中繼點 現(xiàn)在或者將來可能會接入多點，當接入多點設備時，要求使用扇區(qū)或者功分器加外接天線的方式，這 時能量會比較分散，所以需要功率更高的設備，才可以使得地面點獲得良好的信號。 2、 中繼樓接入鏈路設備如果采用雙模塊設計網橋，須考慮到兩個模塊間的負載均衡問題，就是說模塊 1 接入的監(jiān)控點數(shù)量和模塊 2 接入的監(jiān)控點數(shù)量要接近，最多相差 1 個，只有嚴格按照此原理架構設計 網絡才得以使系統(tǒng)運轉效率比較均勻，數(shù)據(jù)流的實時性較好，杜絕出現(xiàn)偶

35、爾的帶寬波動大，或者帶寬 驟降進而帶來圖像卡的現(xiàn)象，充分保證網絡帶寬的穩(wěn)定。 3、 如果某中繼樓下面的 14 個監(jiān)控點的水平夾角小于或等于 45 度，或者垂直夾角小于或等于 30 度，監(jiān) 控點距離中繼樓不超過 1 公里。則中繼設備應該采用內置扇區(qū)天線的無線雙模塊設備，這樣可以幫助 用戶節(jié)約投資，另一個模塊則可以采用外接功分器的方式連接定向天線，因為扇區(qū)天線本身信號發(fā)散 角度較大，增益相對不高，所以不能再采取功分的方式。只有采用天線內置方案，才得以保證在大面 積覆蓋的同時做到高質傳輸，保證網絡帶寬。如下圖： 4、 如果中繼樓周圍的點比較分散，且大于 45 度，則只能采用外接天線的方式，使用功分器

36、連接定向天 線，這樣不但可以將大角度分散的點實現(xiàn)無線接入，且由于定向天線技術，從而大大降低了信號干擾。 5、 在工程初期階段設計接入鏈路時要盡量減少功分器的使用，為下一步增加地面監(jiān)控點留有擴充余量， 如果開始連接了一個定向天線，而進一步則可以增加 1 分 2，1 分 3，1 分 4 的使用，幫助用戶在幾乎 不增加中繼點設備的情況下進行大量的地面點擴容。 6、 中繼樓接入點設備必須要連接射頻避雷器，以保障設備的安全，內置天線的無線設備應該增加以太網 絡避雷器，以增加對其他設備的保護。 3.2.73.2.7 方案說明方案說明 為保障各個無線監(jiān)控點的有效帶寬和整個無線鏈路的穩(wěn)定性，對于點數(shù)多的系統(tǒng)，

37、我們整體上設計為采用 分布式無線逐步分區(qū)匯聚，最終通過高帶寬基站網橋統(tǒng)一匯聚于中心。對于點數(shù)相對較少的無線傳輸系統(tǒng)，我 們設計采用基站覆蓋的方式把前端的點位以點對多點的方式接入。 前端監(jiān)控點（可視）采用美觀高速率的一體化無線網橋設備，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，當距離較遠時，每個分 中心和二級中繼全部放置高性能雙模電信級無線網橋設備，每臺無線網橋 x2+2 個交換以太口，這種多功能多 端口的設備可以大大簡化網絡連接，提高傳輸速率，同時大大節(jié)約無線設備和交換機設備。雙模設備的設計選 型不僅僅保證了各個鏈路的帶寬，更加節(jié)省了成本。無線設備 BWB510 每個無線模塊分別以點對點或者點對 多點的方式把前端各個

38、監(jiān)控點位接入到無線網絡。 考慮到前端各個監(jiān)控點與監(jiān)控中心的不可視性，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，結合了非視距高性能技術，利用現(xiàn)有 中繼就近對阻擋的點位進行覆蓋，用以提高信號強度保證阻擋下的穩(wěn)定傳輸。最終所有點位通過中繼的方式， 將前端各個點匯聚到制高點后再統(tǒng)一傳回中心。使得整個系統(tǒng)更加健壯，無線信號匯聚到分監(jiān)控中心后以有線 的方式直接和指揮中心聯(lián)網，從而輕松完成所有前端到監(jiān)控中心的圖像傳輸， 達到對其進行實時監(jiān)控的目的。 3.33.3 系統(tǒng)建設特點系統(tǒng)建設特點 3.3.13.3.1 鏈路規(guī)劃（可視，大容量，頻率，備份）鏈路規(guī)劃（可視，大容量，頻率，備份） 在無線實施中，最重要的就是鏈路規(guī)劃，因為只有合理

39、的規(guī)劃才能有效的實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，保證鏈路的安 全，合理避開自身系統(tǒng)的干擾。 在此項目中，我們已經充分考慮到可視性，數(shù)據(jù)流量，頻率干擾，鏈路冗余。對于可視性，傳輸帶寬和 鏈路冗余在上面的設計圖中已經有著清晰的描述，在下圖中我們初步完成了對頻率的規(guī)劃： 在頻率規(guī)劃上，遠距離主干鏈路多采用 5.7GHz 以下，近距離傳輸采用 5.7Ghz 以上 3.3.23.3.2 IpIp 地址規(guī)劃地址規(guī)劃 考慮到各種網絡設備數(shù)量，以及今后系統(tǒng)升級我們有必要對所有網絡設備進行合理的管理，進行 IP 地址規(guī)劃，可以大大方便管理，提高網絡管理效率。 IP 地址以設備類別進行區(qū)分，建議每類設備都設成不同的地址段，這樣方便

40、管理，也方便擴充。 規(guī)劃原則：采用特殊的 3 類地址段；為了便于管理，所有設備在同一個網段內，將不同類型的設備劃 分不同的地址段。 3.3.33.3.3 美觀性考慮美觀性考慮 在設備選擇上一定要考慮美觀性，BITWAVE 無線網絡基站采用天線一體化設計，天線比較小。 立桿監(jiān)控點上的設備為 BWB-310 采用 303x303x90 的無線設備（含天線） ，且外觀非常漂亮。 3.3.43.3.4 無線安全性設計無線安全性設計 有線等效私密(WEP)數(shù)據(jù)加密技術提供了數(shù)據(jù)安全保護能力。WEP 共享密鑰認證和 WEP 數(shù)據(jù)加密將封鎖 除最確定的偵聽者之外的所有偵聽。如果啟用 WEP，可以手動或自動對

41、 4 個數(shù)據(jù)加密密鑰編程，這些值必 須在網絡中所有 PC 及接入點上完全相同。(所有 PC 及接入點必須采用相同的密鑰 1；所有 PC 及接入點必 須采用相同的密鑰 2；等等)創(chuàng)建 WEP 加密密鑰的方法有兩種： 64 位 WEP：輸入 5 個十六進制位(0-9, a-f 或 A-F 的任意組合)。 128 位 WEP：輸入 13 個十六進制位(0-9, a-f 或 A-F 的任意組合)。 152 位 WEP：輸入 16 個十六進制位(0-9, a-f 或 A-F 的任意組合)。 無線網橋具有獨特的硬件加密措施，加密以后，數(shù)據(jù)吞吐量降低將不會超過 5%。本方案中將采用唯一的 152 位加密方式，破解一條無線鏈路都需要幾年的時間，可以說保證了無線傳輸?shù)慕^對安全。 3.3.53.3.5 防雷設計防雷設計 1防雷措施 前端設備直擊雷防護前端設備直擊雷防護 前端設備無線網橋應置于接閃器（避雷針或其它接閃導體）滾球半徑的保護范圍內。 傳輸線路的防護傳輸線路的防護 電源線路與信號線路宜全程分開穿金屬管并保持整個金屬管道的電氣連通，在金屬管兩端最好做接地 處理，對防護雷電干擾和電磁感應是非常有效，這主要是由于金屬管的屏蔽作用和雷電流的集膚效應。 等電位連接（接地）等電位連接（接地） 無線網橋外殼、攝像機外殼、金屬立桿、防雷