一 、用戶需求分析
用戶的現(xiàn)場為安徽某國家自然保護(hù)區(qū),為加強(qiáng)保護(hù)區(qū)內(nèi)的管理,用戶需要在保護(hù)區(qū)內(nèi)搭建一套無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)。根據(jù)用戶的實(shí)際情況,在保護(hù)區(qū)內(nèi)建9個鐵塔制高點(diǎn),鐵塔作為網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹鞲晒?jié)點(diǎn)和樞紐節(jié)點(diǎn),在可視節(jié)點(diǎn)之間采用高速微波網(wǎng)橋組成主干傳輸鏈路,實(shí)現(xiàn)高帶寬、遠(yuǎn)距離通訊。在每個塔上面架設(shè)3個大功率、定向WIFI熱點(diǎn)及Lora網(wǎng)關(guān),實(shí)現(xiàn)WIFI信號以鐵塔為圓心360度范圍的遠(yuǎn)距離覆蓋,為珍惜動植物視頻監(jiān)控提供傳輸鏈路并為森林環(huán)境監(jiān)測場、濕地監(jiān)測場、水文監(jiān)測場提供Lora物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。在9座鐵塔WIFI覆蓋范圍內(nèi),監(jiān)控端使用定向天線提高信號傳輸?shù)木嚯x和質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)距離鐵塔1~3km范圍的視頻信號傳輸,實(shí)現(xiàn)動植物監(jiān)測點(diǎn)的機(jī)動布設(shè),同時在WIFI覆蓋范圍內(nèi),可以為巡護(hù)終端提供上網(wǎng)功能。
二、無線傳輸方案設(shè)計
用戶的保護(hù)區(qū)現(xiàn)場共有9個監(jiān)控點(diǎn),分別為:空坑頭村-1;爐岙村-2;鳳陽山-3;黃茅尖-4;五岱嶺-5;橫溪村-6;燒香巖-7;橫源-8;相公帽-9,這9個監(jiān)控點(diǎn),保護(hù)區(qū)監(jiān)控中心位于鳳陽山-3位置的附近。如下圖所示:
根據(jù)用戶的現(xiàn)場情況在地圖上進(jìn)行海拔高度分析,由于有些點(diǎn)位的海拔高度比較低,所以在進(jìn)行無線設(shè)備傳輸時,中間會有阻擋產(chǎn)生,無法進(jìn)行有效的傳輸,此時就需要在監(jiān)控點(diǎn)之間尋找合適的中繼點(diǎn)。根據(jù)地圖數(shù)據(jù)分析,橫源-8點(diǎn)和相公帽-9這兩個點(diǎn)由于海拔位置較低,傳輸?shù)阶罱臒銕r-7點(diǎn),如果直接進(jìn)行傳輸?shù)脑?,中間的山體都有阻擋,所以需要在中間確定中繼點(diǎn)。經(jīng)過地圖上選點(diǎn),初步選擇了中繼點(diǎn)2和 中繼點(diǎn)3兩個位置做為中繼點(diǎn)。中繼點(diǎn)2的GPS坐標(biāo)為:###;中繼點(diǎn)3的坐標(biāo)為:###。
另外一個中繼點(diǎn)選在鳳陽山-3附近,因?yàn)楸Wo(hù)區(qū)監(jiān)控中心位于一個山谷內(nèi),海拔位置較低,從監(jiān)控點(diǎn)無法直接傳輸?shù)奖O(jiān)控中心,所以在地圖上確定了一個中繼點(diǎn)1,坐標(biāo)為:###,###,從這個中繼點(diǎn)的位置可以同時看到保護(hù)區(qū)監(jiān)控中心,鳳陽山-3,黃茅尖-4,空坑頭村-1??傮w傳輸路徑如下圖所示:
下面對每一段的傳輸海拔情況進(jìn)行圖示:
相公帽-9到中繼點(diǎn)3的距離大概為2.8公里,屬于無阻擋傳輸,海拔縱切面圖示如下:
中繼點(diǎn)2到中繼點(diǎn)3的距離大概為3.7公里,屬于無阻擋傳輸,海拔縱切面圖示如下:
中繼點(diǎn)2到橫源-8的距離大概為4公里,屬于無阻擋傳輸,海拔縱切面圖示如下:
中繼點(diǎn)2到燒香巖-7的距離大概為1.9公里,屬于無阻擋傳輸,海拔縱切面圖示如下:
橫溪村-6到燒香巖-7的距離大概為4公里,屬于無阻擋傳輸,海拔縱切面圖示如下:
鳳陽山-3到燒香巖-7的距離大概為7.6公里,屬于無阻擋傳輸,海拔縱切面圖示如下:
鳳陽山-3到中繼點(diǎn)1的距離大概為0.9公里,屬于無阻擋傳輸,海拔縱切面圖示如下:
空坑頭村-1到中繼點(diǎn)1的距離大概為7公里,屬于無阻擋傳輸,海拔縱切面圖示如下:
中繼點(diǎn)1到保護(hù)區(qū)監(jiān)控中心的距離大概為1.6公里,屬于無阻擋傳輸,海拔縱切面圖示如下:
中繼點(diǎn)1到黃茅尖-4的距離大概為3.3公里,屬于無阻擋傳輸,海拔縱切面圖示如下:
黃茅尖-4到爐岙村-2的距離大概為3.6公里,屬于無阻擋傳輸,海拔縱切面圖示如下:
黃茅尖-4到五岱嶺-5的距離大概為2.5公里,屬于無阻擋傳輸,海拔縱切面圖示如下:
根據(jù)以上地形無線傳輸路徑及海拔高度的分析,9個監(jiān)控點(diǎn)到監(jiān)控中心的無線鏈路通訊是可行的。無線傳輸應(yīng)用拓?fù)鋱D如下所示:
三、無線設(shè)備的選型
針對用戶高帶寬,大數(shù)據(jù)量的實(shí)際需求,推薦我公司的SF-5800AC無線傳輸設(shè)備。SF-5800AC骨干級MIMO室外型無線網(wǎng)橋基于最新一代的無線傳輸技術(shù),支持802.11a/b/g/n/ac協(xié)議,在802.11AC協(xié)議下工作時空中速率理論可達(dá)867M。實(shí)測帶寬峰值可達(dá)680Mbps。適用于野外惡劣環(huán)境的無線網(wǎng)路連結(jié)服務(wù),提供部署企業(yè)、工業(yè)用戶的高帶寬網(wǎng)絡(luò)連接和多媒體IP數(shù)據(jù)的傳輸需求,不僅適合網(wǎng)絡(luò)傳輸也適合大型IP監(jiān)控的需求。點(diǎn)對點(diǎn)傳輸距離3km時,實(shí)測傳輸帶寬可達(dá)420Mbps。
該設(shè)備工作于5G頻段, 信道資源豐富,具備極佳的頻譜效率,抗干擾能力強(qiáng),擁有先進(jìn)的優(yōu)先級控制,完美支持音視頻及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸。該設(shè)備支持中英文界面,操作簡單,去掉了繁瑣的操作方式,使調(diào)試更加快捷方便,有利于快速部署,非常適合工程技術(shù)人員的快速上手。供電采用DC24V或DC48V電壓輸入設(shè)計,而且設(shè)備實(shí)際功耗<10W,在野外無市電的情況下可靈活搭配蓄電池、太陽能、風(fēng)能等多種供電方式進(jìn)行工作。非常適用遠(yuǎn)距離高帶寬無線監(jiān)控。
產(chǎn)品外觀:
產(chǎn)品參數(shù):
設(shè)備參數(shù) | |||||||||||
處理器 | Qualcomm Atheros QCA 9563 (775MHz) | ||||||||||
無線芯片 | Qualcomm Atheros QCA 9882 | ||||||||||
運(yùn)行內(nèi)存 | 128MB DDR2 | ||||||||||
存儲內(nèi)存 | 16MB | ||||||||||
調(diào)制方式 | OFDM: BPSK, QPSK, 16-QAM, 64-QAM | ||||||||||
頻率范圍 | 5.180 ~ 5.825 GHz | ||||||||||
頻寬 | 5, 10, 20, 40, 80MHz | ||||||||||
最高發(fā)射功率 | 30 dBm | ||||||||||
天線 | 兩個外接N型接口 | ||||||||||
其它特性 | 浪涌抑制器,看門狗定時器 | ||||||||||
有線 | |||||||||||
有線網(wǎng)絡(luò) | 一個千兆以太網(wǎng)口 | ||||||||||
發(fā)射功率及接收靈敏度 | |||||||||||
TX規(guī)格 | |||||||||||
Data Rate | TX Power (per chain) | TX Power (2 chains) | Tolerance | Data Rate | TX Power (per chain) | TX Power (2 chains) | Tolerance | ||||
802.11a | 6Mbps | 27dBm | 30dBm | ±2dB | 11n HT20 | MCS 0 | 27dBm | 30dBm | ±2dB | ||
54Mbps | 24dBm | 27dBm | ±2dB | MCS 7 | 23dBm | 26dBm | ±2dB | ||||
11n HT40 | MCS 0 | 27dBm | 30dBm | ±2dB | 11ac HT20 | MCS 0 | 27dBm | 30dBm | ±2dB | ||
MCS 7 | 23dBm | 26dBm | ±2dB | MCS 9 | 22dBm | 27dBm | ±2dB | ||||
11ac HT40 | MCS 0 | 27dBm | 30dBm | ±2dB | 11ac HT80 | MCS 0 | 27dBm | 30dBm | ±2dB | ||
MCS 9 | 22dBm | 25dBm | ±2dB | MCS 9 | 22dBm | 25dBm | ±2dB | ||||
RX規(guī)格 | |||||||||||
DataRate | Sensitivity | Tolerance | DataRate | Sensitivity | Tolerance | ||||||
802.11a | 6Mbps | -96dBm | ±2dB | 11n HT20 | MCS 0 | -95dBm | ±2dB | ||||
54Mbps | -84dBm | ±2dB | MCS 7 | -77dBm | ±2dB | ||||||
11n HT40 | MCS 0 | -92dBm | ±2dB | 11ac HT20 | MCS 0 | -94dBm | ±2dB | ||||
MCS 7 | -77dBm | ±2dB | MCS 9 | -70dBm | ±2dB | ||||||
11ac HT40 | MCS 0 | -91dBm | ±2dB | 11ac HT80 | MCS 0 | -90dBm | ±2dB | ||||
MCS 9 | -65dBm | ±2dB | MCS 9 | -61dBm | ±2dB | ||||||
電源功耗 | |||||||||||
供電 | PoE 24V (LV version) IEEE 802.3af/at or PoE 36~56V (HV version) | ||||||||||
功耗 | <10 W | ||||||||||
環(huán)境 | |||||||||||
溫度 | 工作溫度:-20oC to 70oC; 儲存溫度: -40oC to 90oC | ||||||||||
濕度 | 工作濕度: 5% to 95% (非冷凝) 存儲濕度: 最大90% (非冷凝) | ||||||||||
物理 | |||||||||||
尺寸 | 210*210*70(mm); | ||||||||||
重量 | 1.85Kg | ||||||||||
四、太陽能供電設(shè)備選型
1、SF-150W-18G
SF-150W-18G | |
MONO (單多晶) | Mono |
Maximum power (Wp) (最大功率) | 150wp |
Maximum power voltage (V) (最大工作電壓) | 17.6 |
Maximum power current (A) (最大工作電流) | 8.55 |
Open circuit voltage (V) (開路電壓) | 21.8 |
Short circuit current (A) (開路電流) | 8.59 |
Number of cells (Pcs) (電池數(shù)量) | 36(4*9) |
Size of module (mm) (太陽能板的尺寸) | 1480*680*35mm( 156x156mm cell) |
Maximum system voltage (V) (最大系統(tǒng)電壓) | 1000 |
Temperature coefficients of Isc (%) (短路電流的溫度系數(shù)) | 0.065+/-0.015%/℃ |
Temperature coefficients of Voc (%)(開路電壓的溫度系數(shù)) | -(2.23+/-0.1)mv/ ℃ |
Temperature coefficients of Pm (%)(最大功率的溫度系數(shù)) | -(0.5+-0.05)/ ℃ |
Temperature coefficients of Im (%)(最大電流的溫度系數(shù)) | +0.1/ ℃ |
Temperature coefficients of Vm (%)(最大電壓的溫度系數(shù)) | -0.38/ ℃ |
Temperature Range (工作溫度范圍) | -40℃~+85℃ |
Tolerance Wattage (e.g. +/-3%) (功率的公差) | +/-3% |
Surface Maximum Load Capacity(太陽能板表面可以承受的最大壓力) | 30m/s(200kg/sq.m) |
Allowable Hail Load (冰雹壓力測試) | steel ball fall down from 1m height |
Weight per piece (kg) (每塊太陽能板的重量) | 12.5 |
Junction Box Type (連接盒類型) | PPO, black |
Length of Cables (mm) (連接線長度) | 無mm |
Cell Efficiency (%) (電池效率) | >17% |
Output tolerance (%) (輸出功率公差) | +/-3% |
Frame (Material, Corners, etc.) (邊框材料) | Anodized Aluminum Alloy |
Standard Test Conditions(標(biāo)準(zhǔn)測試條件) | AM1.5 100mW/C㎡ 25’C |
Warranty (產(chǎn)品質(zhì)量保證) | 3 years product warranty and 25 years 80% of power |
FF (%) (填充因子) | 75% |
Packing(包裝) | 中性 |
2、SF-NP12-200AH
電壓 | 12V | |||
額定容量 | 200Ah | |||
尺寸 | 總高度 | 240mm | ||
高度 | 216 mm | |||
長 | 522mm | |||
寬 | 240mm | |||
重量 | 60.0KG | |||
容量(25℃) | 10小時率(15A) 5小時率(24A) 1小時率(90A) | 200Ah 160Ah 120Ah | ||
1.5小時放到10.5V | 80A | |||
內(nèi)阻 | 25℃充滿電的電池 | 3.8毫歐姆 | ||
不同溫度下的容量 | 40℃ 25℃ 0℃ -15℃ | 102% 100% 85% 65% | ||
25℃自放電率 | 存放3個月 存放6個月 存放12個月 | 91% 82% 64% | ||
端子 | T11 | |||
電荷(恒定電壓) | 周期 | 充電電流不到80A 電壓14.40-14.80V(14-16小時) | ||
浮動 | 電壓13.50-13.80V |