森林防火无线方案

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国家森林自然保护区森林防火无线传输应用方案

作者: 深方科技 时间:2022-03-23 来源:www.sfwxf.com
摘要:一 、用户需求分析 用户的现场为安徽某国家自然保护区,为加强保护区内的管理,用户需要在保护区内搭建一套无线视频监控系统。根据用户的实际情况...

一 、用户需求分析

用户的现场为安徽某国家自然保护区,为加强保护区内的管理,用户需要在保护区内搭建一套无线视频监控系统。根据用户的实际情况,在保护区内建9个铁塔制高点,铁塔作为网络传输的主干节点和枢纽节点,在可视节点之间采用高速微波网桥组成主干传输链路,实现高带宽、远距离通讯。在每个塔上面架设3个大功率、定向WIFI热点及Lora网关,实现WIFI信号以铁塔为圆心360度范围的远距离覆盖,为珍惜动植物视频监控提供传输链路并为森林环境监测场、湿地监测场、水文监测场提供Lora物联网络。在9座铁塔WIFI覆盖范围内,监控端使用定向天线提高信号传输的距离和质量,实现距离铁塔1~3km范围的视频信号传输,实现动植物监测点的机动布设,同时在WIFI覆盖范围内,可以为巡护终端提供上网功能。

二、无线传输方案设计

用户的保护区现场共有9个监控点,分别为:空坑头村-1;炉岙村-2;凤阳山-3;黄茅尖-4;五岱岭-5;横溪村-6;烧香岩-7;横源-8;相公帽-9,这9个监控点,保护区监控中心位于凤阳山-3位置的附近。如下图所示:

图片1.png

根据用户的现场情况在地图上进行海拔高度分析,由于有些点位的海拔高度比较低,所以在进行无线设备传输时,中间会有阻挡产生,无法进行有效的传输,此时就需要在监控点之间寻找合适的中继点。根据地图数据分析,横源-8点和相公帽-9这两个点由于海拔位置较低,传输到最近的烧香岩-7点,如果直接进行传输的话,中间的山体都有阻挡,所以需要在中间确定中继点。经过地图上选点,初步选择了中继点2和 中继点3两个位置做为中继点。中继点2的GPS坐标为:###;中继点3的坐标为:###。

另外一个中继点选在凤阳山-3附近,因为保护区监控中心位于一个山谷内,海拔位置较低,从监控点无法直接传输到监控中心,所以在地图上确定了一个中继点1,坐标为:###,###,从这个中继点的位置可以同时看到保护区监控中心,凤阳山-3,黄茅尖-4,空坑头村-1。总体传输路径如下图所示:

图片2.png

下面对每一段的传输海拔情况进行图示:

相公帽-9到中继点3的距离大概为2.8公里,属于无阻挡传输,海拔纵切面图示如下:

图片3.png

中继点2到中继点3的距离大概为3.7公里,属于无阻挡传输,海拔纵切面图示如下:

图片4.png

中继点2到横源-8的距离大概为4公里,属于无阻挡传输,海拔纵切面图示如下:

图片5.png

中继点2到烧香岩-7的距离大概为1.9公里,属于无阻挡传输,海拔纵切面图示如下:

图片6.png

横溪村-6到烧香岩-7的距离大概为4公里,属于无阻挡传输,海拔纵切面图示如下:

图片7.png

凤阳山-3到烧香岩-7的距离大概为7.6公里,属于无阻挡传输,海拔纵切面图示如下:

图片8.png

凤阳山-3到中继点1的距离大概为0.9公里,属于无阻挡传输,海拔纵切面图示如下:

图片9.png

空坑头村-1到中继点1的距离大概为7公里,属于无阻挡传输,海拔纵切面图示如下:

图片10.png

中继点1到保护区监控中心的距离大概为1.6公里,属于无阻挡传输,海拔纵切面图示如下:

图片11.png

中继点1到黄茅尖-4的距离大概为3.3公里,属于无阻挡传输,海拔纵切面图示如下:

图片12.png

黄茅尖-4到炉岙村-2的距离大概为3.6公里,属于无阻挡传输,海拔纵切面图示如下:

图片13.png

黄茅尖-4到五岱岭-5的距离大概为2.5公里,属于无阻挡传输,海拔纵切面图示如下:

图片14.png

根据以上地形无线传输路径及海拔高度的分析,9个监控点到监控中心的无线链路通讯是可行的。无线传输应用拓扑图如下所示:

图片15.png


三、无线设备的选型

针对用户高带宽,大数据量的实际需求,推荐我公司的SF-5800AC无线传输设备。SF-5800AC骨干级MIMO室外型无线网桥基于最新一代的无线传输技术,支持802.11a/b/g/n/ac协议,在802.11AC协议下工作时空中速率理论可达867M。实测带宽峰值可达680Mbps。适用于野外恶劣环境的无线网路连结服务,提供部署企业、工业用户的高带宽网络连接和多媒体IP数据的传输需求,不仅适合网络传输也适合大型IP监控的需求。点对点传输距离3km时,实测传输带宽可达420Mbps。

       该设备工作于5G频段, 信道资源丰富,具备极佳的频谱效率,抗干扰能力强,拥有先进的优先级控制,完美支持音视频及网络数据的传输。该设备支持中英文界面,操作简单,去掉了繁琐的操作方式,使调试更加快捷方便,有利于快速部署,非常适合工程技术人员的快速上手。供电采用DC24V或DC48V电压输入设计,而且设备实际功耗<10W,在野外无市电的情况下可灵活搭配蓄电池、太阳能、风能等多种供电方式进行工作。非常适用远距离高带宽无线监控。

产品外观

图片16.png

产品参数:

设备参数

处理器

Qualcomm Atheros QCA   9563 (775MHz)

无线芯片

Qualcomm Atheros QCA 9882

运行内存

128MB DDR2

存储内存

16MB

调制方式

OFDM: BPSK, QPSK,   16-QAM, 64-QAM

频率范围

5.180 ~ 5.825 GHz

频宽

5, 10, 20, 40, 80MHz

最高发射功率

30 dBm

天线

两个外接N型接口

其它特性

浪涌抑制器,看门狗定时器

有线

有线网络

一个千兆以太网口

发射功率及接收灵敏度

TX规格


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规格


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

电源功耗

供电

PoE 24V (LV version) IEEE   802.3af/at or PoE 36~56V (HV version)

功耗

<10 W

环境

温度

工作温度:-20ºC to 70ºC; 储存温度:   -40ºC to 90ºC

湿度

工作湿度: 5% to 95% (非冷凝) 存储湿度: 最大90% (非冷凝)

物理

尺寸

210*210*70(mm);

重量

1.85Kg













四、太阳能供电设备选型

1SF-150W-18G

图片17.png

SF-150W-18G

MONO (单多晶)

Mono

Maximum power (Wp) (最大功率)

150wp

Maximum power voltage (V) (最大工作电压)

17.6

Maximum power current (A) (最大工作电流)

8.55

Open circuit voltage (V) (开路电压)

21.8

Short circuit current (A) (开路电流)

8.59

Number of cells (Pcs) (电池数量)

36(4*9)

Size of module (mm) (太阳能板的尺寸)

1480*680*35mm( 156x156mm cell)

Maximum system voltage (V)  (最大系统电压)

1000

Temperature coefficients of Isc (%) (短路电流的温度系数)

0.065+/-0.015%/℃

Temperature coefficients of Voc (%)(开路电压的温度系数)

-(2.23+/-0.1)mv/ ℃

Temperature coefficients of Pm (%)(最大功率的温度系数)

-(0.5+-0.05)/ ℃

Temperature coefficients of Im (%)(最大电流的温度系数)

+0.1/ ℃

Temperature coefficients of Vm (%)(最大电压的温度系数)

-0.38/ ℃

Temperature Range (工作温度范围)

-40℃~+85℃

Tolerance Wattage (e.g. +/-3%) (功率的公差)

+/-3%

Surface Maximum Load Capacity(太阳能板表面可以承受的最大压力)

30m/s(200kg/sq.m)

Allowable Hail Load (冰雹压力测试)

steel ball fall down from 1m height

Weight per piece (kg) (每块太阳能板的重量)

12.5

Junction Box Type (连接盒类型)

PPO, black

Length of Cables (mm) (连接线长度)

无mm

Cell Efficiency (%) (电池效率)

>17%

Output tolerance (%) (输出功率公差)

+/-3%

Frame (Material, Corners, etc.) (边框材料)

Anodized Aluminum Alloy

Standard Test Conditions(标准测试条件)

AM1.5    100mW/C㎡    25’C

Warranty (产品质量保证)

3 years product warranty and 25 years 80%   of power

FF (%) (填充因子)

75%

Packing(包装)

中性

2、SF-NP12-200AH

图片18.png

电压

12V

额定容量

200Ah

尺寸

总高度

240mm

高度

216   mm

522mm

240mm

重量

60.0KG

容量(25℃)

10小时率(15A)

5小时率(24A)

1小时率(90A)

200Ah

160Ah

120Ah

1.5小时放到10.5V

80A

内阻

25℃充满电的电池

3.8毫欧姆

不同温度下的容量

40

25

0

-15

102%

100%

85%

65%

25℃自放电率

存放3个月

存放6个月

存放12个月

91%

82%

64%

端子

T11

电荷(恒定电压)

周期

充电电流不到80A

电压14.40-14.80V(14-16小时)

浮动

电压13.50-13.80V

 


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