1.无线传输设计思路
针对该项目的特点,林场范围广,涉及面积大,采用无线传输技术把各个塔监控传输监控中心。通过我们对无线的了解,要传输高清晰的画质图像,只有卫星传输与远距离可视无线传输才能达到,而远距离传输,我们建议采用2.4G/5.8G为依托的公用频段进行MESH互联。
2.用户需求
将在所辖区域的各林场布置视频监控摄像头,经过传输系统汇聚到监控中心。
3.无线MESH组建本地无线网络
总体设计思路
从用户给定的说明与图纸来看,每个塔相距基本都是小于30KM,每个塔都处于可视范围之内,因此可以采用2.4G/5.8G无线通信;也由于每个塔相距都大于15KM,天线势必选择大增益小角度的定向天线;每个塔放置一台至少是D1传输速率(2Mbps)的长距离摄像机。为了保障能够以高带宽的回传到监控中心,我们采用“分链路汇集”的方式汇聚各个监控点信号同时分散中继点对各链路总带宽的压力,可为后期增加设备提供冗余带宽,也方便新建的瞭望塔监控点接入到多跳MESH网络。
信号强度与信噪比分析
根据无线MESH链路传输测试与实际工程经验,无线信号经过3跳接力之后带宽在12-16Mbps,4跳接力之后带宽在8-12Mbps。假设每个塔传输带宽为2Mbps,预留1Mbps带宽,那么对于451中继点有9个塔接入(不含中继点本身),有效带宽为9*(2+1)=27Mbps,对于461中继点来说,共有5个塔接入(不含中继点本身),有效带宽为5*(2+1)=15Mbps。为了保障能够在各种环境上达到如此高的带宽,信号强度需要保持在-80dBm以下,因此我们整个设计中尽量减少对放大器的使用而是选择大功率匹配的模块,以避免信噪比强度的下降。
天气对无线传输的影响及解决方法
由于林场所处的自然环境,对于夏天与秋天,主要考虑雨滴和雾珠对无线信号的影响,对于冬天与春天,主要考虑风雪天气对无线信号的影响。因此我们将采用可内置视频编码器的MESH路由器防护等级为IP66的机箱,接口处做防水处理以应对恶劣的雨水天气。对于风雪天气,采用抗低温的工业级主板或者在机箱安装加热器,以保障风雪天气设备正常运行。
我们知道,林场发生火灾一般是干燥、高温、大风的天气,而雨雪雾天气一般不会发生火灾,但雨、雪、雾天气会影响信号在空气中传输质量,因此,在链路状况不好的情况下(也就是不会发生火灾时),优先传输MESH设备的运行状态,图像质量可调整CIF或者降低帧数来解决信号不佳的传输,当天气转好时,可自动调整图像质量。
由于瞭望塔本身的高度容易发生雷击的情况,因此,我们在天线接口外均采用外接防雷模块、电源防雷模块、视频防雷模块、串口防雷模块以应对直击雷或者感应雷影响天线和设备的正常工作。