无线网桥 > 方案 > 风力发电 >

风力发电无线监控系统方案

内蒙古某大型风电场,建设24个监控点位,监控风车及周围情况。因为无法铺设光缆,现选择使用无线发射接收设备实现该监控系统。
 


一、项目建设目标
ü 
信息采集功能

前端监控系统应能够采集现场视频信息、音频信息等,并按照传输信息格式要求进行编码和打包处理,使之成为能够传输的数据包。

ü 信息传输功能

控制信息、巡检信息和视频信息等,按照工作流程在网络系统各级传输。

ü 权限管理功能

为保证风电场视频监控系统的正常运行,应对系统用户进行分类,并综合考虑各种因素制定合理的权限管理策略,实现对用户访问的控制。

ü 信息存储和备份功能

监督指挥中心,应对巡检、报警、视频、音频、系统日志等信息予以存储。存储和备份的报警、巡检等历史数据信息,可在网络系统中依据授权进行访问。

ü 系统控制功能

依据授权将网络用户发出的控制命令传送到前端监控设备,实现监控中心及授权用户对前端任意一路监控图像的调用和控制,并按照权限设置进行优先控制权的设置。

ü 自动巡检功能

具有系统定时自动巡检和人工自动巡检两种方式。人工自动巡检优先级别高于系统定时自动巡检。

ü 存储功能

系统应满足多人同时使用,可实现信息的同步查询、显示和管理。整个监控系统接入前端点为24个,管理监督指挥中心录像存储,视频资料可保存至少7天。

 

ü 为本系统数据无线传输系统搭建一个健壮的平台

和以往的有线不同,此建设系统省去了大量施工的麻烦,利用最短的周期建设起无线通讯系统,最主要的是解决了各种复杂环境下很多有线无法涉及的环境下的组网,在保证用户投资的情况下给用户带来了实实在在的好处更为日后网络的扩展提供了很大的空间。

ü 灵活的无线传输系统充分保护用户的投资

该项目中所有的设备都可以根据需要灵活得进行安装变更,多年后其性能可以基本保持不变,这样用户的投资就不会贬值。随着无线通讯系统不断的产生社会价值,其自身价值依然坚挺,可以说是固定资产中贬值最慢的一类设备。

ü 系统具有任意的扩展性,和灵活性

随着系统通讯建设规模的扩大,系统业需要进行扩张,正是因为采用无线传输设计,所以系统可以任意进行扩充,而不需要更换设备,只需要增加少许设备,就可以快速匹配本系统业务的扩充。

上述内容充分阐述了系统的功能要求和系统的建设目标, 其先进性在国内数传领域,甚至是国外的无线通讯、数据传输领域,这样的系统是一个设计先进、考虑全面的全天候无线通讯系统,该系统完全充分结合了本系统的业务特点,该系统的建成必将给本系统带来全新的管理手段。日后其他的网点也可以就近接入此平台连入本无线局域网系统,可以说为本系统搭建了一个性价比极高的信息通讯网络平台。


第二章 设计依据与原则

设计依据

考虑到一些关键性问题和固有特点,我们提供用户的方案应该尽量采用国际上先进而成熟的无线网络技术和标准的网络协议(TCP/IPCSMA/DSSNMP)等,坚持开放性,采用国际标准(如ISOCCITTIEEE)、国家标准、工业标准等。
2.1.1 遵循标准

在网络通讯中,我们为了保证网络整体的运行可靠和保持可兼容性、可扩展性,我们严格遵循:

ü IEEE 802.3 10BASE-T

ü IEEE 802.3u Ethernet (100BASE-T)

ü ANSI FDDI/ TPDDI 100 Mbps

ü IEEE 802.11a/b/g

ü H.264编码标准

2.1.2 安装与设计规范 

ü 信息产业部综合规划制定 “YD/T 5097-2005固定无线接入工程设计规范

ü 通信工程系统防雷技术规定

ü 中国网络通讯工程化协会规定的标准“网络通讯系统工程施工及验收规范”

ü 计算机网络建设标准

2.2 设计原则

为了确保用户的投资利益与应用需求,我们在系统设计时充分考虑到系统的先进性、实用性、可扩充性和可维护性,保证系统运行的可靠与安全保密,建立经济合理、资源优化的系统 

2.2.1 先进性原则

ü 采用OFDM通信技术,使系统安全性、无线信道抗干扰能力、抗衰落能力大大增强,并提高了无线信道的传输速率。

ü 采用开放、透明的无线网技术:产品的设计参数符合无线网IEEE802.11标准的,同时也符合在全球范围内免许可证的有关规定,因此能够保护投资和保证与未来符合标准的其他厂商的无线局域网络产品进行互操作。

ü 硬件与协议透明:在有线网方面,符合IEEE802.3标准。可以顺利的和其他网络连接。

2.2.2 实用性原则

设备接口与网络操作系统的透明性,无论对系统现行安装与今后的需求扩展都提供方便性与可操作性。

2.2.3 可扩充、可维护性原则

组网后如果需要增加新点,不需要对正在使用的设备做任何改动,只需要做新增加的设备的安装即可。对设备的维护也非常简单,通过远程控制就可以看到每一个无线设备的工作情况,并可修改参数,改善无线信道传输性能。

2.2.4 可靠性原则

抗干扰故障率低接收灵敏度高、室外安装防风雨老化性要强、要有很强的抗高低温能力。

2.2.5 经济性原则

所使用产品具有一次性投资永远受益的特点建立无线网络系统时要最大限度地提高资金的利用率,使其具有方便、经济的扩充和裁减的功能。

 

 

 


第三章 方案设计

3.1技术要点阐述 

3.1.1 无线接入的经济性

无线的接入方式是性价比最高的一种接入方式,远比光纤和其他无线技术节约投资,一次性投资,而无须支付昂贵的租用费用;

网络视频技术的应用使系统具备了足够的灵活性,可以方便的进行扩充,任意的调整;

无线监控最大的优势在于设备可以重复使用,当中心站调整以后,所有的设备都可以重新搭建使用,不影响任何使用效果;

使用无线基站技术可以充分的保护用户的投资,提高政府部门的办公效能,使之达到最佳的投资收益比。

3.1.2 无线传输技术概述

根据客户建设宽带无线监控系统的现实情况和具体需求,我们将遵循可靠性高、运行速度快、安全保密性好、扩展性强、维护简单、成本较低的原则选择最新的高稳定性的OFDM技术实现视频图像和实时数据的高速稳定传输。

OFDM(正交频分复用)技术实际上是MCM(Multi-Carrier Modulation,多载波调制)的一种。其主要思想是,将信道分成若干正交子信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开,这样可以减少子信道之间的相互干扰(ICI)。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽,因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落,从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分,信道均衡变得相对容易。

802.11a是一种新技术的代表,与802.11g/b互不兼容。它工作在5GHz的频带,采用正交频分复用(OFDM)的独特扩频技术;最大传输速率为108 Mbps。其优点是:高带宽;5GHz频段存在干扰少;8个不重迭信道,具有更高的部署灵活性。非常适合搭建无线主干传输链路或者传输视频。

802.11g工作在2.4Ghz,同样采用正交频分复用(OFDM)的独特扩频技术;最大传输速率为54 Mbps。是目前比较流行的无线网络覆盖技术,全国正在大规模的推动无线城市覆盖,笔记本,PDA,双模手机就可以通过这个网络无线上网。如果在无线监控应用中使用2.4Ghz的无线技术,将会降低系统的稳定性,使网络易受到手机和PDA等用户的干扰,同时,面对众多的 个人客户,系统非常容易受到入侵攻击,降低系统的安全性。故5Ghz 802.11a技术是优于802.11g技术的。

选择无线通讯技术最好是流行的,大量使用的,安全的,成熟的,价格比较适中的技术。802.11a完全满足我们这个方案的所有技术要求:

1.技术比较成熟:标准建立于1999年,2005~2007年大量使用;

2.抗干扰能力:由于独特的OFDM技术整合定向天线技术,使无线传输具有很强的抗干扰能力;

3.躲避干扰的灵活性:基站要具有比较宽的频率使用范围5.125GHz~5.85Ghz28个信道,使其具有规避干扰的灵活性;

45GHz频率为非WiFi上网频率,所有躲避了大量民用设备的干扰,入侵;

5.支持桥接技术,和SuperA技术,使其具有极强的技术扩展能力。启用SuperA技术,可以使带宽翻倍(在链路较多的情况尽量不使用,因为这个技术降使用比较宽的频率);

6.在此无线监控方案中,采用802.11a的技术可以建立足够多的传输链路,保证未来更多监控点的需要。