森林防火太陽能供電系統(tǒng)和無線傳輸解決方案

系統(tǒng)概述

在森林防火行業(yè)，替代傳統(tǒng)的人工巡視、瞭望塔觀測方式，無線視頻監(jiān)控、智能火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)成為現(xiàn)今森林防火應(yīng)用的重要兩個(gè)部分。利用無縫融合無線傳輸技術(shù)、智能圖像識別技術(shù)、面向?qū)ο蟮牡?/span>GIS技術(shù)、大型網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)、氣象監(jiān)測等高新技術(shù)，結(jié)合林業(yè)管理的專業(yè)知識和林業(yè)防火的經(jīng)驗(yàn)，建立林業(yè)防火智能監(jiān)測預(yù)警及應(yīng)急指揮系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)林區(qū)視頻的自動(dòng)監(jiān)控、煙火識別、火點(diǎn)定位、火情蔓延趨勢推演、撲救指揮的輔助決策、災(zāi)后評估等多方面功能，建立森林防火的完整業(yè)務(wù)鏈，并針對性地解決用戶的各種個(gè)性化需求。

2、系統(tǒng)主要組成部分

（1）、防火前端系統(tǒng)

防火前端一般部署在林區(qū)有地勢優(yōu)勢、需要重點(diǎn)防范的位置，前端系統(tǒng)包括：鐵塔系統(tǒng)、太陽能或風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)、遠(yuǎn)距視頻監(jiān)控系統(tǒng)、探火雷達(dá)系統(tǒng)、基站防盜監(jiān)控系統(tǒng)、廣播對講系統(tǒng)、氣象監(jiān)測系統(tǒng)等，各個(gè)系統(tǒng)間相互配合、優(yōu)化配比，組成長效的前端預(yù)警點(diǎn)。

（2）、無線傳輸系統(tǒng)

鑒于林火預(yù)警系統(tǒng)項(xiàng)目環(huán)境特點(diǎn)，無線傳輸成為項(xiàng)目中傳輸部分的最好選擇。利用無線數(shù)字微波產(chǎn)品，參照現(xiàn)場勘探結(jié)果，對整體網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)、中繼跳接、多主干鏈路回傳、環(huán)路備份等方式規(guī)劃設(shè)計(jì)，建立穩(wěn)定、可靠、健壯的內(nèi)部無線專網(wǎng)。

（3）、中心軟件平臺

針對從前端通過無線方式回傳的視頻、氣象、雷達(dá)信息，結(jié)合平臺軟件來實(shí)現(xiàn)視頻分析、煙火識別、火點(diǎn)定位、救火方案推演、救火路徑生成等目的，整個(gè)系統(tǒng)相互配合，不管是林火防御還是火災(zāi)撲救都能做到緊密連接、及時(shí)高效。

（4）、其他子系統(tǒng)

林火監(jiān)測系統(tǒng)的其他子系統(tǒng)主要包括：鐵塔基礎(chǔ)與防雷子系統(tǒng)、太陽能供電子系統(tǒng)、監(jiān)測點(diǎn)防盜子系統(tǒng)、語音對講子系統(tǒng)、氣象監(jiān)測子系統(tǒng)，另外目前還補(bǔ)充融入了探火雷達(dá)子系統(tǒng)、無人機(jī)巡邏子系統(tǒng)、語音通信無線覆蓋子系統(tǒng)等新應(yīng)用，在不斷提高林火監(jiān)測的系統(tǒng)完整性。

3、無線傳輸在林火監(jiān)測系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)

鑒于林火監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用中，前端視頻采集數(shù)據(jù)和視頻分析數(shù)據(jù)的重要性以及點(diǎn)位故障維護(hù)的困難性，無線傳輸作為網(wǎng)絡(luò)通訊的基礎(chǔ)，必須做到穩(wěn)定、可靠、健壯。針對這種需求，我們對前端無線傳輸網(wǎng)絡(luò)特殊設(shè)計(jì)了多種保證網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定的傳輸機(jī)制。

（1）、無線雙無線基站備份機(jī)制

不同于傳統(tǒng)備份方式，無線備份傳輸基站在無異常時(shí)不供電、不通訊，不會(huì)對寶貴的太陽能供電資源造成無故浪費(fèi)；

當(dāng)無線傳輸基站出現(xiàn)故障時(shí)，主備設(shè)備切換時(shí)間間隔很短，對數(shù)據(jù)傳輸連續(xù)性不會(huì)造成影響；自動(dòng)、智能的雙機(jī)備份機(jī)制能最大程度保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性，同時(shí)大大降低前端現(xiàn)場維護(hù)的難度和成本。

雙站備份原理說明：

（2）、無線環(huán)狀網(wǎng)備份傳輸機(jī)制：

利用無線網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)靈活的特性，在重要的監(jiān)控節(jié)點(diǎn)或者中繼采取環(huán)狀多鏈路傳輸，建立備份通道；

當(dāng)任意一條無線鏈路出現(xiàn)故障時(shí)，另一條無線鏈路仍然能將數(shù)據(jù)正常傳輸?shù)街行模?/span>

自環(huán)形網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)量可以做到3~10個(gè)成為一個(gè)環(huán)，最大程度解決突發(fā)網(wǎng)絡(luò)故障問題。

（3）、無線MESH菊花鏈多跳傳輸機(jī)制

利用無線網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)靈活的特性，使用多模MESH傳輸基站設(shè)備，組成多跳傳輸網(wǎng)絡(luò)，解決因?yàn)樯襟w遮擋、傳輸距離過遠(yuǎn)（大于50公里）造成的傳輸困難或者信號偏低問題。

點(diǎn)對點(diǎn)單跳直傳距離可達(dá)30KM，外接大增益天線，可以傳輸更遠(yuǎn)；

多跳帶寬損耗低，10跳帶寬損耗只有總帶寬的35%左右，適合于高清視頻監(jiān)控的多跳傳輸。