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森林消防Mesh自组网通信方案

来源:本站   发布时间: 2020-04-11 10:08:21   浏览:328次  字号: [大] [中] [小] [收藏]

一,方案分析

每年春季气候干燥,是森林火灾的高发季节。森林火灾多发于树木林立、地形复杂的偏远区域,常规4G网络很难有效覆盖,需要部署一套森林防火热成像摄像头,半径覆盖5公里,实时巡航,遇到火情实时报警,捕捉烟雾图像,方便查看,建设20米监控塔,主干采用高带宽传输,将几十路高清视频回传到前端4个林场,和应急管理局,林场巡护车架设车载MESH基站电台,巡护员班组配置单兵电台,巡护专业无人机配置机载MESH电台,在遇到火情,巡护车MESH车载电台并入监控塔,应急管理局实时了解现场情况,

根据应急管理信息化发展战略规划框架要求,基于当前森林防火任务的重要性,建设无线宽带mesh自组网成为当务之急。以腾宇联创Mesh无线自组网系统为例,通过前端建设的无线mesh自组网系统,可以实现消防救援小组和指挥车和指挥中心之间的实时互通,实现多路语音、数据、图像等多媒体信息的实时交互,从而保障森林防火救灾过程的通信顺畅。

二、解决方案

基于上述森林防火工作可能面临的无线通讯难点,Mesh无线自组网系统是采用全新的“无线网格网”理念设计的移动宽带多媒体通信系统。设备具有多跳自组网功能,能够通过“接力传递”的方式覆盖传统设备难以到达的区域(如山谷和峡谷等)。此外,系统设备是无中心同频设备,指挥中心与现场工作人员都可以同时接入相同的网络,确保双方通信交流顺畅,做到统一指挥,现场指挥部的信息可通过4G LTE专网、4G公网或者卫星通信网回传给总指挥中心,协同作战。

TYLMESH系列电台种类丰富,目前产品形态包括:单兵电台、车载背负电台、MESH基站/中继、无人机机载电台等,适应性、实用性与易用性极强。能够在不依赖公共设施(公共电力,公共网络等)情况下,通过自组网产品之间的自由组网,快速形成无中心网络。

三、方案设计

1、在森林林区内选取适合制高点的地点,将适量的远距离微波无线网桥基站安装在铁塔上,充分利用山区地势高的优势,主干采用微波传输实现多路视频实时回传林场,应急管理中心,互联互通。通过多跳接力、中继转发方式,将采集的森林林区数据及图像信息,全天候实时回传,更可通过无线网桥回传远端指挥中心,也可在监控塔上部署MESH基站电梯方便实时查看、科学分析。

2、 指挥车和护林巡逻车上部署车载MESH节点,快速进入森林林区,便于信息采集、巡逻监控及指挥调度,并为森林林区安全员提供无线网络支撑;同时,通过与基站无线网桥与车载有线连接,实现互联互通,将森林林区现场信息第一时间回传后端监控指挥中心。

3、安全员徒步携带单兵MESH节点,可深入森林林区执行一线任务,既方便与周围车上指挥员及其他安全员间实时语音通信,高效本地协同;又可将森林林区内部采集的高清视频图像尽可能及时回传,向后方平台提供全面清晰的现场实时图像。

4、无人机搭载机载自组网节点设备升空,既可进一步扩大无线覆盖范围,减少覆盖盲区,提升视频回传质量;又能将空中移动监控与地面固定监控有机结合、优势互补,形成地空“立体式”监控网络在有效增大监控区可视范围。

四、方案特点

1.系统采用宽带与窄带自组网融合无中心自组网

Mesh无线自组网系统为无中心同频系统,所有节点地位对等,单一频点支持具备TDD双向通信,频率管理简单,频谱利用率高。任意节点设备在网络中均可作为末端节点、中继节点或指挥节点使用。在任何时间任何地点,不依靠任何其它的固定通信网络设施(如光纤、铜缆等),可迅速建立无线通信网络。所有无中心同频自组网设备,包括室外固定台、车载台及单兵便携台等,只需开机上电就可自动组成无线网状网,相互之间实时通信。

2.可靠性高

无线Mesh自组网移动基站采用军工标准设计:具有便于携行、坚固耐用、防水防尘,适用在各种恶劣环境下,迅速布署满足应急现场的通信需求。传统WLAN网络如果有某个AP上行链路出现故障那么该AP上所有客户端将无法接入该WLAN网络。无线Mesh具有自组网、自修复等特性,因此Mesh网络中的AP节点通常都有多条可用链路,这样能够有效避免单点故障。

3.机动性强

突发事件的发生地具有很大不确定性,且事件现场变化无常,因此根据突发事件的发生情况,因地制宜地设置现场临时便携基站十分必要。现场便携基站是临时性的,它随现场出现而建立、随事件结束而撤收。

4.快速布署

面对突发事件如何及时、准确、快速、深入的掌握事件现场实时动态信息,对各级指挥员能否做出正确的判断和定下作战决心起着至关重要的作用。无线Mesh自组网高性能便携基站,采用单频组网,力争最大程度的简化现场配置和布署难度,满足一线作战人员在应急条件下对于快速建网和零配置的要求。

5.非视距传输(NLOS)

利用Mesh自组网技术可以很容易实现NLOS配置,其自动中继特性可以轻易实现超视距传输,信号能够自动选择最佳路径不断从一个节点跳转到另一个节点,并最终到达无直接视距的目标节点。为各领域解决“最后一公里”问题的关键技术。

6.高数据带宽快速移动

Mesh无线自组网系统的峰值数据带宽为80Mbps。节点具备非固定移动传输能力,且快速移动也不影响高数据带宽业务,如语音、数据和视频的业务不会受到系统拓扑结构快速变化以及终端高速运动的制约影响。

7.安全保密性

系统同时AES128/AES256加密(工作频点、通信距离、组网模式、MESHID等)、白黑名单加密等多种加密方式,专网专用,可有效防止非法设备入侵和所传传输信息被截获破解,确保网络和信息高度安全

 

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