一、 森林防火行业概述
森林火灾是比较严重的自然灾害之一，随着中国造林事业的进一步发展，森林覆盖面积的进一步扩大，森林火灾的次数和频率也在不断增高，每次森林火灾都会给国家和人民造成不可估量的经济损失和环境破坏。随着无线通讯技术的迅猛发展以及政府对森林防火意识的提高，越来越多的地域以无线监控的方式对森林资源进行实时监控、预防和及时发现、处理火灾，大大的降低了森林火灾带给国家人民的经济损失和环境破坏，成为提升森林防火水平的重要手段。
二、 森林防火无线通信系统需求
1. 系统功能
1)无线应用优势：解决无法布线的困难，设备整体工耗小，耗电量不高，适合在森林防火无线监控系统上使用。相较于运营商信号覆盖传输，一次性投入降低了运行成本，杜绝了信号盲区、传输带宽高不能满足等弊端，真正实现了全天候24小时实时监管，整体提高了对突发性森林火灾的监控水平和处置能力。
2)林场实时无线视频传输：无线传输网络的搭建配合行业专用高清激光、红外热成像等技术的摄像机，结合高温报警，巡航云台及自动定位功能设备，实现对森场全天候24小时实时监管，能够有效的满足对现场进行数据采集、分析、预警等功能需求。
3)防火指挥中心视频指挥调度：对于火灾现场，可通过指挥中心图像大屏，对现场火情实时观测，制定出精准高效的救灾方案，随火情进展进行实时指挥调度。
2. 技术难点
1）监控现场地处偏远，点位分散，现场维护设备困难，维护人员到达时间长、成本高，要求相关设备稳定可靠，尽可能减少维护的几率，野外取电困难，需配合风能、太阳能进行供电。
2）系统安装在野外，环境恶劣，对于设备的防水、防雷、抗高低温、供电稳定性、防护等级以及安装施工都提出了很高的要求。传输图像质量高，占用带宽大，对设备性能参数要求很高。
三、 解决方案
设计原则
（1）安全可靠性原则
目前森林防火全部采用信息化处理，因此其安全性则是重中之重。为了搭建安全的网络环境，在无线系统方案设计中，所有多倍通无线设备不仅支持802.11标准协议与WPA/WPA2等加密协议，同时，也需验证客户端MAC或者登录口令，禁止其它客户端的非法连接，并实现后台统一管理，以及日志存储，实现对网络做到实时监测、记录安全事件审计，从而大大提高了森防无线网络拓扑的安全性，为安全监管提供了坚实的基础。
（2）可扩展
解决方案采用冗余原则，为后期扩展做好保障。这样不仅能充分利用网络资源，而且具有较高的性价比。
（3）易实施
森防由于其复杂的环境，因此施工难度较大。而WLAN最大的优势就是免去或减少了网络布线的工作量，一般只要安装一个或多个接入点 (Access Point) 设备，就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络，降低施工难度和减少工作时间，同时还避免了施工过程中对森林的破坏，保护了森林环境。
（4）灵活性原则
无线设备具有多种WLAN组网方式，方便灵活，用户可以根据需要灵活选择，能胜任从只有几个用户的小型局域网到上千用户的大型网络，并且能够提供像"漫游（Roaming）"等有线网络无法提供的特性。另外，在方案设计过程中，在有线网络中，网络设备的安放位置受网络信息点位置的限制，而一旦WLAN建成后，在无线网的信号覆盖区域内任何一个位置都可以接入网络。由于有线网络缺少灵活性，这就要求网络规划者尽可能地考虑未来发展的需要，这就往往导致预设大量利用率较低的信息点，并且一旦网络的发展超出了设计规划，又要花费较多费用进行网络改造，而WLAN可以避免或减少以上情况的发生。
（5）易管理
在较为复杂庞大的网络拓扑中，对设备的管理要求更加严格，因此具有一个快捷的管理方式能节省时间保证效率。多倍通无线设备均可以通过私有调试工具对设备进行调试，实现统一管理，运行状态的实时监测，网络拓扑的显示以及报警的提示，这样可以及时发现问题设备，方便工作人员的管理，大大提高工作效率，做到省时省力。
(6) 先进的通信技术
产品采用最新无线协议，例如，MIMO（多入多出）与OFDM（正交频分复用）技术相结合而应用的MIMO OFDM技术，提高了无线传输质量，也使传输速率得到极大提升；并且在主干传输链路中采用了先进的802.11ac技术，采用了2T2R的构架，无线频宽支持20/40/80MHz，最高带宽可达866Mbps。本通信技术的优点是：高带宽；5GHz频段存在干扰少，13个不重叠信道，具有更高的部署灵活性，保证了森防网络的稳定。
方案构架：
无线传输系统采用多倍通电信级无线网桥，组网方式可以采用点对点或者点对多点的方式，具体组网方式如下：
1.点对点传输方式：一般用于点位较少且传输距离较远的监控点，或者中继骨干链路，两点之间达到可视或近似视距的无线传输条件，充足的带宽可以保障现场高清视频的实时传输，确保遇到各种恶劣条件时无线传输不会受到影响。例如：
（1）较远距离（15km以内），由于距离较远，为了稳定性，均采用点对点组网方式，可以使用电信级一体化网桥进行传输。如本项目中的某些距离较远点位和分散点位。
（2）主干点位和远距离点位（15km以上），由于距离较远，主干传输，因此需要稳定性更高，建议采用分体设备外接抛物面定向天线进行传输，这样能保证ip防护等级高，天线增益大，保证链路带宽高，稳定性强。
2.点对多点、中继传输方式：一般一个监控区域点位较多，且距离中心距离远，或者某一些点因为山脉遮挡无法直接回传到中心接收点，但是中间位置的监控点可以满足到前端和中心的传输条件，就可以设置中继监控点。中继监控点先汇集前端多个点的信号，然后采用一对设备回传到监控中心。例如：近距离(3km以内)的情况下采用点对多点的方式组网，一般采用多倍通电信级基站AP作为接收点，前端点位采用天线一体化设备，一般可以外接4-6个前端。
系统拓扑图如下：
方案优势
利用无线网桥自建无线网络传输，解决了林地和山区等环境下信号传输的难题，建少了施工建设成本，组网方式也非常灵活，可根据距离搭配组合不同发射功率的网桥和天线。
系统组成产品简介：
DB6000ANLST 5.8G 11N 300Mbps天线一体化网桥
Doublecom的DB6000ANLST是一款支持802.11a/n标准的高性能、高带宽、多功能、室外型电信级无线设备，该设备基于802.11n的MIMO（多进多出）技术，采用了2T2R的构架，最大发射功率可达1000mw，最高带宽可达300Mbps，工作在5.8G免许可证频段，集成5150～850Mhz18dBi双极化天线，采用1000M以太网口设计可发挥802.11n无线协议的最大潜力。
DB6000ANLST可工作在点对点桥接模式，最远桥接距离可达15公里，还可作为多点通信的前端客户端，支持最新的TDMA（时分多址）通讯技术，有效提高点对多点并发带宽，利用DB6000ANL做中心接收基站，可同时带10个以上的分点，每个点6Mbps以上高清视频传输，总带宽可达100Mbps以上。
超强特性
工业级设计防水等级IP68，芯片支持-40～75℃恶劣工作环境。
站点设备支持5级无线链路信号强度指示灯，方便天线方向校对。
独有高带宽协议5KM情况下带宽可达100Mbps。
独有抗干扰机制支持在5G频段时，10台以上不同频率基站共存同一中心，互不影响。
支持发射功率自动整调（IEEE802.11h）；手动调整步进1dBm。
支持4900MHz到5920MHz超级频段，支持多国频率漫游（IEEE802.11d）。
支持QoS(网页、邮件、QQ、语音、视频、数据等任意优先传输)功能。
支持车载、船载快速漫游切换功能。
支持站点隔离及带宽控制。
支持站点指定信号强度连接范围设定。
支持5MHz、10MHz、20MHz、40MHz频宽选择。
支持DFS（Dynamic Frequency Selection ）。
设备内置看门狗，杜绝死机，超强稳定。
易于管理
Doublecom中英文专用管理工具，通过MAC地址/IP地址兼可管理、修改配置后不需重启，立即生效。
专业的网络拓扑结构发现、生成软件，实时监控链路的稳定性。
支持软件在线升级及远程管理。
DB6000ACL 5.8G 11AC单模分体式无线网桥
Doublecom的DB6000ACL是一款支持802.11ac标准的高性能、高带宽、多功能、室外型电信级无线设备,该设备沿用802.11n的MIMO-OFDM核心技术，采用了2T2R的构架，无线频宽支持20/40/80MHz，256QAM调制方式时最高带宽可达867M，可满足远距离高带宽联网的需求。
DB6000ACL工作在5.8G免许可证频段,最大发射功率1000mw，接收灵敏度高达-96dBm,可实现60KM以上无中继桥接；采用1000M网口设计，10公里净带宽可达350Mbps，较802.11n协议无线传输净带宽提高到2倍以上。
DB6000ACL支持非重叠频道多，抗干扰能力强、带宽高,具有接入点（AP）、网桥点对点（PTP）、点对多点（PTMP）连接、无线客户端（AP Client）、无线漫游（WDS）、MESH等所有无线功能。
设备采用铝合金防撞击外壳，全天候防水防尘全密闭设计，安装快速方便，具有超强免维护特性。
超强特性
工业级设计防水等级IP68，芯片支持-40～75℃恶劣工作环境。
站点设备支持5级无线链路信号强度指示灯，方便天线方向校对。
独有抗干扰机制支持在5G频段时，10台以上不同频率基站共存同一中心，互不影响。
支持发射功率自动整调（IEEE802.11h）；手动调整步进1dBm。
支持4920MHz到6100MHz超级频段，支持多国频率漫游（IEEE802.11d）。
支持QoS(网页、邮件、QQ、语音、视频、数据等任意优先传输)功能。
支持车载、船载快速漫游切换功能。
支持站点隔离及带宽控制。
支持站点指定信号强度连接范围设定。
支持20MHz、40MHz、80MHz频宽选择。
支持DFS（Dynamic Frequency Selection ）
设备内置看门狗，杜绝死机，超强稳定。
易于管理
Doublecom中英文专用管理工具，通过MAC地址/IP地址兼可管理、修改配置后不需重启，立即生效。
专业的网络拓扑结构发现、生成软件，实时监控链路的稳定性。
支持telnet远程管理。
四、项目介绍：
济南南部山区，地理位置独特，地处泰山余脉，境内群山环抱、沟壑纵横、山清水秀、空气清新、风景秀丽，被誉为省城后花园，经过多年的植树造林，封山育林，这些山去基本绿化，随着城市化进程的推进，这些森立资源已成为济南市的重要生态绿地。近年来，济南各级政府，各有关部门高度重视森林防火工作，预防各种防火防灾成为重点。现在济南要求对南部山区区内的森林进行监控。主要对区域内易失火的区域以及出入口进行监控。
设计要点：
在针对此项目无线监控方案中，无线网络规划在该方案中占有极为重要的位置，因为只有高质量的规划才能有效的实现数据传输，保证链路的安全，合理避开自身系统的干扰。
多倍通无线技术中心针对此项目对如下几方面进行了规划处理：
通信技术规划、产品规划、IP地址规划、主干链路带宽规划、设备安装监控点规划和未来监控点扩展规划
产品规划：
因为大型森林防火建设是非常现代的，需要与现代城市的规划形成完美统一。因此，在产品的选择上考虑美观性，防护等级等方面，各种产品综合使用，保证系统稳定性。作为主选无线设备，Doublecom(多倍通)无线网桥可以充分满足该方案的技术需求。Doublecom(多倍通)无线网桥符IEEE802.11a/b/g/n/ac技术标准，具有速率高、距离远等优势。
链路带宽规划：
在南部山区森防监控无线链路整体规划中，我们多倍通设计全部采用802.11n无线设备，该款无线设备的无线物理层带宽最高可达300Mbps（无线理论值），依据多年经验、在方案设计中保守设计点对点实际传输字节性数据高达120-140Mbps、点对点传输视频数据可达60-70Mbps；点对多点传输字节数据可达75Mbps、点对多点传输视频可达30Mbps。南部区内的无线链路全部采用802.11n设备。
系统说明：
本项目中由于监控山头点位比较多，所有点位图像都要完成清晰的回传到中控中心。考虑到传输链路的稳定性，此方案全部采用点对点以及中继回传无线组网方式。
点对点传输方式：一般用于点位较少且传输距离较远的监控点，或者中继骨干链路，两点之间达到可视或近似视距的无线传输条件，一般采用多倍通11N或11AC系列产品，外接高增益定向抛物面天线，单跳传输距离在30～60公里之间，11N系列最高带宽可达300M，净带宽在150Mbps以上，11AC系列产品最高带宽可达866Mbps,净带宽在300Mbps以上，充足的带宽可以保障现场高清视频的实时传输，确保遇到各种恶劣条件时无线传输不会受到影响。
摄像头与前端设备通过小交换机连在一起，当摄像头接收到数据之后，与摄像头相连的前端的无线网桥就会将数据通过无线的方式传到其所对应的接收网桥，然后接收网桥通过有线的方式连接到机房的中心交换机上，监控的数据就回传到中心。最后，在设备调试过程中，对设备进行合理的信道规划，减小平行干扰，从而达到最佳效果。
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