一、行业背景

2021年10月14日全国边海防基础设施建设工作推进会议在广州召开。中央军委委员、国务委员兼国防部长魏凤和出席会议。会议指出，党的十八大以来，在以习近平同志为核心的党中央坚强领导下，我国边海防基础设施建设实现跨越式发展。会议强调，要深入学习贯彻习近平总书记关于边海防工作重要论述，着眼服务备战打仗，加快推进边海防基础设施体系建设，狠抓“十四五”规划任务全面落实，着力提升科技控边水平，在智能高效管控、数据融合共享、体制机制配套上求突破、见成效，不断提高综合防卫管控能力，努力建设强大稳固的现代边海防。

我国共有陆地边界线约22000多公里，分别与14个国家接壤，其中有2/3的边境线是高山大漠。针对我国边境线出入境人流量大，走私偷渡等犯罪活动严重的情况，客观上要求边防部门执行任务的距离远，反应的速度快。传统的边防监控多以人工监控的方式进行、比如站岗、瞭望、 巡逻等。但由于边防区域地理位置复杂，无人值守边防站现场、出入境口岸现场等边境监控重点区域分布较广，且与监控中心距离较远，造成有线网络利用上的不便，使得传统监控一直未能很好地满足边境监控的需求。

在边防区域，地理位置复杂，边境线漫长，无人值守边防站需要覆盖到更广泛的重点区域覆盖，将无线传输系统引入到边防沿线管理系统是比较符合当前的项目需求，建立一套完整的边防无线巡航无线传输系统，能极大节省人力物力方面的消耗，针对边防管理，科技化、信息化、现代化势必是一个大趋势。

 

二、方案难点

（一）自然环境  

边防项目施工地一般位于山区，森林覆盖率高，常年处于高温高湿，昼夜温差较大等自然环境恶劣环境的区域以及无线设备可能会遭遇自然界的雷击现象以及杆塔自身产生的感应电和静电都会对设备造成损坏，所以对设备的抗强脉冲、静电保护、防护等级及稳定性提出了非常高的要求。

 

（二）无线组网链路容灾能力  

边防沿线距离远，有山体遮挡个别区域需要无线多级中继，因此无线组网链路容灾能力在项目中至关重要，要求通信网对偶发的故障具有一定的备份链路容灾能力，确保无线链路稳定运行传输。

 

（三）可靠性要求  

指挥中心需要24小时查看个监控点位视频信息，因此对线路上的无线设备的要求平均无故障工作时间（MTBF）应不低于 25000小时；年均数据缺失率应不大于 1％。所以对设备的稳定性和使用寿命提出了很高的要求。

 

（四）施工要求  

边防监控区域地势险峻，道路崎岖不平，路况差的特点，对项目施工造成了很大的不便。同时也对无线通信设备的体积、重量以及安装有了严苛要求，不宜太大、太重，且安装要简单、方便。

 

（五）功耗要求  

无线系统采用太阳能加电池的方式供电的，较高的功耗会使太阳能的耗能增加，造成整体太阳能成本及重量较大，不便于后期安装维护。因此对设备功耗提出较高的要求，需要具有较低功耗水平。

 

（六）传输距离要求  

边防监控沿线距离长，距离可从几十公里到上百公里不等，接收灵敏度较低，没有针对长远距离通讯进行针对性优化的无线设备会增加项目预算，增加施工难度。因此对无线设备的无线接收灵敏度和发射功率以及无线通信算法方面提出较高的要求，需要有较高的的接收灵敏和发射功率以及高效的无线算法支撑。

 

（七）集中监管要求  

边防项目监控点位多，配套的无线设备及太阳能供电系统较多，指挥中心/边防站无法及时有效掌握无线设备及太阳能供电设备的状态信息，因此一款可对无线设备和太阳能供电设备进行设备管理、状态检测、故障告警功能的集中监管平台显得尤为重要。

 

三、方案详情

（一）方案组网示意图  

（二）设备连接示意图  

（三）方案优势  

1.双链路备份

基于项目环境及系统的稳定性考虑，在方案设计之初就赋予无线通信网系统一定的容错能力，所有的骨干网都有备份链路，在主链路出现故障后，可及时的将数据转移至备用链路，秒级切换，使整个网络抗灾害能力更强，根本上避免了一处故障导致整体网络瘫痪的问题的产生！

2.后期可扩展性

方案设计之初就考虑到了后期扩展方面的需求，在设计每个点位时都有一定的接口与频点预留，主干链路与中继回传链路也预留了足够的带宽，为后期的设备及功能扩展留出空间，整套系统具有较强的后期扩展能力。

3.边防专用无线设备

针对边防行业的特殊性性，如昼夜温差大，湿度高，雷击等恶劣环境，设备采用了IP68级（防尘防水等级标准的最高级别）的超高防设计，同时到第三方专业检测机构，对无线设备的电磁兼容性，高低温，浪涌，静电保护等做了权威的检测，并全部通过。

4.安装方便、便捷

所有无线设备均为边防行业定制，采用标准RJ45接口；每台设备上均有二维码，扫描即可获取安装指导，安装方式简单易学，即使没有安装经验也可快速上手；方案设计合理、清楚，按图安装，通电后数据即可完成回传。

5.超远的传输距离

设备最大发射功率1W，搭配高增益抛物面天线以及专门针对长远距离无线传输优化的LD(Long Distance)协议，实际传输距离可达150KM以上时，仍有100Mbps以上的带宽。

6.支持本地/云管理平台

多倍通无线设备及配套的风光互补供电系统搭配锐云管理平台，可实现对无线设备的设备管理、状态检测、电子拓扑生成/发现、电子地图、故障告警（微信、短信）；同时可对太阳能控制器进行监控，实现电量检测、电器开关、电量告警等功能。

7.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。本案通信技术的优点是：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，保证了边防网络的稳定。

8.安全可靠性

目前边防项目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，从而大大提高了边防无线网络拓扑的安全性，为安全监管提供了坚实的基础。

9.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。

10.组网结构更加合理、科学

依据多年行业经验，综合各方面因素，统一规划方案，在保障稳定、可靠、可容错、可自愈、可恢复的同时，预留足够的带宽及频点保障系统的可扩展性，以及整套系统应对恶劣天气的能力，整个方案可实施性强，可行性更强，也更加的合理、科学。

11.完备专业的技术团队做实时技术保障

经过在边防行业的浸泡，打磨出了一支拥有扎实基础、专业能力强、行业经验丰富的技术团队，7*24小时技术支持，系统方面的任何问题都可在第一时间得到专业的技术指导与解决，使客户在后期使用上无后顾之忧。

 

（四）太阳能供电系统  

1.方案特点

高率的太阳能供电产品解决方案具备良好的安全性、稳定性与易部署性，是一种不依赖电网而独立运行的发电系统。可就近发电，就近使用，充分利用了太阳能广泛存在的特点，通过太阳逆变一体机给负载供电，同时给蓄电池组充电，并且避免了集中建设的场地环境限制因素，具有建设灵活的特性。

2.收益价值

可高效、安全、稳定的构建“发储供”一体化的太阳能离网供电系统，为边防、水利、电力、农业等应用领域，处于偏僻山区、海洋岛屿等基础设施建设较差的无电或供电困难地区，提供清洁可靠的电力能源借给，不仅可有效减少碳排放，还从根源上解决了特定场景下的能源供应问题。

3.产品优势

· 双波峰或多波峰追踪技术，当电池板有遮挡或部分损坏时，仍能准确追踪到最大功率点；

· 内建大功率追踪算法，能量利用率较传统PWM充电高15-20%左右；

· 支持多种类型电池充电程序，具有温度补偿功能，自动调整充放电参数，提高蓄电池使用寿命；

· 支持标准modebus协议，满足不同场合通讯需求；

· 支持云管理，上电连通网络后可直接远程控制；

· 高透光率低铁钢化玻璃与电池片的表面制绒技术使其在弱光环境下获得优异性能；

· 采用高质量的抗老化EVA，精良耐候性背膜，阳极化优质铝合金边框。

 

四、锐云管理平台

锐云管理平台是威锐股份自主研发的一款设备智能管理平台，专注于为客户提供全面运维整合服务, 集设备管理、运维管理、场景管理、可视化大屏、实时拓扑监管、云管控等软硬件相互结合来实现一体化系统运维。打造智能化运维与自动化管理，遵循用户使用习惯，以管理为导向，提供全方位多维度智能化管理服务。

 

（一）系统架构  

以智慧平台为控制中枢，实现多方位智能化联动，助力生产运营数字化升级。

锐云管理平台系统架构

 

（二）核心功能  

1.支持二次开发及多台设备对接

提供适用于APP、Web、云服务开发的API和SDK，可满足各类行业应用二次开发，自动调度优化计算资源的使用；

2.本地/云部署

支持AP与管理服务器跨路由部署、分布式部署、云部署等适用于各种网络环境及应用部署；

3.不断进化（第三方拓展）

提供安全稳定的设备通信通道、灵活兼容TCP、UDP、HTTP/HTTPS等多种常用传输协议。满足太阳能供电、传感器、摄像机等各类设备接入及管理；

4.智能运维

具有精准故障排除功能，简化客户人员干预并降低维护成本，如：无线链路干扰优化、带宽/延迟检测、设备日志查询、计划任务巡检等；

5.全系监管

自动识别并监管威锐股份无线通信及新能源供电设备；

6.集中管配

可集中管理设备，如修改配置、加密、升级等一键设置；

7.网络拓扑

支持区域拓扑电子地图，实时展示设备运行状态，如：无线通信设备的信号强度、带宽速率、故障告警等，新能源供电设备充电状态、负载类型、告警级别等；

8.告警系统

动态监控管理设备运状态，及时发现运行中设备存在隐患，实时邮件/微信推送告警信息，快速定位并诊断设备故障；

9.报表统计

支持多图表统计功能，全方位展示设备及系统状态，对项目的运行情况做一系列的风险评估并进行故障预料。对可能出现的故障采取相应的应对措施。

 

五、相关案例

     

某边防支队无线监控传输方案

 

六、关于我们

上海威锐电子科技股份有限公司是国家级高新技术企业，围绕工业无线通讯、风光互补发电两大业务领域，形成了“基于锐云管理平台的无线通讯与新能源供电两大系统化解决方案”。威锐股份旗下有多倍通、快立通和高率三大品牌。可广泛应用于智慧物流、驾考驾培、森林边防、矿用本安、轨道交通、隧道管廊、电力组网、油气化工、工业互联、海事船舶、水利河道、港口码头、应急通讯、平安城市等领域。