[實用新型]水利無線網監測系統

有效

• 申請號: 201720497681.6
• 申請日: 2017-05-08
• 公開（公告）號: CN206993420U
• 公開（公告）日: 2018-02-09
• 發明（設計）人: 宋華;王文政;宗兆龍
• 申請（專利權）人: 無錫鴻飛信聯科技有限公司
• 主分類號: H04W24/08
• 分類號: H04W24/08;H04N7/18;G01D21/02;H04L12/931;H04L12/773;H02J7/35;H02S10/12;H04N5/225
• 代理公司: 無錫市朗高知識產權代理有限公司32262
• 代理人: 趙華

技術領域

本實用新型涉及一種水利網絡管理系統，尤其是水利無線網監測系統。

背景技術

有些河流由于地理原因，經常發生洪災，當災害發生時，河流的主干支流數量復雜，水勢湍急，因為閘口來不及關閉而造成重大損失。急需對河流全線進行監控，而河岸的地形復雜，有些河段在無人區，采用傳統的有線監控，投入巨大、線路易損、維護成本高。

實用新型內容

為解決上述問題，本實用新型提供一種建設、維護成本低，使用可靠的水利無線網監測系統，具體技術方案為：

水利無線網監測系統，包括核心交換機、匯聚無線交換系統、中繼無線交換系統、管理系統和監測系統，所述管理系統與核心交換機連接，所述核心交換機與匯聚無線交換系統連接，所述匯聚無線交換系統通過無線網狀網與中繼無線交換系統連接，所述監測系統與中繼無線交換系統連接；所述管理系統包括顯示屏、服務器和客戶端，所述顯示屏顯示監控圖像和水文信息，所述服務器存儲監控圖像和水溫數據，服務器通過網線與核心交換機連接，所述客戶端管理網絡和水文信息；所述匯聚無線交換系統包括無線交換機和天線，無線交換機通過網線和核心交換機連接，通過饋線與天線連接；所述中繼無線交換系統根據設計要求設有多個，相鄰的中繼無線交換系統通過無線網狀網連接，中繼無線交換系統包括無線交換機、鐵塔和天線，所述鐵塔安裝在河流邊，所述無線交換機和天線均安裝在鐵塔上，無線交換機通過饋線與天線連接；所述監測系統包括攝像機和水文傳感器系統，所述攝像機用于監控現場，所述水文傳感器系統用于檢測水文信息，所述攝像機和水文傳感器系統均與無線交換機連接。

優選的，所述水文傳感器系統包括雨量傳感器、水位傳感器和流量傳感器，所述雨量傳感器、水位傳感器和流量傳感器均與串口聯網服務器連接，串口聯網服務器通過網線與無線交換機連接。

其中，所述中繼無線交換系統還包括風光互補發電系統，所述風光互補發電系統安裝在鐵塔上，風光互補發電系統的蓄電池與無線交換機和監測系統連接，風光互補發電系統用于無市電的中繼無線交換系統。

優選的，所述中繼無線交換系統的鐵塔高度為35米，所述天線安裝高度為31米。

優選的，所述中繼無線交換系統之間的距離為15-25公里。

進一步，所述中繼無線交換系統的安裝數量為每10-15公里內安裝2-4套。

其中，所述天線為拋物面天線。

優選的，所述核心交換機為三層交換機。

有選的，所述攝像機為網絡高清攝像機。

無線網采用的是公用的2.4G和5.8G頻段的無線網狀網。無線網狀網就是“Mesh”，也稱為“多跳”網絡。傳統的無線局域網里，每個客戶端都要通過一條與AP（相當于傳統有線網絡中的HUB）相連的無線鏈路來訪問網絡，用戶間如果要相互通信的話，必須首先訪問一個固定的接入點（AP），這種網絡稱為單跳網絡。而在無線網狀網中，任何無線設備節點即無線交換機都可以同時作為AP和路由器的接入點，網絡中的每個節點都可以發送和接收信號，每個節點都可以與一個或多個對等節點進行直接通信。

無線交換機吞吐量達300Mbps，且每個無線網狀網之間可以連接（堆疊），保證了網絡的擴充性。無線交換機可以實現15跳以后仍然保留90%，極低的損耗或衰減。無線交換機間的響應延時在固定場景下不大于2ms，在移動場景中不大于5ms。無線交換機還有自動路由鏈路備援特性，即在網絡中有單個甚至多個節點發生故障時，網絡會自動選擇最優的信號傳輸路徑，保證了整個網絡的穩定性。在無線網狀網里，如果要添加新無線交換機，只需要簡單地接上電源就可以了，它可以自動進行自主配置，并確定最佳的多跳無線網狀網絡傳輸路徑。添加移動設備時，網絡能夠自主發現拓撲變化，并自主調整通信路由，以獲取最有效的傳輸路徑。

無線網狀網技術的核心原理就是“分布式以太交換技術”，舉例來說，一個4臺無線交換機組成的網絡架構，可以把它看成一臺16口的交換機；換言之，此無線網絡架構就是將此臺交換機切割成16組設備，分別裝上天線，放置在不同地點，組成一個完整的無線網狀網絡，整個網絡只有1個IP，整個網絡中的16個節點設備集中管理。采用多輸入多輸出技術（Multiple-Input Multiple-Output，MIMO）是指在發射端和接收端分別使用多個發射天線和接收天線，使信號通過發射端與接收端的多個天線傳送和接收，從而改善通信質量。它能充分利用空間資源，通過多個天線實現多發多收，在不增加頻譜資源和天線發射功率的情況下，可以成倍的提高系統信道容量，顯示出明顯的優勢。