保定某廠房光伏項(xiàng)目工業(yè)無線通訊方案

一、需求分析
現(xiàn)場分析：
項(xiàng)目情況為廠區(qū)建筑光伏發(fā)電監(jiān)控項(xiàng)目，通訊部分計(jì)劃使用無線的方案。建立無線網(wǎng)絡(luò)針對開發(fā)區(qū)屋頂?shù)母采w，目前項(xiàng)目暫分三個(gè)區(qū)，共18個(gè)廠房?？倧S區(qū)距離以2千米×2千米估算。數(shù)據(jù)通路目前僅有PLC等少量控制數(shù)據(jù)傳輸，但此方案中所使用的無線產(chǎn)品均為IEEE802.11n新一代無線通訊標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，可為為日后增加視頻監(jiān)控提供足夠無線通訊帶寬。

帶寬分析：
研華無線交換機(jī)使用IEEE802.11n進(jìn)行通訊，zui大傳輸帶寬為300Mbps，所使用的產(chǎn)品全部支持MIMO技術(shù)（MIMO技術(shù)特點(diǎn)將兩條無線通路進(jìn)行捆綁帶寬翻倍），在主干和需要大帶寬的傳輸路徑中可增加帶寬保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定和可靠。
帶寬需要看視頻部分的碼流和視頻監(jiān)控點(diǎn)位情況而定，以每棟廠房頂一個(gè)視頻攝像頭，每個(gè)攝像頭1~2Mbps帶寬計(jì)算，預(yù)計(jì)已知區(qū)域的視頻帶寬總和為18Mbps~36Mpbs左右。通過研華Mesh AP EKI-6340系列產(chǎn)品構(gòu)建的實(shí)際骨干網(wǎng)絡(luò)帶寬可達(dá)200Mbps以上，可用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行?00Mbps以上，因此即便現(xiàn)場具有視頻監(jiān)控的傳輸需求，研華工業(yè)無線通訊設(shè)備仍然可滿足通訊需求。

需要解決的問題：
 此方案可以解決以下問題：
1、 現(xiàn)場覆蓋面積廣，需要遠(yuǎn)距離傳輸問題
2、 視頻數(shù)據(jù)傳輸中需要高帶寬的問題
3、 戶外應(yīng)用，需要安裝方便，并支持寬溫和高防護(hù)等級等工業(yè)特點(diǎn)。
4、 穩(wěn)定可靠的無線產(chǎn)品，保障系統(tǒng)的安全
5、 避免傳統(tǒng)AP橋接帶寬損耗過多問題
6、 光纖布線復(fù)雜、成本高的問題

二、方案規(guī)劃與說明
（一）無線Mesh網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D：

（二）拓?fù)鋱D示說明：
1、上圖中6號、14號、17號廠房的“★”代表三射頻工業(yè)無線AP EKI-6340-3。（詳細(xì)資料見附帶產(chǎn)品資料）
2、其它廠房上的無線接入點(diǎn)均采用性價(jià)比較高的EKI-6331AN產(chǎn)品。（詳見產(chǎn)品資料）

（三）方案概述：
此方案要將覆蓋區(qū)域分成“主干Mesh網(wǎng)絡(luò)”及“AP覆蓋”兩部分。分區(qū)原則根據(jù)廠區(qū)及廠房的實(shí)地情況而定。初步擬定通過三臺高性能的研華戶外工業(yè)無線Mesh AP EKI-6340-3產(chǎn)品組成主干Mesh網(wǎng)絡(luò)（建議組Mesh網(wǎng)絡(luò)頻率使用5.8GHZ），再通過分布在各廠房的接入點(diǎn)的EKI-6331AN進(jìn)行同主干EKI-6340-3網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互聯(lián)。（Mesh網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)在無線網(wǎng)絡(luò)有故障點(diǎn)出現(xiàn)時(shí)，無線AP會(huì)自動(dòng)選擇另一條途徑通訊，保證數(shù)據(jù)傳輸）。
由于EKI-6340系列AP支持三個(gè)射頻，實(shí)現(xiàn)在兩個(gè)射頻頻組建冗余主干Mesh網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)，*個(gè)射頻進(jìn)行無線覆蓋。同時(shí)，在實(shí)施時(shí)采用高增益的扇形天線提高傳輸距離并保證帶寬。每個(gè)現(xiàn)場點(diǎn)通過EKI-6331AN同骨干Mesh網(wǎng)絡(luò)的EKI-6340-3進(jìn)行通訊。 
      
（四）方案亮點(diǎn)
1、Mesh網(wǎng)絡(luò)：通過主干組成的Mesh網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行主干信息的通訊。研華在工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)中使用*的工業(yè)Mesh技術(shù)。在網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)故障點(diǎn)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)可以通過Mesh網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行自恢復(fù)，研華的工業(yè)Mesh網(wǎng)絡(luò)自恢復(fù)時(shí)間為20ms。保證數(shù)據(jù)通訊的正常穩(wěn)定。
使用Mesh網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)為方便安裝配置，通過Mesh網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行跳接傳輸（非視距傳輸），大大提高網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性（網(wǎng)絡(luò)可以自愈合），網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)簡單靈活，帶寬高。

2、MIMO技術(shù)：即多路輸入多路輸出（MIMO）技術(shù)，是指在發(fā)射端和接收端分別使用兩個(gè)或多個(gè)發(fā)射天線和接收天線，信號通過發(fā)射端和接收端的多個(gè)天線傳送和接收，從而改善每個(gè)用戶的通訊品質(zhì)，提高抗*力。
另附Mesh技術(shù)及視頻資料供參考。
三、方案實(shí)施說明：
如上圖所示，根據(jù)廠區(qū)的位置，將無線通訊部分分成“骨干Mesh網(wǎng)絡(luò)”及“AP覆蓋節(jié)點(diǎn)”兩大部分。骨干基站按4臺預(yù)估，但為了盡可能的節(jié)約成本，實(shí)施時(shí)可先按3個(gè)骨干基站安裝并實(shí)測，如果實(shí)測效果不理想時(shí)，再增加第4臺骨干基站的架設(shè)即可。
實(shí)施規(guī)劃：
1、骨干基站的架設(shè)與實(shí)施
如上圖所示的6號、14號及17號廠房均采用骨干基站，骨干基站為研華IP67高防護(hù)等級寬溫型三射頻Mesh AP，型號為EKI-6340-3。
骨干基站及天線安裝示意圖：

骨干基站、天線及配件見下表：

2、監(jiān)控節(jié)點(diǎn)基站的架設(shè)與實(shí)施

如上圖所示的1~5，7~13，15~16及18號廠房均采用節(jié)點(diǎn)基站，節(jié)點(diǎn)基站為研華IP55防護(hù)等級的高性價(jià)比無線AP產(chǎn)品，型號為EKI-6331AN。

EKI-6331AN通過防水膠泥及防水膠帶保護(hù)后可以直接裸露在戶外使用，并且其內(nèi)部內(nèi)置了16dBi 5.8GHz雙極化（MIMO）天線，可以直接與骨干基站連接，節(jié)省了天線及饋線等成本。

節(jié)點(diǎn)基站及天線安裝示意圖：

節(jié)點(diǎn)基站、天線及配件見下表：

基站支架安裝

基站支架示意：

   由于廠房房頂不便安裝，因此建議采用以下結(jié)構(gòu)的支架對基站進(jìn)行安裝。

安裝方案（1）

安裝方案（2）

設(shè)備及配件匯總表