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各位老鐵們，大家好，今天由我來(lái)為大家分享南山無(wú)線(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)卡，以及電力無(wú)線(xiàn)微波傳輸技術(shù)的相關(guān)問(wèn)題知識，希望對大家有所幫助。如果可以幫助到大家，還望關(guān)注收藏下本站，您的支持是我們最大的動(dòng)力，謝謝大家了哈，下面我們開(kāi)始吧！

一、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)概述

目前主流的無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)可分為：高功耗、高速率的廣域網(wǎng)傳輸技術(shù)（2G/3G/4G蜂窩通信技術(shù)、微波調制傳輸等）；低功耗、低速率的廣域網(wǎng)傳輸技術(shù)（Lora、Sigfox、NB-IoT等）；高功耗、高速率的近距離傳輸技術(shù)（WIFI、藍牙等）；低功耗、低速率的近距離傳輸技術(shù)（ZigBee）。

在以無(wú)人區輸電線(xiàn)路視頻回傳為主要業(yè)務(wù)需求的場(chǎng)景下，窄帶和近距離傳輸的物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線(xiàn)技術(shù)并不適用該場(chǎng)景。目前主流的無(wú)線(xiàn)視頻監控技術(shù)有WLAN（無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)）、模擬微波調制技術(shù)、4G/5G移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、衛星通信技術(shù)。各技術(shù)的特性分析如下：

（1）WLAN（無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)）

WLAN（無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)）與一般傳統的以太網(wǎng)（Ethernet）的概念并沒(méi)有多大的差異，只是將以太網(wǎng)的線(xiàn)路傳輸部分（普通網(wǎng)卡--五類(lèi)線(xiàn)--普通HUB）轉變成無(wú)線(xiàn)傳輸形式（無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡--微波—AP，AP可理解為無(wú)線(xiàn)HUB），也可以說(shuō)是雙向通訊的數字微波通信。

（2）模擬微波調制技術(shù)

模擬微波調制技術(shù)是將視頻信號直接調制在微波的通道上，通過(guò)天線(xiàn)發(fā)射出去，監控中心通過(guò)天線(xiàn)接收微波信號，再通過(guò)微波接收機解調出原來(lái)的視頻信號。此種監控方式?jīng)]有壓縮損耗，幾乎不會(huì )產(chǎn)生延時(shí)，因此可以保證視頻質(zhì)量，但其只適合點(diǎn)對點(diǎn)單路傳輸，不適合規模部署，此外因沒(méi)有調制校準過(guò)程，抗干擾性差，在無(wú)線(xiàn)信號環(huán)境復雜的情況下幾乎不可以使用。

（3）4G/5G移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

利用運營(yíng)商提供的4G/5G無(wú)線(xiàn)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )，可實(shí)現視頻圖像高質(zhì)量地傳輸。

（4）衛星通信技術(shù)

依靠傳統的通信衛星或高通量衛星技術(shù)，視頻終端通過(guò)衛星傳輸通道實(shí)現點(diǎn)對點(diǎn)的通信。

各類(lèi)無(wú)線(xiàn)視頻監控技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)可歸納如下：

二、技術(shù)分析

為實(shí)現無(wú)人區輸電線(xiàn)線(xiàn)路視頻監控、在線(xiàn)監測等業(yè)務(wù)信息回傳，可采用WLAN（無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)）、衛星通信技術(shù)等。

（一）WLAN（無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)）

目前，Mesh組網(wǎng)和WDS組網(wǎng)均能實(shí)現兩個(gè)無(wú)線(xiàn)接入節點(diǎn)之間的無(wú)線(xiàn)鏈路通信，實(shí)現無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的擴展，可廣泛應用于無(wú)線(xiàn)視頻監控回傳網(wǎng)絡(luò )中，各組網(wǎng)特性分析如下：

（1）WDS組網(wǎng)

WDS組網(wǎng)通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋連接兩個(gè)獨立的局域網(wǎng)段。WDS組網(wǎng)結構包含點(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)。

目前無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋設備可實(shí)現點(diǎn)對點(diǎn)10km以上的遠距離傳輸，實(shí)際數據吞吐量不低于200Mbps，整機功率小于20W。在整個(gè)組網(wǎng)中無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋根據節點(diǎn)作用的不同可實(shí)現不同的工作模式：在覆蓋場(chǎng)景下支持AP（基站）工作模式、在接入場(chǎng)景下支持CPE（客戶(hù)端）工作模式、在回傳場(chǎng)景下支持WDS工作模式。

（2）Mesh組網(wǎng)

圖1典型Mesh組網(wǎng)架構

在Mesh網(wǎng)絡(luò )中,如果某個(gè)節點(diǎn)的AP發(fā)生故障,它可以重新再選擇一個(gè)AP進(jìn)行通信,數據仍然可以高速地到達目的地，可以有效避免單點(diǎn)故障，所以Mesh網(wǎng)絡(luò )比WDS網(wǎng)絡(luò )更加穩定。

Mesh組網(wǎng)雖然便捷靈活，但整體鏈路帶寬較低并且開(kāi)銷(xiāo)較大，在鏈路較長(cháng)、跳接數量較多的情況下無(wú)法保障數據的正常傳輸。

（3）Mesh組網(wǎng)與WDS組網(wǎng)的對比

（二）衛星通信技術(shù)

國內衛星通信主要采用傳統的Ku衛星和高通量通信衛星，其中高通量通信衛星主要是位于地球同步軌道的中星16號衛星、亞太6D衛星。目前中星16號衛星已實(shí)現商用，亞太6D衛星還處在在軌試運行階段?！爸行?6號”衛星單站下載和回傳速率最高可達150Mbps和12Mbps，單站整機功率約為40W左右。

由于衛星遠端站最大回傳速率較低、“南山效應”、功耗較高等問(wèn)題制約了其在輸電線(xiàn)路視頻回傳業(yè)務(wù)的廣泛應用。但衛星遠端站可作為無(wú)線(xiàn)回傳網(wǎng)絡(luò )上監測點(diǎn)零星補點(diǎn)的手段，也可結合Wi-Fi橋接技術(shù)，在輸電線(xiàn)路或變電站巡檢、應急救援時(shí)提供近程的通信覆蓋，并且可配置COFDM圖傳設備將無(wú)人機自主巡檢時(shí)視頻畫(huà)面通過(guò)衛星通道實(shí)現實(shí)時(shí)回傳。

三、應用場(chǎng)景

按照某輸電線(xiàn)路無(wú)網(wǎng)絡(luò )覆蓋的情況，可分為以下兩種場(chǎng)景進(jìn)行監控信號回傳方案的設計：

場(chǎng)景一：整條輸電線(xiàn)路無(wú)網(wǎng)絡(luò )覆蓋的區域零散、無(wú)網(wǎng)絡(luò )覆蓋區間范圍較短。無(wú)網(wǎng)絡(luò )覆蓋區域可通過(guò)Mesh組網(wǎng)或WDS組網(wǎng)搭建的無(wú)線(xiàn)鏈路將業(yè)務(wù)信息匯聚至具備運營(yíng)商信號的電力鐵塔，通過(guò)4G CPE設備接入運營(yíng)商電力無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)APN通道回傳至監控中心。

圖2場(chǎng)景一組網(wǎng)架構（示例）

場(chǎng)景二：輸電線(xiàn)路無(wú)網(wǎng)絡(luò )覆蓋區域較廣。無(wú)網(wǎng)絡(luò )覆蓋區域通過(guò)Mesh組網(wǎng)或WDS組網(wǎng)搭建的無(wú)線(xiàn)鏈路將業(yè)務(wù)信息直接回傳至就近變電站（就近變電站是指據輸電線(xiàn)路較近的變電站）。但其能夠實(shí)現的網(wǎng)絡(luò )覆蓋距離會(huì )受制于設備的帶寬、組網(wǎng)主鏈路跳接次數等，需根據實(shí)際的變電站兩站之間的距離、需觀(guān)察的點(diǎn)位數量等做進(jìn)一步的業(yè)務(wù)模型分析。

圖3場(chǎng)景二組網(wǎng)架構（示例）

對于Mesh組網(wǎng)或WDS組網(wǎng)架構的選擇需根據實(shí)際輸電線(xiàn)路沿線(xiàn)觀(guān)測點(diǎn)數量和點(diǎn)位位置進(jìn)行部署，總體組網(wǎng)拓撲為主鏈路采用（匯聚節點(diǎn)間）多跳接力（橋接）的方式，匯聚節點(diǎn)采用點(diǎn)對多點(diǎn)實(shí)現近程覆蓋。而因延時(shí)或受帶寬限制使得采用上述兩種組網(wǎng)架構的最優(yōu)化情況下仍然存在無(wú)法回傳的監測點(diǎn)位，可采用衛星通信技術(shù)作為補點(diǎn)的手段，從而實(shí)現輸電線(xiàn)路無(wú)網(wǎng)絡(luò )覆蓋區域監測點(diǎn)位監控信息的回傳。

四、無(wú)線(xiàn)傳輸拓撲圖

圖4單鏈路多跳橋接傳輸拓撲圖

在戶(hù)外電力鐵塔間無(wú)遮擋情況下，可通過(guò)網(wǎng)橋間多跳橋接方式構建傳輸鏈路，傳輸各種視頻信號。最前端使用ST58T8G設備。中間鐵塔使用ST5801GB-M3設備（三模設備），該設備可用其中兩個(gè)模塊分別接受前端信號和發(fā)送信號，第三個(gè)模塊可用來(lái)做無(wú)線(xiàn)覆蓋，當檢修時(shí)，現場(chǎng)檢修人員可通過(guò)無(wú)線(xiàn)設備和檢修車(chē)輛間構建通信網(wǎng)絡(luò )。車(chē)輛可通過(guò)無(wú)線(xiàn)設備與附近鐵塔上的網(wǎng)絡(luò )或衛星將前端工作人員采集的數據進(jìn)行回傳。

圖5點(diǎn)對多點(diǎn)橋接傳輸拓撲圖

在戶(hù)外電力鐵塔間無(wú)遮擋情況下，前端的兩個(gè)或多個(gè)鐵塔可通過(guò)點(diǎn)對多點(diǎn)方式將采集的信息傳輸到一個(gè)鐵塔上，然后再通過(guò)網(wǎng)橋間多跳橋接方式構建的傳輸鏈路將匯總的信息回傳。最前端使用ST58T8G設備。中間鐵塔使用ST5801GB-M3設備（三模設備），該設備可用其中兩個(gè)模塊分別接受前端信號和發(fā)送信號，第三個(gè)模塊可用來(lái)做無(wú)線(xiàn)覆蓋，當檢修時(shí)，現場(chǎng)檢修人員可通過(guò)無(wú)線(xiàn)設備和檢修車(chē)輛間構建通信網(wǎng)絡(luò )。車(chē)輛可通過(guò)無(wú)線(xiàn)設備與附近鐵塔上的網(wǎng)絡(luò )或衛星將前端工作人員采集的數據進(jìn)行回傳。

圖6橋接加mesh組網(wǎng)傳輸拓撲圖

在戶(hù)外電力鐵塔間無(wú)遮擋情況下，可通過(guò)網(wǎng)橋間多跳橋接方式構建傳輸鏈路，傳輸各種視頻信號。最前端使用ST58T8G設備。中間鐵塔使用ST5801GB-M3設備（三模設備），該設備可用其中兩個(gè)模塊分別接受前端信號和發(fā)送信號，第三個(gè)模塊可用來(lái)做無(wú)線(xiàn)覆蓋，當檢修時(shí)，現場(chǎng)檢修人員可通過(guò)無(wú)線(xiàn)設備和檢修車(chē)輛間構建通信網(wǎng)絡(luò )。車(chē)輛可通過(guò)無(wú)線(xiàn)設備與附近鐵塔上的網(wǎng)絡(luò )或衛星將前端工作人員采集的數據進(jìn)行回傳。當其中三個(gè)或多個(gè)鐵塔間均無(wú)遮擋時(shí)，可設置mesh組網(wǎng)，增強鏈路抗毀性，保證鏈路可靠性。

圖7多鏈路多跳橋接傳輸拓撲圖

在戶(hù)外電力鐵塔間有遮擋情況下，部分無(wú)遮擋鐵塔間可通過(guò)網(wǎng)橋間多跳橋接方式構建傳輸鏈路，傳輸各種視頻信號，有遮擋的鐵塔無(wú)法直接回傳時(shí)，可根據現場(chǎng)情況選擇附近其他鐵塔進(jìn)行回傳。最前端使用ST58T8G設備。中間鐵塔使用ST5801GB-M3設備（三模設備），該設備可用其中兩個(gè)模塊分別接受前端信號和發(fā)送信號，第三個(gè)模塊可用來(lái)做無(wú)線(xiàn)覆蓋，當檢修時(shí)，現場(chǎng)檢修人員可通過(guò)無(wú)線(xiàn)設備和檢修車(chē)輛間構建通信網(wǎng)絡(luò )。車(chē)輛可通過(guò)無(wú)線(xiàn)設備與附近鐵塔上的網(wǎng)絡(luò )或衛星將前端工作人員采集的數據進(jìn)行回傳。

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