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基于数字化网格视频监控的矿区监控

发布时间:2018/9/25 11:22:02

基于数字化网格视频监控的矿区监控

一:矿区视频监控背景述求

       我国地大物博,矿产资源丰富。很多能源或者有色矿产的开采机械化程度越来越高。为了保证矿场的安全开采,防止事故的发生。在智能化发达的现阶段,如何利用AI智能技术实现对现代矿场的安全生产进行有效监控成为一个提出管理思路。通过智能化系统,实现对矿区工作人员、车辆、作业信息等可视化管理。

 

二:需求分析

       室外矿山,如露天煤矿、有色金属矿产、建筑原材料场地。这些室外场地机械作业和大型运输车辆多。通过智能管理系统监控整个生产作业、运输过程。实现原材料生产过程中机械的工作状态、操作人员工作情况等信息通过无线网格网络系统传输到后台中心,矿区主监控中心可以实时监测了解到各种机械和人员的工作情况。

 

三:系统搭建结构

3.1 前端各种机械设备监控安装

       前端,矿上运输车辆和装卸车是整个监控系统的最前端。其中装卸车工作区域相对固定,运输车需要在物料装填区和生产基地之间来回工作,路线相对不是很固定。在系统中,装卸机、运输车上都安装上监控摄像机对操作人员的整个工作过程、操作情况进行实时监控。然后通过车载移动终端设备信号设备把信号传输到矿区四周的各个数据接入基站。如下图

   运输车

   

   现场各种机械终端设备和固定基站之间信号传输

   

3。2 机械终端和机房之间信号链接

    广阔的作业区里面,各种机械安装的视频监控设备信号需要传输到主监控中心。根据现场实际情况架设多个固定信号接入基站。保证所有设备在工作区域内都可以和就近的信号固定接入基站进行通讯。固定基站和主机房之间,可以通过光纤网络接入或者高带宽无线桥接上传所有数据。如下图所示

    无线数据链路上传过程

   

四:系统功能和扩展

      LA-850A适合传输基于TCP/IP协议的视频数据、网络语音、检测数据等信息。

五:系统优势    

       运用LA-850A 高带宽快速无线漫游实现系统终端设备在整个工作过程中快速切换,数据不丢包,延时小。数据传输过程中,传输速率高、适合高清信号传输。系统搭建部署灵活,方便安装。全室外防水设计、设备运行稳定、耐高温、低温等优势。       

六:LA-850A  高带宽快速无线漫游设备产品资料  

        

       LA-850A 是一款支持 300M IEE802.11AN快速漫游专用大功率无线网桥,具有高功率、高带宽、安装调试简单、全频道等高端特性,实际有效最高带宽双向高达160M,使用特定的两根全向天线通视条件下通讯距离可达 2 公里以上,每基站可接入20-30 辆驾考车辆;可广泛用于驾校科目二、科目三、游船、轨道交通、铁路等移动网络数据传输,其具备在线扫描、预连接、智能路径学习等先进功能,可在高速移动环境中提供高带宽无延时的数据漫游服务。

一、 特点

1、高功率,LA-850A高功率输出 30dBm,在最大功率下仍能保证 3% 的高 EVM 值。

2、宽电压,LA-850A 支持 9-48V 超宽电压支持,同时支持电池、标准与非标 POE供电,大大简化安装复杂度。

3、通讯距离远,使用配套全向天线可达到 2 公里以上有效通讯距离,大大降低整体成本与施工难度。

4、毫秒级切换速度,LA-850A 切换基站平均延时为 35毫秒,ping完全无丢包。

5、跨频道工作,基站可以选择不同频道,车载端可跨频道切换,同样数量的基站可以大大提供整个系统容量。

6、智能学习,车载端会不断自动学习当前行车切换路径,在准备切换前会优先侦测之前学习过的路径,提高切换效率。

7、使用简单,LA-850A 经过大量的真实环境实测,将大量优化参数与实时测量的功能内置,只留有少量需要根据环境设置的参数由用户通过 WEB 调整,大大降低了用户现场调试难度,具有基本无线基础就可以完成安装调试,无需专业人员。

8、高度定制化,LA-850A 同时支持基站和车载使用,只需修改工作模式即可,操作设置简单化。

二、射频参数

1000mW ESD MIMO AP

TX SPECIFICATIONS

 

DataRate

TX Power

(单通道)

TX Power

(通道)

Tolerance

802。11a

6-24Mbps

27dBm

30dBm

±2db

36Mbps

27dBm

30dBm

±2db

48Mbps

26dBm

29dBm

±2db

54Mbps

25dBm

28dBm

±2db

 

 

DataRate

TX Powe

(per chain)

TX powe

(2chains)

Tolerance

 

 

DataRate

TX Powe

(per chain)

TX Powe

(2 chains)

Tolerance

5GHz11n

HT 20

MCS 0/8

26dBm

29dBm

±2dB

5GHz11n

HT 40

MCS 0/8

26dBm

29dBm

±2dB

MCS 1/9

25dBm

28dBm

±2dB

MCS 1/9

25dBm

28dBm

±2dB

MCS 2/10

25dBm

28dBm

±2dB

MCS 2/10

25dBm

28dBm

±2dB

MCS 3/11

25dBm

28dBm

±2dB

MCS 3/11

25dBm

28dBm

±2dB

MCS 4/12

25dBm

28dBm

±2dB

MCS 4/12

25dBm

28dBm

±2dB

MCS 5/13

25dBm

28dBm

±2dB

MCS 5/13

25dBm

28dBm

±2dB

MCS 6/14

25dBm

28dBm

±2dB

MCS 6/14

25dBm

28dBm

±2dB

MCS 7/15

25dBm

28dBm

±2dB

MCS 7/15

25dBm

28dBm

±2dB

MCS 7/15

25dBm

28dBm

±2dB

MCS 7/15

25dBm

28dBm

±2dB

RX SPECIFICATIONS

 

DataRate

Sensitivity

(2 chains)

Tolerance

 

 

DataRate

Sensitivity

(2 chains)

Tolerance

802.11a

6M

-96dBm

±2dB

 

802.11a

24M

-89dBm

±2dB

9M

-96dBm

±2dB

 

36M

-86dBm

±2dB

12M

-95dBm

±2dB

 

48M

-82dBm

±2dB

18M

-93dBm

±2dB

 

54M

-79dBm

±2dB

5GHz11n

HT 20

MCS 0

-95dBm

±2dB

 

5GHz11n

HT 40

MCS 0

-92dBm

±2dB

MCS 1

-93dBm

±2dB

 

MCS 1

-90dBm

±2dB

MCS 2

-90dBm

±2dB

 

MCS 2

-87dBm

±2dB

MCS 3

-89dBm

±2dB

 

MCS 3

-84dBm

±2dB

MCS 4

-85dBm

±2dB

 

MCS 4

-81dBm

±2dB

三、 工作原理

       LA-850A 基于在线扫描、CCQ 排序、智能学习、预连接、数据缓存五种主要技术完成。其工作原理如下,车载设备在与当前基站连接的状态下,通过空闲区间进行多信道扫描,然后将扫描结果通过 CCQ 权重进行优选排序,当达到设定阀值时,根据优先列表进行预连接操作,在新基站收到预连接指令后,其会广播网络其它基站交接认证数据与未完成的数据包,在收到当前基站交接数据后在适当的时机进行切换基站,如果此时车载仍有数据未传完则由车载端缓存数据当新的基站连接成功后由新基站做数据转发。在每完成一次交接过程,智能学习模块都会主动学习可能切换的下一个基站,在后续的切换中会优先侦测之前的基站路径。整个切换过程延时可控制在 20-35mS 之间,无数据丢包,对视频、音频、控制数据没有任何影响。

四、 规格

1、电源,DC 接口支持 9-48V 电源供电,RJ45 支持 15-48V 各种标准非标 POE

2、温度:-40 致 65 摄氏度

3、接口 10M/100M RJ45*2

五、 应用方法

1、由于 LA-850A 是高度定制的快速切换产品,所以其安装调试非常简单,具体分为基站安装与车载参数调整两部份。

2、基站安装,基站安装需要保证所有基站间二层链路畅通,可通过光纤(推荐)统一接入交换机聚合,在不方便布放光纤的地方也可以通过网桥透明传输,推荐使用本公司的LA-5839产品。只需要设置如下参数即可完成设置。协议模式:设置为基站模式

IP 地址:用于管理 AP;

ESSID:车载端是基于 ESSID 做为漫游依据,如果你准备使用多套系统那么可以使用不同的 ESSID 加以区分。

信道:LA-850A 支持最多 34 个 20M 信道与 17 个 40M 信道,可满足所有应用场景。基站间可以错开频道以扩大系统容量(注:尽可能的减少信道使用量,以降低车载端的扫描时间)

距离优化:根据现场环境可以设置大于实际最远距离 20%的一个值,单位米,(例:基站到车最远距离为 800 米,我们可以设为 1000 米)。

加密、密码:为了简化使用,我们限制了只使用 WPA2 这种高级加密方式。(注:使用加密将增加 20mS 切换时间)

隐藏 ESSID:如果不使用加密功能,那么建议开启这个功能模块,以免现场其他网络设备接入此网络造成不必要的系统负担。

3、车载端安装调试,车载端安装主要分两个部份:参数设置与参数优化。协议模式:车载

ESSID:设置当前网络的 ESSID,保持与基站一致,车载通过 ESSID 识别网络。

扫描频道:根据所有基站的设置,限定车载端扫描的信道列表,此设置对提高工作效率起到一定帮助。

启用快速切换:智能(能学习路径);普通(通过阀值控制);关闭信号阀

值:此值系统用于判断当前环境是否需要加速扫描。(注:此值并不是断开网络的一个参数,当前信号小于这个值的时候,系统会使用最小间隔时间设置的参数加速扫描,当前信号大于这个值的时候,系统会使用最大间隔时间减少扫描次数,在没有完成预连接前不会断开当前连接。)

• 最小间隔:当前信号小于阀值时的扫描时间

• 最大间隔:当前信号大于阀值时的扫描时间

• IP地址:因使用缓存地址,客户端IP地址设置请咨询设备供应商

4、车载端参数优化

车载端的优化主要是根据整个环境的需求优化三个三参:“阀值”、“最小间隔”、“最大间隔”

• 适时连接信息:首行为当前连接的适时连接数据,可适当判断当前连接的信号质量、连接速率等参数。

• 当前环境列表:适时连接信息的下方表格为当前车载端探测的环境中的所有基站列表的MAC地址、SSID、信号强度、信道、信噪、当前连接参数。

• 优化建议:在安装完所有基站后,先安装一辆车载端,设置好相关参数,在现场道路上跑几圈,并记录当前连接信号最低信号值,将三次测试到的最低信号值做一个平均计算,将这个值设为“阀值” ,一般建议这个平均值于70dBm ,-65dBm以下将获得较好稳定性,如果这个值低于-70dBm或没有达到设计预期,则应增加基站数量调整基站位置重新以上操作。最小间隔建议为1-3秒,最大间隔10-20秒


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