一 、用户需求分析
用户的现场为安徽某国家自然保护区，为加强保护区内的管理，用户需要在保护区内搭建一套无线视频监控系统。根据用户的实际情况，在保护区内建9个铁塔制高点，铁塔作为网络传输的主干节点和枢纽节点，在可视节点之间采用高速微波网桥组成主干传输链路，实现高带宽、远距离通讯。在每个塔上面架设3个大功率、定向WIFI热点及Lora网关，实现WIFI信号以铁塔为圆心360度范围的远距离覆盖，为珍惜动植物视频监控提供传输链路并为森林环境监测场、湿地监测场、水文监测场提供Lora物联网络。在9座铁塔WIFI覆盖范围内，监控端使用定向天线提高信号传输的距离和质量，实现距离铁塔1~3km范围的视频信号传输，实现动植物监测点的机动布设，同时在WIFI覆盖范围内，可以为巡护终端提供上网功能。
二、无线传输方案设计
用户的保护区现场共有9个监控点，分别为：空坑头村-1；炉岙村-2；凤阳山-3；黄茅尖-4；五岱岭-5；横溪村-6；烧香岩-7；横源-8；相公帽-9，这9个监控点，保护区监控中心位于凤阳山-3位置的附近。如下图所示：
根据用户的现场情况在地图上进行海拔高度分析，由于有些点位的海拔高度比较低，所以在进行无线设备传输时，中间会有阻挡产生，无法进行有效的传输，此时就需要在监控点之间寻找合适的中继点。根据地图数据分析，横源-8点和相公帽-9这两个点由于海拔位置较低，传输到最近的烧香岩-7点，如果直接进行传输的话，中间的山体都有阻挡，所以需要在中间确定中继点。经过地图上选点，初步选择了中继点2和 中继点3两个位置做为中继点。中继点2的GPS坐标为：###；中继点3的坐标为：###。
另外一个中继点选在凤阳山-3附近，因为保护区监控中心位于一个山谷内，海拔位置较低，从监控点无法直接传输到监控中心，所以在地图上确定了一个中继点1，坐标为：###，###，从这个中继点的位置可以同时看到保护区监控中心，凤阳山-3，黄茅尖-4，空坑头村-1。总体传输路径如下图所示：
下面对每一段的传输海拔情况进行图示：
相公帽-9到中继点3的距离大概为2.8公里，属于无阻挡传输，海拔纵切面图示如下：
中继点2到中继点3的距离大概为3.7公里，属于无阻挡传输，海拔纵切面图示如下：
中继点2到横源-8的距离大概为4公里，属于无阻挡传输，海拔纵切面图示如下：
中继点2到烧香岩-7的距离大概为1.9公里，属于无阻挡传输，海拔纵切面图示如下：
横溪村-6到烧香岩-7的距离大概为4公里，属于无阻挡传输，海拔纵切面图示如下：
凤阳山-3到烧香岩-7的距离大概为7.6公里，属于无阻挡传输，海拔纵切面图示如下：
凤阳山-3到中继点1的距离大概为0.9公里，属于无阻挡传输，海拔纵切面图示如下：
空坑头村-1到中继点1的距离大概为7公里，属于无阻挡传输，海拔纵切面图示如下：
中继点1到保护区监控中心的距离大概为1.6公里，属于无阻挡传输，海拔纵切面图示如下：
中继点1到黄茅尖-4的距离大概为3.3公里，属于无阻挡传输，海拔纵切面图示如下：
黄茅尖-4到炉岙村-2的距离大概为3.6公里，属于无阻挡传输，海拔纵切面图示如下：
黄茅尖-4到五岱岭-5的距离大概为2.5公里，属于无阻挡传输，海拔纵切面图示如下：
根据以上地形无线传输路径及海拔高度的分析，9个监控点到监控中心的无线链路通讯是可行的。无线传输应用拓扑图如下所示：
三、无线设备的选型
针对用户高带宽，大数据量的实际需求，推荐我公司的SF-5800AC无线传输设备。SF-5800AC骨干级MIMO室外型无线网桥基于最新一代的无线传输技术，支持802.11a/b/g/n/ac协议，在802.11AC协议下工作时空中速率理论可达867M。实测带宽峰值可达680Mbps。适用于野外恶劣环境的无线网路连结服务，提供部署企业、工业用户的高带宽网络连接和多媒体IP数据的传输需求，不仅适合网络传输也适合大型IP监控的需求。点对点传输距离3km时，实测传输带宽可达420Mbps。
该设备工作于5G频段, 信道资源丰富，具备极佳的频谱效率，抗干扰能力强,拥有先进的优先级控制，完美支持音视频及网络数据的传输。该设备支持中英文界面，操作简单，去掉了繁琐的操作方式，使调试更加快捷方便，有利于快速部署，非常适合工程技术人员的快速上手。供电采用DC24V或DC48V电压输入设计，而且设备实际功耗＜10W，在野外无市电的情况下可灵活搭配蓄电池、太阳能、风能等多种供电方式进行工作。非常适用远距离高带宽无线监控。
产品外观：
产品参数：
设备参数 | |||||||||||
处理器 | Qualcomm Atheros QCA 9563 (775MHz) | ||||||||||
无线芯片 | Qualcomm Atheros QCA 9882 | ||||||||||
运行内存 | 128MB DDR2 | ||||||||||
存储内存 | 16MB | ||||||||||
调制方式 | OFDM: BPSK, QPSK, 16-QAM, 64-QAM | ||||||||||
频率范围 | 5.180 ~ 5.825 GHz | ||||||||||
频宽 | 5, 10, 20, 40, 80MHz | ||||||||||
最高发射功率 | 30 dBm | ||||||||||
天线 | 两个外接N型接口 | ||||||||||
其它特性 | 浪涌抑制器，看门狗定时器 | ||||||||||
有线 | |||||||||||
有线网络 | 一个千兆以太网口 | ||||||||||
发射功率及接收灵敏度 | |||||||||||
TX规格 | |||||||||||
Data Rate | TX Power (per chain) | TX Power (2 chains) | Tolerance | Data Rate | TX Power (per chain) | TX Power (2 chains) | Tolerance | ||||
802.11a | 6Mbps | 27dBm | 30dBm | ±2dB | 11n HT20 | MCS 0 | 27dBm | 30dBm | ±2dB | ||
54Mbps | 24dBm | 27dBm | ±2dB | MCS 7 | 23dBm | 26dBm | ±2dB | ||||
11n HT40 | MCS 0 | 27dBm | 30dBm | ±2dB | 11ac HT20 | MCS 0 | 27dBm | 30dBm | ±2dB | ||
MCS 7 | 23dBm | 26dBm | ±2dB | MCS 9 | 22dBm | 27dBm | ±2dB | ||||
11ac HT40 | MCS 0 | 27dBm | 30dBm | ±2dB | 11ac HT80 | MCS 0 | 27dBm | 30dBm | ±2dB | ||
MCS 9 | 22dBm | 25dBm | ±2dB | MCS 9 | 22dBm | 25dBm | ±2dB | ||||
RX规格 | |||||||||||
DataRate | Sensitivity | Tolerance | DataRate | Sensitivity | Tolerance | ||||||
802.11a | 6Mbps | -96dBm | ±2dB | 11n HT20 | MCS 0 | -95dBm | ±2dB | ||||
54Mbps | -84dBm | ±2dB | MCS 7 | -77dBm | ±2dB | ||||||
11n HT40 | MCS 0 | -92dBm | ±2dB | 11ac HT20 | MCS 0 | -94dBm | ±2dB | ||||
MCS 7 | -77dBm | ±2dB | MCS 9 | -70dBm | ±2dB | ||||||
11ac HT40 | MCS 0 | -91dBm | ±2dB | 11ac HT80 | MCS 0 | -90dBm | ±2dB | ||||
MCS 9 | -65dBm | ±2dB | MCS 9 | -61dBm | ±2dB | ||||||
电源功耗 | |||||||||||
供电 | PoE 24V (LV version) IEEE 802.3af/at or PoE 36~56V (HV version) | ||||||||||
功耗 | <10 W | ||||||||||
环境 | |||||||||||
温度 | 工作温度:-20ºC to 70ºC; 储存温度: -40ºC to 90ºC | ||||||||||
湿度 | 工作湿度: 5% to 95% (非冷凝) 存储湿度: 最大90% (非冷凝) | ||||||||||
物理 | |||||||||||
尺寸 | 210*210*70（mm）； | ||||||||||
重量 | 1.85Kg | ||||||||||
四、太阳能供电设备选型
1、SF-150W-18G
SF-150W-18G | |
MONO (单多晶) | Mono |
Maximum power (Wp) （最大功率） | 150wp |
Maximum power voltage (V) （最大工作电压） | 17.6 |
Maximum power current (A) （最大工作电流） | 8.55 |
Open circuit voltage (V) （开路电压） | 21.8 |
Short circuit current (A) （开路电流） | 8.59 |
Number of cells (Pcs) （电池数量） | 36（4*9） |
Size of module (mm) （太阳能板的尺寸） | 1480*680*35mm( 156x156mm cell) |
Maximum system voltage (V) （最大系统电压） | 1000 |
Temperature coefficients of Isc (%) （短路电流的温度系数） | 0.065+/-0.015%/℃ |
Temperature coefficients of Voc (%)（开路电压的温度系数） | -（2.23+/-0.1）mv/ ℃ |
Temperature coefficients of Pm (%)（最大功率的温度系数） | -（0.5+-0.05）/ ℃ |
Temperature coefficients of Im (%)（最大电流的温度系数） | +0.1/ ℃ |
Temperature coefficients of Vm (%)（最大电压的温度系数） | -0.38/ ℃ |
Temperature Range （工作温度范围） | -40℃～+85℃ |
Tolerance Wattage (e.g. +/-3%) （功率的公差） | +/-3% |
Surface Maximum Load Capacity（太阳能板表面可以承受的最大压力） | 30m/s(200kg/sq.m) |
Allowable Hail Load （冰雹压力测试） | steel ball fall down from 1m height |
Weight per piece (kg) （每块太阳能板的重量） | 12.5 |
Junction Box Type （连接盒类型） | PPO, black |
Length of Cables (mm) （连接线长度） | 无mm |
Cell Efficiency (%) （电池效率） | >17% |
Output tolerance (%) （输出功率公差） | +/-3% |
Frame (Material, Corners, etc.) （边框材料） | Anodized Aluminum Alloy |
Standard Test Conditions（标准测试条件） | AM1.5 100mW/C㎡ 25’C |
Warranty （产品质量保证） | 3 years product warranty and 25 years 80% of power |
FF (%) （填充因子） | 75% |
Packing（包装） | 中性 |
2、SF-NP12-200AH
电压 | 12V | |||
额定容量 | 200Ah | |||
尺寸 | 总高度 | 240mm | ||
高度 | 216 mm | |||
长 | 522mm | |||
宽 | 240mm | |||
重量 | 60.0KG | |||
容量(25℃) | 10小时率(15A) 5小时率(24A) 1小时率(90A) | 200Ah 160Ah 120Ah | ||
1.5小时放到10.5V | 80A | |||
内阻 | 25℃充满电的电池 | 3.8毫欧姆 | ||
不同温度下的容量 | 40℃ 25℃ 0℃ -15℃ | 102% 100% 85% 65% | ||
25℃自放电率 | 存放3个月 存放6个月 存放12个月 | 91% 82% 64% | ||
端子 | T11 | |||
电荷（恒定电压） | 周期 | 充电电流不到80A 电压14.40-14.80V（14-16小时） | ||
浮动 | 电压13.50-13.80V | |||