河流水質(zhì)監(jiān)測(cè)是保護(hù)水資源、維護(hù)生態(tài)平衡、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。

新疆深處內(nèi)陸，氣候干旱，水資源是命脈。

方案概述

碼訊致力于水生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)，為此專門設(shè)計(jì)了無線覆蓋監(jiān)測(cè)方案。該方案在關(guān)鍵河流斷面及管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)（如檢查井、泵站、溢流口）部署監(jiān)測(cè)設(shè)備，實(shí)時(shí)采集水質(zhì)、水文及管網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，并采用防護(hù)等級(jí)達(dá)IP68的工業(yè)級(jí)無線AP與網(wǎng)橋，構(gòu)建覆蓋廣、帶寬高、功耗低、穩(wěn)定性強(qiáng)的專用無線通信網(wǎng)絡(luò)，確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可靠回傳至監(jiān)控中心。監(jiān)控中心可對(duì)所有前端設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控、管理和運(yùn)維，從而為水環(huán)境治理、管網(wǎng)調(diào)度與應(yīng)急響應(yīng)提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)支撐與科學(xué)決策依據(jù)。

網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

在廣闊的河流、湖泊及水庫區(qū)域，碼訊在河流交匯處、飲用水源取水口上游等關(guān)鍵點(diǎn)位部署多參數(shù)水質(zhì)傳感器與高清視頻球機(jī)，采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（PtP）與點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)（PtMP）傳輸方式，通過IP68防護(hù)等級(jí)、遠(yuǎn)距離傳輸?shù)?strong>工業(yè)級(jí)無線網(wǎng)橋，將采集數(shù)據(jù)穩(wěn)定上傳至監(jiān)控中心的核心交換機(jī)。

如圖1，4個(gè)監(jiān)控點(diǎn)位分布在河谷兩側(cè)，中繼基站位置為原運(yùn)營(yíng)商基站位置，為當(dāng)前區(qū)域內(nèi)的制點(diǎn)，距離最遠(yuǎn)監(jiān)控點(diǎn)，距離大概5公里，靠外的兩個(gè)點(diǎn)位夾角25°。中繼基站距離柳樹溝觀測(cè)站距離約1km左右。監(jiān)控前端采用風(fēng)光供電方案，點(diǎn)位選擇時(shí)，兼顧日照條件良好。

此外，為提升日常巡檢效率，碼訊引入移動(dòng)智能終端，支持巡檢數(shù)據(jù)（包括文字、照片、視頻）實(shí)時(shí)上傳、電子表格填寫、定位打卡等功能，有效避免人工錄入錯(cuò)誤，實(shí)現(xiàn)巡檢工作的數(shù)字化與高效化管理。

設(shè)備選型

對(duì)于河流監(jiān)測(cè)，對(duì)設(shè)備的供電系統(tǒng)、防護(hù)等級(jí)、無線性能要求極高，碼訊的工業(yè)級(jí)設(shè)備傳輸距離可達(dá)100km，配合新能源+儲(chǔ)能模塊，非常適合應(yīng)用在無網(wǎng)，無電地區(qū)。 防護(hù)等級(jí)至少達(dá)到IP68，采用寬溫設(shè)計(jì)（-40℃~80℃），并支持WiFi 5/6與4G/5G無線通信技術(shù)，既可獨(dú)立組網(wǎng)，也能融合互補(bǔ)，部署靈活快捷。

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專用地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)，作為保障油庫、油田、核電站等重大建設(shè)工程的安全的“前哨站”，能夠?qū)崟r(shí)捕捉地震活動(dòng)信息，為災(zāi)害預(yù)警和應(yīng)急決策提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。然而，在環(huán)境極端、地理復(fù)雜的無人區(qū)，如何構(gòu)建一個(gè)穩(wěn)定、可靠、高效的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，成為制約地震監(jiān)測(cè)效能的核心挑戰(zhàn)。本項(xiàng)目立足于某重大工程在極寒無人區(qū)的安全需求，成功部署了一套專用的地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并創(chuàng)新性地采用先進(jìn)無線傳輸技術(shù)，攻克了極端環(huán)境下的通信難題，為類似條件下的重大工程安全監(jiān)測(cè)提供了卓越范本。

項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目是為位于極寒無人區(qū)的一項(xiàng)重大建設(shè)工程配套建設(shè)的專用地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)，由分布于項(xiàng)目全域的多個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)組成，旨在實(shí)時(shí)采集地震動(dòng)數(shù)據(jù)并高速回傳至中心平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工程結(jié)構(gòu)安全與區(qū)域地震活動(dòng)的全天候監(jiān)測(cè)。項(xiàng)目面臨四大核心挑戰(zhàn)：一是極端低溫環(huán)境，最低達(dá)-40℃，常規(guī)設(shè)備易出現(xiàn)性能衰減甚至癱瘓；二是地處無人區(qū)，運(yùn)維極為困難，依賴高可靠設(shè)備與遠(yuǎn)程管理能力；三是風(fēng)沙雨雪等復(fù)雜自然條件要求設(shè)備具備高物理防護(hù)等級(jí)；四是監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)量大，傳統(tǒng)無線傳輸帶寬不足，光纜部署成本又極高，形成嚴(yán)重的數(shù)據(jù)傳輸瓶頸。

解決方案

針對(duì)項(xiàng)目痛點(diǎn)，我們?cè)O(shè)計(jì)并實(shí)施了一套端到端的綜合解決方案：

1. 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)： 在每個(gè)遠(yuǎn)程地震監(jiān)測(cè)站點(diǎn)部署一臺(tái)碼訊工業(yè)級(jí)無線WiFi6網(wǎng)橋，在中心數(shù)據(jù)機(jī)房部署對(duì)應(yīng)的基站。形成點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)或點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的高速無線傳輸網(wǎng)絡(luò)。

2. 設(shè)備選型與部署：

   • 終端站： 選用具備工業(yè)級(jí)寬溫（-40℃至75℃）與IP68防護(hù)等級(jí)的碼訊WIFI6網(wǎng)橋，直接與地震數(shù)據(jù)采集器連接。

   • 中心基站： 在中心端部署高性能WIFI6基站天線，匯聚所有遠(yuǎn)端站點(diǎn)的數(shù)據(jù)。

3. 數(shù)據(jù)傳輸流程： 地震監(jiān)測(cè)儀采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，傳輸至本地的碼訊WiFi6 CPE，通過WIFI6微波無線鏈路，將數(shù)據(jù)以1.5Gbps的高速穩(wěn)定地傳輸至中心基站，并最終進(jìn)入地震數(shù)據(jù)分析與存儲(chǔ)服務(wù)器。

4. 供電與保障： 遠(yuǎn)程站點(diǎn)采用太陽能供電系統(tǒng)搭配大容量蓄電池，確保在無市電環(huán)境下持續(xù)工作。所有設(shè)備均經(jīng)過嚴(yán)格的低溫啟動(dòng)與長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定性測(cè)試。

案例分享

 一家在極寒無人區(qū)運(yùn)營(yíng)大型能源設(shè)施（如油田）的國(guó)有企業(yè)，需建設(shè)專用地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)以保障設(shè)施安全。 此前依賴人工定期采集數(shù)據(jù)，時(shí)效性差，無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)預(yù)警。曾嘗試其他無線方案，但在極寒環(huán)境下速率不穩(wěn)定，頻繁中斷。

通過部署基于碼訊WIFI6微波技術(shù)的無線傳輸網(wǎng)絡(luò)，連續(xù)兩個(gè)冬季的-40℃極端低溫下，無故障穩(wěn)定運(yùn)行。監(jiān)測(cè)點(diǎn)與中心之間3公里距離上超過1Gbps的平均有效帶寬，確保了地震數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)、無損傳輸。通過網(wǎng)管平臺(tái)，運(yùn)維人員在溫暖的室內(nèi)即可完成對(duì)所有遠(yuǎn)端設(shè)備的監(jiān)控與管理，年度現(xiàn)場(chǎng)巡檢次數(shù)減少80%以上。采用先進(jìn)、可靠的無線通信技術(shù)，能夠有效解決極端環(huán)境下重大基礎(chǔ)設(shè)施安全監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)傳輸難題。

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森林作為地球最大的陸地生態(tài)系統(tǒng)，是基因庫、碳貯庫、蓄水庫和能源庫，對(duì)維系全球生態(tài)平衡至關(guān)重要，也是人類生存發(fā)展的核心資源與環(huán)境。森林防護(hù)的重點(diǎn)包括森林防火、防盜采盜伐及生態(tài)平衡保護(hù)，無線監(jiān)控系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、及時(shí)制止不法行為，同時(shí)為相關(guān)作業(yè)人員提供支援與安全保障，是森林保護(hù)與利用的關(guān)鍵解決方案。

項(xiàng)目概況

• 應(yīng)用場(chǎng)景：針對(duì)森林范圍廣泛、地形復(fù)雜的特殊環(huán)境，解決森林防火、防盜采盜伐、生態(tài)保護(hù)等核心需求。

• 核心目標(biāo)：通過無線通信技術(shù)，將前端視頻圖像實(shí)時(shí)傳輸至監(jiān)控中心，同時(shí)反饋監(jiān)控指令，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程防護(hù)管理。

• 系統(tǒng)特點(diǎn)：無需依賴有線光纜，施工周期短、覆蓋范圍廣、成本低、易維護(hù)，具備靈活擴(kuò)展性，可按需調(diào)整安裝位置和增加監(jiān)控點(diǎn)位。

項(xiàng)目難點(diǎn)

• 環(huán)境與地形限制：森林幅員遼闊、地形復(fù)雜，有線光纜鋪設(shè)難度大，且需保護(hù)植被，無法隨意挖溝埋管。

• 供電與穩(wěn)定性要求：山區(qū)監(jiān)控點(diǎn)距離遠(yuǎn)、供電困難，系統(tǒng)需在風(fēng)、雷、雨、霧等惡劣天氣條件下穩(wěn)定工作。

• 傳輸適配需求：不同監(jiān)控點(diǎn)與監(jiān)控中心的距離差異大（5 公里內(nèi)、10 公里、20 公里），需滿足不同帶寬需求并預(yù)留冗余。

解決方案

組網(wǎng)方式

整個(gè)森林工設(shè)置9個(gè)監(jiān)控點(diǎn)，每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)各安裝一臺(tái)400萬的熱成像網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)。各監(jiān)控點(diǎn)距離中心點(diǎn)距離0.7~3.6公里左右；

監(jiān)控點(diǎn)與起點(diǎn)之間無遮擋，傳輸條件良好； 按照點(diǎn)位分布，總計(jì)分為三組鏈路傳輸，1VS2,1Vs2,1Vs6，MX5011B-DI16支持雙千兆網(wǎng)口，故前端監(jiān)控點(diǎn)若攝像頭數(shù)量不超過2個(gè)時(shí)，可不需要交換機(jī)。將攝像頭直接接入網(wǎng)口的有線口即可。 

設(shè)備選型

根據(jù)傳輸距離匹配專用設(shè)備，核心產(chǎn)品包括： 

1. MX5011B-DE29室外遠(yuǎn)距離無線網(wǎng)橋：推薦使用距離 20km，IP68 防護(hù)等級(jí)，支持 5.8GHz 頻段和 802.11 an/ac 協(xié)議。

2. MX5011B-DI25M 室外遠(yuǎn)距離無線網(wǎng)橋：推薦使用距離 10km，一體化 23dBi 蝶形天線，最高速率 900Mbps。

3. MX5011B-DE17 室外遠(yuǎn)距離 PTMP 無線基站：推薦使用距離 5km，90° 扇區(qū)定向天線，支持物聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)展。

4. MX5011B-DI16 室外遠(yuǎn)距離 PTMP 無線 CPE：推薦使用距離 5km，內(nèi)置定向天線，支持 IP/MAC 過濾和智能帶寬限速。

核心技術(shù)配置

• 無線技術(shù)：支持智能信道分析、自動(dòng)最優(yōu)信道選擇，具備動(dòng)態(tài)頻率選擇和發(fā)射功率自動(dòng)控制功能。

• 安全防護(hù)：采用 WPA2-PSK 加密、隱藏 SSID、IP/MAC 過濾等安全配置，浪涌抗擾度和靜電釋放抗擾度達(dá)標(biāo)。

• 管理與擴(kuò)展：支持網(wǎng)頁配置、AC 遠(yuǎn)程管理和 SNMP 管理，預(yù)留 UART 接口，可擴(kuò)展藍(lán)牙、ZigBee 等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。

項(xiàng)目?jī)?yōu)勢(shì)

本項(xiàng)目專為森林復(fù)雜環(huán)境打造，展現(xiàn)出卓越的綜合適應(yīng)性。其核心設(shè)備具備IP68級(jí)防護(hù)與-40°C~70°C的寬溫工作能力，無懼地形、植被、惡劣氣候與電磁干擾，確保持久穩(wěn)定運(yùn)行。在此基礎(chǔ)上，方案采用無線架構(gòu)，施工便捷且維護(hù)成本低，相比傳統(tǒng)有線模式能顯著降低全生命周期成本。同時(shí)，系統(tǒng)集實(shí)時(shí)監(jiān)控、指令交互與安全防護(hù)于一體，并預(yù)留物聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)展接口，以一套方案全面滿足森林防護(hù)在覆蓋、穩(wěn)定、成本與功能上的多維需求。

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