本實(shí)用新型涉及無(wú)線管理監(jiān)控系統(tǒng)，尤其是港口無(wú)線管理監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著進(jìn)出口貿(mào)易的發(fā)展，港口碼頭的吞吐量越來(lái)越大，數(shù)據(jù)也變的非常龐大，要求管理更加及時(shí)有效。將物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)與通訊相整合，以提升信息化水平，不僅是衡量港口綜合能力的重要指標(biāo)，甚至成為港口未來(lái)發(fā)展走向的決定力量。

“智慧港”，將現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用到港口發(fā)展的各個(gè)環(huán)節(jié)，目標(biāo)覆蓋港口企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)調(diào)度、碼頭操作、業(yè)務(wù)管理、安全監(jiān)督，到外部EDI數(shù)據(jù)交換、物流平臺(tái)、口岸平臺(tái)建設(shè)等各個(gè)領(lǐng)域。通過(guò)對(duì)智慧檢測(cè)終端、港口基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)等的構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)對(duì)碼頭輸送設(shè)備和港口設(shè)施的能耗實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，利于節(jié)能減排。通過(guò)研發(fā)港口生產(chǎn)管理平臺(tái)系統(tǒng)，優(yōu)化作業(yè)流程，提高碼頭的工作效率。由于港口的各設(shè)備均是移動(dòng)狀態(tài)，目前主要通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)和3G網(wǎng)互補(bǔ)來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是通信效果差，數(shù)據(jù)傳輸容易丟失，制約了港口信息化的建設(shè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種通訊穩(wěn)定的港口無(wú)線管理監(jiān)控系統(tǒng)，具體技術(shù)方案為：

港口無(wú)線管理監(jiān)控系統(tǒng)，包括核心交換機(jī)、無(wú)線交換終端系統(tǒng)、無(wú)線交換中繼系統(tǒng)、移動(dòng)端無(wú)線系統(tǒng)和手持式移動(dòng)設(shè)備；所述核心交換機(jī)與無(wú)線交換終端系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)線連接，無(wú)線交換終端系統(tǒng)與無(wú)線交換中繼系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)連接，無(wú)線交換中繼系統(tǒng)與移動(dòng)端無(wú)線系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)連接，所述手持式移動(dòng)設(shè)備與無(wú)線交換中繼系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)連接；所述核心交換機(jī)與生產(chǎn)管理系統(tǒng)、監(jiān)視屏幕、視頻語(yǔ)音系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)連接；所述監(jiān)控系統(tǒng)用于監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)起重機(jī)與貨柜車(chē)的工作狀態(tài)；所述無(wú)線交換終端系統(tǒng)包括終端無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)設(shè)備和天線，終端無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)設(shè)備通過(guò)網(wǎng)線和核心交換機(jī)連接，通過(guò)饋線與天線連接；所述無(wú)線交換中繼系統(tǒng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求設(shè)有多個(gè)，相鄰的無(wú)線交換中繼系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)連接，無(wú)線交換中繼系統(tǒng)包括中繼無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)設(shè)備和天線，天線和中繼無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)設(shè)備通過(guò)饋線連接；根據(jù)設(shè)計(jì)要求部分無(wú)線交換中繼系統(tǒng)還包括中繼監(jiān)控探頭，中繼監(jiān)控探頭通過(guò)網(wǎng)線與無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)設(shè)備連接；所述移動(dòng)端無(wú)線系統(tǒng)設(shè)有多個(gè)，移動(dòng)端無(wú)線系統(tǒng)包括移動(dòng)端無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)設(shè)備、車(chē)載天線、GPS系統(tǒng)、車(chē)載式終端和監(jiān)控探頭；車(chē)載天線通過(guò)饋線與移動(dòng)端無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)設(shè)備連接，監(jiān)控探頭通過(guò)網(wǎng)線與移動(dòng)端無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)設(shè)備連接，GPS系統(tǒng)和車(chē)載式終端均通過(guò)網(wǎng)線與移動(dòng)端無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)設(shè)備連接；所述車(chē)載式終端用于接收語(yǔ)音、視頻和調(diào)度指令。

所述移動(dòng)端無(wú)線系統(tǒng)包括橡膠輪胎門(mén)式起重機(jī)移動(dòng)端無(wú)線系統(tǒng)、岸邊集裝箱起重機(jī)移動(dòng)端無(wú)線系統(tǒng)和貨柜車(chē)移動(dòng)端無(wú)線系統(tǒng)。

所述車(chē)載天線為吸盤(pán)全向天線。

所述天線為板狀天線。

所述中繼監(jiān)控探頭和監(jiān)控探頭為網(wǎng)絡(luò)高清探頭。

所述核心交換機(jī)為三層交換機(jī)。

無(wú)線網(wǎng)采用的是公用的2.4G和5.8G頻段的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)。無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)就是“Mesh”，也稱(chēng)為“多跳”網(wǎng)絡(luò)。

傳統(tǒng)的無(wú)線局域網(wǎng)里，每個(gè)客戶(hù)端都要通過(guò)一條與AP（相當(dāng)于傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)中的HUB）相連的無(wú)線鏈路來(lái)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)，用戶(hù)間如果要相互通信的話，必須首先訪問(wèn)一個(gè)固定的接入點(diǎn)（AP），這種網(wǎng)絡(luò)稱(chēng)為單跳網(wǎng)絡(luò)。而在無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中，任何無(wú)線設(shè)備節(jié)點(diǎn)都可以同時(shí)作為AP和路由器的接入點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以發(fā)送和接收信號(hào)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以與一個(gè)或多個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)進(jìn)行直接通信。

無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)設(shè)備吞吐量達(dá)300Mbps，且每個(gè)無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)之間可以連接（堆疊），保證了網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)充性。無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)15跳以后仍然保留90%，極低的損耗或衰減。無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)設(shè)備間的響應(yīng)延時(shí)在固定場(chǎng)景下不大于2ms，在移動(dòng)場(chǎng)景中不大于5ms。無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)設(shè)備還有自動(dòng)路由鏈路備援特性，即在網(wǎng)絡(luò)中有單個(gè)甚至多個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，網(wǎng)絡(luò)會(huì)自動(dòng)選擇最優(yōu)的信號(hào)傳輸路徑，保證了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。

無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)技術(shù)的核心原理就是“分布式以太交換技術(shù)”，舉例來(lái)說(shuō)，一個(gè)4臺(tái)無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)設(shè)備組成的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，可以把它看成一臺(tái)16口的交換機(jī)；換言之，此無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)就是將此臺(tái)交換機(jī)切割成16組設(shè)備，分別裝上天線，放置在不同地點(diǎn)，組成一個(gè)完整的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)只有1個(gè)IP，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的16個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備集中管理。

采用多輸入多輸出技術(shù)（Multiple-Input Multiple-Output，MIMO）是指在發(fā)射端和接收端分別使用多個(gè)發(fā)射天線和接收天線，使信號(hào)通過(guò)發(fā)射端與接收端的多個(gè)天線傳送和接收，從而改善通信質(zhì)量。它能充分利用空間資源，通過(guò)多個(gè)天線實(shí)現(xiàn)多發(fā)多收，在不增加頻譜資源和天線發(fā)射功率的情況下，可以成倍的提高系統(tǒng)信道容量，顯示出明顯的優(yōu)勢(shì)。

無(wú)線交換中繼系統(tǒng)通常根據(jù)實(shí)際使用環(huán)境確定使用數(shù)量，中繼監(jiān)控探頭根據(jù)需要監(jiān)控的區(qū)域確定。

移動(dòng)端無(wú)線系統(tǒng)的數(shù)量和終端使用相關(guān)，碼頭的每臺(tái)設(shè)備都需要配置一個(gè)。

監(jiān)控屏幕用于顯示監(jiān)控視頻。

核心交換機(jī)用于數(shù)據(jù)的交換。

車(chē)載式終端、GPS系統(tǒng)和監(jiān)控探頭的數(shù)據(jù)可以先通過(guò)移動(dòng)端無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)設(shè)備傳輸?shù)街欣^無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)設(shè)備，再由中繼無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)設(shè)備傳輸?shù)浇K端無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)設(shè)備，或者直接傳輸?shù)浇K端無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)設(shè)備，最后通過(guò)交換機(jī)由相應(yīng)系統(tǒng)接受。

生產(chǎn)管理系統(tǒng)根據(jù)計(jì)劃任務(wù)分配即時(shí)任務(wù)，并更新到工作流系統(tǒng)中，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)將任務(wù)傳輸?shù)狡鹬貦C(jī)和貨柜車(chē)的車(chē)載式終端。

在無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)，可以通過(guò)基地臺(tái)使用IP電話實(shí)現(xiàn)免費(fèi)的語(yǔ)音通信。簡(jiǎn)化工作流程，提高工作效率。

網(wǎng)絡(luò)高清探頭將視頻采集與壓縮功能、網(wǎng)絡(luò)功能和P/T/Z功能結(jié)合起來(lái)，可以直接在前端輸出數(shù)字音視頻信號(hào)，通過(guò)網(wǎng)線及核心交換機(jī)，傳送到監(jiān)控指揮調(diào)度中心、客戶(hù)端和錄像存儲(chǔ)設(shè)備。

碼頭的網(wǎng)絡(luò)要求是全年不中斷，基于無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)設(shè)備技術(shù)的自動(dòng)鏈路備援特性，就算有些節(jié)點(diǎn)設(shè)備發(fā)生故障，依然能通過(guò)其他節(jié)點(diǎn)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)，將數(shù)據(jù)傳回控制中心。

抗干擾性高，能夠解決現(xiàn)場(chǎng)集裝箱對(duì)鏈路的遮擋及多徑反射嚴(yán)重的問(wèn)題，以及在復(fù)雜電氣環(huán)境中具有較強(qiáng)的抗電磁干擾性能。

低延遲性，可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)中的車(chē)輛或設(shè)備短時(shí)間內(nèi)跨區(qū)切換（毫秒級(jí)）以及保證移動(dòng)設(shè)備上的流暢視頻傳輸，保證了25Mbps以上的可用帶寬，延遲＜20ms。

可靠性高，可實(shí)現(xiàn)全年99.9%系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)間。

穩(wěn)定性好，快速變化的天氣條件下能保持穩(wěn)定的性能，丟包＜10%，-65dbm覆蓋。

本實(shí)用新型提供的港口無(wú)線管理監(jiān)控系統(tǒng)，提供了完整無(wú)線覆蓋，能同時(shí)為碼頭中的多種業(yè)務(wù)服務(wù)，提供大頻寬的無(wú)線傳輸，包括影像監(jiān)控、語(yǔ)音、調(diào)度資料、大型器材資料等。提高了運(yùn)營(yíng)效率，由于帶寬的增加，整個(gè)系統(tǒng)的反應(yīng)速度大大提升，融合性的解決方案，節(jié)約了大筆營(yíng)運(yùn)成本。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式。

如圖1所示，港口無(wú)線管理監(jiān)控系統(tǒng)，包括核心交換機(jī)、無(wú)線交換終端系統(tǒng)、無(wú)線交換中繼系統(tǒng)、移動(dòng)端無(wú)線系統(tǒng)和手持式移動(dòng)設(shè)備；核心交換機(jī)與無(wú)線交換終端系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)線連接，無(wú)線交換終端系統(tǒng)與無(wú)線交換中繼系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)連接，無(wú)線交換中繼系統(tǒng)與移動(dòng)端無(wú)線系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)連接，手持式移動(dòng)設(shè)備與無(wú)線交換中繼系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)連接；核心交換機(jī)與生產(chǎn)管理系統(tǒng)、監(jiān)視屏幕、視頻語(yǔ)音系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)連接；監(jiān)控系統(tǒng)用于監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)起重機(jī)與貨柜車(chē)的工作狀態(tài)；無(wú)線交換終端系統(tǒng)包括終端無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)設(shè)備和板狀天線，終端無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)設(shè)備通過(guò)網(wǎng)線和核心交換機(jī)連接，通過(guò)饋線與板狀天線連接；無(wú)線交換中繼系統(tǒng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求設(shè)有多個(gè)，相鄰的無(wú)線交換中繼系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)連接，無(wú)線交換中繼系統(tǒng)包括中繼無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)設(shè)備和板狀天線，板狀天線和中繼無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)設(shè)備通過(guò)饋線連接；根據(jù)設(shè)計(jì)要求部分無(wú)線交換中繼系統(tǒng)還包括網(wǎng)絡(luò)高清探頭，網(wǎng)絡(luò)高清探頭通過(guò)網(wǎng)線與無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)設(shè)備連接；移動(dòng)端無(wú)線系統(tǒng)設(shè)有多個(gè)，移動(dòng)端無(wú)線系統(tǒng)包括移動(dòng)端無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)設(shè)備、吸盤(pán)全向天線、GPS系統(tǒng)、車(chē)載式終端和網(wǎng)絡(luò)高清探頭；吸盤(pán)全向天線通過(guò)饋線與移動(dòng)端無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)設(shè)備連接，網(wǎng)絡(luò)高清探頭通過(guò)網(wǎng)線與移動(dòng)端無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)設(shè)備連接，GPS系統(tǒng)和車(chē)載式終端均通過(guò)網(wǎng)線與移動(dòng)端無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)設(shè)備連接；車(chē)載式終端用于接收語(yǔ)音、視頻和調(diào)度指令。

移動(dòng)端無(wú)線系統(tǒng)包括橡膠輪胎門(mén)式起重機(jī)移動(dòng)端無(wú)線系統(tǒng)、岸邊集裝箱起重機(jī)移動(dòng)端無(wú)線系統(tǒng)和貨柜車(chē)移動(dòng)端無(wú)線系統(tǒng)。

核心交換機(jī)為三層交換機(jī)。