售前       合作       技术
销售       申请       支持

港口桥吊远距离数据无线回传 协助建设智能理货系统

阅读  ·  发布时间 2022-05-12  ·  UBNT
一带一路
UBNT AirMax无线网桥
连通 “一带一路” 陆海交汇枢纽 连云港
      连云港,地处中国万里海疆脐部,南连长三角,北接环渤海,东携亚太经济圈,西扼中西部出海之要,向东与日、韩隔海相望,距离不足500海里,向西通过新亚欧大陆桥,将太平洋沿岸与中亚、西亚乃至欧洲紧密联系起来。2017年6月8日,习近平主席在“中哈亚欧跨境运输视频连线仪式”上指出,要将连云港——霍尔果斯串联起来的新亚欧陆海联运通道打造为“一带一路”合作倡议的标杆和示范项目,共同建设和平之路、繁荣之路、开放之路、创新之路、文明之路。

一带一路

      作为江苏省最大的海港,连云港港开港于1933年,独具陆海统筹优势,在“一体两翼”组合大港的总体思路下,目前已建成了“连云、徐圩、赣榆、灌河” “一港西区”格局。航道等级30万吨级,拥有集装箱、铁矿石、粮食、煤炭、液体化工等专业化生产泊位,其中,万吨级以上的泊位70个,综合通过能力约1.6亿吨。以港口为枢纽的海铁、海公、海河江等多式联运体系成熟完善。开通了日韩、东南亚、欧美、中东、地中海、非洲等近70条近远洋航线,与世界160个国家和地区的港口开展通航业务,是中国区域性中心港口、世界级深水大港、集装箱干线港。

一带一路

      未来,连云港港还将依托“交汇点”建设,以“共商、共建、共享”为原则,吸引各方战略合作,继续拓展“带”的空间,挺进“路”的纵深,放大向东优势,做好向西文章,形成“桥通、港强、线密、链长”,推动国际物流运输大循环,为落实国家“一带一路”合作倡议做出积极贡献!


港口桥吊监控视频无线回传


【监控室】 - 基站设备选型与规划
      港口分东区和西区两部分区域,经过测量东区扇形角度在60°,西区扇形角度为45°,因此基站【接收点】位置选用Rocket基站+60°和45°扇形天线即可覆盖东、西两区。
      第二步要计算所需的带宽,一座桥吊上安装10台高清摄像头,每台摄像头需要3-5Mbps的带宽,一座桥吊需要提供30-50Mbps的宽带。东、西两区分别有9座桥吊,单一区域总带宽需求270-450Mbps,而且今后还会增加其他监控以外的连网需求,考虑到带宽要求较高,故而选择AirMax AC系列。
      由于这里的架构肯定是PTMP的模式,虽然AirMax AC系列吞吐量有450Mbps+,但是这个是在PTP模式80MHz频宽下的吞吐量,如果切换到PTMP模式频宽最高是40MHz,那么理论上吞吐量应该减半到225Mbps+,所以单一区域需要用两套基站来覆盖,才能满足当下和未来的带宽需求。这样推算得知东、西两区各用两套基站,那么监控室楼顶将会共址安装4套基站设备,对基站的共址安装抗干扰能力有较高的要求,综上所述,基站最终选型Rocket Prism AC,这款具备airPrism带通滤波技术和GPS同步功能非常适合密集部署

信号覆盖


【桥吊】 - CPE端设备选型
      由于桥吊会根据船舶靠岸的位置,沿着岸边平行移动以便为船舶卸货,如果桥吊上CPE端采用PBE、NBE等定向天线的回传设备,一旦桥吊移动无线链路就会断开。为了解决桥吊移动中还需要保持无线链接的问题,可以在桥吊上采用全向天线,但是经过测试全向天线存在两个问题:①如果两个桥吊紧挨着作业会导致相互之间较强的干扰;②全向天线的信噪比很难提高,导致无线链路的速率一直很低;
      最后,根据多次推演、计算和尝试,在桥吊上采用AirMax AC扇形天线能较完美的解决以上移动、干扰、信噪比的问题,使得桥吊即便任意移动也能保持较高的链路速率。(下图岸边红色装置即为桥吊)

桥吊


【监控室】基站接入点设备安装
      监控室楼顶比较复杂,有很多移动基站和其他网桥,对UBNT的设备有了更多未知的干扰。考虑到这样的客观因素,在事先现场勘查时通过UBNT的AirView程序做了频谱扫描,发现5180~5220MHz有较强的干扰,故在频谱规划时有意避开了这个频段。

Airview

      将预先配置好的基站抱杆安装对准桥吊,并同步安装浪涌保护器并良好接地,最后将GPS模块吸附在支架上。

基站安装

基站安装


【桥吊】CPE回传设备安装

CPE安装

CPE安装


【设备调试】

      全部UBNT AirMax设备安装完毕后,接着就开始了为期2天的调试环节。因为UBNT在网桥设备上已经做到了极致优秀,所以整个项目效果的好坏主要在于“人”的因素上:1,方案设计、产品选型;2,实地勘查、无线规划;3,设备安装、现场调试;可以说每一个环节都是项目成败的关键。
      这次项目也再次印证了这个观点,即便前期已经推导了N次方案,也提前在现场的多处实地做了勘测,等到设备全部安装完毕并且无线连上以后,我们看到的情况是这样的↓

调试前

调试前

调试前

      普遍非常弱的信号,堪忧的连接容量,当然对应的也是卡顿的监控视频质量。实际测速大概只有3~30Mbps左右,满足一座桥吊都非常困难。为了能达到预期的规划效果,逐个对设备进行调试是必不可少的了,尤其方便的是UNMS app里的天线校准工具,一手调天线方向一手看信号强度大大提高了工作效率。

调试


调试后
      顶着当头的炎炎烈日,经过2天多垂直上下了估计1000米后终于将整套系统调试完毕,信号强度和连接容量有了极大的提升,可以说是质的变化。

调试后

调试后

      信号强度最大提升42db,平均提升27.6db;上行连接容量最大提升1464.8%,平均提升246.2%

      这次调试的结果说实话有些出乎我的意料,因为毕竟存在共址安装和重叠覆盖的情况会增加干扰。所以,这里不得不重点提一下UBNT的AirMax AC扇区天线,看似仅仅提高了2dbi的增益,而且相比普通扇区天线要贵上不少,但是其精巧的设计带来的好处远不是参数上的2dbi,还有更好的抗干扰和束波性能。


扇形天线选型

      这次项目由于存在多基站共址安装和多CPE相互紧挨的情况,为了能降低各设备间的相互干扰和提高系统的传输容量,全部采用了UBNT AirMax AC扇形天线。
      UBNT AirMax AC扇形天线具备高度抗噪声干扰性,创新的偏转器设计可以降低旁瓣和后瓣,抑制干扰、提高SNR和波速性能。

天线偏转器

高隔离度

对比普通天线


新欧亚大陆桥东方起点——连云港
      自1992年新亚欧大陆桥开通以来,连云港就一直致力于陆桥沿线地区的货物运输和物流服务,先后在内陆沿桥城市设立了9个“无水港”,开通运行至中国中西部主要城市“点对点”直达班列,以及至中亚、欧洲国际班列,每年承运60%以上的国际过境集装箱,是亚欧过境运输第一大港。

连云港

      随着江苏省港口资源整合和规划发展,连云港港将以中哈物流中转基地、上合组织出海基地建设为抓手,加快区域性国际枢纽港建设,进一步畅通陆海联运通道,打造中欧品牌班列,强化港、航、路、园无缝对接,推进跨国界、跨行业、多元合作、多式联运的全新物流服务模式。

连云港


项目小结
      通过这次港口桥吊视频回传项目距,再次体会到了要想真正理想的完成一个项目,从规划、勘测到实施每一步都非常重要,虽然UBNT提供了几乎是最优秀的产品,但如果没有合适的工作环境和专业的施工调试,那就犹如法拉利开在了田埂上有力使不出。

      前期规划时卫星地图和airLink是必不可少的,无论是计算角度还是测算链路容量都非常实用;现场勘测时airView工具和U-Installer能方便的让我扫描现场频谱,为最优的频段规划打下基础;后期调试时UNMS工具开始发挥作用,实时反映的微调数据出现在手机上,对于登高调试来说极为方便;


      最好的设备,最先进的技术并不等于完美的结果,这并不能解决错误的规划设计造成的弊病:
    • 坚持正确的规划设计是迈向成功部署的第一步!
    • 只有正确设计规划的前提下,好的产品和系统特性才能发挥到极致!
    • 再好的产品和技术都无法弥补规划设计上的缺陷!
    • 在规划设计和产品选型上的妥协将是敞开走向失败的大门!


项目接洽
售前销售
UBNT商城
会员登录