[实用新型]水利无线网监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水利网络管理系统，尤其是水利无线网监测系统。

背景技术

有些河流由于地理原因，经常发生洪灾，当灾害发生时，河流的主干支流数量复杂，水势湍急，因为闸口来不及关闭而造成重大损失。急需对河流全线进行监控，而河岸的地形复杂，有些河段在无人区，采用传统的有线监控，投入巨大、线路易损、维护成本高。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种建设、维护成本低，使用可靠的水利无线网监测系统，具体技术方案为：

水利无线网监测系统，包括核心交换机、汇聚无线交换系统、中继无线交换系统、管理系统和监测系统，所述管理系统与核心交换机连接，所述核心交换机与汇聚无线交换系统连接，所述汇聚无线交换系统通过无线网状网与中继无线交换系统连接，所述监测系统与中继无线交换系统连接；所述管理系统包括显示屏、服务器和客户端，所述显示屏显示监控图像和水文信息，所述服务器存储监控图像和水温数据，服务器通过网线与核心交换机连接，所述客户端管理网络和水文信息；所述汇聚无线交换系统包括无线交换机和天线，无线交换机通过网线和核心交换机连接，通过馈线与天线连接；所述中继无线交换系统根据设计要求设有多个，相邻的中继无线交换系统通过无线网状网连接，中继无线交换系统包括无线交换机、铁塔和天线，所述铁塔安装在河流边，所述无线交换机和天线均安装在铁塔上，无线交换机通过馈线与天线连接；所述监测系统包括摄像机和水文传感器系统，所述摄像机用于监控现场，所述水文传感器系统用于检测水文信息，所述摄像机和水文传感器系统均与无线交换机连接。

优选的，所述水文传感器系统包括雨量传感器、水位传感器和流量传感器，所述雨量传感器、水位传感器和流量传感器均与串口联网服务器连接，串口联网服务器通过网线与无线交换机连接。

其中，所述中继无线交换系统还包括风光互补发电系统，所述风光互补发电系统安装在铁塔上，风光互补发电系统的蓄电池与无线交换机和监测系统连接，风光互补发电系统用于无市电的中继无线交换系统。

优选的，所述中继无线交换系统的铁塔高度为35米，所述天线安装高度为31米。

优选的，所述中继无线交换系统之间的距离为15-25公里。

进一步，所述中继无线交换系统的安装数量为每10-15公里内安装2-4套。

其中，所述天线为抛物面天线。

优选的，所述核心交换机为三层交换机。

有选的，所述摄像机为网络高清摄像机。

无线网采用的是公用的2.4G和5.8G频段的无线网状网。无线网状网就是“Mesh”，也称为“多跳”网络。传统的无线局域网里，每个客户端都要通过一条与AP（相当于传统有线网络中的HUB）相连的无线链路来访问网络，用户间如果要相互通信的话，必须首先访问一个固定的接入点（AP），这种网络称为单跳网络。而在无线网状网中，任何无线设备节点即无线交换机都可以同时作为AP和路由器的接入点，网络中的每个节点都可以发送和接收信号，每个节点都可以与一个或多个对等节点进行直接通信。

无线交换机吞吐量达300Mbps，且每个无线网状网之间可以连接（堆叠），保证了网络的扩充性。无线交换机可以实现15跳以后仍然保留90%，极低的损耗或衰减。无线交换机间的响应延时在固定场景下不大于2ms，在移动场景中不大于5ms。无线交换机还有自动路由链路备援特性，即在网络中有单个甚至多个节点发生故障时，网络会自动选择最优的信号传输路径，保证了整个网络的稳定性。在无线网状网里，如果要添加新无线交换机，只需要简单地接上电源就可以了，它可以自动进行自主配置，并确定最佳的多跳无线网状网络传输路径。添加移动设备时，网络能够自主发现拓扑变化，并自主调整通信路由，以获取最有效的传输路径。

无线网状网技术的核心原理就是“分布式以太交换技术”，举例来说，一个4台无线交换机组成的网络架构，可以把它看成一台16口的交换机；换言之，此无线网络架构就是将此台交换机切割成16组设备，分别装上天线，放置在不同地点，组成一个完整的无线网状网络，整个网络只有1个IP，整个网络中的16个节点设备集中管理。采用多输入多输出技术（Multiple-Input Multiple-Output，MIMO）是指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量。它能充分利用空间资源，通过多个天线实现多发多收，在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，可以成倍的提高系统信道容量，显示出明显的优势。