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北方某国际集装箱码头是一家以堆存、保管和装卸集装箱作业为主营业务的专业集装箱码头。拥有三个大型集装箱专用泊位，规划2个10万吨级和1个7万吨级集装箱船舶泊位，年设计吞吐能力170万标箱。整个码头的作业面积为1100米×800米，在作业区有桥吊11座（高度50米），轮胎吊33台，各种作业车12辆，指挥中心一个。
希望达到的目的
为提高作业效率，用户计划采用无线局域网技术覆盖整个码头作业区，将所有的桥吊、轮胎吊与控制中心连接起来。实现将作业指令从控制中心实时传递到桥吊、轮胎吊；实时将桥吊上的监控视频和桥吊、轮胎吊的RCMS数据传回到控制中心；将作业区内的两座变电所的抄表数据回传到控制中心，替代人工抄表。为实现上述功能，所建设的无线网络应具有以下能力：
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无线信号无缝覆盖整个作业区。
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可以实现多点（所有数据采集点）与控制中心的顺畅连接。
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能够解决集装箱对链路遮挡及多径反射严重的问题。
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可以实现移动设备及车辆的数据回传，并且保证数据链路不中断。
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可以实现行进中的车辆或设备短时间内跨区切换（毫秒级）。
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移动设备上的流畅视频传输，保证25M以上的出口带宽。
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设备接口标准化，可以方便的接入视频监控设备或其它数据设备。
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方便直观的网络维护软件，能够按照集装箱码头内的设备位置来布局维护界面。
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网络覆盖设备在复杂电气环境中有较强的抗电磁干扰性能。
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设备有能力对数据进行加密。
面临的难题
该国际集装箱码头作业区呈长方形，控制中心（高度20米）位于作业区的一角，且高度低于轮胎吊（高度26米）。两个抄表点分别位于场区长度方向中轴线的两端，高度不到10米。由于轮胎吊会在作业区内的任意地点作业，其距控制中心最近的作业地点与控制中心仅相距20-30米，会对无线链路产生严重的遮挡，从而阻断控制中心与桥吊、轮胎吊及抄表点的通信。而且由于抄表点位置过低，还会受到作业区内码放的集装箱的遮挡。作业区内其它可用做中继的高杆灯、通信塔等无法提供光纤接入。
方案选择
目前在集装箱码头应用过的无线传输技术有400MHz窄带传输技术，网桥+AP方式的Wi-Fi传输技术，无线网状联网传输技术。由于该集装箱码头不仅要求传输远程控制管理数据，还要传输高画质的监控视频，窄带传输技术无法满足带宽的要求；网桥+AP的传输方式，存在着频率资源分配问题（网桥与AP需使用不同的频率和不同的信道），同频干扰导致的传输稳定性问题，AP最多可连接终端数量限制的问题（因轮胎吊会在作业区内任意行走，无法预计每个AP最多可连接的轮胎吊数量），以及扩容困难等问题。经过技术比较和实际测试，最终确定采用Firetide无线网状联网技术方案。
方案设计
首先确定总体带宽需求：
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视频：每座桥吊有两路视频，需占用至少2M带宽；11座桥吊需至少22M带宽。
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RCMS数据：由于用户无法确切提供每路RCMS数据所占用带宽，姑且按照每路RCMS需占用100K带宽计算，11座桥吊加上33台轮胎吊共44路RCMS数据，至少要保留5M带宽。
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抄表数据：同样，用户无法提供确切的每个抄表点所产生的数据大小，我们按每个抄表点3M带宽计算，两个抄表点共6M带宽。
总计带宽=22+5+6=33M带宽
Firetide
双射频室外型节点单台最大可用带宽为50M，从可靠性考虑，中心点采用两台双射频室外型节点。这样既防止了如某个中心点故障而导致整个网络瘫痪，同时也为日后扩容预留了带宽容量。
每台桥吊、轮胎吊和抄表点各安装一台单射频室外型节点。
为防止轮胎吊遮挡阻断无线通路，分别在工作区两端各选择了一个通信塔作为中继点。上面各安装一台双射频室外型节点，一路用于覆�**ぷ髑械穆痔サ酰宦妨涌刂浦行摹Ｆ渲锌刂浦行挠也嗤ㄐ潘系慕诘悖垢涸鹆痈玫愀浇某淼恪�
本方案中，共使用了双射频室外型节点4台，单射频室外型节点46台，总计可用带宽100M。 |
