[发明专利]航道无线网管理系统和管理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线网络管理系统，尤其是航道无线网络管理系统和管理方法。

背景技术

航道治理作为我国海事系统最为主要的内容，一向是交通运输监管部分的重点，其主要职责是改善航运质量和航运效率，保障航行中船只安全，促进航行平安，保障航道畅通无阻。通过架设无线视频监控系统，对航道测量数据、航标状态以及航道视频进行实时监控，可以有效提高航道维护质量和场管理力度。但是河岸的地形复杂，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。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种建设、维护成本低，使用可靠的航道无线网络管理系统，具体技术方案为：

航道无线网管理系统，包括无线通信系统、数据采集系统、数据存储和管理系统、航道信息管理系统；所述数据采集系统的数据通过无线通信系统传输给数据存储和管理系统，所述航道信息管理系统与航道信息存储和管理系统连接；所述无线通信系统通过无线网状网进行数据传输；所述数据采集系统包括水文数据采集系统和视频监视系统；所述数据存储和管理系统对数据进行分类存储和管理，方便航道信息管理系统调用，所述航道信息管理系统显示航道的水文信息和航道的实时视频信息。

其中，所述无线通信系统包括核心交换机、无线交换终端系统和野外无线交换系统；所述核心交换机通过网线分别与数据存储和管理系统以及无线交换终端系统连接，所述无线交换终端系统通过无线网状网与野外无线交换系统连接，所述野外无线交换系统与数据采集系统连接。

所述无线交换终端系统包括无线网状网设备和天线，无线网状网设备通过网线和核心交换机连接，通过馈线与天线连接。

所述野外无线交换系统根据设计要求设有多个，相邻的野外无线交换系统通过无线网状网连接，所述无线交换终端系统通过无线网状网与相邻的野外无线交换系统连接；所述野外无线交换系统包括固定架、天线、无线网状网设备和电源装置，所述固定架固定在岸边，所述天线、无线网状网设备和电源装置均固定在固定架上，所述天线通过馈线与无线网状网设备连接，电源装置与无线网状网设备连接。

所述水文采集系统包括雨量传感器和水位传感器，所述雨量传感器和水位传感器均通过网线与无线网状网设备连接。

所述视频监视系统包括网络高清探头，所述网络高清探头通过网线与无线网状网设备连接。

所述电源装置为太阳能发电设备和/或风能发电设备或市电接入设备。

航道无线网管理系统的管理方法，包括以下步骤：

S1数据采集系统将采集的视频数据和水文数据一起通过天线发射出去；

S2视频数据和水文数据通过依次相邻的野外无线交换系统传输到无线交换终端系统；

S3无线交换终端系统将接受到的视频数据和水文数据通过核心交换机传输给数据存储和管理系统；

S4数据存储和管理系统将视频数据和水文数据分类存储；

S5航道信息管理系统显示航道的水文信息和实时视频信息。

无线网状网络最初是为了军事用途而设计的无线自组网技术，无线网状网络节点设备之间可以动态地、自动地建立网状的无线链接，并与其他节点相连的一项技术，超越了传统无线网络的拓扑结构，这种结构的最大好处在于，如果最近的网络节点由于流量过大而导致拥塞的话，那么数据可以自动重新路由到一个通信流量较小的临近节点进行传输。依此类推，数据包还可以根据网络的情况，继续路由到与之最近的下一个节点进行传输，直到最终目的地为止。与传统的交换式网络相比，无线网状网络去掉了节点之间的布线需求，但仍具有分布式网络所提供的冗余机制和重新路由功能。在无线网状网络里，如果要添加新的设备，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。添加或移动设备时，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。

无线网状网络采用点到多点的拓扑结构，具有宽带高速和高频谱效率的优势，具有动态自组织、自配置、自维护等突出特点。每台无线交换机均可以和多台无线交换机通信，当某台交换机由于供电或其它原因不能正常工作时，不会影响主干网络数据传输。

无线网状网络目前选用的是公用的2.4G和5.8G频段，因此设备穿透性比较弱，容易被障碍物阻挡，为了保证无线网的传输品质，需要在可视条件下进行传输。一般来说，传输距离越远，所需铁塔的高度就越高，在35公里的传输距离下，铁塔高度为35m，天线高度为31m。因为地球是圆形的，在长距离传输情况下，会产生夫奈瑞区域（通俗来讲就是盲区），因此需要相应的铁塔高度。