第一部分：MESH网络通讯方式 (2)第1章无线通讯系统设计 (2)1.1 通讯系统设计依据 (2)1.2 通讯系统设计原则 (3)1.3 MESH通讯系统 (4)1.4 无线通信覆盖系统设计——Mesh网络 (6)1.4.1采场MESH网络设计 (6)1.4.2矿区未来发展及通讯可靠性设计 (8)1.5 无线MESH通讯系统主要特点 (10)1.5.1智能的网络 (11)1.5.2自我发现 (11)1.5.3自我调节和自我修复 (11)1.5.4背景扫描 (12)1.6 设备选型和技术指标 (13)1.6.1无线基站设备选型 (13)1.6.2车载终端无线设备选型 (15)1.7 网络安全 (17)1.8 Mesh网络管理 (18)1.9 基站供电设计 (19)1.9.1固定基站供电设计 (19)1.9.2移动基站供电设计 (19)1.10 通讯塔设计 (20)1.11 防雷设计 (22)第二部分无线数传电台方式 (25)第2章无线数传电台通讯设计 (25)2.1 无线电台方式通讯 (25)2.2 技术指标： (25)2.3 通讯电台选择 (26)2.4 通讯基站建设 (27)2.5 通讯铁塔设计 (28)第一部分：MESH网络通讯方式第1章无线通讯系统设计其设计始终以适应野外恶劣环境条件为基础，以采用世界主流的通讯技术和组网方案为原则，以追求高度稳定性、实时性和可靠性，从而保证了该系统技术的先进性、运行的稳定性，具有先进的技术水平。

1.1 通讯系统设计依据主要依据为：●中华人民共和国工信部令；●GB/T 12046-1989无线电发射的标识及必要带宽的确定；●GB/T 14431-1993无线电业务要求的信号/干扰保护比和最小可用场强；●GB 9159-1988 无线电发射设备的安全要求；●《移动通信基站防雷与接地设计规范》；●《GB 9159-2008 无线电发射设备安全要求》；●《矿山电力设计规范》GB50O7O一94；●工业标准及国际商务建筑布线标准；●GB 84《通信网技术标准汇编》 [1989.10.]；●GB 50252-94《工业安装工程质量检验评定统一标准》 [1994.12.]；●《通信电源、机房空调集中监控管理(系统暂行)》电网综[1997]472号文；●《电气装置安装施工及验收规范GBJ 232—82》第十七篇，“电气设备交接实验标准篇”[1983.5]；●《中华人民共和国法定计量单位》；●《国标单位制及其应用》GB 100-86；●《有关量、单位和符号的一般原则》GB3101-86；●《关于量、单位和符号的基本原则》ISO 31/0；●《机械制图》GB 4457-4460-84；●调研资料和对矿方需求的分析。

●整个采区地质地形及功能分布图。

1.2 通讯系统设计原则无线通讯系统采用无线通讯方式，为矿车、挖机等作业车辆提供移动数据交换功能。

移动车载终端通过该网络系统将当前位置坐标等信息传送给调度系统，调度系统通过该网络系统发送调度指令，因此无线通讯系统是项目成功的最重要的基础，在该系统设计过程中应要遵循如下原则:1、网络的连通性各终端设备与通讯主站之间良好的连通性是需要满足的基本条件，能完成两者相互之间复杂的数据交换任务，为实现定位监控、生产监控、优化调度等高级功能提供数据基础。

2、网络的可靠性无线网络在初始建设时不仅要考虑到如何实现数据传输，还要充分考虑网络数据传送的可靠性，否则一旦运行过程网络数据发生故障，系统在很长一段时间内得不到数据，调度控制系统就会出现混乱，导致错误调度，影响生产、发生事故。

3、网络的可管理性随着系统功能的不断完善，通讯数据量和数据格式必然发生变化，因此需要能对无线通讯网进行有效的管理，实现对无线数据传输的有效控制，合理调度数据传输，能实现主动控制网络通讯，能分析网络流量，了解网络健康状况。

有预见性地发现通讯网络上的问题，并将其消灭于萌芽状态，降低无线通讯故障所带来的损失。

4、网络的扩展性网络建设为未来的发展提供良好的扩展能力是非常理智的选择。

随着企业规模的扩大、入网车辆可能会有所增加，因此必须留有一定的无线通讯容量，为扩容留下合理的通讯空间。

5、设备选型原则选择代表前沿的、稳定的解决方案，选用国际品牌设备。

1.3 MESH通讯系统无线Mesh技术的出现满足了大范围高性能无线宽带组网的需求。

无线Mesh网络也成为“多跳(multi-hop)”网络，它是一种与传统无线网络完全不同的新型无线网络技术。

设备节点之间采用无线级联方式通信，同时每个节点都可与其他节点使用点对多点point-to-multipoint的方式连接。

这样，可构建的网状网络内每个节点都有两条以上的无线上联链路，提高了无线传输服务的可靠性，组网原理如下。

MESH设备图： mesh网络通讯原理Mesh拓扑组网技术，设备节点之间采用无线级联方式通信，同时每个节点都可与其他节点使用点对多点point-to-multipoint的方式连接。

这样，可构建的网状网络内每个节点都有两条以上的无线上联链路，提高了无线传输服务的可靠性。

从拓扑角度来说，Mesh拓扑结构超越了传统无线网桥的点到点、点到多点的拓扑结构，从而从根本上解决了区域范围内大规模无线网络部署中存在的建筑物等阻挡物的影响。

图： mesh网络拓扑图基于802.11g/a技术的Mesh网络的无线链路带宽为54Mbps，通过使用Turbo模式，无线链路带宽可高达108Mbps，为大规模的城域使用提供了高带宽基础。

Strix Mesh系统同时支持 2.4GHz覆盖和5.8GHz组网，支持多种无线覆盖和回程的组合，可以有效地提高系统对多个频率的使用效率。

●2.4G覆盖半径小于等于2公里（基站和移动车载之间的通信链接）●5.8G站间组网距离小于10公里。

基站之间的通信链接）1.4 无线通信覆盖系统设计——Mesh网络塔尔煤矿采区的设备数目多，矿区作业面分布广。

为实现多采区统一或分区调度和管理，本方案设计Mesh网络技术将进行统一网络覆盖，即在一个大网络覆盖下，保证在网的所有设备跨越矿区作业而不掉线，确保跨越矿区设备实时在网、在线。

硬件包括基站铁塔、无线通信服务器、Mesh无线通信基站设备、交换机、后备电源系统、防雷接地系统(按建筑物电子信息系统防雷技术规范GB 50343-2004实施)等。

软件包括通讯协议设计、数据采集方式协议、通讯软件设计、精度设计等。

1.4.1 采场MESH网络设计首先，Mesh宽带无线网状网对矿区进行统一网络覆盖。

其次，应用TCP/IP协议将矿调度中心机房和采场Mesh无线宽带网络接通。

第三，将采矿调度中心与集团内部统一规划。

为满足采厂控制范围内的无线网络全覆盖，计划建设3个固定基站和1个移动小车基站。

在充分利用资源的前提下，1#基站建设在调度室旁边，做为主机站；2#基站建设拓展方向的左边，塔高计划建设20米高；3#基站建设在拓展方向的右边，塔高计划建设20米高。

1#主基站负责调度室、周边工作地点和部分采区的覆盖，2#、3#基站负责部分采区的覆盖，并兼顾采厂未来拓展，为未来托提供无盲区覆盖。

对于特殊区域采区移动小车的方式补充覆盖不足的问题。

对于Mesh网络鉴于其2.4G网络覆盖半径只有2公里，且绕射能力和穿透能力相对较弱的特点，我们设计了固定基站结合移动基站的网络覆盖模式，固定基站同时直接与移动小车中继站互联，保证了信号完全覆盖，无盲区，同时保证通讯速率。

固定基站建设在封闭圈边缘，负责基本控制区域的网络覆盖，移动小车中继站设置在采坑特殊点位。

另外根据现场情况适当设置电铲基站，将电铲作为中继站，实现采场区域内的无盲区覆盖。

图：无线MESH网络架构图2#基站、3#基站能够同时可视1#基站，这样能就保证2#基站和3#基站均能直接链接到中心基站上，实现高速宽带网络覆盖。

Mesh网络采用多跳技术，与移动车载组网时保证网络是一个动态的链路，每条链路的带宽为108/54Mbps，当某一条链路繁忙的时候，设备可自动切换到空闲的链路，在基站设计上和网络优化上考虑周全，因此即使在满容量运行状态下，仍然可以保证单机台通讯速率不低于1Mbps，机台与中心通讯时延不大于2ms。

Mesh网络的传输特性使得调度和设备之间的网络互联变得可行而保证网络品质，达到实时监控、调度的目的。

1.4.2 矿区未来发展及通讯可靠性设计目前，露天矿在不断掘进，网络覆盖很容易满足现状，但日后必定要扩建。

随着采区的推进，必然会存在如下这样的问题：➢坑下临时性局部盲区➢坑下不能建立固定通信塔为了解决上述问题，确保无线网络覆盖无盲区，为满足扩建后信号仍然可以覆盖整个采区，我们采取固定基站结合移动基站的网络覆盖模式，固定基站同时直接与移动小车中继站互联，保证了信号完全覆盖，无盲区，同时保证了通讯速率。

图：基站示意图图：移动基站示意图图：简易固定基站1.5 无线MESH通讯系统主要特点基站保证采场工作区域内无盲区的信号覆盖，形成全采场的无线覆盖网络。

流动站负责将车、铲、工程车辆的信息回传到调度中心，同时接收调度中心的调度指令。

通讯网络系统结构图如下：图：MESH覆盖示意图1.5.1 智能的网络Access/One Network 中的每个节点都具有自动发现邻近节点的能力，从而形成多功能的mesh 网状网络，无论节点与LAN 的连接是通过有线的还是无线的方式。

当节点之间互相通信的时候，整个系统就是一个智能的网络，当系统实时地进行“自我调节”和“自我修复”的同时，通过最佳路径转发流量。

而且，因为每个网络节点都持续地检测系统状态和清单，所以Access/One Network 具有在多个频率范围内立刻发现非法无线设备的能力。

统计信息会周期地发送给网络服务器，并且可以从Manager/One 界面以网络级别、节点级别或模块级别进行查看。

1.5.2 自我发现所有的网络节点都会自动向网络标识自己，因此每个节点都可以发现其邻近节点的标识和配置及其当前的运行状态。

简而言之，节点知道他们是谁、是什么、正在做什么。

Access/One Network 的自我调节、自我修复和检测非法设备特性都依靠此功能得以实现。

1.5.3 自我调节和自我修复如果因为某种原因使得无线环境发生改变，比如增添了新的网络节点，数据路径会自动地重新评估，使得Access/One Network 通过自我调节保持最佳性能。

如果发生数据路径丢失的情况也会进行相同的过程，从而确保网络可以自我修复，节点保持连接。

有了mesh 拓扑，就可以彻底解决因为单点故障影响整个系统的问题。

下面提供了一个简单的示意图，可以看出当某条数据路径暂时中断的时候，节点如何找到到达邻接节点的替代路径。