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基建工地集中管理联网解决方案

一、基站工地集中管理需求概述

21世纪是中国高速发展的世纪,中国的基础建设水平正在以前所未有的速度进行,作为基础建设代表的高铁、高速公路、大型水利设施、港口等,有大量桥梁、隧道、大坝、人工岛等基础设施需要建设。由于这些基础建设工地现场往往地处偏僻,在深山老林、河面海面、孤岛沼泽等复杂环境下进行施工作业很是常见;再者,因为大型基建工程其建设周期很长,通常要几年,如何解决这些工地与指挥中心的通讯与远程监控,成为提高工地管理科技水平及防盗、防火、防工程事故的重要工作。

随着社会不断进步,安全生产的概念已经深入人心,在事故多发的建筑行业,如何保证施工人员的人身安全、促进文明施工、保护工地财产,是施工单位和上级主管部门关心的头等大事。每个建筑企业或者是开发商在地区或者全国都会有很多的建筑工地,这些工地分布很分散,很难有足够的人力和时间到现场去监管、检查,所以造成管理上的困难。如何将突击检查变成常态化巡检,避免事故,保障施工安全,是各大建筑企业(或住建委等监管单位)必须考虑的问题。

大型基础建设工地的安防监控系统、网络电话系统、调度指挥系统以及智慧工地系统建设,经常会遇到联网难的问题。特别是大型基础建设工地,通常要分多个标段,每个标段几十甚至上百公里,而建筑面积越大,联网难的问题更加突出。即使是单个标段内部,信息点(视频监控点、信息采集点、各标项目部等)的联网也非常困难,特别是地处偏僻有山有水的桥梁、隧道、公路和铁路工地。采用有线拉光纤需要跨山跨水,且点位分散,导致布线施工非常难,施工周期长,总投入大;还有一部分点位因为涉及破路施工而根本无法解决,采用无线联网方式才是适合的解决方案。

建筑企业工地监控应用的要求,概括如下:

1) 远程:远程对分散的建筑工地进行统一管理,避免使用人力频繁的去现场监管、检查,减少工地人员管理成本,提高工作效率。

2) 实时:通过视频监控系统及时了解工地现场施工实时情况,施工动态和进度,防范措施是否到位,特别是对于场面比较大的工地,对于重点项目领导也需要远程监管。

3) 安全:监管建筑工地现场的建筑材料和建筑设备的财产安全,避免物品的丢失或失窃造成损失。

4) 直观:将施工实况展现于管理者面前,一张图展现工地的建设规划和进度,达到一个形象展示,也使得投资计划能够合理制定。

5) 预警:防范外来人员的翻墙入侵、越界出逃,非法入侵危险区及仓库等场所,保证工地的财产和人身安全。 

基站工地智能化管理首先要解决的问题就是如何联网,而工地环境特殊性决定了无线联网方式是最佳选择,但无线通信技术很多,哪一种才是工地监控系统组网最合适的解决方案呢?

二、基建工地无线组网解决方案

    基建工地无线组网,要根据不同用户、不同工地的实际需求进行灵活的设备选型和方案设计。其中,最常见的无线组网方式有以下两种:

1、无线专网——iMAX5G WMAN无线城域网系统

无线城域网(英文:Wireless Metropolitan AreaNetwork,缩写:WMAN)是指在地域上覆盖城市范围的分布节点之间传输信息的本地分配无线网络,即以组建城域网为基础的无线网络。无线专网, 顾名思义,就是某企事业单位自行建设的无线专用网络,对公众是不开放的(有些专网有公网接口,以方便互联网访问)。大型基础建设工地内部很适合建设专网,主要原因是专网专用,更安全更可靠;并且是一次性投入,没有后期的链路租金和流量费,经济性好。

我们提供的iMAX 5G无线城域网系统,以其独特的技术优势和卓越的性能,如:支持多种组网模式、IP67防护标准,长距离传输、高带宽、强大的抗干扰能力、高可靠性、安装简单、维护方便等,是其他无线宽带设备无法比拟的优势。iMAX无线通信系统设计的目标就是构建无线城市或者解决室外环境超远距离网络互联的,各系列设备通信距离都非常远。其中,作为城市骨干网的有iMAX-6000系列,作为边缘接入网的有iMAX-8000S、iMAX-8000H系列。

  • 通信距离:视距条件下,iMAX 5G专用无线网络通信系统, iMAX-8000系列产品点对多点组网也可以轻松实现半径10公里甚至50公里的接入需求;点对点模式,最远可达100公里。

  • 传输带宽:iMAX-8000H是300\600Mbps点对多点通信系统,iMAX-8000S是100Mbps点对多点通信系统,iMAX-6000是点对点50\100\300\600Mbps通信系统。并且,可以通过频率划分实现基站带宽N倍叠加,提高系统总带宽,高带宽与高视频容量是其最大的优势。

大型基础建设工地,信息点的接入主要依靠iMAX点对多点无线城域网系统,骨干网络则根据实际通信情况,选择自建\租赁运营商光缆(专线)等方式解决,条件满足情况下也可直接采用iMAX点对点骨干无线系统来解决。

采用iMAX无线城域网技术在解决了大型基建工地无线专网接入的基础上,视频监控系统可以选择目前主流的IP数字网络视频监控系统。工地的监控点一般不会很多,且存储时间不会太长,因此前端监控点配置IP网络摄像机(IPC),存储采用网络硬盘录像机NVR性价比最高。为满足工地监控的需求,IPC适合选择红外网络一体化枪机或红外网络高速球机,再选择与之配套的NVR系统即可。

工地的iMAX无线系统建成以后,各项目部实际上已经拥有了一张属于自己的办公网,很多业务都可直接部署,例如:视频会议、办公OS系统、工程进度管理系统等,都可以在这张网上运行。同样,在解决了大型基建工地施工工地无线专网接入的基础上,电话可以通过VoIP网络电话系统解决。采用网络IP电话系统,最大的好处是内网通话零话费,且网络可达,电话即可达,与iMAX无线系统结合后部署将十分方便。

基建工地无线专网拓扑示意图如下:

采用iMAX 5G无线城域网专网组网,基建工地的监控点不但可以有大量固定点,还可以部署可移动的便携式监控点和车载监控点,对于需要定期搬迁移动的建筑企业尤其适用。

2、异地远程多工地联网——云交换SD-CX+VPN虚拟专网解决方案

对于大型建筑企业集团,采用无线专网技术只能解决单一工地内部的专网建设,而众多基建工地往往分布在全省甚至全国各地,这些工地的集中管理的组网就必须采用无线广域网技术才行。结合新竹多年深耕物联网行业的宝贵经验,提出基于“云交换”和多模网关结合的解决方案。

云计算平台也称为云平台,是指基于硬件资源和软件资源的服务,提供计算、网络和存储能力。云计算平台可以划分为三类:以数据存储为主的存储型云平台,以数据处理为主的计算型云平台以及计算和数据存储处理兼顾的综合云计算平台。随着云计算的发展,几乎每个企业正在或计划使用云计算,有三种不同的云模式,其中包括公共云,私有云和混合云。

云在“天上”,如何把“地上”的业务连接到云端呢?公有云通常选Internet,常见的就是运营商的宽带接入;私有云则会选择VPN或者专线接入,常见的是电信运营商的专线接入和使用者自建光纤或无线专网,由于专网专用且与公网隔离,其连接带宽、可靠性和安全性也较普通的宽带大大提高。无论是公有云还是私有云,都面临着边缘节点如何接入云端的问题。

iMAX-4GW300系列4G城域网双模无线网关系统就是解决云计算边缘节点接入云端的利器。iMAX-4GW300同时支持iMAX无线城域网技术与4G LTE技术,并提供多个以太网接口,可作为多网融合网关使用。无线通信方面,它不但可以利用无线专网技术获得高带宽、高可靠性、高容量,又支持电信运营商公网的4G LTE网络接入,更加灵活地为用户提供无线联网解决方案。

iMAX-4GW300是一款很有创意的产品,创新性地将iMAX无线城域网与4D LTE无线融合,并可以作为光纤接入(需配置新竹科技FiberDC-IDU)、局域网互联、MPLS专线接入、Internet家用宽带接入、iMAX无线城域网专网、4G互联网接入等多种接入方式的综合交换网关平台使用。由于各工地的分布地域广泛,连接公网方式多样,而支持多种网络融合互联正是iMAX-4GW300的优势。

保障安全性和稳定性方面,主要是依靠虚拟专用网络VPN技术。VPN技术可以在“公用网络”上建立“专用网络”(或者专用网络上建立加密通道以提高安全性),进行加密通讯。VPN技术主要依靠的是隧道加密协议,典型隧道协议主要有PPTP、L2TP和IPSec等。新竹科技方案是“VPN服务器+VPN网关”这种以嵌入式硬件VPN设备为主的方式构建,无疑让远程管理与维护具有可靠性和安全性。

异地远程多工地集中管理联网,基于云平台的互联网解决方案是性价比最高、适用性方案。建筑企业可以选择私有云,也可以选择公有云或者混合云,通过VPN隧道加密技术将分散的工地在广域网上组成一张虚拟专网。

多工地集中远程管理组网解决方案拓扑示意图如下

云互联SD-CX解决方案解决工地集中管理,支持联网的设备包括但不限于服务器、交换机、IP摄像机、PLC、传感器、IP广播、广告大屏、传感器、无线通信设备、光通信设备等等,某种程度上说,只要基于TCP\IP网络管理的设备,都可以用本方案解决异地集中联网。也就是说,工地常用的各种各样的智能化系统都可以依靠本系统承载,这为建筑企业进一步智能化建设搭建了最富扩展性的平台。

需要强调指出的是,iMAX-4GW300还支持路由、防火墙和VPN等技术,可为用户提供技术手段保证用户业务联网特别是连接公网时的安全需求。通过它来联网,可有效防止互联网上“裸奔”导致的黑客入侵等网络安全问题。

上述两种解决方案,无线城域网专网适合基站工地内部组网,无线广域网则适合多工地集中联网,两种方案是互补关系,可以结合在一起进行设计。针对具体的工地联网管理需求,往往需要和用户反复交流和调研才能设计理想的方案,我们会利用以往丰富的经验和扎实的技术,为建筑企业(或住建委等监管单位)定制最合理的联网解决方案,欢迎来电垂询!