港口无线通信解决方案
深圳键桥通讯技术有限公司
Shenzhen Keybridge Communications Co., Ltd.
目录
一、港区通信无线化 ........................................................................................................ 3 二、解决方案 .................................................................................................................... 4 2.1视频监控 ................................................................................................................... 4 2.2 数字集群系统： ...................................................................................................... 5 2.3WLAN接入： ........................................................................................................... 5 2.4 RFID信息化港口物流管理系统 ............................................................................. 5 三、功能实现 .................................................................................................................... 6 3.1 视频监控 .................................................................................................................. 6 3.2 数字集群系统 .......................................................................................................... 7 3.3 WLAN接入 .............................................................................................................. 8 3.4 RFID信息化港口物流管理系统 ............................................................................. 8
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一、港区通信无线化
随着国家经济建设的发展，近年来港口业务发展迅速，无论是内陆港，还是进出口港都对港口业务建设的数字化提出了越来越高的要求，数字化港口是港口业务发展的方向。
码头因为复杂的地理位置和特殊功能造成了传统网络利用上的不便。
首先：在港口的有些地段，尤其是近海作业区，因为受海潮的影响，不适合大面积在地面敷设线路；
其次：架空明线也是港口尤其是作业区不允许的。因为大型起重装置在作业区是移动的，使得架空线的高度成为极大问题；
最后：相当部分的港口作业具有移动性，不允许采用有线的通信方式。 而无线网络具有高移动性、强保密性、抗干扰性和架设与维护便捷等特点，在位置变动频繁、成长快速、各类突发性事件，以及不方便铺设有线网络的情况下，用无线网络解决问题是最明智的方法。
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二、解决方案
整个系统解决方案大致分为两部分，用于传输各种业务的网络通道和系统中需要传输的业务数据。在无线网络的基础上实现远程视频监控，WLAN覆盖网络以及数字集群。这些应用都是建立在无线网络基础上，可以大大提供港口码头的管理和工作的效率。
系统结构图如下：
港口码头无线网络应用范围一般主要在三个方面：
2.1视频监控
视频监控是安全防范系统的重要组成部分，它是一种防范能力较强的综合系统。视频监控以其直观、准确、及时和信息内容丰富而广泛应用于许多场合。 集装箱码头、保税仓库等货物集散地的监控； 海关监管的重点场所；
帮助海关边检部门掌握辖区动态，开展反偷渡工作； 码头前沿的船港界面； 危险货物作业过程；
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重大危险源； 引航；
港口设施保安计划落实情况； 进出港车辆、人员、船舶、货物；
2.2 数字集群系统：
港口的日常调度工作十分繁忙，一套稳定、高效的无线指挥调度系统可以大大提高港口作业人员的工作效率。集群系统可以用于控制室与现场理货操作人员的信息沟通，例如安排堆场的作业设备现场作业、调动货柜、安排货柜集卡的提箱、落箱场位、指挥船边理货人员装卸船等等。
2.3 WLAN接入：
WLAN接入指在宽带业务接口与宽带业务用户之间，以无线通信的方式实现宽带业务的接入，为用户提供话音、视频、数据以及多媒体应用的服务。
码头的数据处理一般应用于现场理货人员将现场实时信息传回堆场管理控制系统，以利操作数据实时更新，方便相关作业的开展。例如：堆场理货人员将现场集装箱实时场位定时确认给堆场管理控制系统，然后中央控制人员即可方便对此堆场场位继续操作。
2.4 RFID信息化港口物流管理系统
RFID信息化港口物流管理系统解决方案就是针对目前我国大部分港口的现场作业管理、理货管理、车辆出入港管理等现状设计的由RFID电子车牌取代纸面单据和传统入港证，实现杂货码头生产系统的货物、车辆数据实时采集，生产、库场、出入港动态化管理。
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三、功能实现
3.1 视频监控
近年来，随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展，视频监控技术也有了长足的发展。
视频监控系统由核心网的统一操作平台、视频录像机、视频矩阵、电视墙、无线传输设备以及远端的无线摄像头组成。
每个无线远程监控点由前端摄像机采集设备利用编码器将采集模拟视频信号转化成数字信号，视频编码器的网络接口通过网线联接到CPE上，再通过无线远端设备将视频数字信号传送到监控中心。
通过无线网络接收到的视频流媒体传输到视频管理服务器上，视频管理服务器对视频流进行管理、控制、存储。视频管理服务器将视频流发送给计算机浏览系统或视频解码器设备。计算机浏览系统通过视频管理服务器的授权后可以对视频流进行解码直接将图像显示在电脑显示屏，并可以对多路图像进行查看和控制。视频管理服务器将视频流通过视频解码器设备解码还原成模拟的视频信号传递到监视器上。
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3.2 数字集群系统
TETRA数字集群系统由终端对讲机、TETRA基站、无线传输设备、服务器、调度机、应用系统组成。
应用系统、服务器、调度台可以安装于调度中心。
服务器与TETRA基站的连接，可以通过光纤、网线、无线等方式连接。依托IP链路实现多基站联网，配合TETRA终端设备，为港口用户提供可靠的指挥调度服务。
数字集群通信不仅具备个人通信的全部功能，而且它能控制与实现个人与群体间任意通讯，保密性高，功能丰富，真正全面实现了通讯的智能化。
（1）组呼和群呼功能
对用户进行分组，分为一组的用户可以使用同一个信道进行呼叫，组内的其他用户都可以收到，从而很容易完成同一个行动小组内的通信，并且不受其他的影响。RA支持延迟进入的模式，也就是小组成员可以随时加入小组，进行呼叫和接收。
群呼功能就是“一呼百应”的模式，一个用户发起呼叫，全网用户都可以接收，并且只占用一个信道，这尤其适合大型集会等场合的调度指挥，是一般移动通信无法完成的。
（2）用户优先级
不同等级的用户具有不同的优先级，高等级的用户可以进行强拆和强插，也就是可以随时中断低等级用户的通信，从而有效的保证高等级用户的通信。这样可以保证在信道比较忙的时候，有效的保证高等级用户的信息发出（例如中心站的指挥信息，现场用户的实时信息等）。不会像公网那样因为信道阻塞而无法通信。
（3）单站模式和脱网直呼
设备在设计的过程中考虑了多种冗余、备份并支持降级使用功能。在基站和控制中心失去联系的情况下，基站自动转为单站模式，只要基站能保证供电。在这种情况下，同一基站覆盖范围的终端用户仍能保持通话，可以实现组呼等功能。并且可
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以启动备份的无线链路，从而保证基站与控制中心的连接。
终端还具有脱网直呼的功能，在接收不到基站的信号的时候，可以转为对讲模式，保证用户之间的通信。
（4）大区制组网
实施大区制低密度组网，一个基站可以覆盖几十公里的范围，因而只要少数几个基站就可以完成对一个地区的覆盖，如果在对基站进行备份和独立的电源设计，抗毁性高，可以有效的保证应急情况下的通信。
如果一个地区通信中断，还可以以移动基站等的形式进行覆盖，一个单载波移动基站，体积小，供电省，覆盖距离大，可以保证一定区域内有效地调度指挥等功能。 3.3 WLAN接入
无线宽带接入由无线控制器AC、室内外AP、用户WIFI终端等组成，提供AC+瘦AP架构来方便以后的升级维护以及安全管理。
该解决方案可以通过室内、室外AP双层覆盖，逐步地丰富在该无线网络上的各种应用，使系统投资的价值得到充分的发挥。可以提供实现VoIP，在IP网络上便宜的传送语音、传真、视频、和数据等业务，可以依托这个无线网络，可以建立覆盖码头的人员与资产定位等，将大大加强港口的治安保卫能力，为生产的迅速发展保驾护航，同时无线宽带系统具备的良好拓展性，可以保护客户的投资。
3.4 RFID信息化港口物流管理系统
目前国内港口对集装箱管理的现状是：港区集装箱的信息采集基本靠人工抄录或半自动化来完成，集装箱供应链的流通管理、跟踪监控等信息处于孤立状态，实时准
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确的数据只有65％；港口集装箱的流转经过数十次人工采集箱号信息，效率低下，无法实现港口自动化作业；港口海关主要通过图像处理和模式识别技术对集装箱的箱号进行识别，这种处理方法识别率一般为80％一95％，对于海关人员来说工作量相当大。
在此背景下，人们把解决的途径转向了无线射频识别技术(Radio Frequency Identification，缩写为RFID)Ⅲ。目前该项技术正以其远距离、非接触式、运动中自动识别等独特技术优势，应用在港口集装箱管理中。
RFID集装箱管理方案，在集装箱上粘贴RFID电子标签。 （1）储运中心
储运中心的集装箱作业主要是货主将货物运送至储运中心，在出口货物经海关核准放行后，由储运中心进行货物装箱作业，并在完成装箱作业的集装箱上加装电子标签锁，并以手持终端机启动RFID 电子标签锁。待集装箱进入港口后，系统透过RFID读取器实时纪录集装箱到达的时间与集装箱的安全状态，并实时将信息传至后台管理系统。
（2）集装箱装船港
集装箱进场信息经过码头集装箱场的港口管理系统确认后，集装箱场的集装箱监控作业就开始由RFID 监控读取器进行全程监控。当集装箱开始装船作业时，架设在
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船边的桥式起重机上的RFID读取器记载集装箱装船作业的时间，同时确认该集装箱的安全状态，之后集装箱船即经由海运路线前往其他港口。 （3）集装箱卸船港
集装箱船进港停靠码头后，经由卸货用桥式起重机将集装箱调至集装箱场后，由当地的安全作业人员，以手持终端机，取得集装箱到港的信息，再由安全作业人员以手持终端机解除RFID电子标签的功能，最后用工具将RFID电子标签自集装箱剪下。
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