用于野外红外照相监控的高速无线网络传输系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于野外红外照相监控的高速无线网络传输系统和传输方法，传输系统包括服务器主机、中继站、Wi

【技术实现步骤摘要】
用于野外红外照相监控的高速无线网络传输系统和方法


[0001]本专利技术属于通信
，具体涉及一种用于野外红外照相监控的高速无线网络传输系统和方法。

技术介绍

[0002]要加强生态文明建设，保护好自然环境，保护好野生动物，需要更科学地了解自然。目前物种资源调查常使用野外环境的红外相机获取动物的视频和图像，以调查物种资源，提供决策参考，服务于野生动物保护。同时，科学研究和动物保护对数据的时效性提出了更高的要求，野外采集到的数据需要尽快的传递到研究人员和管理人员，以便提高科研效率，科学做出决策，同时对处在危险中的动物及时干预。
[0003]但是红外相机的数据依赖人工回收，成本高、风险大、周期长，同时无法很好的了解当前保护区内正在发生的情况。尚未高度开发的保护区基础设施完善程度有限，运营商架设4G网络难以获取经济效益，需要保护区管理方和科研人员自行架设网络。而在山区布设有线网络，成本高昂，线束易受破坏，而又难以维护；架设低频模拟通信的无线网络，通信带宽有限，无法实时传输视频数据。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决野外监控数据实时回传的问题，提出了一种用于野外红外照相监控的高速无线网络传输系统和传输方法；
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种用于野外红外照相监控的高速无线网络传输系统，包括：控制中心、中继站、Wi
‑
Fi基站和终端设备；
[0007]如无其他注明，本专利技术中Wi
‑
Fi网络具体指基于802.11b/g/n协议的Wi
‑
Fi网络，其频率为2.4GHz；
[0008]控制中心和中继站之间通过各自的Wi
‑
Fi网桥远距离无线连接，中继站和Wi
‑
Fi基站之间视距离和传输效果，选择通过Wi
‑
Fi网桥连接或者基于Wi
‑
Fi直接桥接；Wi
‑
Fi基站和终端设备直接通过Wi
‑
Fi连接，终端设备可以开启热点，供临时设备接入，通过中继和布设Wi
‑
Fi基站，需要使每一个终端设备都能与至少一个Wi
‑
Fi基站相连，通过布设的中继站，需要使每一个节点路由都能和控制中心相连；
[0009]所述控制中心包括：防火墙、总路由器、一个服务器、若干网络硬盘和若干网桥；其中网桥用于和第一级中继站的前级网桥对接以实现与野外环境中各设备的通信，其数量由需要布置的中继站数量决定，总路由器通过防火墙和网桥连接，服务器和所有网络硬盘均连接在总路由器上，服务器安装有数据采集软件，可通过局域网发送控制指令，接受终端设备如红外相机返回的数据，并显示实时画面或转存到网络硬盘，网络硬盘用于存取收回的数据；
[0010]所述中继站用于连接控制中心和节点Wi
‑
Fi基站，中继站包括两个网桥和供电模
块，网桥应具有高增益天线和较大的发射功率，同时具有中继功能，实现信号的中继，同时尽可能延伸无线网络的覆盖范围，两个网桥通过网线相互连接，其中一个网桥与控制中心的网桥基于Wi
‑
Fi进行桥接，称为前级网桥，另一个网桥与Wi
‑
Fi基站的无线网桥基于Wi
‑
Fi进行桥接，称为后级网桥，供电模块有一个24V输出电池组和太阳能电池构成，根据使用环境调整太阳能发电功率，使平均充电功率大于两个网桥的平均功率，电池容量可以满足在不具备光伏发电条件下维持网桥连续工作一定时间；
[0011]所述Wi
‑
Fi基站用于形成覆盖一定范围的Wi
‑
Fi网络，包括一个网桥、一个大功率AP路由器、以及供电模块。网桥和AP路由器通过网线相连，网桥用于和中继站的后级网桥基于Wi
‑
Fi进行桥接，AP路由器采用全向天线，在其周围一定半径的区域内实现Wi
‑
Fi网络覆盖，供该区域内终端设备和获得授权的Wi
‑
Fi设备接入，供电模块由一个输出电压为24V的电池组和太阳能电池构成，根据使用环境调整太阳能发电功率，使平均充电功率大于Wi
‑
Fi基站总的平均功率，电池容量能够满足在不具备光伏发电条件下维持网桥连续工作一定时间；
[0012]所述终端设备为路由模块及其从机，从机为红外相机或其他用于采集环境信息的设备，通过网线连接在路由模块上，该路由模块通过WDS模式与节点路由的AP路由器相连，工作在同一网段，同时能产生一个小范围的Wi
‑
Fi覆盖，获授权的设备可以通过此网络不通过服务器总计对相机控制并获取实时视频流，以便安装和维护设备；
[0013]进一步地，若受制于地形或距离，控制中心和节点Wi
‑
Fi基站之间通过一级基站无法实现连接时，则使用多个中继站，第一中继站的下级网桥与第二种基站的上级网桥相连，以此类推多个中继站次第相连，最后一级中继站与Wi
‑
Fi基站相连，实现经过多次中继进行组网；
[0014]进一步地，若多个终端设备处在同一个Wi
‑
Fi基站可覆盖的范围内，则区域Wi
‑
Fi基站应布置在尽可能多覆盖终端设备的位置，该区域内所有终端设备均通过该Wi
‑
Fi基站连接控制中心；
[0015]进一步地，若两个终端设备的布设间距在终端设备的路由模块的传输范围内，则该两个路由模块相互桥接，若节点路由覆盖范围之外的设备能够通过终端设备的路由模块进行桥接，最终可以连接到节点路由，则此设备已连入该网路系统，因此不必为该终端设备额外布置节点路由；
[0016]作为优选，所述网桥可以直接和Wi
‑
Fi基站的网桥连接,并可根据实际需求，同时桥接多个中继站和多个Wi
‑
Fi基站；
[0017]作为优选，控制中心中的总路由器可以通过wan口连接互联网，此时中继站、WiFi基站均可以提供互联网连接，此时高速无线网络传输系统连接到互联网，同时可以通过互联网内其他获得授权的终端设备访问服务器，并向该系统中设备发送指令，若基站能接入运营商提供的蜂窝网络并与控制中心的服务器保持稳定的连接，也能实现这一功能；
[0018]作为优选，中继站可增加控制模块，控制模块至少应包括一个微控制器，一个开关电路和一个远距离窄带射频通信模块，射频通信模块与微控制器相连，在中继站长期不工作时，可以切断电源，而在需要工作的时候通过射频信号远程唤醒，以进一步降低功耗；
[0019]作为优选，Wi
‑
Fi基站增加控制模块，该控制模块与中继站控制模块结构相同，在Wi
‑
Fi基站一段时间没有工作时切断对网桥和AP路由器的供电，而在需要工作的时候通过
射频信号远程唤醒，以进一步降低功耗；
[0020]作为优选，终端设备加装控制模块，其结构与中继站控制模块本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于野外红外照相监控的高速无线网络传输系统，其特征在于，包括：控制中心、中继站、Wi
‑
Fi基站和终端设备；控制中心和中继站之间通过各自的Wi
‑
Fi网桥远距离无线连接，中继站和Wi
‑
Fi基站之间视距离和传输效果，选择通过Wi
‑
Fi网桥连接或者基于Wi
‑
Fi直接桥接；Wi
‑
Fi基站和终端设备直接通过Wi
‑
Fi连接，终端设备可以开启热点，供临时设备接入，通过中继和布设Wi
‑
Fi基站，需要使每一个终端设备都能与至少一个Wi
‑
Fi基站相连，通过布设的中继站，需要使每一个节点路由都能和控制中心相连；所述控制中心包括：防火墙、总路由器、一个服务器、若干网络硬盘和若干网桥；其中网桥用于和第一级中继站的前级网桥对接以实现与野外环境中各设备的通信，其数量由需要布置的中继站数量决定，总路由器通过防火墙和网桥连接，服务器和所有网络硬盘均连接在总路由器上，服务器安装有数据采集软件，可通过局域网发送控制指令，接受终端设备返回的数据，并显示实时画面或转存到网络硬盘，网络硬盘用于存取收回的数据；所述中继站用于连接控制中心和节点Wi
‑
Fi基站，中继站包括两个网桥和供电模块，两个网桥通过网线相互连接，其中一个网桥与控制中心的网桥基于Wi
‑
Fi进行桥接，称为前级网桥，另一个网桥与Wi
‑
Fi基站的无线网桥基于Wi
‑
Fi进行桥接，称为后级网桥，供电模块有一个24V输出电池组和太阳能电池构成，根据使用环境调整太阳能发电功率，使平均充电功率大于两个网桥的平均功率，电池容量可以满足在不具备光伏发电条件下维持网桥连续工作一定时间；所述Wi
‑
Fi基站用于形成覆盖一定范围的Wi
‑
Fi网络，包括一个网桥、一个大功率AP路由器、以及供电模块；网桥和AP路由器通过网线相连，网桥用于和中继站的后级网桥基于Wi
‑
Fi进行桥接，AP路由器采用全向天线，在其区域内实现Wi
‑
Fi网络覆盖，供该区域内终端设备和获得授权的Wi
‑
Fi设备接入，供电模块由一个输出电压为24V的电池组和太阳能电池构成，根据使用环境调整太阳能发电功率，使平均充电功率大于Wi
‑
Fi基站总的平均功率；所述终端设备为路由模块及其从机，从机为红外相机或其他用于采集环境信息的设备，通过网线连接在路由模块上，该路由模块通过WDS模式与节点路由的AP路由器相连，工作在同一网段，同时能产生一个小范围的Wi
‑
Fi覆盖，获授权的设备可以通过此网络不通过服务器总计对相机控制并获取实时视频流，以便安装和维护设备。2.根据权利要求1所述的高速无线网络传输系统，其特征在于：若受制于地形或距离，控制中心和Wi
‑
Fi基站之间通过一级基站无法实现连接时，则使用多个中继站，第一中继站的下级网桥与第二种基站的上级网桥相连，以此类推多个中继站次第相连，最后一级中继站与Wi
‑
Fi基站相连，实现经过多次中继进行组网。3.根据权利要求2所述的高速无线网络传输系统，其特征在于：若多个终端设备处在同一个Wi
‑
Fi基站可覆盖的范围内，则区域Wi
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鹏，胡绍湘，侯蓉，王晨阳，杨恒毅，廖志武，
申请(专利权)人：成都大熊猫繁育研究基地，
类型：发明
国别省市：