港口码头现代化解决方案

方案概述

码头现实状况

＞当系统一旦投入使用，无线数据网络便是跟生产亲密有关H勺系统；

＞系统宕机口勺代价巨大；

＞可以运用日勺现场灯杆环境；

＞轮胎吊机械设备不一样的应用规定；

＞手持机口勺应用范围较广；

＞集卡上终端应用范围也包括整个现场

针对码头的以上特点，我们为顾客选择最为稳定耐用H勺无线系统与对应日勺维护服务:

＞为手持终端与集卡调度显示屏覆盖口勺400Mhz无线网络；

＞为RTG的车载终端覆盖H勺400MHz无线网络；

＞为RTG上H勺PLC系统配置最适合口勺2.4GHz无线网络的覆盖和天线；

＞安装与培训；

＞测试与验收；

支持服务

技术特性

通信覆盖

无线通信的覆盖包括大小和方向，取决于多种原因：

□功率

□天线增益和方向

□现场环境

口通信速度

信道分派

在大多数国家，IEEE802.112.4GHz可以有11个信道的设置。由于信道之间的重叠,

因此只有3个信道构成1组：信道1,信道6和信道11。

当这三个信道提供反复覆盖时，他们可以被看作3个完全独立的无线网络，并具有各自

的通信带宽。当一种地区口勺无线终端尤其集中时，通信负载可以由系统来进行信道均

衡。

天线以及无线覆盖

1个“OdBi”增益得天线的发散角度为所有方向-1个球形或“等方向”日勺发射体。

一种高增益的定向天线具有相似的天线能量，只是集中在一种特定H勺方向。

一种高增益的全向天线的发射能量围绕它H勺长轴是均等日勺，但集中于长轴平面上H勺某个

角度。

其他的天线类型（例如“Patch”天线），则提供更好的覆盖方向与性能，但对应的平面角

度更窄。

天线将在每个不一样的环境中，通过现场测试后来选定，以保证更为可靠、稳定的覆盖

效果。

覆盖以及系统性能

为了提供覆盖上的冗余和通信上的吞吐量，覆盖H勺必须考虑对的的反复覆盖。覆盖上的

冗余考虑意味着假如一种基站发生故障，现场不会出现无线通信的盲点。我们将会通过

后续的阐明来证明此性能。

此外一种得到无线系统冗余性能的方式是将无线网络日勺设计基站数量进行加倍。假如有

一种覆盖没有信号盲点的网络设计，则将所需H勺数量进行加倍。不一样H勺信道用于两个

独立的无线网络。假如系统中一种基站发生故障，就不会产生信号盲点。

加倍考虑同步包括有线局域网络、电缆、光纤、互换机、电源供电、路由器等。

无线系统设计综述

GMCC针对顾客不一样的使用环境与现场的状况，而提供一种最适合的无线实时系统H勺

处理方案。

1.2.4GHz扩频系统和400MHz的窄频系统构成的无线局域网络

•由于轮胎吊上PLC传播数据量日勺考虑，提议使用高传播速率H勺IEEE802.11b

的无线网络。

为PLC通信建设的2.4GHzIEEE802.11b扩频无线系统

•而对于手持机、集卡手持机（地面使用）、RTG上的车载终端的使用环境，

GMCC提议使用400Mhz的无线窄频技术，在各方面条件满足的状况下，这

是无线处理方煲日勺最佳技术。

为无线终端通信建设的400MHz的窄频无线系统

2.全2.4GHzIEEE802.11B原则扩频无线系统

•为所有日勺无线应用提供统一日勺无线覆盖，包括RTG上的VMT、PLC应用，

地面H勺手持机、集卡、正面吊、堆高机等多种应用

为整个码头通信建设的2.4GHzIEEE802.11b扩频无线系统

虽然2.4Ghz802.11b的无线网络提供高速的数据吞吐量，但由于其对地面日勺覆盖能力

远远不如400MHz窄频系统，考虑到空中的干扰较少、没有遮挡、可视性好，因此我们

将在搂顶架设无线AP,以提供高空中口勺轮胎吊上的立载机通信。以提高其时可用性。

而对于400MHz的窄频系统而言，无线基站能提供极好的无线覆盖，可以保证顾客现场

所有需要通信的环境。

2.4GHZ扩频系统和400MHZ的窄频系统构成的无线局域网络

轮胎吊上的PLC系统

装在轮胎吊上的PLC上的无线系统，可以使天线架设在26米左右的高空，根据我们的

实行经验，在2.4GHzIEEE802.11b的系统安装实行中，需考虑多方面的原因，以保证

系统能安全可靠的在顾客的现场环境中使用：

1.轮胎吊上的PLCMJ无线系统提议安装高增益的全向天线:

/保讦天线与2.4GHzAP处在可视直线范围,便天线防止与轮胎吊口勺金属外壳

以及其他轮胎向H勺干扰，并可到达5.5Mbps~11MbpsH勺通信速率。

/外接天线会在RTG的车舱外架设3米~5米的支架，并安装雷电保护器，以

防止雷电对此高空点进行伤害。

一天线有一种特定H勺增益和其对应H勺方向，以与覆盖堆场上空H勺2.4GHzAP时

刻处在可视范围之内，保证信号口勺稳定和高速数据传播。

2.堆场共有4个灯杆，分为两套独立的2.4GHz无线

系统，对所有RTG上H勺PLC提供双层的覆盖。

3.为考虑备份而对系统做了冗余设计。

4.稳定、很好H勺信号可以使保持高速通信。

无线终端的400MHz系统

一种400MHz窄频系统给整个码头的无线终端提供了一种全面、稳定的无线覆盖。

Teklogix企业在窄频系统的技术上通过几十年H勺研究，提供的是可靠、并有效的窄带通

信。更适合于传播字符型通信口勺需求，其中网络控制器NC更保证了通信的优化，以适

应工业级别的通信规定。.

1.覆盖范围广，保证覆盖面积与效果。

2.简化网络构造，不需在现场的灯杆铺设光纤以及架设基站。

3.网络控制器提供手持机的通信优化功能，保证数据的精确

和进程保留等功能。

4.支持多种应用环境与终端，目前为港口物流共设计了三种不一样的应用方式：

■RTG,地面堆高机上的无线车载机；

-集卡、正面吊上的车载式手持终端；

-地面人员使用的无线手持终端。

2.4GHZ和400MHz混频系统描述

口4个Teklogix9150型号区J2.4GHz无线访问接入设备AccessPoints

(100BaseT),每个配置二个IEEE802.11b无线网卡，但目前只安装4套天

线，多出的无线网卡为可以留为后来的应用H勺扩展。每2个基站提供整个码头全

面的覆盖，4个基站并互为备份及冗余。

口2个Teklogix9150型号的403-421Mhz的窄频基站(100BaseT),提供

400MHz通信环境c每个基站提供整个码头全面日勺覆盖，并互为备份及冗余。

□4个的无线访问接入设备AccessPoints安装在室外，需配置不锈钢日勺工业柜。

已考虑丁亚级别的防护措施C

□在所附的图中将标示所有的位置和天线。

口冗余性能的保证：在对现场已做了全覆盖的设计下，将整个系统的设备加倍，就

到达冗余设计。

口2个Teklogix9150的400MHz基站可以使用同样的频点，也可以分别使用不一

样得频点，如后者，可以由2个信道以提高多一倍的数据吞吐量。

□轮胎吊上的车载机不需安装室外天线、安装雷电保护器等。

□每个轮胎吊上配置的车载机使用的400MHz字符终端的Teklogix8260终端，与

顾客的软件“NAVIS”已经有较多H勺成功案例。

口8260是字符模式的终端，其通信方式与手持机同样。

□Teklogix7035、8260通过TeklogixTESS的优化通信协议进行通信，以保证数

据的可靠性。TeklogixTESS系统提供终端仿真模式的通信，使用压缩和带宽优

化技术。

□Teklogix7035型号终端作为工业级别的终端设备专门为户外使用。

□Teklogix7035型号终端轻便便于携带，并备有多种附件（肩带、握带等）可供

顾客选择。

□Teklogix7035配置雨天专用FI勺防护套，使顾客更好的全天候时使用终端，以保

证终端使用寿命的延长。

□Teklogix7035作为车载方式可以适合全天候日勺生产操作规定，通过充电固定支

架，提供可靠的操作环境，以及灵活H勺维护方式。

□Teklogix7035使用的窄频无线技术，可以在集卡行驶中（35KM/小时）,提供

不间断的通信连接。

全2.4GHZIEEE802.11B原则扩频无线系统

/保证轮胎吊上的天线与2.4GHzAP处在可视直线范围，使天线防止与轮胎吊

的金属外壳以及其他轮胎吊的干扰，并可到达5.5Mbps-11Mbps的通信速

率。

/外接天线会在RTG的车舱外架设3米~5米的支架，并安装雷电保护器，以

防止雷电对此高空点进行伤害。

/轮胎吊上天线有一种特定的增益和其对应的方向，以与覆盖堆场上空的

2.4GHzAP时刻处在可视范围之内，保证信号的稳定和高速数据传播。

,堆场共有8个灯杆，共安装16个基站，使用双网卡技术，并选择合适的定

向、全向天线。分为两套独立的2.4GHz无线系统，对所有空中和地面提供

双层H勺覆盖。

/为考虑备份而对系统做了冗余设计，怎样一路光纤发生故障，系统仍具有通

信功能。

/AP上使用高性能极化天线，防止信号的多径衰落；

/使用TeklogixNC9400,可以保证页面存储、进程保留功能，在信号稍弱H勺

状况下，不会丢失数据;

/集卡上口勺无线手持机连接外接增益天线，以获得更大口勺信号强度，可以在集

卡行驶中（35KM/小时），提供不间断H勺通信连接。

/稳定、很好H勺信号可以使保持高速通信。

系统的抗干扰性

由于IEEE802.11B使用瓜J是2.4GHz的无线频段，而此频段会有较多的顾客进行使

用，故考虑到系统的安全性，政府管理部门已经用如下措施来进行管理：

•限定顾客无线发射设备的最大功率；

•可以在国内使月日勺终端必须通过无管会H勺审核：

•限定部分非必须使用口勺客户在户外建站

而在系统发生干扰时，也许会发生如下状况：

•瞬时H勺速率减少；

•覆盖范围H勺减少；

•不过,系统不会瓦解!

为保证我们递交叫无线最大程度口勺具有抗干扰性，可以我们在系统设计中考虑了如下几

种方面：

•选择具有高级加密能力的无线网卡，可以通过128位密钥和RC4的加密技

术:

•提供可靠性与保密性100%的无线窄频系统作为地面覆盖，尽量的使系统防

止干扰；

・无线网络可以通过设备的物理地址进行管理，防止外来顾客的干扰；

・无线网络设计卜考虑冗余配置性能，提高系统H勺整体性能c

•双天线配置可以“抗多径衰落”，故系统多使用双天线配置，运用1发2收

H勺性能，保证信息H勺可靠与精确。

•Teklogix系统采用高级日勺安全技术以防止外界设备登录进Teklogix日勺系统，

这些技术是Teklogix所专有H勺。此外顾客应有自己的安全登录程序以防止未

经授权的系统登录。

未来的机会

Teklogix2.4GHz系统引进Teklan。Teklan可让支援PCMCIA插卡槽原则的非

Teklogix装置在Teklogix2.4GHz无线中枢上运作。增长Teklan卡与

TeklogixTeklan软件到每一种运行DOSH勺装置可使它在Teklogix无线中枢上运

作。此措施真正的是开放系统，并容许在不停变化的市场中作装置的选择。

美国电信电报企业(AT&T)LucentTechnologies(正式名称是贝尔试验室)和

Teklogix企业的合作约定，将会支持多种Teklogix系列产品的更新与改善。

系统规模

为了检查系统设计,我们采用一种极端例子来阐明:

*所有26个2.4GHz的PLC无线系统集中在二分之一的覆盖区域。与4个户外AP中的

1个进行通信。

并且

・假设所有口勺图形终端都处在通信『'J状况，终端并以最差的传播率1Mbps进行通信。

这意味着每个图形终端的粗略的平均数据传播率为34,482bps(1APX

1Mbps=1Mbps,再除以26=3,933bps)。

考虑到TCP/IP包头，重发和冲突，我们将这个数字调整为约35,000bps。

检查原则

所有的Teklogix终端与基站都被设计用于恶劣的工业环境下。

Teklogix设备是为符合美国军方原则MIL-STD-810而设计、制造、和测试的。且

Teklogix企业获得了IS09001国际质量认证，所有设备符合IS09001H勺规定。

Teklogix无线数据通信(RFDC)终端被设计用于尤其恶劣的工业环境下。它防震，防

尘，防湿，并抗气温变化。

Teklogix终端因拥有多任务，多信道，多并发主机进程的能力，这些功能使Teklogix终

端可以在网域中随意漫游，自由转换信道及运用热键(HotKeying)切换主机及应用程

序。这些对使用者都是透明的。Teklogix企业独有的时序多分模式可以运用一种信道来

建立多种巢式网络。综合以上H勺功能，便能提供一种根据客户特定的覆盖范围，通信吞

吐量的规定而设计的有多种类选择的、有冗余运作的系统。

对系统可用性很重要H勺是以至少的基站来覆盖整个场地的能力。这对大工作区域的场地

尤其重要。GMCC与Teklogix企业已被证明有能力以至少口勺基站覆盖大型场地，并且

还可以以最佳的响应时间来支持大量H勺终端。

高性能保证

任何无线数据通信系统(RFDC)日勺成功与否很大部分取决于它的响应时间和数据吞吐

量。当有大量终端在网络上作业时，且数据传播量大和使用频率高时，系统的响应问题

就会尤其明显地体现出来。

Teklogix企业已认识并已以独特的技术克服了这些问题，重要包括：

•所有设备都采用32位架构

•数据压缩

•适应性无线通信协议

页存储技术

Teklogix企业在这些方面的成功的证明可在我们大量的客户中找到例子。我们正以高速

取代其他现存的非Teklogix系统，由于这些地方的系统容量规定已经比最初的系统配

置增长了许多。

选择Teklogix不仅使您最初的系统性能得到保证（GMCC和Teklogix企、”的书而保

证），也为业务需求增大后，规定对系统进行扩展时，保护您口勺投资。

系统的扩展与研发

Teklogix的产品向下兼容，实现与前版本的产品和系统兼容。

在只安装一台基站的场所，系统都可独立H勺扩展到操作256台无线数据终端，此外系统

可籍着加增一台Teklogix网络控制器而扩展到多场地，多主机连接。

大部分无线数据系统的顾客在安装最初系统后都会扩展他们日勺系统。这一般是由于

他们认识到了应用无线数据系统对企业运作有许多『、J长处和益处。

如前所述,在配置最初的无线数据系统的主干网,系统网络控制器或基站时,对未来也许的扩展加以考虑

是很重要的,对内的加以考虑后,任何的扩展无论是终端数的增长或场地覆盖面积的扩大,都只需增长所

需的设备,不必昂贵的升级或变化基站设备更糟地限制或减少系统性能。

由于Teklogix的网络控制器和基站对整个系统的运作起着决定性作用，目前的无线方案

已经加上冗余配置。

Teklogix企业研发的时序多分日勺技术使两个基站共斤一种信道而有安顿在相邻的场地上

工作。网络控制器负责平衡两个基站日勺工作量。假如其中一台发生故障，此外一台则可

自动地承担起整个系统的工作量。

对于系统网络捽制器的冗余配置有好几种选择.包括热备份和并行运作C

系统的网络控制器和基站最佳能接在一种稳定口勺通过滤波日勺电源上。

现场测试成果综述

现场测试确定与主机连接所需口勺Teklogix系统软件及系统配置并提供所需口勺无线覆盖来

决定最终的系统配置。

现场测试指出基站的安装地点。现场测试日勺信息成为GMCCTeklogixRF系统覆盖范围

保证的根据。

现场测试由经Teklogix培训的工程师完毕的，基于现场测试的系统设计在后论述，它包

括：

•Teklogix系统网络拓扑图

•天线配置图（基站和轮胎吊）

•基站位置图

通过与LAN相连的Teklogix基站，所设计口勺系统将以400MHz或2.4GHz无线数传覆

盖整个集装箱堆场。

设计中，基站与LAN相连以保证系统口勺完全覆盖，一旦某一基站发生故障，所有信息

将自动通过其他基站传播数据。

所有切换对操作人员和主机应用程序都是透明口勺，无需操作人员干预。

在设计一种满足未来需求的系统中，下列原因被考虑在其中：

•所需无线覆盖区域时面积和地形

•R前和未来系统时数据量

•国家无线电委员会（SRC）口勺规定

•所需要的无线电技术（直序扩频2.4GHz和窄频400MHz）

•既有网络构造与电源可得性

•系统冗余与冗错规定

现场测试设备由一对Teklogix终端构成并执行一种为此目的而安装的套装软件。

在现场测试期间，主终端被放置或携带遍及规定无线电涵盖的区域，尤其是无线电也许

接受不良的区域。无线电接受不良是由若干原因引起的：无线电波被不一样的媒介吸取

或反射;假如处在吸取力强之媒介遮蔽H勺区域内，信号电平便会减少。根据反射信号和

入射信号的相位关系，反射会引起所接受信号的抵销或增长。这两个原因都也许导致无

线电接受不良或接受不到，但可籍着对口勺的基站数目，天线选择、布置、转向和增益来

克服。

测试设备参数

通过2023年的2.4GHzIEEE802.11BDSSS的扩频技术测试：

>直序扩频频率设定在2.412GHz至2.484GHz波段内口勺第一频