探索泰山索道WIFI的建立及應(yīng)用

邱燦義（泰安市泰山索道運營中心,山東泰安271000）

探索泰山索道WIFI的建立及應(yīng)用

邱燦義
（泰安市泰山索道運營中心,山東泰安271000）

摘要：索道線路WIFI的建立及安全監(jiān)測應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：索道；WIFI；物聯(lián)網(wǎng)；主電機測溫；激光測距；風(fēng)速風(fēng)向

泰山索道已經(jīng)建成中心機關(guān)到泰山三條索道的計算機網(wǎng)絡(luò)，各索道上、下站之間及各索道站之間，其主干網(wǎng)是千兆光纖，各工作區(qū)域均有超五類有線網(wǎng)絡(luò)覆蓋，為開展各種應(yīng)用，組織開發(fā)了綜合管理系統(tǒng)（平臺），將網(wǎng)上辦公、設(shè)備管理、安全檢測、設(shè)備維護、設(shè)備日檢、月檢、年檢、設(shè)備更換、運營管理、票務(wù)管理、視頻監(jiān)控等相關(guān)業(yè)務(wù)集成到應(yīng)用平臺中；旅游客運索道賴以生存的前提是安全，客運索道運營安全的關(guān)鍵因素是設(shè)備運行安全，索道的關(guān)鍵設(shè)備不僅在站房內(nèi)，更多的是在線路上和支架上，線路和支架是支撐設(shè)備安全運行的重點部件,索道線路、支架、輪組、塔頭各組件、鋼索及運行中的鋼絲繩、抱索器、吊廂等99%的設(shè)備工作在復(fù)雜的山溝、山脈中，這些地方環(huán)境惡劣，樹木叢林，陡山峭壁，條件所限，無法布有線網(wǎng)絡(luò)，又需獲得這些環(huán)境中索道設(shè)備的實時信息，才能更可靠的確定設(shè)備安全運行狀態(tài)；之前，為確保設(shè)備安全運行，只好派大量人員到各線路支架守候和觀望、目測，非常不便，采集到的信息量稀少，無法科學(xué)的監(jiān)測、分析索道安全運行所需要的因素（參數(shù)）。隨著計算機網(wǎng)絡(luò)、特別是無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展和索道設(shè)備安全管理的要求，我們嘗試借助物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)，將決定索道安全運營的設(shè)備全網(wǎng)覆蓋，開展對客運索道設(shè)備安全運行參數(shù)（信息）的監(jiān)測和信息的讀取收集，對信息進行科學(xué)分析，找到預(yù)測和管理設(shè)備安全運行的因素，指導(dǎo)工作人員科學(xué)維護、定時更換設(shè)備，保障設(shè)備安全可靠運行；物聯(lián)網(wǎng)就是通過射頻識別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)概念，“物聯(lián)網(wǎng)概念”是在“互聯(lián)網(wǎng)概念”的基礎(chǔ)上，將其用戶端延伸和擴展到任何物品與物品之間，進行信息交換和通信；線路和支架上沒有有線網(wǎng)絡(luò)，無線網(wǎng)絡(luò)（WIFI）的技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)成熟并廣泛應(yīng)用，我們設(shè)想在站區(qū)及線路支架上安裝WIFI設(shè)備，建立無線網(wǎng)絡(luò)（WIFI）覆蓋，形成索道設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，用有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)（WIFI）把要監(jiān)測的設(shè)備連接起來，接入整個網(wǎng)絡(luò)，滿足物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用條件,通過有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)（WIFI）將索道的關(guān)鍵設(shè)備的溫度、聲音、圖像、振動等參數(shù)進行實時收集和監(jiān)測、跟蹤、定位，對比相應(yīng)參數(shù)，前提預(yù)測設(shè)備工作狀態(tài)，監(jiān)控設(shè)備的運行狀態(tài)，從而達到預(yù)防設(shè)備安全運行的目的，開展如“變速箱、主電機測溫”、“張緊標(biāo)尺實時監(jiān)測”、“無線可視對講”、“風(fēng)速風(fēng)向?qū)崟r監(jiān)測”等方面的應(yīng)用。

1研究如何建立無線網(wǎng)絡(luò)（WIFI）

首先需要知道泰山索道站房、支架、線路的詳細地理位置及參數(shù)，如海拔高度、高差等。泰山索道有兩條主要索道，分別是中天門索道和桃花源索道，中天門索道趨南北走向，桃花源索道趨東西走向。中天門索道：全長（斜長）2089.16米，上下站水平距離1971.92米，高差597.01米，平均爬坡角30.28%，共有11個支架，其中1號支架基礎(chǔ)海拔822.53米、高度15.07米，2號支架基礎(chǔ)海拔822.43米、高度16.07米，1號與2號支架之間的基礎(chǔ)海拔差0.1米、水平距離2.95米、斜距2.95米，3號支架基礎(chǔ)海拔922.8米、高度21.4米，2號與3號支

架之間的基礎(chǔ)海拔差100.37米、水平距離510.23米、斜距520.01米，4號支架基礎(chǔ)海拔948米、高度11.07米，3號與4號支架之間的基礎(chǔ)海拔差25.2米、水平距離86.68米、斜距90.27米，5號支架基礎(chǔ)海拔939.3米、高度18.14米，4號與5號支架之間的基礎(chǔ)海拔差8.7米、水平距離100.63米、斜距101.01米，6號支架基礎(chǔ)海拔941.75米、高度20.4米，5號與6號支架之間的基礎(chǔ)海拔差2.45米、水平距離27.2米、斜距27.31米，7號支架基礎(chǔ)海拔1080米、高度15.07米，6號與7號支架之間的基礎(chǔ)海拔差138.25米、水平距離560.58米、斜距577.38米，8A號支架基礎(chǔ)海拔1088.7米、高度11.07米，7號與8A號支架之間的基礎(chǔ)海拔差8.7米、水平距離12.63米、斜距15.34米，8B號支架基礎(chǔ)海拔1099.2米、高度9米，8A號與8B號支架之間的基礎(chǔ)海拔差10.5米、水平距離19.37米、斜距22.03米，9號支架基礎(chǔ)海拔1184.72米、高度16.07米，8B號與9號支架之間的基礎(chǔ)海拔差85.52米、水平距離136.39米、斜距160.98米，10號支架基礎(chǔ)海拔1225.45米、高度16.07米，9號與10號支架之間的基礎(chǔ)海拔差40.73米、水平距離70.36米、斜距81.32米，11號支架基礎(chǔ)海拔1383.84米、高度49米，10號與11號支架之間的基礎(chǔ)海拔差158.39米、水平距離381米、斜距432.16米，中天門站臺基礎(chǔ)海拔832.3米、運載索基礎(chǔ)海拔836.3米，南天門站臺基礎(chǔ)海拔1429.31米、運載索基礎(chǔ)海拔1433.31米。桃花源索道：全長（斜長）2196.58米，上下站水平距離2084.97米，高差607.47米，平均爬坡角32.16%，共有11個支架，其中1號支架基礎(chǔ)海拔741.94米、高度7.05米，2號支架基礎(chǔ)海拔743.64米、高度7.05米，1號與2號支架之間的基礎(chǔ)海拔差1.75米、水平距離3.63米、斜距3.85米，3號支架基礎(chǔ)海拔750.36米、高度16.12米，2號與3號支架之間的基礎(chǔ)海拔差6.67米、水平距離12.55米、斜距14.34米，4號支架基礎(chǔ)海拔807.39米、高度24.23米，3號與4號支架之間的基礎(chǔ)海拔差57.03米、水平距離103.72米、斜距120.35米，5號支架基礎(chǔ)海拔904.4米、高度8.05米，4號與5號支架之間的基礎(chǔ)海拔差97.01米、水平距離175.67米、斜距195.32米，6號支架基礎(chǔ)海拔993.21米、高度16.12米，5號與6號支架之間的基礎(chǔ)海拔差88.81米、水平距離159.65米、斜距185.45米，7號支架基礎(chǔ)海拔1091.68米、高度14.12米，6號與7號支架之間的基礎(chǔ)海拔差98.47米、水平距離178.56米、斜距204.47米，8號支架基礎(chǔ)海拔1180.29米、高度18.18米，7號與8號支架之間的基礎(chǔ)海拔差88.61米、水平距離154.48米、斜距179.93米，9號支架基礎(chǔ)海拔1281.29米、高度12.05米，8號與9號支架之間的基礎(chǔ)海拔差101米、水平距離178.56米、斜距205.66米，10號支架基礎(chǔ)海拔1411.02米、高度6.05米，9號與10號支架之間的基礎(chǔ)海拔差129.73米、水平距離229.76米、斜距261.36米，11號支架基礎(chǔ)海拔1412.3米、高度6.05米，10號與11號支架之間的基礎(chǔ)海拔差1.28米、水平距離2.26米、斜距2.73米，桃花源下站站臺基礎(chǔ)海拔745.1米、運載索基礎(chǔ)海拔748.1米，桃花源上站站臺基礎(chǔ)海拔1415.57米、運載索基礎(chǔ)海拔1418.58米。

2系統(tǒng)架構(gòu)拓撲簡圖及概述

泰山索道綜合管理系統(tǒng)已用于各站、部門，集設(shè)備管理及各項業(yè)務(wù)如一體的網(wǎng)絡(luò)管理綜合平臺；主電機、變速箱是指索道主要動力部分，其設(shè)備運行時的溫度是設(shè)備安全運行的主要參數(shù)，需要實時監(jiān)測；張緊小尺測量系統(tǒng)是指索道承載索的實時伸張長度，這個參數(shù)很重要，它是索道運行時承載索的長度狀態(tài)，直接影響索的安全運行；風(fēng)速風(fēng)向數(shù)據(jù)的收集，風(fēng)速風(fēng)向安裝在索道的每個支架上，它實時監(jiān)測個索道局部的風(fēng)力大小和風(fēng)向，決定索道能否運行；可視對講，便于管理人員、設(shè)備維護人員、特別是到索道支架檢修和更換設(shè)備部件的人員將工作現(xiàn)場的圖像實時傳到指揮中心，進行指揮、調(diào)度、會診等，指導(dǎo)現(xiàn)場工作人員；還有車廂GPS定位、支架托/壓索輪的視頻監(jiān)控、車廂有人無人監(jiān)測、車廂監(jiān)控、車廂廣播等應(yīng)用，都將依賴WIFI寬帶覆蓋子系統(tǒng)，把相關(guān)設(shè)備設(shè)施的（視頻/音頻）信息送到綜合管理平臺進行處理、加工、分析，輸出到綜合管理平臺的每個終端，供管理人員、工程技術(shù)人員參考，以超前預(yù)測預(yù)見性的提示為索道管理者提供科學(xué)的決策依據(jù)。如下圖：

3建設(shè)索道無線寬帶覆蓋系統(tǒng)

索道所處的地理位置是復(fù)雜高山和山溝，擬建設(shè)的無線寬帶覆蓋系統(tǒng)，主要是為了解決目前索道沿線及站區(qū)設(shè)備間無法鋪設(shè)線纜，需要實現(xiàn)各種移動應(yīng)用如無線視頻傳輸、無線對講等移動應(yīng)用而提出的，利用無線寬帶系統(tǒng)，構(gòu)筑全方位的基礎(chǔ)運營網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)信息化應(yīng)用的不斷擴展，無線寬帶系統(tǒng)主要需求：系統(tǒng)需提供強大的無線接入功能，能實現(xiàn)無線設(shè)備一次注冊、全網(wǎng)漫游；系統(tǒng)能滿足無線視頻、移動業(yè)務(wù)、車廂廣播等各種移動應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)需求；系統(tǒng)能提供對無線設(shè)備進行精細化管理，具有智能的帶寬管理功能等。

近年來，無線網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，為各大景區(qū)提供了一系列的專業(yè)的無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋和視頻業(yè)務(wù)功能，包括“視頻調(diào)度”、“視頻管理”等。但是，隨著無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，使得人們不僅僅滿足于“看的見”和“固定監(jiān)控”的要求，而是希望能“看的更清”和“隨時隨地的監(jiān)控”，特別是在有重大活動或者是發(fā)生突發(fā)應(yīng)急事件的情況下，更是希望能夠進行快速監(jiān)控響應(yīng)為指揮調(diào)度服務(wù)，同時“無線上網(wǎng)”、“視頻巡檢”、“景點介紹”等功能可以得以良好的發(fā)揮。但傳統(tǒng)的接入技術(shù)難以同時滿足寬帶和移動兩方的要求，隨著無線接入技術(shù)的發(fā)展，特別是無線寬帶技術(shù)的發(fā)展，使得移動寬帶應(yīng)用成為可能，而基于IEEE802.1a/b/g/n技術(shù)的無線AP寬帶網(wǎng)絡(luò)是目前非常成熟的寬帶技術(shù)，該技術(shù)能提供高的傳輸速率和方便、快捷、靈活的接入方式且成本低廉。

無線接入點設(shè)備使用華為的AP6510DN-AGN、AP6610DNAGN、AP5010、AP7110四種類型設(shè)備：AP6510主要用于線路覆蓋、部分環(huán)境惡劣、易受雷擊的線路處所；AP6610主要用于游客排隊區(qū)域、宿舍區(qū)的覆蓋；AP5010主要用于室內(nèi)、站廳、宿舍、配電間等場所；AP7110主要用于廣場以及人員密度大的場所，用作容量擴展使用。

無線（WIFI）覆蓋中天門線路示意圖：

無線（WIFI）覆蓋中天門站區(qū)域示意圖：

無線（WIFI）覆蓋南天門站區(qū)域示意圖：

無線（WIFI）覆蓋桃花源線路示意圖：

無線（WIFI）覆蓋桃花源上站區(qū)域示意圖：

無線（WIFI）覆蓋桃花源下站區(qū)域示意圖：

??鏈路拓撲示意簡圖：

4變速箱、主電機溫度實時監(jiān)測

主電機為索道的重要設(shè)備，主電機的安全運行為索道運行安全起到至關(guān)重要的作用，本系統(tǒng)利用信息化的技術(shù)手段，實現(xiàn)對主電機、變速箱溫度的在線監(jiān)測，為索道的安全運行、檢修維護提供可靠的技術(shù)支持。本系統(tǒng)的主要需求：運行期間能對主電機溫度提供不間斷的在線測量；能夠提供溫度異常告警，及時發(fā)現(xiàn)故障；能對溫度進行歷史分析，協(xié)助預(yù)防電機故障。

系統(tǒng)通過在線紅外測溫儀實現(xiàn)動力室變速箱、主電機溫度的實時在線監(jiān)測，能動態(tài)反映變速箱、主電機溫度變化情況；并將實時數(shù)據(jù)集成在索道綜合管理系統(tǒng)。系統(tǒng)架構(gòu)簡圖：??

系統(tǒng)通過已存在的串口服務(wù)器接入泰山索道網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)與服務(wù)器互通。實時溫度采集展示紅外測溫儀提供串口數(shù)據(jù)輸出，系統(tǒng)將實時采集紅外測溫儀溫度數(shù)據(jù)，并將結(jié)果自動展示在系統(tǒng)界面上，并實時繪制溫度曲線；溫度變化異常告警對于超出范圍的溫度值，系統(tǒng)通過聲、光報警，提示溫度異常，溫度報警范圍可以通過系統(tǒng)設(shè)置；溫度歷史數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)可以對溫度歷史數(shù)據(jù)進行各種條件的查詢分析，提供基于表格、圖形等分析形式，并提供導(dǎo)出打印功能；集成接口將提供與泰山索道綜合管理系統(tǒng)集成接口，將通過泰山索道綜合管理系統(tǒng)實現(xiàn)對本系統(tǒng)的集中管理。

5張緊標(biāo)尺實時監(jiān)測

張緊標(biāo)尺的量程反映的是索道鋼絲繩的長度伸縮變化情況，這直接關(guān)系到索道的運行安全，而且對量程的事實測量，可以研究各種因素對鋼絲繩的影響，從而為索道的維護提供數(shù)據(jù)支撐。本系統(tǒng)的需求：張緊標(biāo)尺量程實時監(jiān)測；張緊標(biāo)尺量程異常告警；張緊標(biāo)尺歷史數(shù)據(jù)分析。系統(tǒng)通過在線激光測距儀實現(xiàn)張緊標(biāo)尺量程的實時在線監(jiān)測，能動態(tài)反映鋼絲繩張緊度的變化情況；并將實時數(shù)據(jù)集成在索道綜合管理系統(tǒng)。系統(tǒng)架構(gòu)示意簡圖：??

系統(tǒng)通過已存在無線寬帶覆蓋系統(tǒng)接入泰山索道網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)與服務(wù)器互通。實時測量數(shù)據(jù)采集展示激光測距儀提供WIFI數(shù)據(jù)輸出，系統(tǒng)將實時采集激光測距儀測量數(shù)據(jù)，并將結(jié)果自動展示在系統(tǒng)界面上，并實時繪制量程曲線；量程變化異常告警對于超出范圍的量程值，系統(tǒng)通過聲、光報警，提示量程異常，量程報警范圍可以通過系統(tǒng)設(shè)置；量程歷史數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)可以對量程歷史數(shù)據(jù)進行各種條件的查詢分析，提供基于表格、圖形等分析形式，并提供導(dǎo)出打印功能；集成接口將提供與泰山索道綜合管理系統(tǒng)集成接口，將通過泰山索道綜合管理系統(tǒng)實現(xiàn)對本系統(tǒng)的集中管理。

6WIFI無線視頻對講系統(tǒng)

基于WIFI的無線視頻對講，能夠?qū)崿F(xiàn)可視對講設(shè)備與控制中心進行穩(wěn)定可視對講，能夠?qū)χv終端拍攝視頻實現(xiàn)實時上傳，其主要功能需求：語音和視頻對講；終端設(shè)備視頻遠程開啟；提供組呼個呼功能。

基于WIFI無線視頻終端是針對移動手持應(yīng)用場景開發(fā)的專用視頻終端。設(shè)備在嵌入式平臺上集成液晶觸摸顯示屏和Wi-Fi無線通訊模塊、GPS模塊、藍牙模塊，內(nèi)置高清相機，可配備微型攝像頭及耳機。設(shè)備可通過Wi-Fi無線網(wǎng)絡(luò)進行實時視音頻信息傳輸、語音對講等功能；設(shè)備采用三防設(shè)計，以保證全天候工作；同時設(shè)備支持指紋識別、擴展接口豐富，適合現(xiàn)場取證、遠程指揮、搶險調(diào)度等業(yè)務(wù)方面應(yīng)用。

7風(fēng)速風(fēng)向?qū)崟r監(jiān)測系統(tǒng)

隨著索道綜合管理系統(tǒng)的建成，為了減少系統(tǒng)的復(fù)雜度，使設(shè)備維護人員能在統(tǒng)一的平臺對各種設(shè)備進行分析維護，并在異常情況下實現(xiàn)統(tǒng)一告警，因此，需要將風(fēng)速風(fēng)向集成到索道綜合管理系統(tǒng)中，主要集成需求：當(dāng)前各風(fēng)速風(fēng)向儀實時數(shù)據(jù)展示；風(fēng)速風(fēng)向數(shù)據(jù)異常告警。風(fēng)速風(fēng)向當(dāng)前數(shù)據(jù)展示，通過支架示意圖或者列表展示各個設(shè)備的當(dāng)前風(fēng)速風(fēng)向；風(fēng)速風(fēng)向的告警，根據(jù)設(shè)定的報警值，對超過報警值的監(jiān)測點實現(xiàn)光、聲報警；集成接口，將提供與泰山索道綜合管理系統(tǒng)集成接口，將通過泰山索道綜合管理系統(tǒng)實現(xiàn)對本系統(tǒng)的集中管理。

8總結(jié)

通過建立無線網(wǎng)絡(luò)（WIFI），對有線網(wǎng)絡(luò)進行補充，形成泰山索道網(wǎng)絡(luò)的更加全面，索道設(shè)備設(shè)施在整個網(wǎng)絡(luò)全覆蓋中，為開展更多的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。通過計算機網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)建立起的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，泰山索道設(shè)備管理信息化成為現(xiàn)實，為保障客運索道安全可靠的運行，奠定了科學(xué)、有效的信息依據(jù)，為專業(yè)技術(shù)人員提供更多的分析信息，進一步提升企業(yè)的信息化、智能化、現(xiàn)代化管理水平。WIFI的建立、WIFI的寬帶和移動應(yīng)用，為游客提供的快捷的上網(wǎng)服務(wù)，為索道線路的支架設(shè)備、移動的吊廂、抱索器、支架上的托/壓輪實時視頻監(jiān)控、實時監(jiān)測成為了可能，為運行中的車廂定位、車廂內(nèi)監(jiān)控、廣播成為可能，為實時監(jiān)測局部風(fēng)速風(fēng)向更加可靠，這些應(yīng)用及科學(xué)的監(jiān)測結(jié)果更加保障了索道的安全運行，為索道設(shè)備的安全可靠運行提供科學(xué)的參考，為客運索道創(chuàng)建安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化、5S奠定了基礎(chǔ)，它的推廣應(yīng)用將帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。

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