一、 項(xiàng)目背景
某100MW 熔鹽塔式光熱電站方圓約3公里的集熱場內(nèi)，分布著多達(dá)4萬個(gè)定日鏡（發(fā)電單元）。每個(gè)定日鏡需根據(jù)中控臺指令實(shí)時(shí)調(diào)整角度，以精準(zhǔn)反射陽光至中央吸熱塔，對通信系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、可靠性及穩(wěn)定性提出極高要求。

若采用傳統(tǒng)有線光纖方案，面臨沙漠地區(qū)開挖溝槽建設(shè)成本高、工期漫長、后期數(shù)萬條線路老化及故障點(diǎn)排查困難等嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，亟需建設(shè)一套高性能、高可靠的工業(yè)級無線網(wǎng)絡(luò)。

二、核心需求
海量接入與高實(shí)時(shí)性：
需同時(shí)接入4萬個(gè)終端節(jié)點(diǎn)，并確保中控臺與各定日鏡間的控制指令與狀態(tài)數(shù)據(jù)回傳延遲低，保證聚光精度與發(fā)電效率。

高可靠性與強(qiáng)抗干擾性：
沙漠環(huán)境晝夜溫差大、風(fēng)沙頻繁，設(shè)備需具備工業(yè)級防護(hù)。同時(shí)，需克服高溫?zé)崂藢o線信號的衰減影響，以及大量電機(jī)同時(shí)動(dòng)作可能產(chǎn)生的電磁干擾。

高穩(wěn)定性與可維護(hù)性：
網(wǎng)絡(luò)需支持海量數(shù)據(jù)并發(fā)傳輸而不擁堵，長期運(yùn)行穩(wěn)定。系統(tǒng)應(yīng)具備遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理功能，能快速定位故障節(jié)點(diǎn)，降低運(yùn)維復(fù)雜度與成本。

三、解決方案核心架構(gòu)設(shè)計(jì)

針對項(xiàng)目超大規(guī)模、高密度接入及嚴(yán)苛環(huán)境的需求，方案采用 “終端層 - 接入層 - 匯聚層 - 核心層” 的四層無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)高效、可靠的數(shù)據(jù)傳輸。

1.終端層：終端設(shè)備數(shù)據(jù)采集

針對4萬個(gè)發(fā)電單元的數(shù)據(jù)接入，采用分組匯聚策略：

終端部署：在每個(gè)定日鏡的控制單元旁部署1臺KXN2210串口服務(wù)器模塊，負(fù)責(zé)采集其狀態(tài)、角度、電機(jī)參數(shù)等數(shù)據(jù)，并將串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為IP數(shù)據(jù)包。

2.接入層：第一次數(shù)據(jù)匯聚

無線接入：每40個(gè)地理位置相鄰的KXN2210 模塊作為一組，通過無線方式接入1臺KXA3100-D5N工業(yè)無線AP，形成1個(gè)穩(wěn)定的終端接入組。

規(guī)模計(jì)算：4萬個(gè)單元共劃分 1000 個(gè)接入組，對應(yīng)部署 1000 臺KXA3100-D5N，完成第一層數(shù)據(jù)匯聚。

3. 匯聚層：大數(shù)據(jù)量回傳

為將1000個(gè)接入點(diǎn)的數(shù)據(jù)高效回傳，需進(jìn)行二次匯聚，構(gòu)建回傳骨干網(wǎng)絡(luò)。

無線匯聚：每40臺KXA3100-D5N無線AP 通過5.8GHz頻段（傳輸距離遠(yuǎn)，干擾少）以無線方式上行接入1臺KXA-5100-D5NL無線AP。KXA3100-D5NL支持點(diǎn)對多點(diǎn)模式，實(shí)現(xiàn)區(qū)域數(shù)據(jù)匯聚。

規(guī)模計(jì)算：1000臺接入AP共組成 25 個(gè)匯聚組，對應(yīng)部署 25 臺KXA-5100-D5NL無線AP。

4.核心層：全網(wǎng)數(shù)據(jù)匯總與指令下發(fā)

核心回傳：所有25臺KXA-5100-D5NL無線AP將數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一匯聚至1臺核心設(shè)備KXA-5100-D5AXL無線AP。

最終接入：KXA-5100-D5AXL 通過千兆以太網(wǎng)光纖鏈路直接連接至中控臺網(wǎng)絡(luò)，完成全項(xiàng)目4萬個(gè)發(fā)電單元數(shù)據(jù)的匯總與回傳，并通過中控臺下發(fā)統(tǒng)一控制指令。

四、 方案優(yōu)勢與實(shí)施效果
顯著降低成本與工期：無需開挖沙漠鋪設(shè)數(shù)萬根線纜，大幅降低建設(shè)成本，縮短部署周期達(dá)60%以上。

超高可靠性：工業(yè)級設(shè)計(jì)（IP67防護(hù)等級，-40℃~80℃寬溫工作）抵御風(fēng)沙、高溫、嚴(yán)寒等惡劣環(huán)境，專有協(xié)議確保無線傳輸穩(wěn)定。

便捷的可擴(kuò)展性與可維護(hù)性：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)清晰，后期新增單元可便捷接入現(xiàn)有分組。網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)能精確定位故障設(shè)備，無需現(xiàn)場逐線排查。

審核編輯 黃宇