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應(yīng)急通信系統(tǒng)范文1

關(guān)鍵詞：紅淖鐵路；應(yīng)急通信系統(tǒng)；重要性

中圖分類(lèi)號(hào)：TN91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 項(xiàng)目介紹

紅淖鐵路位于新疆維吾爾自治區(qū)東部的哈密地區(qū)，自蘭新鐵路紅柳河車(chē)站引出至哈密地區(qū)伊吾縣淖毛湖鎮(zhèn)，線(xiàn)路全長(zhǎng)442km。

2 系統(tǒng)總體架構(gòu)

應(yīng)急通信綜合接入系統(tǒng)采用多種傳輸接入手段，可分為有線(xiàn)接入（電纜、野戰(zhàn)光纜）、衛(wèi)星接入、無(wú)線(xiàn)接入等接入方式，分別用于不同的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。通常整套系統(tǒng)設(shè)備從應(yīng)用范圍上可分為搶險(xiǎn)現(xiàn)場(chǎng)側(cè)設(shè)備、中繼側(cè)設(shè)備和應(yīng)急指揮中心側(cè)設(shè)備。不同的業(yè)務(wù)需求、傳輸條件將會(huì)采用不同的設(shè)備匹配。

2.1 搶險(xiǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備

現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急接入設(shè)備，為現(xiàn)場(chǎng)的圖像、有線(xiàn)電話(huà)、無(wú)線(xiàn)手機(jī)、數(shù)據(jù)等各類(lèi)業(yè)務(wù)提供承載平臺(tái)?，F(xiàn)場(chǎng)影音采集設(shè)備，采用無(wú)線(xiàn)技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)影像攝制及上傳。無(wú)線(xiàn)中繼設(shè)備，增加動(dòng)圖和WIFI手機(jī)覆蓋距離。現(xiàn)場(chǎng)衛(wèi)星接入設(shè)備，與應(yīng)急指揮中心側(cè)的衛(wèi)星地面站配合使用，從而為現(xiàn)場(chǎng)提供2M傳輸通道?，F(xiàn)場(chǎng)電源設(shè)備，便攜式發(fā)電機(jī)，做為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備電池供電的補(bǔ)充供電方式，為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備供電及電池充電。

2.2 中繼設(shè)備

中繼設(shè)備可提供從現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備到中繼站這段距離的傳輸通道，現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)圖語(yǔ)音等信息從中繼站得以上傳輸網(wǎng)，最終傳送至局端指揮中心，因此中繼設(shè)備的作用是解決最后一公里的寬帶接入。根據(jù)中繼設(shè)備的傳輸方式可分為有線(xiàn)電纜中繼設(shè)備、野戰(zhàn)光纜中繼設(shè)備和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋中繼設(shè)備。

2.3 指揮中心設(shè)備

應(yīng)急指揮中心設(shè)備包括局端綜合接入設(shè)備、局端影音設(shè)備轉(zhuǎn)換設(shè)備、流媒體服務(wù)器、應(yīng)急指揮臺(tái)、網(wǎng)管等。當(dāng)采用衛(wèi)星接入方式時(shí)，還需在以上設(shè)備的基礎(chǔ)上配備局端衛(wèi)星接入設(shè)備。局端綜合接入設(shè)備將從現(xiàn)場(chǎng)傳送過(guò)來(lái)的有線(xiàn)無(wú)線(xiàn)語(yǔ)音業(yè)務(wù)解碼，接入應(yīng)急中心熱線(xiàn)電話(huà)及PSTN公眾電話(huà)網(wǎng)。局端影音設(shè)備轉(zhuǎn)換設(shè)備，完成現(xiàn)場(chǎng)傳來(lái)的數(shù)字圖像語(yǔ)音信號(hào)的解碼和解壓縮，轉(zhuǎn)換為模擬AV信號(hào)后送出。

現(xiàn)場(chǎng)圖像以及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接入網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)與事故現(xiàn)場(chǎng)話(huà)音、數(shù)據(jù)和動(dòng)圖的實(shí)時(shí)交互傳遞。

3 系統(tǒng)組網(wǎng)方式

3.1 有線(xiàn)接入方式

在事故現(xiàn)場(chǎng)側(cè)，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急接入設(shè)備將現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)圖、語(yǔ)音、數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)復(fù)合成一個(gè)2M信號(hào)，將與現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急接入設(shè)備相連的電纜或光纜放至最近的中繼站傳輸設(shè)備，再將現(xiàn)場(chǎng)語(yǔ)音、動(dòng)圖、數(shù)據(jù)等信號(hào)傳送到應(yīng)急指揮中心。有線(xiàn)接入方式根據(jù)中間傳輸媒介分為電纜接入和野戰(zhàn)光纜接入兩種制式。

3.2 無(wú)線(xiàn)接入方式

采用基于5.8G無(wú)線(xiàn)頻段的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無(wú)線(xiàn)傳輸，與上一種接入方式的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備組成相同，只是中繼設(shè)備采用現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線(xiàn)接入設(shè)備。采用現(xiàn)場(chǎng)和中繼站的一對(duì)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線(xiàn)接入設(shè)備使用，以無(wú)線(xiàn)的方式搭建事故現(xiàn)場(chǎng)到中繼站的數(shù)字通信鏈路。無(wú)線(xiàn)接入方式主要應(yīng)用于缺乏有線(xiàn)傳輸條件的場(chǎng)合，避免了現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用需要架設(shè)較長(zhǎng)有線(xiàn)線(xiàn)纜的一些不可測(cè)的因素，應(yīng)用比較靈活，根據(jù)工作方式和使用環(huán)境可分為人到車(chē)、車(chē)到車(chē)、車(chē)到指揮中心等多種方式。

無(wú)線(xiàn)接入方式可提供至少2～3公里的有效接入，但這種接入方式對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)的地理環(huán)境要求較高，要求中間是無(wú)障礙的可視距離。

3.3 衛(wèi)星接入方式

基于寬帶衛(wèi)星接入方式是利用現(xiàn)場(chǎng)和路局側(cè)的一對(duì)衛(wèi)星地面站配套使用，以搭建現(xiàn)場(chǎng)到路局的2M的通信鏈路，以完成事故現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)圖、靜圖和多路話(huà)音的上傳。這種接入方式雖然投資高，但具有良好的機(jī)動(dòng)性，能在較短的時(shí)間內(nèi)建立通信電路，不需要考慮地形等自然因素，電路建立靈活方便。

4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要功能

4.1 現(xiàn)場(chǎng)傳輸通道的發(fā)展

現(xiàn)場(chǎng)傳輸通道在系統(tǒng)中是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，傳輸通道能夠很好地為衛(wèi)星等的傳輸提供了方便，是一種具有基礎(chǔ)性的功能?，F(xiàn)在，傳輸通道已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于系統(tǒng)的工作之中，現(xiàn)在的傳輸通道具有多種傳輸技術(shù)與傳輸介質(zhì)，能夠在出現(xiàn)事故的現(xiàn)場(chǎng)到應(yīng)急中心提供2M傳輸通道，能夠根據(jù)事故的現(xiàn)場(chǎng)的情況進(jìn)行分析，因地制宜的進(jìn)行接入，能夠讓事故現(xiàn)場(chǎng)的真實(shí)情況得到真實(shí)地反映。

4.2 有線(xiàn)無(wú)線(xiàn)的各種功能

事故現(xiàn)場(chǎng)是一個(gè)非常具有真實(shí)性的地方，在事故現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行報(bào)道的時(shí)候，要求的是真實(shí)性，這就需要運(yùn)用無(wú)線(xiàn)與有線(xiàn)系統(tǒng)進(jìn)行傳輸事件，這就要求我們?cè)谑鹿尸F(xiàn)場(chǎng)至少要提供4部專(zhuān)線(xiàn)座機(jī)和4部無(wú)線(xiàn)專(zhuān)用手機(jī)，能夠讓事故的發(fā)展?fàn)顩r在第一時(shí)間被報(bào)道，能夠減少失誤的發(fā)生，增加真實(shí)性。這些電話(huà)既能夠采用熱線(xiàn)的方式呼叫應(yīng)急中心，也可以直接撥任意一部電話(huà)，這樣能夠及時(shí)的保持通信，能夠讓外界第一時(shí)間了解事故現(xiàn)場(chǎng)的狀況，能夠使工作人員加強(qiáng)內(nèi)部的預(yù)防，加快搶險(xiǎn)預(yù)案的制定，這樣能夠在最快的時(shí)間內(nèi)作出決策，并得到貫徹的實(shí)行，為事故搶先爭(zhēng)取時(shí)間把事故的發(fā)生率降到最低。同時(shí)也能夠提前的預(yù)防事故的發(fā)生。

4.3 現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)圖上傳功能

能將事故現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)圖實(shí)時(shí)上傳到應(yīng)急指揮中心，圖像清晰，使領(lǐng)導(dǎo)能準(zhǔn)確、快捷的掌握現(xiàn)場(chǎng)的第一手資料；各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)可用電話(huà)指揮現(xiàn)場(chǎng)的攝影人員拍攝。

此外，應(yīng)急通信系統(tǒng)還具備現(xiàn)場(chǎng)多路語(yǔ)音通信、現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線(xiàn)攝像、現(xiàn)場(chǎng)靜圖上傳、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信、視訊流的記錄和回放等功能

結(jié)語(yǔ)

應(yīng)急通信不同于常規(guī)通信，往往是在公用通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋不到、遭遇突發(fā)話(huà)務(wù)或遭到局部破壞、失去部分效力等特殊情況下才派上用場(chǎng)，具有一定的突發(fā)性、復(fù)雜性，要求通過(guò)各種傳輸手段和組網(wǎng)方式，提供臨時(shí)、有效的解決方案，成為公用網(wǎng)絡(luò)的延伸、補(bǔ)充或自成網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)特殊情況下的通信暢通無(wú)阻。因此，在災(zāi)害發(fā)生時(shí)，如何保持鐵路通信暢通；如何能及時(shí)建立起應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)與指揮部門(mén)有效通信聯(lián)系，互通各種數(shù)據(jù)、圖像等多媒體信息；如何在第一時(shí)間內(nèi)處理好各種復(fù)雜的情況，就顯得越來(lái)越重要了，應(yīng)急通信系統(tǒng)的建立也就成為構(gòu)建安全、和諧鐵路通道的必要措施。

參考文獻(xiàn)

應(yīng)急通信系統(tǒng)范文2

【關(guān)鍵詞】Wi-Fi　井下應(yīng)急通信　背負(fù)式救援通信站　GS1010　u C／OS-II

隨著社會(huì)對(duì)煤炭需求量的增大。煤礦產(chǎn)能不斷提高，近年我國(guó)煤礦事故又有攀升趨勢(shì)，煤礦安全狀況令人擔(dān)憂(yōu)。煤礦事故發(fā)生后，為了保證安全、不發(fā)生二次事故，煤礦井下電力供應(yīng)完全切斷。已有的各種通訊系統(tǒng)無(wú)法開(kāi)啟。為了能夠及時(shí)對(duì)井下人員進(jìn)行援救，需要快速建立一條應(yīng)急通信鏈路來(lái)實(shí)現(xiàn)井下目標(biāo)位置環(huán)境參數(shù)和實(shí)時(shí)影像遠(yuǎn)程采集，為救援決策提供科學(xué)參考。

近年來(lái)由于無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的發(fā)展和煤礦信息化的需求。地面無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用于井下應(yīng)急通信，其中便有以Zigbee為代表的SDR(Short Distance Radio，短距離無(wú)線(xiàn)通信)技術(shù)。但zigbee技術(shù)有一個(gè)明顯的缺點(diǎn)，即隨著傳輸距離的增加其衰減加大，導(dǎo)致其單個(gè)節(jié)點(diǎn)只能在幾十米的范圍內(nèi)穩(wěn)定工作。從而使得在整個(gè)救援過(guò)程中需要相當(dāng)多的節(jié)點(diǎn)來(lái)保證通信鏈路的建立，為救援人員帶來(lái)了很大的不便。

本文所述系統(tǒng)依托IEEE802 11big技術(shù)，基于GSl010芯片和u C／OS-Il軟件平臺(tái)，通過(guò)搭載環(huán)境參數(shù)傳感器和紅外攝像頭等Wi-Fi前端實(shí)現(xiàn)對(duì)井下目標(biāo)位置環(huán)境參數(shù)和視頻圖像的采集。其不僅具備通話(huà)、視頻傳輸、環(huán)境參數(shù)傳輸、發(fā)射功率低、低功耗、續(xù)航能力強(qiáng)、易實(shí)現(xiàn)煤礦本質(zhì)安全電路設(shè)計(jì)等特點(diǎn)，還能夠保證500米以上的通信距離和6M的傳輸帶寬。從而改善井下應(yīng)急無(wú)線(xiàn)通信中通信距離短、節(jié)點(diǎn)過(guò)多的現(xiàn)狀。

1　總體技術(shù)方案

該系統(tǒng)搭載在Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行無(wú)線(xiàn)傳輸，由地面救援指揮車(chē)(PC機(jī)、救援指揮系統(tǒng)、指揮電話(huà)、無(wú)線(xiàn)寬帶通信-設(shè)備、應(yīng)急電源)、固定救援通信站(Wi－Fi無(wú)線(xiàn)接入器、紅外線(xiàn)防爆攝像機(jī)、云臺(tái)、環(huán)境探測(cè)傳感器、電源)、背負(fù)式救援通信站(Wi-Fi無(wú)線(xiàn)接入器、環(huán)境探測(cè)傳感器、電源)、救援通信終端等部分組成，形成一套以wi Fi網(wǎng)絡(luò)為傳輸主干。利用高速無(wú)線(xiàn)信號(hào)進(jìn)行快速空間覆蓋的寬帶礦井應(yīng)急無(wú)線(xiàn)通訊系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、視頻傳輸，實(shí)時(shí)讀取監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)采用信號(hào)設(shè)備本安和本安供電的方式，使設(shè)備滿(mǎn)足在回風(fēng)巷道和工作面全天候工作的安全等級(jí)和技術(shù)要求。其組成如圖1所示：

2　快速組網(wǎng)策略

當(dāng)?shù)V難發(fā)生時(shí)。地面救援指揮車(chē)迅速開(kāi)赴救援現(xiàn)場(chǎng)。救援人員打開(kāi)背負(fù)式救援通信站電源。當(dāng)背負(fù)站上電后，自動(dòng)與地面救援指揮車(chē)建立鏈路，指揮車(chē)的控制臺(tái)向背負(fù)站發(fā)出網(wǎng)絡(luò)連接自檢信號(hào)，背負(fù)站接收到連接信號(hào)后，返回應(yīng)信；否則，報(bào)告通信失敗，請(qǐng)求重新建立通信。當(dāng)通信鏈路建立后，開(kāi)啟云臺(tái)紅外攝像頭自動(dòng)捕捉現(xiàn)場(chǎng)圖像，并將捕獲的視頻信號(hào)送入感知模塊。感知模塊首先將模擬的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后輸出至Wi―Fi線(xiàn)路接入器，之后以IP包的形式傳送給地面救援指揮車(chē)。

地面救援指揮中心根據(jù)實(shí)時(shí)的視頻信息，通過(guò)救援通信站向救援人員發(fā)出相應(yīng)的控制命令。當(dāng)救援人員與指揮車(chē)的距離大于背負(fù)站可通距離時(shí)，背負(fù)站自動(dòng)報(bào)警以提醒救援人員安裝固定通信站實(shí)現(xiàn)信號(hào)中繼，固定站除可實(shí)現(xiàn)中繼外還能實(shí)現(xiàn)云臺(tái)攝像頭控制、全程環(huán)境參數(shù)(瓦斯?jié)舛?、溫?的采集和人員定位功能；當(dāng)救援人員與固定站的距離大于背負(fù)站可通距離時(shí)，背負(fù)站自動(dòng)報(bào)警以提醒救援人員安裝固定站實(shí)現(xiàn)信號(hào)中繼，通過(guò)多個(gè)固定站的安裝形成無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，救援人員通過(guò)救援通信終端將實(shí)時(shí)的救援情況通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸回地面救援指揮車(chē)。這樣，地面救援指揮車(chē)就能通過(guò)井下的救援通信站采集和傳輸目標(biāo)區(qū)域的語(yǔ)音、視頻及圖像信息，及時(shí)了解巷道內(nèi)的災(zāi)害信息。

3　硬件設(shè)計(jì)

3.1　救援通信站

救援通信站分為固定通信站和背負(fù)式救援通信站，都是由Wi-Fi無(wú)線(xiàn)接入模塊、感知模塊、圖像處理模塊和電源組成，固定通信站增加了云臺(tái)和視頻采集模塊。其組成框圖如圖2所示：

(1)Wi-Fi通信模塊

wi―Fi通信模塊在GS1010芯片平臺(tái)上，采用IEEE802.11b／g技術(shù)，提供至少2Mb／s的通信帶寬，在滿(mǎn)足語(yǔ)音通話(huà)的同時(shí)，也能夠滿(mǎn)足視頻的傳輸要求。它能夠提供4路圖像和8路語(yǔ)音傳輸，每個(gè)無(wú)線(xiàn)通信節(jié)點(diǎn)的傳輸距離可以做到不小于500米。通過(guò)RSSI技術(shù)，它能夠?qū)崿F(xiàn)人員定位功能，其準(zhǔn)確度可以達(dá)到10m以?xún)?nèi)。

Wi-Fi芯片GSl010是以?xún)蓚€(gè)經(jīng)典ARM7微控制器為內(nèi)核的32位“ARM射頻SoC(ARM無(wú)線(xiàn)片上系統(tǒng))”。將兩個(gè)ARM7 32位微處理器、384k閃存、224k SRAM多種電路、A／D、RTC和802.11無(wú)線(xiàn)芯片等集成到一只非常小的QFN封裝微型單芯片中，實(shí)現(xiàn)Wi-Fi系統(tǒng)的單片機(jī)化、無(wú)線(xiàn)化、微型化。該芯片功耗非常低。GS1010能夠確保在一節(jié)AA電池供電下有長(zhǎng)達(dá)5～10年的使用時(shí)間。GS1010芯片內(nèi)部框圖如圖3所示：

(2)視頻采集模塊

視頻采集模塊采用紅外線(xiàn)防爆攝像機(jī)，其采用Sony機(jī)芯，水平清晰度為420電視線(xiàn)，紅外照射距離為25m，最低照度為0，能夠提供彩色圖片，同時(shí)增加機(jī)殼、鏡頭防護(hù)和本安電路。

(3)感知模塊

感知模塊主要由瓦斯、濕度、溫度等環(huán)境傳感器和基于達(dá)芬奇技術(shù)的新型數(shù)字媒體處理器組成。環(huán)境傳感器是在常規(guī)傳感器的基礎(chǔ)上增加一個(gè)基于IEEE802.15.4(Zigbee)技術(shù)的無(wú)線(xiàn)適配器。新型數(shù)字媒體處理器能夠?qū)φZ(yǔ)音和圖像進(jìn)行處理，對(duì)于語(yǔ)音主要采取將模擬話(huà)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字話(huà)的形式，通過(guò)IP數(shù)據(jù)包進(jìn)行語(yǔ)音傳輸；對(duì)于圖像主要采取將模擬圖像快速轉(zhuǎn)化為數(shù)字圖像的形式，并在不影響圖像質(zhì)量的狀況下對(duì)其進(jìn)行至少5：1的壓縮，從而大大提高傳輸效能。

3.2　救援通信終端

救援通信終端包括通信模塊、感知模塊、耳麥和紅外防爆攝像頭，耳麥和紅外防爆攝像頭通過(guò)Zigbee技術(shù)進(jìn)行信息傳輸。救援人員將耳麥和紅外防爆攝像頭安裝在安全頭盔上，以便在完成救援工作的同時(shí)，能夠?qū)⒕仍畔鬟f給指揮中心。其組成框圖如圖4所示：

4　軟件設(shè)計(jì)

應(yīng)急通信系統(tǒng)的軟件主要包括2部分：救援指揮中心軟件、救援通信站的軟件。

救援指揮中心站可以由一臺(tái)便攜式筆記本電腦擔(dān)當(dāng)，中心站軟件的開(kāi)發(fā)平臺(tái)使用Windows下的Visual C++6.0。該軟件包括3大功能：其一，對(duì)從串口接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析和處理，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理，還有圖像的顯示；其二，通過(guò)串口給前端Wi-Fi設(shè)備發(fā)送控制命令，控制其工作方式；其三，鏈路信號(hào)質(zhì)量報(bào)警、環(huán)境參數(shù)報(bào)警等。

救援通信站的軟件采用u C／OS-112.76v作為底層平臺(tái)支持應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)。u C／OS-II是源碼公開(kāi)的實(shí)時(shí)內(nèi)核，專(zhuān)為嵌入式應(yīng)用設(shè)計(jì)，可用于各類(lèi)8位、16位和32位單片機(jī)或DSP，已經(jīng)在世界范圍內(nèi)得到廣泛使用。該軟件包括以下幾個(gè)功能：圖像和各種環(huán)境參數(shù)的采集、數(shù)據(jù)的發(fā)送和命令的接收、信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)、人員定位和節(jié)電。軟件流程如圖5所不。

應(yīng)急通信系統(tǒng)范文3

1 地鐵消防應(yīng)急通信的現(xiàn)狀

雖然在近些年來(lái)，地鐵的發(fā)展進(jìn)入到了一個(gè)高峰，這不僅是國(guó)家和城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的結(jié)果，同時(shí)也要?dú)w功于科學(xué)技術(shù)的大力推動(dòng)。就目前地鐵運(yùn)行當(dāng)中所出現(xiàn)的各種狀況來(lái)看，火災(zāi)是在地鐵當(dāng)中發(fā)生的頻率最高、次數(shù)最多、同時(shí)也是引發(fā)后果最嚴(yán)重的一種災(zāi)害。這是由于地鐵本身就處于一個(gè)較為封閉的空間當(dāng)中，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)的時(shí)候，受災(zāi)人員并不能夠快速有序的撤離火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)。歸根結(jié)底是由于地鐵當(dāng)中的應(yīng)急通信狀況不容樂(lè)觀，本身在地鐵內(nèi)部就沒(méi)有較為有效的照明系統(tǒng)，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)所有的電力供應(yīng)都會(huì)立刻停止以防巨大的損失和火災(zāi)的不可控發(fā)展。然而在這個(gè)時(shí)候人們往往需要依靠指示燈和照明燈，但是它的能力是有限的。就目前所發(fā)生的火災(zāi)來(lái)看，地鐵通信設(shè)備故障是災(zāi)害發(fā)生的主要原因。本身在發(fā)生事故時(shí)，這種系統(tǒng)是能夠隨時(shí)的轉(zhuǎn)換成為應(yīng)急系統(tǒng)的，也就是說(shuō)如果地鐵的信號(hào)系統(tǒng)突然發(fā)生故障，那么地鐵的運(yùn)行設(shè)備就應(yīng)當(dāng)自動(dòng)的設(shè)置成為停止功能。但是在如今地鐵的應(yīng)急通信系統(tǒng)的建設(shè)和平時(shí)運(yùn)行當(dāng)中，由于原有的公安通信系統(tǒng)可以應(yīng)對(duì)規(guī)模較小的火災(zāi)，導(dǎo)致工作人員對(duì)于應(yīng)急通信的管理和維修在觀念上就缺乏重視。這是不利于維護(hù)地鐵安全運(yùn)行的，一旦發(fā)生大型的火災(zāi)很容易會(huì)造成巨大的損失。因而就目前地鐵的消防應(yīng)急通信的現(xiàn)狀來(lái)看，還需要工作人員在觀念和設(shè)備維護(hù)上給予足夠的關(guān)注度。

2 地鐵消防應(yīng)急通信存在的問(wèn)題

在目前的地鐵發(fā)展當(dāng)中，消防通信已經(jīng)成為了公安通信的一個(gè)重要的分支。而且在近年來(lái)為了提高公安干警們?cè)诠ぷ骱蛨?zhí)勤當(dāng)中的快速反應(yīng)的能力，已經(jīng)有許多不同類(lèi)型的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)融入到了地鐵的消防應(yīng)急系統(tǒng)當(dāng)中。但是就目前地鐵消防應(yīng)急系統(tǒng)的發(fā)展而言，僅僅是能夠應(yīng)對(duì)和解決小范圍的火災(zāi)，一旦發(fā)生大型火災(zāi)時(shí)則沒(méi)有了完善的系統(tǒng)運(yùn)作。在發(fā)生大型火災(zāi)時(shí)，火勢(shì)的蔓延較快，如果又恰好是在人員流動(dòng)的高峰，那么對(duì)于人員的及時(shí)疏散和滅火的行為都需要有著指揮和調(diào)度的系統(tǒng)。但是有兩種情況會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)有的常規(guī)的消防網(wǎng)絡(luò)停止工作和中斷。一個(gè)就是在隧道、區(qū)間通道和站廳的多處收發(fā)的裝置受到損害，這些是沒(méi)有備用的設(shè)備可以用來(lái)作為代替和調(diào)節(jié)的。另一個(gè)就是在火災(zāi)發(fā)生和蔓延的過(guò)程當(dāng)中所導(dǎo)致的在通信線(xiàn)路當(dāng)中出現(xiàn)的一些物理性和化學(xué)性的反應(yīng)。這是會(huì)導(dǎo)致局部的聯(lián)絡(luò)出現(xiàn)癱瘓的情況。這些問(wèn)題的發(fā)生一是由于在設(shè)置和安排地鐵的消防應(yīng)急系統(tǒng)時(shí)，設(shè)計(jì)者和施工者并沒(méi)有全面的考慮到多種火情發(fā)生所需要的不同通信系統(tǒng)。況且在封閉空間當(dāng)中的火災(zāi)發(fā)展并不能夠?yàn)槿怂刂疲蚨绻O(shè)備管理和維修人員在事前沒(méi)有對(duì)相關(guān)的應(yīng)急系統(tǒng)的連接性進(jìn)行及時(shí)的檢查和疏通，是很容易擴(kuò)大火災(zāi)傷害的。因而具體到人這一方面，地鐵工作者的專(zhuān)業(yè)技術(shù)不夠全面以及地鐵管理的規(guī)章制度不夠完善也是導(dǎo)致在發(fā)生火災(zāi)時(shí)消防應(yīng)急通信系統(tǒng)無(wú)法及時(shí)發(fā)揮作用的一大重要因素。所以說(shuō)在地鐵消防應(yīng)急通信當(dāng)中，不僅有設(shè)備失修和系統(tǒng)安排不當(dāng)?shù)脑?，也有人力不能夠及時(shí)修復(fù)和檢測(cè)的原因。

3 解決問(wèn)題的技術(shù)方案

在地鐵方面專(zhuān)用的通信系統(tǒng)是包括站內(nèi)、站間行車(chē)、監(jiān)視系統(tǒng)、軌旁電話(huà)以及廣播和許多無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)的。因而在發(fā)生火災(zāi)時(shí)既可以由那些非工作人員直接撥打消防電話(huà)，也可以由站內(nèi)的工作人員將實(shí)際情況報(bào)告給地鐵的控制中心，而后再由控制中心當(dāng)中的人員與消防隊(duì)取得聯(lián)系。采用地鐵專(zhuān)用的通信系統(tǒng)可以及時(shí)告知在火災(zāi)附近的車(chē)輛，促使它們及時(shí)撤出或者是停止運(yùn)行，這樣可以有效避免損失。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)的地點(diǎn)或者是火勢(shì)較大時(shí)，地鐵的站廳、隧道或者是通道當(dāng)中的無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)可能會(huì)遭到破壞和損毀，在這種情況下就需要及時(shí)的去啟動(dòng)應(yīng)急的輸入和輸出接口的設(shè)備，它可以有效的恢復(fù)被破壞的現(xiàn)場(chǎng)通信。此時(shí)主要是有兩種方式，一種是作為分基站的那些備用的設(shè)備，雖然它們并不能夠移動(dòng)，但是在平時(shí)卻能夠得到正常的維護(hù)和管理，在當(dāng)時(shí)突發(fā)狀況下也是能夠及時(shí)開(kāi)通的。另外一種則是由消防指揮部門(mén)進(jìn)行移動(dòng)性的指揮和管理，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況的改變及時(shí)的決定通信系統(tǒng)的連接點(diǎn)。雖然這種方式相比于其他會(huì)有一些耗時(shí)，但是卻能夠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的情況靈活改變，可以及時(shí)恢復(fù)通信系統(tǒng)的可靠性。對(duì)于那些大型的火災(zāi)來(lái)說(shuō)，可以在消防車(chē)當(dāng)中就設(shè)立那種便攜的移動(dòng)式的基站，在車(chē)內(nèi)的工作人員可以負(fù)責(zé)與地下各站取得及時(shí)的聯(lián)系，并且也可以將地下的情況及時(shí)的傳送給公安部門(mén)或者是消防部門(mén)的系統(tǒng)監(jiān)控中心。而且由于地下的各個(gè)同播站可以同時(shí)支持多個(gè)移動(dòng)設(shè)備，因而在各個(gè)站點(diǎn)或者是單獨(dú)活動(dòng)的工作和消防人員，可以及時(shí)向地面的工作人員及時(shí)報(bào)告地下火勢(shì)發(fā)展以及通信系統(tǒng)的運(yùn)作狀況。因而采用無(wú)線(xiàn)集群這種通信系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)聯(lián)網(wǎng)，這樣就可以隨時(shí)報(bào)告地下的人員和車(chē)輛運(yùn)行狀況，從而也就可以在最大程度上減少火災(zāi)帶來(lái)的損失。

應(yīng)急通信系統(tǒng)范文4

關(guān)鍵詞:公安系統(tǒng)；天地一體化；應(yīng)急通信；衛(wèi)星通信

0引言

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)和科技高速發(fā)展的情況下，傳統(tǒng)應(yīng)急通信系統(tǒng)已不能滿(mǎn)足新形勢(shì)下公安部門(mén)對(duì)突發(fā)事件實(shí)時(shí)性、精控性的應(yīng)急指揮要求。公安應(yīng)急通信作為公安應(yīng)急指揮工作的重要內(nèi)容，不僅是當(dāng)前通信領(lǐng)域關(guān)注的問(wèn)題，而且越來(lái)越受到政府、公安部門(mén)的高度重視。目前國(guó)內(nèi)公安應(yīng)急通信的建設(shè)和利用已有了長(zhǎng)足的發(fā)展，衛(wèi)星、微波、短波、計(jì)算機(jī)通信、移動(dòng)通信等系統(tǒng)和設(shè)施均在此領(lǐng)域使用，但面對(duì)實(shí)戰(zhàn)需求還存在一些問(wèn)題，特別是如何避免突發(fā)事件情況下應(yīng)急通信中斷和癱瘓問(wèn)題。因此，迫切需要采取一定的技術(shù)，有效地解決公安部門(mén)在全面應(yīng)對(duì)突發(fā)事件活動(dòng)中所遇到的通信問(wèn)題。隨著航天航空技術(shù)的發(fā)展，以及空間網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)急通信和軍事通信中的發(fā)展優(yōu)勢(shì)，具有強(qiáng)大信息支持能力的天地一體化網(wǎng)絡(luò)逐漸成為公安部門(mén)解決應(yīng)急通信問(wèn)題的一個(gè)重要手段，也是我國(guó)公安體系應(yīng)急指揮發(fā)展的一個(gè)重要方向。

1公安應(yīng)急通信系統(tǒng)

公安應(yīng)急通信系統(tǒng)是指公安部門(mén)在應(yīng)對(duì)突發(fā)事件時(shí)用于應(yīng)急指揮的通信系統(tǒng)。由于突發(fā)事件具有時(shí)間、地點(diǎn)和環(huán)境等的不確定性，通信要求容量也不確定，因而，應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)要有高度的機(jī)動(dòng)性和靈活性，能適合惡劣環(huán)境并具有很強(qiáng)的抗水抗干擾能力。與日常通信系統(tǒng)的主要區(qū)別體現(xiàn)在四個(gè)方面：（1）在組網(wǎng)能力上，應(yīng)急系統(tǒng)采用自組網(wǎng)，具有自動(dòng)路由選擇、系統(tǒng)參數(shù)無(wú)線(xiàn)下載等，并能與其他部門(mén)的應(yīng)急通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通；日常系統(tǒng)采用固定網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。?）在頻率使用上，應(yīng)急通信很難確定，公安應(yīng)急通信系統(tǒng)應(yīng)具有頻率感知能力；日常系統(tǒng)只需提前規(guī)劃，不經(jīng)常更換。（3）在基站鏈路方面，應(yīng)急通信以無(wú)線(xiàn)通信為主，有線(xiàn)通信為輔；日常系統(tǒng)則相反，以有線(xiàn)通信為主，無(wú)線(xiàn)通信為輔。（4）在供電方式方面，應(yīng)急通信以大容量移動(dòng)電源為主；日常系統(tǒng)以市電為主、電池為輔。公安應(yīng)急通信網(wǎng)的主要業(yè)務(wù)包括：現(xiàn)場(chǎng)受災(zāi)情況圖象和數(shù)據(jù)采集、GPS定位、保密通訊、語(yǔ)音調(diào)度、多媒體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)播，并具備應(yīng)有的特殊功能，如在一些突發(fā)事件現(xiàn)場(chǎng)，特別是與反恐有關(guān)的突發(fā)事件現(xiàn)場(chǎng)，要屏蔽外界通信干擾并確保警員之間的安全可靠通信。目前，公安部門(mén)在應(yīng)急通信指揮保障工作時(shí)，現(xiàn)有的公安應(yīng)急通信系統(tǒng)還存在一些問(wèn)題[1]。多種應(yīng)急通信系統(tǒng)之間因缺少協(xié)調(diào)性，導(dǎo)致跨行業(yè)間及公安系統(tǒng)部門(mén)之間缺乏互聯(lián)互通能力，不利于部門(mén)聯(lián)動(dòng)和統(tǒng)一協(xié)調(diào)指揮；重大公共安全事發(fā)場(chǎng)所，可能由于基站受損造成通信能力大幅下降，甚至?xí)?dǎo)致通信的中斷和癱瘓；重大突發(fā)事件發(fā)生現(xiàn)場(chǎng)由于通信資源受限，信息傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性很難得到保證。因此，發(fā)展基于天地一體化的公安應(yīng)急通信系統(tǒng)很有必要。公安領(lǐng)域的應(yīng)急通信系統(tǒng)主要以應(yīng)急平,臺(tái)為核心，利用不同的接口協(xié)議將衛(wèi)星通信系統(tǒng)、導(dǎo)航定位系統(tǒng)、GIS系統(tǒng)和遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等融合為一個(gè)完善合理的應(yīng)急體系。

2天地一體化通信網(wǎng)絡(luò)

天地一體化通信網(wǎng)絡(luò)利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以地面通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)、以空間通信網(wǎng)絡(luò)為延伸，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、空間通信網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通，覆蓋海、陸、空自然空間，為?；㈥懟⒖栈吞旎黝?lèi)用戶(hù)的活動(dòng)提供信息保障。天地一體化通信網(wǎng)絡(luò)從物理形態(tài)上可分為空間通信網(wǎng)絡(luò)和地面通信網(wǎng)絡(luò)[2]，空間通信網(wǎng)絡(luò)包括天基和空基通信網(wǎng)絡(luò)及其所有的航天器，天基通信網(wǎng)絡(luò)由高空通信衛(wèi)星、信息獲取衛(wèi)星及導(dǎo)航衛(wèi)星組成；空基通信網(wǎng)絡(luò)主要包含利用臨近空間飛行器和各種無(wú)人偵察機(jī)等。地面通信網(wǎng)絡(luò)主要是指陸基通信網(wǎng)絡(luò)，有地面互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)組成的主干網(wǎng)絡(luò)和用戶(hù)接入網(wǎng)[3]天基通信網(wǎng)絡(luò)、空基通信網(wǎng)絡(luò)和陸基通信網(wǎng)絡(luò)可以獨(dú)立工作也可以相互聯(lián)通，構(gòu)成分層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，確保通信暢通;在陸基通信網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)可采用典型的網(wǎng)狀型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)互聯(lián)，也可通過(guò)天基網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程中繼，使區(qū)域覆蓋網(wǎng)絡(luò)接入骨干交換網(wǎng)[4]。天地一體化通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示圖1天地一體化通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(參見(jiàn)右欄)高空通信衛(wèi)星有高中低軌道，面對(duì)不同任務(wù)的衛(wèi)星。隨著地面移動(dòng)通信的發(fā)展，GEO高軌通信衛(wèi)星逐步成為空間通信網(wǎng)絡(luò)天基骨干網(wǎng)，提供覆蓋全球的高速數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。天基骨干網(wǎng)采用空間激光通信輔助傳統(tǒng)微波通信實(shí)現(xiàn)空間組網(wǎng)，提供100Gb/s量級(jí)的通信容量，具備空間網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇箽е貥?gòu)能力[5]。同時(shí)，地面關(guān)口站形成空間通信網(wǎng)絡(luò)地基骨干網(wǎng)。空間通信網(wǎng)絡(luò)通過(guò)這種雙骨干方式，為空中各種物理網(wǎng)絡(luò)提供靈活有效的互聯(lián)。同時(shí)，通過(guò)設(shè)立多個(gè)國(guó)際級(jí)天地一體化網(wǎng)絡(luò)互連節(jié)點(diǎn)，采用具備星第、星間通信能力的空間移動(dòng)通信系統(tǒng)作為高數(shù)據(jù)率傳輸?shù)闹鞲删W(wǎng)，各類(lèi)衛(wèi)星、地面固定、車(chē)載等應(yīng)用子網(wǎng)接入的方式，以避免地面龐大的路由信息對(duì)空間網(wǎng)絡(luò)的沖擊，以及屏蔽空間通信網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)性所可能帶來(lái)的地面網(wǎng)絡(luò)路由震蕩，實(shí)現(xiàn)空間網(wǎng)絡(luò)、地面互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)的互聯(lián)互通。天地一體化通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的最終目標(biāo)也就是實(shí)現(xiàn)多種功能平臺(tái)之間的數(shù)據(jù)融合與信息共享，并通過(guò)將用戶(hù)、應(yīng)用控制資源整合成一個(gè)有機(jī)整體，實(shí)現(xiàn)信息共享和統(tǒng)籌建設(shè)，以提高通信的容量和時(shí)效性，增強(qiáng)通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性和抗衰斷性。

3天地一體化公安應(yīng)急通信系統(tǒng)的構(gòu)建

本文提出的天地一體化公安應(yīng)急通信系統(tǒng)是利用衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)不受地理?xiàng)l件限制的特點(diǎn)，在突發(fā)事件場(chǎng)所地面?zhèn)鬏斁€(xiàn)路一時(shí)難以恢復(fù)的情況下，使用“動(dòng)中通”車(chē)載便攜衛(wèi)星系統(tǒng)，快速建立臨時(shí)衛(wèi)星傳輸通道，連接應(yīng)急通信車(chē)載基站系統(tǒng)或當(dāng)?shù)貍鬏斪钄嗟囊苿?dòng)基站系統(tǒng)，架起公安應(yīng)急指揮通信網(wǎng)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示，分為地面部分、空中部分和衛(wèi)星部分。圖2天地一體化公安應(yīng)急通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（參加下頁(yè)）地面部分在應(yīng)急通信時(shí)主要使用“動(dòng)中通”車(chē)載便攜衛(wèi)星系統(tǒng)，由地面衛(wèi)星站、“動(dòng)中通”衛(wèi)星通信車(chē)及衛(wèi)星便攜站組成?！皠?dòng)中通”衛(wèi)星通信車(chē)在快速行進(jìn)中，車(chē)載衛(wèi)星天線(xiàn)始終對(duì)準(zhǔn)地球同步通信衛(wèi)星，在地球同步通信衛(wèi)星與地面衛(wèi)星站之間構(gòu)建雙向鏈路的衛(wèi)星通信，以達(dá)到實(shí)時(shí)、不間斷與其他地面站進(jìn)行圖像、語(yǔ)音、數(shù)據(jù)的衛(wèi)星通信雙向傳輸，實(shí)現(xiàn)對(duì)衛(wèi)星實(shí)時(shí)跟蹤。同時(shí)通過(guò)靜止通信衛(wèi)星，將多媒體數(shù)據(jù)連接到省廳或公安部，并通過(guò)雙向?qū)＞€(xiàn)傳播網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)雙向?qū)崟r(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控并具有召開(kāi)電視電話(huà)會(huì)議功能。地面衛(wèi)星站通過(guò)北斗導(dǎo)航衛(wèi)星通信系統(tǒng)與“動(dòng)中通”車(chē)載衛(wèi)星系統(tǒng)及衛(wèi)星便攜站實(shí)現(xiàn)雙向通信。衛(wèi)星便攜站是可移動(dòng)的地面衛(wèi)星站，由通信分系統(tǒng)、音視頻分系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制分系統(tǒng)、供電分系統(tǒng)、站控分系統(tǒng)、輔助分系統(tǒng)組成。高精度的手動(dòng)衛(wèi)星天線(xiàn)拆裝簡(jiǎn)單，對(duì)星快速，可在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)通信功能和承載業(yè)務(wù)與“動(dòng)中通”車(chē)載衛(wèi)星系統(tǒng)相同[6]?？罩胁糠钟膳R近空間飛行器和各種無(wú)人偵察機(jī)攜帶通信載荷作為一個(gè)空中基站完成突發(fā)事件區(qū)域的通信小區(qū)覆蓋。突發(fā)事件區(qū)域的通信終端除了使用D2D通信之外，更多的是完成傳統(tǒng)的通信功能。在地面基站被摧毀的情況下，臨近空間飛行器或無(wú)人機(jī)飛上天空成為一個(gè)空中基站為突發(fā)事件區(qū)域提供通信服務(wù)。天基部分通過(guò)若干同步軌道通信與中繼衛(wèi)星組成天基骨干網(wǎng)，完成臨近空間飛行器和各種無(wú)人偵察機(jī)與北斗衛(wèi)星之間的通信，可以不依賴(lài)地面網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立運(yùn)行。由于短時(shí)間內(nèi)無(wú)法確定突發(fā)事件區(qū)域周邊地面基站是否受損或者受損程度如何，為了避免二次災(zāi)害破壞系統(tǒng)中的地面基站導(dǎo)致的應(yīng)急通信系統(tǒng)癱瘓，臨近空間飛行器或無(wú)人機(jī)作為通信中繼站與衛(wèi)星進(jìn)行通信，不與災(zāi)區(qū)周?chē)孛婊具M(jìn)行中繼。中繼通信分為空中中繼通信和衛(wèi)星中繼通信。

空中中繼的優(yōu)勢(shì)在于，多架無(wú)人機(jī)編隊(duì)飛行時(shí)，作為簇首的偵察無(wú)人機(jī)或中繼無(wú)人機(jī)通過(guò)空地信道接入地面基站網(wǎng)絡(luò)，或通過(guò)空天信道接入通信衛(wèi)星，提供無(wú)人機(jī)業(yè)務(wù)及飛行管理。不同無(wú)人機(jī)之間可以根據(jù)通信狀況輪流作為簇首，通信中繼平臺(tái)在編隊(duì)內(nèi)部選取，節(jié)約能源，提高通信質(zhì)量，延長(zhǎng)飛行時(shí)間?？罩衅脚_(tái)中繼通信是解決惡劣地形下無(wú)線(xiàn)通信的一種比較理想的通信手段，可以滿(mǎn)足公安系統(tǒng)的高移動(dòng)性和高數(shù)據(jù)速率。通常高空中繼平臺(tái)以衛(wèi)星作為中繼站轉(zhuǎn)發(fā)微波信號(hào)，上與太空衛(wèi)星，下與地面衛(wèi)星接口設(shè)備、衛(wèi)星控制設(shè)備以及多種無(wú)線(xiàn)終端構(gòu)成應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)，在多個(gè)地面站和空間站之間通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)地面和空間的“無(wú)縫”覆蓋[7]。高空平臺(tái)基站將無(wú)線(xiàn)基站安放在能長(zhǎng)時(shí)間停留在高空的無(wú)人機(jī)上，可以實(shí)現(xiàn)高移動(dòng)性和高數(shù)據(jù)速率。基站之間彼此通過(guò)光互連鏈路形成網(wǎng)絡(luò)，在其覆蓋的范圍內(nèi)，采用蜂窩網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行通信，然后通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)（文本、語(yǔ)音和多媒體等）傳輸，從而實(shí)現(xiàn)布有蜂窩網(wǎng)絡(luò)的災(zāi)區(qū)與后方公安指揮中心的信息互聯(lián)互通。高空基站實(shí)現(xiàn)了將蜂窩基站從地面移到升空高度在幾千米之外，覆蓋范圍廣泛，響應(yīng)迅速，能在應(yīng)急通信車(chē)不能到達(dá)區(qū)域迅速搶通網(wǎng)絡(luò)[8]，能解決因道路阻塞通信車(chē)輛無(wú)法快速抵達(dá)受災(zāi)區(qū)域的問(wèn)題。因而，在突發(fā)公共事件后，為保證災(zāi)區(qū)通信暢通，可以通過(guò)這種高空布放蜂窩基站來(lái)實(shí)現(xiàn)應(yīng)急的通信。將天地一體化應(yīng)用到公安應(yīng)急通信系統(tǒng)中可以解決由于大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)覆蓋失敗帶來(lái)的通信癱瘓問(wèn)題，能提供廣泛的、穩(wěn)定的通信服務(wù)。

4結(jié)束語(yǔ)

突發(fā)公共事件發(fā)生后可靠的應(yīng)急通信系統(tǒng)能夠使公安指揮人員及時(shí)、準(zhǔn)確和不間斷地了解現(xiàn)場(chǎng)情況，并快速展開(kāi)應(yīng)急救援。因此，公安應(yīng)急通信系統(tǒng)對(duì)于大幅度地提高公安工作的業(yè)務(wù)水平和辦事效率、減少事件造成的人員傷亡及經(jīng)濟(jì)損失具有重要意義。隨著國(guó)內(nèi)遙感、北斗導(dǎo)航、通信衛(wèi)星等天基基礎(chǔ)設(shè)施的高速增長(zhǎng)，天地一體化通信網(wǎng)將在政策引導(dǎo)和新技術(shù)推動(dòng)下，得以實(shí)現(xiàn)。本文以先進(jìn)成熟的衛(wèi)星通信技術(shù)作為應(yīng)急的天基通信技術(shù)，以地面的“動(dòng)中通”車(chē)載便攜衛(wèi)星系統(tǒng)作為地面應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建天地一體化應(yīng)急通信體系，從而保證突發(fā)公共事件中的公安人員、受災(zāi)人員的互聯(lián)互通，為制定應(yīng)急預(yù)案提供通信保障。

參考文獻(xiàn)

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應(yīng)急通信系統(tǒng)范文5

關(guān)鍵詞：中繼器；視頻服務(wù)器；服務(wù)器

中圖分類(lèi)號(hào)：TN917.61文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

引言：

無(wú)線(xiàn)通信的優(yōu)點(diǎn)在于它不受線(xiàn)纜約束，不受時(shí)間和地點(diǎn)限制，只要在無(wú)線(xiàn)信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)都可自由通信。在搶險(xiǎn)救援中具有相當(dāng)大的靈活性和機(jī)動(dòng)性。目前無(wú)線(xiàn)救援通信系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)受到廣泛觀注，并開(kāi)始規(guī)模裝備。但是在煤礦井下巷道條件復(fù)雜，線(xiàn)路彎曲多變的環(huán)境下，無(wú)線(xiàn)救援通信均采用了多級(jí)接力中繼傳輸?shù)姆绞浇鉀Q傳輸距離和彎道問(wèn)題。但這樣的使用導(dǎo)致嚴(yán)重的通信帶寬衰減和傳輸延時(shí)問(wèn)題，這主要由于無(wú)線(xiàn)通信本身機(jī)制導(dǎo)致的。要實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、視頻和數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸，就必須保證通信鏈路滿(mǎn)足一定的通信帶寬，因此無(wú)線(xiàn)中繼的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)受到很大的限制。目前國(guó)內(nèi)成熟的救援無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中繼節(jié)點(diǎn)數(shù)在5到10個(gè)間。要保證系統(tǒng)具有最大的傳輸距離，合理利用無(wú)線(xiàn)鏈路的帶寬資源就顯得尤為重要。

1．系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖及通信特征

應(yīng)急救援無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)一般由通信基站、無(wú)線(xiàn)中繼器、手機(jī)、視頻服務(wù)器和多參傳感器等組成。一個(gè)完善的多級(jí)救援指揮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。地面通信基站一般利用有線(xiàn)方式（采用加強(qiáng)型臨時(shí)光纖或其它通信電纜）與井下通信基站連接，這段通信鏈路的通信能力較強(qiáng)，帶寬大,傳輸穩(wěn)定。井下通信基站通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式接入無(wú)線(xiàn)中繼器，無(wú)線(xiàn)中繼器以接力的方式逐級(jí)向前方延伸，直至救援現(xiàn)場(chǎng)，這條無(wú)線(xiàn)鏈路受中繼器個(gè)數(shù)、距離和環(huán)境條件的影響很大，通信穩(wěn)定性較差，最終有效帶寬較小。

圖1應(yīng)急救援無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

在通常情況下，地面指揮基地和井下指揮基地如果需要實(shí)時(shí)了解前方救援現(xiàn)場(chǎng)的視頻情況，需要各自與視頻服務(wù)器建立一個(gè)數(shù)據(jù)通信連接，這樣在無(wú)線(xiàn)通信鏈路上將會(huì)出現(xiàn)兩條傳輸內(nèi)容相同的數(shù)據(jù)流（如圖2所示），而且他們占用的帶寬流量相當(dāng)大，至少在128Kbps以上，這對(duì)于本就相當(dāng)緊張的無(wú)線(xiàn)帶寬來(lái)說(shuō)無(wú)疑是一種巨大的浪費(fèi)，嚴(yán)重影響視頻圖像傳輸?shù)馁|(zhì)量和效果，導(dǎo)致手機(jī)語(yǔ)音通話(huà)不流暢。

圖2一般情況下的視頻數(shù)據(jù)流 圖3情況下的視頻數(shù)據(jù)流

2．網(wǎng)絡(luò)帶寬優(yōu)化解決方案

為避免多個(gè)用戶(hù)端同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)無(wú)線(xiàn)通信鏈路上的通信設(shè)備數(shù)據(jù)、重復(fù)占用帶寬資源，結(jié)合系統(tǒng)鏈路通信特征，我們?cè)诰轮笓]中心使用服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)的方案來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，如圖3所示。服務(wù)器安裝在井下防爆計(jì)算機(jī)上，系統(tǒng)啟動(dòng)后，服務(wù)器單獨(dú)與無(wú)線(xiàn)鏈路上的視頻服務(wù)器建立一條實(shí)時(shí)的視頻通信連接，用戶(hù)端需要監(jiān)視畫(huà)面時(shí)，只需與服務(wù)器建立連接即可，服務(wù)器將收到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給用戶(hù)端。

網(wǎng)絡(luò)鏈路上環(huán)境參數(shù)檢測(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸一般采用向指定用戶(hù)端的方式進(jìn)行。這種情況下，如果沒(méi)有數(shù)據(jù)服務(wù)器或服務(wù)器，數(shù)據(jù)檢測(cè)與顯示就只支持一個(gè)用戶(hù)端，要保證多個(gè)用戶(hù)端能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)救援環(huán)境參數(shù)，同樣也可采用數(shù)據(jù)服務(wù)器的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3．服務(wù)器實(shí)現(xiàn)原理和方法

視頻服務(wù)器的功能是從攝像頭采集視頻數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)h.264或mpeg等方式進(jìn)行壓縮編碼,生成視頻流。該視頻流可以在視頻服務(wù)器本地存儲(chǔ)，供以后導(dǎo)出播放；也可通過(guò)實(shí)時(shí)流協(xié)議RTSP（Real Time Streaming Protocol）協(xié)議進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸。RTSP是應(yīng)用層協(xié)議,與RTP（ Real-time Transport Protocol）和RTCP（RTP Control Ptotocol）一起設(shè)計(jì)來(lái)完成流式服務(wù)，它將流式媒體數(shù)據(jù)可控制的通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)接脩?hù)端。

服務(wù)器提供用戶(hù)端與被端的一個(gè)中轉(zhuǎn)通道。對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)，服務(wù)器可以被看作是一個(gè)實(shí)際存在的服務(wù)器，用戶(hù)無(wú)需了解其數(shù)據(jù)的來(lái)源及中轉(zhuǎn)過(guò)程，實(shí)際視頻服務(wù)器對(duì)用戶(hù)端是不可見(jiàn)的。對(duì)服務(wù)器來(lái)說(shuō)，它一方面要扮演服務(wù)器的功能，另一方面又要扮演用戶(hù)端的功能。用戶(hù)、服務(wù)器及被端三的者的通信連接關(guān)系如圖4所示。

圖4 通信連接關(guān)系圖

4．軟件處理流程

服務(wù)器軟件一般采用執(zhí)行效高、擴(kuò)展性和一致性較好的高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)，最常用的是C++。操作系統(tǒng)采用windows或linux等實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)均可。軟件由主任務(wù)、服務(wù)器管理任務(wù)、視頻及數(shù)據(jù)客戶(hù)任務(wù)組成。各任務(wù)處理的基本流程框圖如圖5所示。主任務(wù)負(fù)責(zé)管理系統(tǒng)配置信息并創(chuàng)建客戶(hù)任務(wù)；客戶(hù)任務(wù)由視頻客戶(hù)和數(shù)據(jù)客戶(hù)組成，它們負(fù)責(zé)與實(shí)際的視頻設(shè)備和數(shù)據(jù)設(shè)備建立連接，獲取現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)并存放于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)緩存區(qū)；服務(wù)器管理任務(wù)偵聽(tīng)來(lái)自用戶(hù)端的連接請(qǐng)求，模擬服務(wù)器功能對(duì)其作出應(yīng)答，建立并維護(hù)數(shù)據(jù)連接，從緩存的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至各連接用戶(hù)。由于數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)了一次緩存處理，因此最終用戶(hù)端的數(shù)據(jù)會(huì)有一定的時(shí)延，但這個(gè)時(shí)延相當(dāng)小，通過(guò)合理同步機(jī)制可將時(shí)延減小至100ms以下，這種時(shí)延對(duì)救援指揮不會(huì)造成任何影響。

圖5 服務(wù)器軟件任務(wù)流程

5．結(jié)論

本方案已在無(wú)線(xiàn)救援通信系統(tǒng)中實(shí)際應(yīng)用，最終很好的解決了無(wú)線(xiàn)通信中視頻的多級(jí)多用戶(hù)實(shí)時(shí)傳輸問(wèn)題，保證了通信鏈路中語(yǔ)音與視頻同時(shí)順暢工作。

參考文獻(xiàn)：

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應(yīng)急通信系統(tǒng)范文6

      近年來(lái)全球范圍內(nèi)重大自然災(zāi)難頻繁：2004年印度洋大海嘯，2005年卡特里娜颶風(fēng)，2008年1月我國(guó)南方特大冰雪災(zāi)害，2008年“5·12”汶川大地震…。這些災(zāi)難的發(fā)生后通信中斷或癱瘓，導(dǎo)致救援延遲，造成重大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。加強(qiáng)應(yīng)急通信建設(shè)成為全球各國(guó)的共識(shí)，所謂應(yīng)急通信就是支持應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的通信，加強(qiáng)應(yīng)急通信建設(shè)首先要明確建設(shè)需求。 

1 應(yīng)急通信系統(tǒng)功能分析 

應(yīng)急通信不是單一的通信方式，它是針對(duì)不同類(lèi)型的應(yīng)急需求的一組通信方式。應(yīng)急是指就對(duì)緊急突發(fā)事件，也就是由誰(shuí)來(lái)應(yīng)對(duì)哪種突發(fā)事件，以及在突發(fā)事件的哪一個(gè)階段如何應(yīng)對(duì)這種突發(fā)事件。應(yīng)急所包含的因素有什么人，什么時(shí)間，什么類(lèi)型，什么程度和如何應(yīng)對(duì)等。實(shí)施應(yīng)急通信的主體是人，這里主要包括不同層級(jí)組織救援的領(lǐng)導(dǎo)者（指揮者），專(zhuān)業(yè)搶救人員，民眾；根據(jù)突發(fā)事件的發(fā)生過(guò)程、性質(zhì)和機(jī)理，可分為自然災(zāi)害、事故災(zāi)難、公共衛(wèi)生事件和社會(huì)安全事件等；各類(lèi)突發(fā)事件按照其性質(zhì)、嚴(yán)重用度、可控性和影響范圍可分為一般、較大、重大、特別重大四個(gè)級(jí)別；針對(duì)具體的突發(fā)事件過(guò)程和應(yīng)對(duì)方式又分為突發(fā)事件發(fā)生之前的監(jiān)視和預(yù)測(cè)、突發(fā)事件發(fā)生之后的搶救、突發(fā)事件事發(fā)生之后的恢復(fù)重建。由此可以看出，滿(mǎn)足應(yīng)急需求的通信系統(tǒng)應(yīng)該具備支持國(guó)家重大突發(fā)事件監(jiān)視和預(yù)測(cè)、支持地方發(fā)現(xiàn)和處理突發(fā)事件、支持災(zāi)區(qū)最高指揮員實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)指揮、支持現(xiàn)場(chǎng)搶救、支持災(zāi)區(qū)群眾對(duì)外通信等功能。 

2 突發(fā)事件發(fā)生之前對(duì)于應(yīng)急通信的需求 

事先監(jiān)視和預(yù)測(cè)突發(fā)事件，盡可提前發(fā)出可能發(fā)生突發(fā)事件的預(yù)測(cè)，盡快發(fā)現(xiàn)和證明災(zāi)害已經(jīng)發(fā)生。對(duì)于地震、水災(zāi)、火災(zāi)、疫情、恐怖事件等重大突發(fā)事件發(fā)生之前，用于支持國(guó)家重大突發(fā)事件監(jiān)視和預(yù)測(cè)應(yīng)急通信系統(tǒng)，主要通過(guò)國(guó)家縱向管理各級(jí)政府監(jiān)視和測(cè)量本轄區(qū)是否發(fā)生了突發(fā)事件，政府各個(gè)職能部門(mén)橫向管理，監(jiān)視和測(cè)量相關(guān)職能力面是否發(fā)生了突發(fā)事件。對(duì)于地方性的刑事案件、政治動(dòng)亂、恐怖事件等突發(fā)事件發(fā)生之前，用于支持地方多發(fā)突發(fā)事件的日常應(yīng)對(duì)監(jiān)視和預(yù)測(cè)通信系統(tǒng)，主要通過(guò)轄區(qū)獨(dú)立管理或與相信區(qū)域協(xié)調(diào)配合，利用固定電話(huà)、傳真，移動(dòng)電話(huà)等完成報(bào)警、處警業(yè)務(wù)。上述兩類(lèi)系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)業(yè)務(wù)量大，質(zhì)量要求高，且要求保密性強(qiáng)。 

3 突發(fā)事件發(fā)生之后支持搶救工作的應(yīng)急通信需求 

突發(fā)事件發(fā)生之后的首先是搶救，搶救工作需要廣泛的協(xié)作、是一種相對(duì)短期的、高強(qiáng)的群體工作，此時(shí)應(yīng)急通信系統(tǒng)主要滿(mǎn)足支持支持災(zāi)區(qū)最高指揮員實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)指揮、現(xiàn)場(chǎng)搶救、現(xiàn)場(chǎng)情況轉(zhuǎn)播、災(zāi)區(qū)群眾自救和呼救和災(zāi)區(qū)群眾對(duì)外通信的需求。應(yīng)急通信系統(tǒng)應(yīng)能夠?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)開(kāi)設(shè)的指揮所提供固定電話(huà)、會(huì)議電視、圖像等業(yè)務(wù)，滿(mǎn)足最高指揮員對(duì)整個(gè)災(zāi)區(qū)搶救力量的指揮，同是能夠與中央及附近的政府、部隊(duì)保持聯(lián)絡(luò)；為各搶救群體提供移動(dòng)電話(huà)業(yè)務(wù)，用于現(xiàn)場(chǎng)搶救領(lǐng)導(dǎo)與協(xié)調(diào)；根據(jù)需要將軍區(qū)現(xiàn)場(chǎng)情況及實(shí)況或通過(guò)錄像向外轉(zhuǎn)播；滿(mǎn)足災(zāi)區(qū)群眾發(fā)送呼救信號(hào)和對(duì)外聯(lián)絡(luò)的需求。 

4 突發(fā)事件發(fā)生之后支持恢復(fù)重建工作的應(yīng)急通信需求 

突發(fā)事件之后，在解決了受災(zāi)群眾的基本溫飽之后，將轉(zhuǎn)入恢復(fù)重建工作。在恢復(fù)重建初期，部分外地支援力量還需繼續(xù)在災(zāi)區(qū)開(kāi)展工作，此時(shí)仍然需要部分應(yīng)急通信系統(tǒng)支持。在復(fù)重建初中后期，主要依靠本地自力更生，原有公用通信系統(tǒng)得到恢復(fù)，可心滿(mǎn)足支持災(zāi)區(qū)的恢復(fù)遠(yuǎn)建工作，這時(shí)不再需要應(yīng)急通信系統(tǒng)。 

5 不同突發(fā)事件對(duì)應(yīng)急通信需求