应急系统方案.doc

应急通讯“最后一公里”解决方案一、项目概述应急突发事件具有地点、时间上的不确定性，因此无线通信方式是解决现场应急通讯的主要手段。各种无线通信方式由于频段不同而具备各自的特性，导致不同通讯方式在通讯距离、绕射能力、建设成本、操作难度等方面有很大的不同，因此不同通讯手段有着明显的优缺点，根据现场实际情况，综合采用多种手段，固定站与移动站合理分配，点、面结合是解决应急通信“最后一公里”的合理有效手段。二、设计思路应用需求应急通讯“最后一公里”主要是解决应急现场信息交互以及现场与指挥中心之间命令上传下达的问题，因此在应急事件处置时有两种方式因此在应急事件处置时主要解决两方面的需求：1、第一代应急通讯方式，指挥中心同现场人员直接进行信息交互，目前较为可行的是建立中继站进行语音通信实现现场最基本的语音通信；2、第二代应急通讯方式，数据通讯实现现场音视频、数据等的交互。随着现场应急处置的要求越来越高，基本的语音应经越来越满足不了应急通信的需求，现场，视频回传、视频会商、指挥调度等IP业务内容也要求越来越多。丰富的现场数据可帮助现指挥中心更为直观的了解现场状况，已作出更为准确的决策指令。在应急处置现场设立临时指挥部，对应急现场进行指挥以及信息汇总，指挥中心同临时指挥部之间进行信息沟通，分级进行信息处理，可支持多媒体数据交互，现场业务处理，现场视频采集回传，移动会商等功能。此类方式相对灵活，并且具有高效的信息处理能力，目前多数应急处置采取此类方式进行，符合现在应急处置对数据业务交互的要求。两种业务形态均可借助现有的变电站通信光纤网络将数据回传，充分利用现有资源。同时在因地形等原因导致变电站通信光纤网络无法使用的情况下，可借助便携式卫星站快速搭建现场指挥部，实现现场信息的上传下达。三、解决建设方案3.1 大区制语音通信系统架构利用无线中继覆盖范围广的特点（理论值约30公里），临时搭建覆盖大面积的语音通信网络，进而满足指挥中心同现场人员直接沟通的需求。电力拥有完善、健壮的内部光纤网络，在不发生骨干线路中断的情况下，网络可通达至各乡镇。借助此网络，在邻近变电站架设临时对讲中继站，借助变电站光纤网络与指挥中心进行语音通信。大区制语音通信可实现基本的大范围内的语音通信，但是此类方式为无差别区域覆盖，因此在具体事故地点覆盖情况不能得到有效保障，很有可能存在盲区，同时因仅有两个信道用于语音通信，在使用时需进行有效的管理。特点：仅具有语音或短报文信息交互能力，不具备数据、视频交互能力。但简单实用，适合在脱网情况下大面积人员语音对讲协调指挥应用。 “最后一公里”解决方案从技术上需落实的有两个方面：1、 网络通信问题。需建立应急指挥中心与应急处置现场之间的网络传输通道。2、现场的通信覆盖以及应急业务。处置现场也是一个区域范围，因此整个区域内需实现网络通信。鉴于终端的通用性原则，小范围内的区域覆盖可采用大功率WIFI实现覆盖，当通信距离较远时，可通过超短波无线通信技术实现短距离的无线延伸，在通过WIFI实现另一区域内的无线覆盖。IP联网基站结构如下图所示：IP联网的目的： a 扩大覆盖范围 b多点不同频率系统互联3.2 移动现场数据通讯方式系统介绍通过架设现场临时指挥部，以指挥部为中心，实现信息的上传下达、现场指挥管理。此类方式在多个应急处置事件中得到实践检验，有着具体事发点位覆盖能力优秀、部署灵活的特点。结合目前电力业务应用，利用卫星、公网3G以及变电站供电所通信光纤等网络资源，结合区域热点覆盖技术，以便携卫星、移动智能交互平台、单兵通信终端等便携式设备构建移动随行应急视频会商平台，短时间内实现处置现场与各级应急指挥中心之间的应急通信保障工作。同时在变电站通信光纤通道受损或变电站网络不可达临时现场指挥部的情况下，可借助便携式卫星站打通回传网络通道。3.2.1 系统构成移动现场通信方式建设主要包含三个方面：回传通道、现场信号覆盖、业务应用。 回传通道变电站供电所通信光纤通道覆盖范围广、可提供通道容量大、网络稳定，可最为移动现场通信的主回传通道。在变电站供电所网络无法或者很难实现到达现场的情况下，可利用建设费用相对较小、使用组织灵活的便携卫星站做为当前应急通信回传通道进行有效补充。通过超短波通信或者无线自组网系统等手段，可实现将供电所有线光纤通信资源快速搭建至应急处置现场，为现场应急处置各项业务提供稳定的通道保障。 现场信号覆盖现场信号覆盖在目前有着成熟且丰富的选择，WIFI 、4G LTE、集群、微波等无线宽带技术均可实现应急现场的信号覆盖。根据各种通讯手段通讯距离、系统开放性、造价成本等综合因素考虑， WiFi、340M超短波通讯是目前应用最广、效果最好的两种手段。WiFi技术作为通用且广泛使用的无线通信技术具有带宽大、兼容设备多样等优点，并可结合现有应急体系，兼容现有应急应用的多种终端设备如野战户外电脑、手持智能终端、平板智能终端，最大化保护现有物资装备投资，减少新增设备成本。340M/390MHz超短波无线通信的方式，可实现一个点对点或者点对多点的IP透传网络，可用来提升临时指挥部与突发事件现场之间的宽带无线传输距离。系统作为私有专网，在一定范围内（320公里内）形成一个310Mbps的无线网络，安全性高且部署快速，大大拓展无线传输的距离。在远端现场，一方面可利用背负终端台直接进行数据回传，同时可对背负终端增加现场无线热点覆盖功能，以覆盖直径约100米左右的范围，实现对远距离应急现场的网络覆盖。 业务应用回传通道、现场信号覆盖等网络环境的建设，为通讯业务应用提供了良好的技术保障。有效的通讯业务应用，可系统化的解决现场不同层级之间通讯的需求，大大提高现场应急抢修的效率。利用目前建设完成的随行应急视频会商平台的管理及应用功能，依托现场的覆盖及回传数据网络，迅速将指挥权限与管理功能进行授权，以构建现场移动指挥中心，并可与中心指挥中心进行交互与协同。可实现应急现场的IP集群通信、单兵视频回传、GPS人员定位监控、基于GIS的态势调拨等丰富的本地应急指挥与处置功能，以此为中心组织现场应用，即可高效的完成现场通讯指挥，又能有效的节省成本。无线语音中继可作为现场业务通信的补充手段，为现场应急处置提供基本的语音通信保障。3.2.2 构成模块移动现场通信方式需具备灵活、稳定、便携性强的特点，因此建议将各个设备模块化搭建，以满足不同规模及应急处置环境的需要。主要模块分为大功率无线中继单元主要模块分为远程无线中继单元、便携式随行应急视频会商平台、无线中继覆盖覆盖单元、现场单兵采集单元、便携集群通信单元、供电保障单元及其他扩展单元模块。同时可配备部分VSAT便携卫星站、便携式多功能通信箱以组建卫星通道作为备用的回传补充。各功能模块为便携式户外应用设计，携带方便、操作简单且相对独立，以提高稳定性，可迅速根据功能需要随意组合，以满足不同场景下现场应急处置需要。a) 便携式卫星站便携式卫星站为应急指挥现场保障单元提供特殊情况下的卫星通道保障。便携卫星站可基于VSAT卫星进行宽带回传，其采用目前成熟可靠的1.2m天线，天线内部预置亚洲四号等常用卫星的卫星参数，可实现一键对星，方便现场快速准确的完成寻星、对星、建立卫星通道的整个过程。也可采用海事卫星进行300k左右的数据回传，解决小规模的数据回传需要，也可解决数字集群语音通信组网的通信回传需要。b) 便携式多功能通信箱便携式多功能通信箱内部包含与便携卫星站连接的卫星通信设备、3G网络设备、无线WIFI接入设备，同时备有UPS电源，为临时指挥部搭建提供整个的网络支撑。整个通信箱设备采用智能化设置，开机即可运行无需再次配置，实现了快速的传输通道搭建，同时采用高功率WIFI覆盖设备，确保了近距离的有效可靠的区域覆盖。a) 大功率无线中继单元大规模无线中继单元为连接变电站通信光纤网络的设备，可将变电站内的网络资源，借助无线通道抵达现场指挥中心。单元包含两部分：变电站全向发射端、现场移动接收端。每部分主要包含大功率无线传输设备、网络设备、野外通信线缆等。在应急处置时，除应急现场处置队伍之外，再分拨一批人员抵达变电站搭建发射主站。b) 便携式随行应急视频会商平台移动指挥中心功能与管理权限，终端为户外三防设计、自带GPS定位、3G回传通道，是一个可机动部署的随行应急视频会商平台，具备丰富的现场通信调度功能、远程视频会商、视频回传、现场办公、态势标绘协同、资源调拨等功能。c) 无线中继覆盖单元d) 为保证网络的通用性，现场覆盖主要采取大功率WIFI实现现场近距离网络覆盖。当终端超出现场覆盖距离时，可采用无限中继方式实现远距离传输。目前可采用的远程无线中心单元可采用两种方式进行搭建： 超短波无线通信 MESH无线自组网两种通信方式均可提供宽带通信，均可为满足应急处置现场各项通信业务的需求。超短波无线通信频率一般为300M频段，具有优良的抗干扰性和绕射能力，可支持多跳中继，带宽衰减小，可用于应急处置现场与供电所距离较近时使用；MESH无线自组网一般为2.4GHz/5.8GHz，支持多跳中继，带宽衰减较大，可用于应急处置现场与供电所距离较远时使用。根据现场实际情况，两种通信方式均可远距离的通信通道搭建，可根据实际情况进行选择配置。超短波无线通讯系统通过340M/390MHz超短波无线通信的方式，实现一个点对点或者点对多点的IP透传网络，可用来提升便携卫星应急通信保障系统与突发事件现场之间的宽带无线传输距离。系统作为私有专网，在一定范围内（320公里内）形成一个310Mbps的无线网络，安全性高且部署快速，同时背负终端之间可进行无线中继，可大大拓展无线传输的距离。针对失去公网通信现场快速建立应急通信保障较为方便有效。e) 现场单兵采集单元现场单兵系统根据现场指挥人员、一线操作人员等使用角色不同，语音对讲、视频采集等使用的功能不同，室内、室外等使用环境不同，区别配备：l 中心管理员需具备功能全面的终端，强调视频的查看，人员的控制等功能，配备较大屏幕，操作灵活；l 普通人员可采用简化版终端，重点突出语音集群对讲功能，并可支持腰挂，解放双手作业；l 可根据现场不同使用需要配备各种其他专用单兵终端，以解决对应急现场的天、地各方面，多角度的视频监控。现场单兵采集单元可借助抢修人员手机等现有移动终端进行使用。通过安装专业的调度软件，可实现现场应急处置音视频通信、GPS定位等通信需求。同时可借助无人机等多种形态的专用终端，实现对现场状况宽角度、大范围、精细化的信息采集。l所有终端视频可统一汇集与展示，能直接被中心用户调用与通信，并具备与其他各级指挥中心单兵终端通信的能力。示意图如下：f) 便携集群通信单元应急处置时，可利用箱式或单兵背负式便携数字集群中继台快速在应急现场搭建一个数字集群通信网络，覆盖范围310km，可有效解决现场人员的语音通信指挥与通信保障能力，同时可通过中继组网方式与中心进行互联，实现指挥中心对现场的全域通信调度能力。集群覆盖示意图：在变电站通信光纤网络不可达的情况下，可采用卫星模块作为主回传通道：c) 便携式卫星站便携式卫星站为应急指挥现场保障单元提供特殊情况下的卫星通道保障。便携卫星站可基于VSAT卫星进行宽带回传，其采用目前成熟可靠的1.2m天线，天线内部预置亚洲四号等常用卫星的卫星参数，可实现一键对星，方便现场快速准确的完成寻星、对星、建立卫星通道的整个过程。也可采用海事卫星进行300k左右的数据回传，解决小规模的数据回传需要，也可解决数字集群语音通信组网的通信回传需要。d) 便携式多功能通信箱便携式多功能通信箱内部包含与便携卫星站连接的卫星通信设备、3G网络设备、无线WIFI接入设备，同时备有UPS电源，为临时指挥部搭建提供整个的网络支撑。整个通信箱设备采用智能化设置，开机即可运行无需再次配置，实现了快速的传输通道搭建，同时采用高功率WIFI覆盖设备，确保了近距离的有效可靠的区域覆盖。3.3海事卫星电话及北斗短报文终端 其他通信方式除以上两种相对系统化的通信方式之外，目前还可采用有一些常规有效的点对点通信方式，可灵活的进行部署补充。手持及便携式卫星电话可满足县域一线人员现场灾情速报以及指令下达等紧急通话的需求，另外北斗短报文系统也可用于现场的简短文字灾情汇报。点对点的通信手段因体积小巧、使用简单、通道稳定，可第一时间内将现场资讯传回中心。隧道通信单元但其无业务管理能力以及昂贵的资费昂贵，可作为系统外的技术支撑，灵活配备。地下变电站、线缆隧道等公网通信无法覆盖的区域，由于截面不均，隧道管线走向复杂，一般的无线对讲设备使用也受到诸多的限制