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林业森林火灾是林业的重大灾害,会给森林资源造成巨大的危害,给人民生命财产带来不可估量的损失,对陆地生态系统造成破坏。而森林防火的工作就是保护森林资源、维护生态安全、保障林业可持续发展、促进社会和谐稳定的一项重要性公益事业和基础事业,因此,森林防火在林业可持续发展中尤为重要。由于林区内地广人稀,有线通信、移动电话等通信方式有局限性,为了保障林区防火工作的需要,需要建设森林防火的专业通信系统。无线通信系统是保障森林防火指挥部门组织指挥和管理的基本手段,也是确保森林防火指挥部门完成防火扑火任务的重要条件[1]。
无线通信系统传输距离远、抗毁性强以及可快速部署等特点,在突发事件发生时可提供强有力的通信保障。例如2008年5月12日,四川汶川发生8级地震,汶川等多个县级重灾区公网通信系统全面阻断,抢险救援人员通过无线通信设备实现人员调度指挥[2]。随着技术的不断发展,国家也确定了无线通信的数字化进程。
森林防火数字无线通信系统建设的整体思路如下:
构建超短波、短波、卫星通信等多种系统相互补充的无线音视频通信平台;构建统一调度指挥平台——统一规划、统一建设、统一调度指挥,保障日常防火需要;构建应急通信指挥平台——在扑火现场以应急通信车和便携式通信设备快速搭建前方指挥中心,即可建立与后方指挥中心的信息通道,又可同前方通信盲区以便携通信设备组成的临时通信网进行互联互通[3]。
1 系统组成
林业数字无线通信网主要包括超短波通信网、短波通信网、卫星通信系统和应急通信保障车几个方面,为森林防火提供了多种通信手段。超短波通信网为日常预防工作提供可靠的通信保障;在扑火应急方面超短波通信网结合便携通信设备、卫星设备和应急通信保障车可迅速在火场组建起以火场前指为中心的应急通信网络。系统应用框图如图1所示。
图1 超短波无线通信网
2 超短波通信网建设
2.1 数字同播系统
2.1.1 数字同播系统介绍
随着无线通信专网技术的不断发展,为解决日益增长的着专业无线通信用户的需求和日益枯竭的频谱资源之间的矛盾,新一代数字标准应运而生。基于数字技术标准的同播系统实现了模拟向数字的平滑过渡,从根本上解决互联互通及数字加密的困扰问题;尽可能保持了模拟系统原有的特色及使用习惯,发挥数字产品的优势,更能满足用户的需求[4]。
(1) 数字同播系统采用12.5 kHz TDMA双时隙,相对模拟大大提高了频谱利用率,缓解了频率资源紧张的局面;
(2) 数字同播系统采用大区制,建网成本低;
(3) 数字话音,抗干扰能力强,语音质量更好;
(4) GPS功能,终端有GPS定位功能,数字同播系统可实现GPS调度管理功能,对林业用户特别是扑火队员在紧急情况下更能保障其重大生命财产安全。
数字同播系统是为满足森林防火对专网通信的需要,解决用户从模拟向数字过渡的一种很好的专网通信解决方案。为了更好的切合林区应用,数字同播系统将充分利用并沿着集中式系统和分布式系统的混合组网,有线链路和无线链路的混合组网以及模拟模式和数字模式的混合组网方向发展。
2.1.2 林业数字同播系统解决方案
林区日常预防工作是林区为单位开展工作,需独立运行的通信网络;火场应急无线通信强调统一指挥、步调一致,要求具有调度指挥功能的多级通信网络。所以适合森林防火的应急无线通信网应该是在日常预防工作以县(林场)级为单位能独立通信,在有扑火任务时能立刻根据实际需要组建从火场到火场分前指、火场总前指的多级通信网络。
本方案设计了以县(林场)为单位组建数字同播系统网络,并在县林业局设置调度指挥中心,这是森林防火应急无线通信系统的骨干网络;在省、地市到县分别组建省?地市级、地市?县级的数字同播网络。省?地市级数字同播网通过调度管理平台分别同各地市?县级数字同播网络互联;各地市?县级数字同播网同样通过调度管理平台同各县(林场级)数字同播网络互联,实现了省、地市到县(林场)的行政级调度指挥网络。根据省、地市、县(林场)等地的自然条件不同,在省?地市、地市?县级的数字同播网络采用有线链路(比如E1、光纤等);在县(林场)级的数字同播网络采用无线链路(比如网络电台、网桥、微波等)。
数字同播网组网示意图如图2所示。
图2 省、市、县三级数字同播组网图
在火场应急通信保障上以县(林场)级数字同播网络为骨干构建火场分级调度指挥无线通信网络。一般分为三级通信网络,一级通信网为以背负式中转台、背负式电台和对讲机等组成的扑火队专用通信网络;二级通信网为以火场分前指便携基站与临时中继站、应急通信保障车和背负式中转台组成的火场前指同扑火队进行联络组成的火场通信网;三级通信网是火场总前指通过县(林场)级数字同播网络与各火场分前指便携基站组成的调度指挥网。一、二级通信网络通过背负式中转台与前指便携基站与临时中继站、应急通信保障车等实现组网联通;二、三级网络通过便携基站同数字同播基站实现组网联通;三级网络通过数字同播网可实现与后方指挥中心的组网互联。
2.2 无线链路系统
2.2.1 无线链路种类
数字同播系统基站互联可通过有线IP(专线、E1、光纤等)和无线IP链路解决,满足数字超短波数字同播系统需要的无线IP链路包括网络电台、网桥、微波和卫星。
2.2.2 无线链路比较
无线链路比较见表1。
上述表格仅列举一般情况下的技术参数,不完全概括所有设备和情况。
2.3 数字超短波便携通信设备
2.3.1 便携式设备介绍
背负式中转台主要应用于应急火场组建火场一级通信网络,可快速方便的在火场以扑火队为单位组建临时通信网。
(1) 支持数字和模拟两种模式,能兼容现有常规模拟系统,保证模拟产品向数字产品平滑过渡;
(2) 支持多种呼叫方式,包括个呼、组呼、全呼、紧急呼叫;
(3) 具备北斗/GPS定位功能;
(4) 灵活组网,支持数字与模拟系统互联互通,能与固定基站组网中继,也能单独组网中继;
(5) 适应野外作业,防尘、防潮、防震、防雨淋等特性;
(6) 具备良好的 便携性。
便携基站主要应用于应急火场组建火场二级通信网络,在火场分前指非常适用此设备,可围绕各火场分前指组建应急通信网,即可方便的实现一、二级网的联通,也可实现与火场三级通信网(火场总前指)的接入。
支持数字和模拟两种模式,能兼容现有常规模拟系统,保证模拟产品向数字产品平滑过渡;支持多种呼叫方式,包括个呼、组呼、全呼、紧急呼叫;具备GPS定位功能;灵活组网,支持数字与模拟常规互联互通,能与固定基站组网中继,也能单独组网中继;适应野外作业,防尘、防潮、防震、防雨淋等特性;具备良好的便携性。
2.3.2 便携式设备组网应用
便携式设备应用示意图如图3所示。
图3 便携式设备组网图
背负式设备应用示意图如图4所示。
图4 背负式设备组网图
3 无线视频传输系统
3.1 系统介绍
视频技术应用到森林防火工作中是提升森林防火工作水平的重要手段,对扩大监控范围、及时发现、及时扑救和提高指挥保障能力具有重大意义。
林业视频应用主要在几个方面:
森林防火指挥中心视频会议指挥调度;火场实时无线视频传输;遥控摄像监测林火。
下面重点介绍依靠超短波通信网络实现的火场实时无线视频传输系统。
无线视频图传系统采用的是COFDM调制技术,是目前世界上最先进的和最具发展潜力的调制技术,可在非视距条件下进行有效传输,COFDM技术对噪声和干扰有着很好的免疫力,绕射和穿透遮挡物是其核心技术;在无线视频传输领域有着广泛的应用[5]。
采用COFDM技术的无线视频传输系统,具有良好的非视距传输和高速移动传输性能,能提供高质量的实时图像和声音。通过车载或便携式设备可灵活、迅速地将现场实况声像直接传输或通过转发台,经有线(光纤、网络)或无线(卫星、微波、网桥等)链路回传至指挥中心。
3.2 无线视频传输解决方案
本文介绍的无线视频传输系统采用先进的COFDM调制技术,非常适合在森林防火中应用。传输系统包括三部分设备,分别是视频采集设备、车载接收/发射设备或便携综合监控指挥平台设备、基站接收/发射设备。
视频采集设备一般是背负式的便携设备,由单兵背负进行火场视频实时采集,是前方的音视频采集发射设备,将采集的图像发送到车载接收设备活便携综合监控指挥平台;
车载接收/发射设备是配备在应急通信保障车上设备,火场视频可经过车载接收设备接收,并通过发射设备或卫星、无线链路等设备发送到后方;便携综合监控指挥平台是适合于部署在前指或火场前方的便携式设备,可在火场前方实现视频监控指挥,也可以配置在应急通信保障车上;
基站接收/发射设备用于建设转发台,组建专用的视频传输网络。
便携综合监控指挥平台设备是一款可与视频采集设备一起配备的便携设备,可单独携带也可配备到应急通信车上,使用方便。
本文提出的视频解决方案是依靠超短波基站建设视频传输网络,即利用超短波基站覆盖,在基站加设基站接收机,通过超短波网络无线链路将视频图像回传至后方指挥中心。
4 应急通信保障车
4.1 应急通信保障车建设目标
应急通信车即应急通信系统示意图如图5所示,其必须满足以下几个基本要求:
小型化,这里的小型化并不是针对常规状态下的应急通信系统。常规情况下,系统是大区制的、广泛覆盖的,基站设备复杂,功能完善,可以满足工作要求。在特殊情况下,诸如地震、洪水、雪灾等破坏性的自然灾害面前,基础设施部分或全部受损,这时的应急通信设备需要具有小型化的特点,以便迅速运输、快速布设、节约能源;
快速布设,作为专用专网应急通信系统,应该具有能够快速布设的特点。
图5 应急通信系统示意图
节能型,由于某些应急场合电力供应不健全,完全依靠电池供电会带来诸多问题。因此,应急系统应该尽可能地节省电源,满足系统长时间、稳定的工作;
移动性,指挥调度中心可以随时接入到应急系统中。指挥调度中心可以达到指挥调度车辆、飞机,小到笔记本电脑、PDA等移动设备,利用无线链路远程监控整个系统;
简单易操作,应急通信系统要求设备简单、易操作、易维护,能够快速的建立、部署、组网。操作界面友好、直观,硬件系统连接端口越少越好。所有接口标准化、模块化,并能兼容现有的各种通信系统[6]。
同时,据GA/T528?2005《公安车载应急通信系统技术规范 》要求,省市级应急通信车除包含语音、视频、供电等子系统外,还应包含卫星通信、公网通信等系统,实现现场的音视频指挥调度以及与后方指挥中心的信息共享。
4.2 林业应急通信保障车
综合通信指挥车如图6所示。
5 无线通信技术在贵州林业的应用
根据贵州省地理环境和林区分布,结合现有的网络资源,贵州省的数字无线通信系统采取三级网络结构。在贵州省9个市(州、地)、89个县(市、区、特区)、10个省厅直属单位及省森林防火办公室共109个单位建设数字基站123个,以满足贵州省林业森林防火无线通信的需求。
图6 综合通信指挥车
数字无线通信网络的建设以省市县三级调度管理中心为系统架构:建成了从贵州省林业厅到各市州林业局的数字超短波通信网;建成了从市州林业局到其所属县林业局的数字超短波通信网;建成了从县林业局到下属林场、林区的数字超短波通信网。
平时各个县林业局独立管理自己的人员,实现人员的到岗查询、巡护联络以及信息的及时汇报,在发生火情的时候,可联动各个县或是各个市州单位进行统一的调度指挥。由于贵州省林业范围广,环境复杂,通过补充的移动中继台、背负式中继台、应急通信包、车载台等设备解决了基础通信网络存在的信号盲区问题。项目建成后,贵州省森林火灾预防、监测和扑救指挥综合能力将得到了显著提高。
6 结 论
随着无线通信技术的发展,专网通信解决了森林防火“听得清、看得见”问题,在森林防火上应用集音视频为一体的综合调度指挥应急无线通信网是必然趋势,合理的应用解决方案可为森林防火工作的预防、监控和扑火提供可靠的通信保障。
参考文献
[1] 周俊亮,张连生,肖非.我国森林防火无线通信的现状及今后的工作思考[J].森林防 火,2004(3):35?36.
[2] 孙玉.应急通信技术总体框架讨论[M].北京:人民邮电出版社,2009.
[3] 张伟,赵建伟,崔晓菲.如何搞好森林防火应急通信保障[J].森林防火,2011(1):53?56.
[4] 国家森林防火指挥部办公室.国家森林防火指挥部办公室关于做好超短波对讲机专用频率落实工作的通知[M].北京:国家森林防火指挥部办公室,2012.
[5] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局GB20815?2006视频安防监控数字录像设备[S].北京:中国标准出版社,2006.
本刊讯(《中国医药导报》记者 王伟特约记者 齐祖宏杨俊涛樊新生)记者日前从河南省南阳市卫生局获悉,2011年,该市卫生工作将重点提升公共卫生服务保障能力,进一步促进该市卫生事业健康、稳定、快速发展。
该市完善新农合统筹补偿方案,扩大门诊统筹覆盖面,探索按病种付费改革试点,提高基层医疗机构补偿比例,将急性白血病、先天性心脏病两类疾病6个病种的农村参合儿童全部纳入提高重大疾病保障水平的范围。完成精神病医院1号病房楼和8个社区卫生服务中心等建设任务。加快农运会医疗应急中心建设等项目的扩建步伐,启动多项新城区综合医院、社区卫生服务网络规划项目。
今年,该市中心医院将完成信息化管理建设任务,实施门诊病房“一卡通”;其他三级医院和二级医院也将逐步完成信息化建设任务;同时,完成市级数据中心建设、市级卫生应急决策指挥平台、居民健康档案区域信息平台建设和乡村医生电脑操作培训,实现新农合“一卡通”、儿童规划免疫信息化管理,推进卫生管理的科学化、信息化。
抓好项目建设,夯实发展基础。该市以实施国债项目和“五年百亿工程”为突破口,抓好“三院一所两中心”等基本卫生建设项目。2011年争取1~2所县级医院、3~4所县级卫生监督所、3~4个县级医疗急救指挥中心、2~4所中心乡镇卫生院、225所国债村卫生室和河南省全科医师临床培训基地建设项目。吸引境内外资本到南阳开办综合性或特色专科医疗机构,壮大南阳医疗卫生资源。
据了解,今年该市将围绕第二轮医院等级评审工作,以创建“优质医院”和“优质护理服务示范工程”为载体,按照“科研带动发展,高精尖设备上水平,十个到位防纠纷、加强管理出效益、提高效率一卡通、信息管理上档次、单病种收费惠民生、临床路径把环节、惠民利民聚人心、文化建设树形象”的要求,抓好“十个落实”,确保“十个到位”,切实保证医疗安全,提高病人医疗感受。全市卫生系统将为南阳经济社会发展提供健康保障,为促进南阳卫生事业跨越发展做出新的更大的贡献。
为推动台州市综合交通应急指挥中心建设,加强信息化与交通的深度融合,台州市交通运输局成立了由黄继满局长担任组长的智慧交通建设领导小组,围绕实现交通行业监管、交通公共信息服务以及交通应急指挥的总体目标,积极探索台州市综合交通应急指挥中心的运营模式,大力推动综合交通公共信息的采集与共享,全面提高台州交通信息化建设水平。
公路路网运行监测与信息服务方面
公路网是台州市经济运行的主动脉,是综合运输体系的重要组成部分,是服务经济社会和人民群众安全便捷出行的重要基础设施。截止2015年底,全市拥有G15沈海、G15w常台、S28台金、S26诸永4条高速公路和G104国道京福线等13条普通国省道公路,公路网骨架基本形成。但由于缺乏有效获取公路网动态信息的机制和手段,无法开展路网运行状态准确评估预警,因此,提升路网监管和服务水平是当前一项紧迫任务。
2016年,台州市交通运输局与浙江高速信息合作建设台州公路路网运行监测与信息服务平台,目标为建立覆盖全市重要干线通道、易堵路段、高速收费站、特大桥梁、长大隧道、重要服务区和治超站的路网运行监测网络,可以初步掌握全市干线路网路况运行信息;积极推进高速路网、普通国省道路W和城区主干路网信息资源共享融合,全面开展全市干线公路网运行监测、突发事件应急处置与出行信息服务工作。
通过制作首张台州干线路网工作简图,整合各节点监控视频、高速出入口、关键路段卡口、公路治超点检测、第三方路况等数据资源,以12328交通运输监督服务热线为平台,共享高速交警、地方交警、路政养护安全巡查等事件信息,通过多种方式实现路网运行状态实时,并综合分析路网运行历史数据,实现路网拥堵预警研判、市域交通量统计分析等功能。
道路运输行业监管方面
2016年,市道路运输管理局通过综合监管平台网络改造与公众服务平台硬件建设、DLP大屏幕显示系统与数字会议系统建设,完善了台州市道路运输智能指挥管理平台的硬件系统,通过推广应用省局在温州成功试点的道路运输行业综合监管平台,建设了市、县两级综合监管中心。县级综合监管中心通过综合监管平台,发现行业中存在的问题、研判问题、生成工单,进而纳入综合监管平台的工单流转体系,形成了问题发现、处置等环节的闭环管理。市级监管中心通过监管平台,监管各县市区综合监管中心问题处置和工单流转情况,协调解决县市区无法解决的其他问题。通过县市两级的通力合作,全年共发现 22674个问题,生成工单4693个,研判后关闭工单17593个,待处理 388个;发现工单逾期1470个。
通过综合监管平台加强道路运输行业事中和事后监管的基础上,台州市交通运输局牵头组织建设了道路运输行业安全监测系统,包括“两客一危”日常安全管理子系统、安全隐患排查整改和监管处置子系统、安全风险评估和考核子系统、GPS数据展示和视频整合子系统,以系统建设为抓手,建立健全了道路运输企业安全隐患定期自查自纠和评价机制、安全监测重点防范工作机制、安全态势定期评估机制,进一步落实了企业主体责任,实现了安全隐患排查标准化和系统化,推动了行业安全监管工作的便捷化,创新了安全监管模式,改善了政企互动,从源头上加强了行业安全的事前监管,得到了省局领导的高度肯定,并确定市道路运输管理局作为实施省运管局安全管理子系统的试点单位。
通过以上几个项目的建设,初步构建了台州市道路运输重点行业的事前、事中和事后全方位监管体系,进一步落实了道路运输管理相关法律法规,响应了省局综合监管工作要求,实现了管理机制和手段的创新,提升了行业监管能力。
在建工程质量安全及进度督查方面
2016年是“十三五”开局之年,市委市政府以“历史性任务”高度部署综合交通发展。全市交通战线提振“五年抓头年”的拼劲和闯劲,奋起担当,以提标杆、补短板、争进位的担当意识和攻坚姿态,全力下好开局之年先手棋。为确保全年工作落实,市交通运输局制订交通重点工作“挂图会战”实施方案,制作交通建设投资统计表、重大项目前期工作作战图等,标示工作完成进度、节点推进时限、各地速率对比,挂图上墙,按月更新。
为了更好响应“挂图会战”实施方案,有效监测全市交通在建工程的质量安全及项目推进情况,及时把握项目推进过程中存在的问题。以省第一测绘院天地图为基础,建设台州市交通工程(在建和规划)项目空间地理信息系统,通过整合卫星图片、无人机航拍、全景扫描、倾斜摄影、规划设计图纸等数据资源,提高市交通运输局对全市综合交通在建工程的进度监测水平与项目督查能力。
另外,台州市交通建设工程“智慧质监”系统以台州市交通工程质量安全监督站已经建设和实施的信息系统为基础,结合市质监站业务流程、工作开展需求,利用现有的信息资源,采用移动互联网、数据采集挖掘以及通讯技术实现现有信息系统的整合,促进市质监站工作人员管理能力和服务的提高。
继续深入研究,完善强化
2017年,台州市交通运输局将继续研究台州市综合交通应急指挥中心的运营模式,在组织机构、人员配备、经费保障上争取有新突破,进一步完善指挥中心相关职能,争取在安全应急、行业管理和便民服务方面发挥更大的作用。
赵玉亭说,“近年来,我市着力深化医改,努力推进基本公共卫生服务均等化,使百姓看得起病,看得好病。”他向记者提供了一组数字:2009年以来,南阳市医改累计投入资金50亿元,新增医疗卫生基础设施建设项目266个。2012年,新农合参合人数达797.72万人,参合率99.52%,免费为城乡居民提供建立健康档案等12项基本公共卫生服务,全市186个乡镇卫生院和5532个村卫生室全部实行基本药物零差率销售。这些数字换来的是百姓“病有所医”,基本实现了“小病不出村,一般疾病不出乡,大病不出市”的目标。“幸福来自居民的切实感受,源于居民的健康需求。围绕民生,服务民生,提升居民健康水平,是卫生工作的主要任务。”赵玉亭说。
着力加强基层卫生服务体系建设,使居民有处看病。实施全科医生培训基地、儿童医院、市第十人民医院(口腔医院)建设项目,规划建设市中心医院新区医院和市肿瘤医院、市三院、市九院、市骨科医院迁建项目。加快县级综合医院、中医院、卫生监督所和120急救指挥中心项目建设。实施县级医院服务能力倍增计划,重点提升县级医院治疗重大疾病的能力,引导优质医疗资源下沉,带动基层服务能力提升。加强乡镇卫生院、村卫生室建设与管理,深入推进乡村卫生一体化管理,夯实基层卫生网络基础。加强社区卫生服务体系建设,不断扩大社区卫生服务覆盖面,积极创建省级示范社区卫生服务中心,打造“15分钟就医圈”。
赵玉亭说,新农合人均筹资水平提高到340元,参合率保持在97%以上。推进了新农合支付制度改革,扩大按病种付费范围,在全市所有县级公立医院和市直26家医院全面实施新农合按病种付费,涵盖的病种数不少于40个,遏制医药费用不合理上涨。科学合理制订新农合报销补偿方案,实施即时结报。
【关键词】 卫星通信 应急保障 系统组网 业务应用
一、引言
电力是直接关系国计民生的重要基础行业,电力通信网承载着电网调度自动化、市场化运营、信息化管理等多种重要业务,对电网发展有着重要作用。随着地球环境变化和电网规模扩大,遇到突况如地震、冰冻、洪涝等重大自然灾害时,电力设施、通信网络往往遭受到严重破坏甚至毁坏,致使电力生产瘫痪。这时需要建立一种应急通信平台,实时传递现场信息,为后方指挥调度提供安全、可靠、准确的通信保障,从而快速恢复电力生产业务,保证生活、生产上用电。
卫星通信对外部环境依赖性小,具有覆盖面积广、通信距离远、部署机动灵活、不易受地质灾害影响等特点,特别适合于应急、救援通信,成为电力系统应急保障的首要选择。
二、应急卫星通信系统
卫星通信是以人造地球卫星为中继站,使地球上各个通信站之间实现通信,可实现点对点、点对多点(星状网)、多点对多点(网状网)通信。
针对应急事件的突发性、影响程度不确定性等情况,卫星通信由于自身特点,作为应急保障使用在消除通信孤岛方面有着重要的作用。
(1)系统结构灵活,反应迅速。仅需通过卫星建立链路,即可在覆盖区实现任意两点间通信,且满足各种装载平台(船载、车载、单兵背负)的快速部署,自身保障能力强。
(2)独立成网,稳定可靠。卫星通信传输环节少,能在各种恶劣环境下高效运行工作,获得高质量的通信信号。
(3)支持多种业务传输,包括话音、数据、图像等,满足指挥调度、数据及视频采集、信息等各环节的需求。
根据应急通信的特点,一套完备的卫星应急通信系统应具有语音通信、数据通信、图像通信、图像采编及显示、电视会议、网络监控与管理等功能,图1为典型的卫星应急通信系统示意图。
在图1中,系统由一个地面站(主站)、一辆静中通、二辆动中通、两套便携站(包括单兵系统)、一辆指挥车组成。通过卫星链路传输平台,可快速实现现场灾情的应急保障,系统主要实现功能如下:(1)应急通信指挥车是一个功能完备的移动指挥中心,能够实现通信保障、指挥调度,图像采集传输等功能,在紧急突发事件现场保障通信指挥任务。(2)小型应急通信车应用于突发事件的应急处理、重大活动的通信保障、施工现场的通信支持。(3)便携站与单兵背负系统之间可实现单向视频、双向语音传输。单兵图传、数字集群等多种通信手段优势互补,使得以通信车为现场指挥中心的有效通信覆盖面积大幅增加。(4)采用动中通卫星通信天线,满足车辆无论在行驶中还是到达应急现场的任何时刻都能保持与后方指挥中心的通信畅通。(5)采用基于卫星通信的视频会议系统,通信车随时随地都可以和前方、后方建立视频会议,便于即时指挥。(6)基于北斗导航、定位、短报文功能的人员、车辆定位跟踪监控系统,使指挥人员随时掌握动态车辆位置和抢险人员分布情况。
目前普遍采用的VSAT卫星通信系统由主站、小站和卫星组成,主站使用大型天线,常用的Ku波段天线直径为1.2-8m,小站如便携站天线直径为0.3-2.4m。VSAT系统可以支持星状、网状等灵活组网,支持点对点或点对多点的通信功能,能够实现语音、视频、数据的双向传输。
三、应急通信在新疆电力中的应用
3.1 新疆电力应急通信组网需求
随着电网的发展,新疆电力通信网承载的业务逐年增多,目前已形成南、北疆分地域组网,卫星通信作为电力通信网的一部分,在新疆特殊的环境下,应急组网有着特别的需求:
(1)应急反应速度快。新疆地域辽阔,疆内各变电站通信站多处于戈壁或是自然环恶劣的地理位置,且相距较远,一旦发生严重的自然灾害(比如暴风雪、狂风沙等),有线电力通信网络中断或通信设备损害,灾区在一定程度上属于孤城的状态。所以建立快速的应急反应系统,在最短的时间对现场信息的实时采集、发送、反馈给指挥中心,将损失降到最低。(2)组网规模大,系统兼容性好。新疆地广人稀,为满足覆盖公司本部、13个地州及全疆各县级供电公司的应急需求,一次性建成应急网络不仅成本高,而且对运维人员要求高,难以实现。所以采取分阶段建设,优先对城区、重点区域进行覆盖,满足应急需求;后期系统扩容需考虑设备的兼容性和系统的统一管理,保证在现有网络基础上易于升级改造,做到维护简单,节约成本。(3)应急保障可靠性高。新疆地处高纬度,远离海洋,气温变化大,特别是冬、夏的极端天气不断地考验着新疆电力通信网的承载能力,对通信设备在恶劣天气下的可靠工作要求高。
3.2 应急通信业务应用
目前,新疆电力应急通信已完成主站系统建设,并配置1辆静中通通信车和2套便携站,通过亚洲四号卫星建立通道,链路租用带宽为2Mb/s、上下行共享。实际业务应用如下:(1)电话业务。车载站与便携站均配备有IAD设备,该设备提供了4个FXO接口以及4个FXS接口,可以通过交换机-FXO-FXS-电话机的方式进行用户线路的延伸,将远端应急现场的话机连接到公司总部行政交换机。在图2中,将车载站上电话机连接到其IAD设备的FXS口,并将便携站的IAD设备FXO用电缆连接本部大楼的行政交换机音频配线架上,并对两站的IAD设备做相应的配置,使相应的FXO、FXS之间一一对应(热线模式),这样相当与将远端电话直接接入了公司的电话交换机,可以直拨系统内电话,其原理类似于通过PCM设备所做的调度电话远程接入。(2)数据业务。将便携站的交换机和路由器通过网线与大楼内的楼层交换机进行连接,当两站之间建立起卫星信道后,车载站的数据终端通过主站交换机和路由器等设备接入公司的信息内网。同时,管理人员需要对车载站的数据网络地址进行统一规划,针对卫星网络与公司内网数据通信需要进行隔离,需在无线机房相应的路由器侧增加保密设备即可接入公司内网。(3)电视会议业务。车载站、卫星主站均需配置高清晰的H.323的视频会议终端和摄像头、MIC等设备,在IP网络连接已经建立的条件下,可以与其他H.323标准的MCU或视频会议终端建立连接,举行电视会议。在公司的应急指挥中心内配置相应的H.323 MCU和视频会议终端设备,即可实现与应急现场的视频会议通信。
3.3现有系统存在的问题及解决方案
新疆电力应急通信系统租用2M卫星链路,上、下行分配带宽各为1M,车载站采用的视频会议终端为Polytom 550,受于设备性能和带宽限制,车载系统与主站之间只能传输1路图像,远不能满足应急需求。鉴于后期扩容要求同时传输多路图像,解决方案有三种:
(1)方案一:增加前端图像合成设备
①方案优点:能将多路图像合成到一个画面中,在指挥中心大屏上可以同时显现。②方案缺点:图像解调只能是多路图像在一个画面中,不能够分离出单路图像。
(2)方案二:增加视频会议终端数量
①方案优点:在保证卫星上行带宽够用的情况下,增加视频会议终端数量,可以独立的将视频画面回传至主站。②方案缺点:增加视频会议终端需要增加相应配套的设备,如视频切换矩阵等。
(3)方案三:替换现有视频会议终端,改用多路视频编解码服务器,这样主站也需要配套更换设备。
(4)方案比较:为了全方位、多方面了解现场灾情,现场应急保障配置需要多个不同的信号源接入,方案三替换现有设备,后期接入与原系统设备不兼容,维护成本较高,不建议采用;方案一只需增加合成设备,对现有车载系统改造影响小,且投资成本低,能够满足基本需求,建议选择;但在考虑到成本资金充裕、扩容升级简单方便的情况下建议选择方案二。
四、结束语
卫星通信具有组网灵活快捷、无缝隙覆盖能力强、对距离不敏感等特点,其在抵抗地震、洪水等自然灾害方面比光缆、微波等具有更高的可靠性;未来随着电力通信业务需求增大,基于卫星通信宽带化、与其他通信网络(如信息内网、互联网)互联互通,实现业务综合化、接入手段多元化,建立多模式的通信保障指挥系统成为发展趋势。
参 考 文 献
[1]陈兆海.应急通信系统[M].电子工业出版社,2012.