關(guān)于林業(yè)無線通信的解決途徑

摘要：本建設(shè)方案將以當(dāng)前林業(yè)通信現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，在盡可能滿足林業(yè)救火現(xiàn)場(chǎng)通信指揮調(diào)度與平時(shí)全省范圍性會(huì)晤的要求而提出的一種數(shù)字超短波通信解決途徑。

關(guān)鍵詞：森林防火 現(xiàn)場(chǎng) 超短波通信 指揮調(diào)度

1 數(shù)字超短波系統(tǒng)在林業(yè)無線通訊中需求描述

1.1 森林火災(zāi)時(shí)通信狀況的描述 大規(guī)模森林火災(zāi)的基本情況一般如下：火場(chǎng)位于某林業(yè)局轄區(qū)，有多個(gè)較大火點(diǎn)，由于天氣干旱，氣溫高，撲救難度大，火場(chǎng)面積蔓延超過幾平方公里以上，現(xiàn)場(chǎng)撲救人員最高達(dá)到1000人以上，由林業(yè)直屬專業(yè)撲救隊(duì)、半專業(yè)隊(duì)、武警森林部隊(duì)、黨政干部、群眾和林場(chǎng)職工等、另有解放軍等外援部隊(duì)組成，現(xiàn)場(chǎng)共設(shè)一個(gè)前指、多個(gè)分前指，共計(jì)使用各類模擬通信定位設(shè)備（對(duì)講機(jī)、車臺(tái)、轉(zhuǎn)信臺(tái)、手持GPS儀、頭盔對(duì)講機(jī)）等，約超幾百臺(tái)套以上，由于火場(chǎng)集中，使用通信設(shè)備數(shù)量大、隊(duì)伍多、使用頻率集中，可用信道少，所以干擾嚴(yán)重，通信秩序差、盲區(qū)多，通信保障矛盾比較突出。

1.2 理想的撲火現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)結(jié)構(gòu)和描述 對(duì)于上述情況，考慮利用數(shù)字超短波網(wǎng)組建整個(gè)無線防火通訊系統(tǒng)，可分以下三級(jí)組網(wǎng)：

1.2.1 一級(jí)指揮網(wǎng)。一級(jí)指揮網(wǎng)由基指（總前指）與下轄各分前指、航站、后勤保障指揮部組成，總前指設(shè)在火場(chǎng)附近，主要領(lǐng)導(dǎo)分前指揮，基指在后方協(xié)調(diào)指揮。前指和基指通過超短波基站連通，衛(wèi)星和短波作為備份鏈路，一級(jí)網(wǎng)由固定和機(jī)動(dòng)基站混成組網(wǎng)，覆蓋全部火場(chǎng)和本地區(qū)大部份地域（考慮火場(chǎng)跨區(qū)的情況），一級(jí)網(wǎng)機(jī)動(dòng)網(wǎng)覆蓋范圍最大約1000平方公里。

1.2.2 二級(jí)指揮網(wǎng)。二級(jí)網(wǎng)通話組主要由現(xiàn)場(chǎng)機(jī)動(dòng)基站提供服務(wù)，服務(wù)半徑約10km-20km，每個(gè)機(jī)動(dòng)基站有2-4個(gè)信道，可提供無呼損服務(wù)并有信道機(jī)動(dòng)，備供增援部隊(duì)使用。二級(jí)指揮網(wǎng)用戶總數(shù)約100人（指揮部10臺(tái)，各撲救隊(duì)3臺(tái)，共100臺(tái)）左右，使用指揮手臺(tái)和車臺(tái)，全員具備GPS定位功能，在分前指也配有電子沙盤，隨時(shí)動(dòng)態(tài)顯示每個(gè)撲火隊(duì)的精確位置，通話中每人都有主叫顯示和位置同步顯示。

1.2.3 三級(jí)網(wǎng)。三級(jí)網(wǎng)由撲火隊(duì)長(zhǎng)-小隊(duì)長(zhǎng)-撲火隊(duì)員組成，使用單頻點(diǎn)脫網(wǎng)頻率，不進(jìn)一二級(jí)大網(wǎng)。

如圖1：注意到網(wǎng)中有一臺(tái)頭盔設(shè)成中繼功能，補(bǔ)充覆蓋了盲區(qū)。

三級(jí)網(wǎng)由基層撲火隊(duì)長(zhǎng)（班排長(zhǎng)）和撲火隊(duì)員（戰(zhàn)士）組成，單網(wǎng)用戶數(shù)根據(jù)撲救建制，一般在200人左右。三級(jí)網(wǎng)采用脫網(wǎng)DMO模式直接對(duì)講，通信半徑一般為1-3km范圍。每個(gè)三級(jí)網(wǎng)自成系統(tǒng)，不進(jìn)入一二級(jí)大網(wǎng)，條件具備的三級(jí)網(wǎng)，每隊(duì)還可以配一臺(tái)便攜式數(shù)字超短波指揮臺(tái)，在孤軍深入火線，與上級(jí)聯(lián)系不上時(shí)，啟用短波或衛(wèi)星鏈路。

2 系統(tǒng)支持的主要業(yè)務(wù)功能

2.1 網(wǎng)內(nèi)集群語音通信業(yè)務(wù)。豐富的語音調(diào)度業(yè)務(wù)是森林防火通信必不可少的重要功能，本系統(tǒng)提供單呼、組呼、緊急呼叫、脫網(wǎng)呼叫和其他補(bǔ)充業(yè)務(wù)，其中組呼是指揮調(diào)度系統(tǒng)的主要通信模式，在撲火現(xiàn)場(chǎng)是最重要的業(yè)務(wù)，數(shù)字機(jī)只需按下PTT鍵便能快捷地與事先編在該組內(nèi)的成員進(jìn)行通話，無需關(guān)注每組所對(duì)應(yīng)的頻率，在漢字界面上，實(shí)際上只要選擇通話組即可，這就給林業(yè)用戶帶來很大方便。

2.2 根據(jù)林業(yè)系統(tǒng)特點(diǎn)，不適合在終端上開放復(fù)雜的多級(jí)集群調(diào)度通信業(yè)務(wù)，一般包括以下：組呼：在終端面板上選擇組號(hào)后直接呼叫（開機(jī)自動(dòng)回到歸屬組，一鍵呼叫，不需要選擇頻道），支持遲入網(wǎng)功能，指揮中心可以隨時(shí)插話調(diào)度。

火情緊急呼叫：發(fā)現(xiàn)火情等緊急情況下，用戶按下緊急呼叫紅色按鈕（也是一鍵呼叫），立即無條件接通指揮中心，并同時(shí)自動(dòng)報(bào)告位置和身份碼，指揮中心可以進(jìn)行信道監(jiān)聽和遙控PTT監(jiān)聽。

指揮中心可以在任何情況下發(fā)起全網(wǎng)緊急呼叫，進(jìn)行緊急情況通知廣播。

有線、移動(dòng)和計(jì)算機(jī)桌面互通：一般由指揮中心人工干預(yù)進(jìn)行，個(gè)別領(lǐng)導(dǎo)用戶可以開通自動(dòng)撥號(hào)業(yè)務(wù)。

其他集群業(yè)務(wù)如包容呼叫/動(dòng)態(tài)重組/呼叫組掃描等，只在調(diào)度中心開放。

自動(dòng)脫網(wǎng)（離開服務(wù)區(qū)）語音呼叫業(yè)務(wù)：

在基站信號(hào)區(qū)以外，終端自動(dòng)進(jìn)入脫網(wǎng)工作狀態(tài)，面板上有漢字顯示（無網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，進(jìn)入脫網(wǎng)對(duì)講），按PTT直接呼叫本組用戶，對(duì)用戶十分方便。

2.3 GPS定位業(yè)務(wù)。全網(wǎng)所用數(shù)字終端全部嵌入GPS模塊，實(shí)現(xiàn)全員GPS定位，GPS信息包含在語音信息之內(nèi)，所以說話的同時(shí)也報(bào)告了說話人的位置。

多個(gè)數(shù)字終端的座標(biāo)、編號(hào)、用戶名、與相關(guān)地標(biāo)的關(guān)系（距離、方位等）等顯示在地圖上。指揮部可判斷各用戶具體位置。數(shù)字對(duì)講機(jī)使用者也可判斷自己地理方位。（數(shù)字對(duì)講機(jī)使用者有三種方法觀察自己方位：①數(shù)字對(duì)講機(jī)自帶GPS經(jīng)緯度顯示，對(duì)照紙地圖判斷方位。②對(duì)講機(jī)連接手提電腦，在電腦中的GIS地圖上觀察。③使用超短波指揮臺(tái)，該機(jī)內(nèi)含PDA、GPS、數(shù)字對(duì)講機(jī)、GIS等功能）。

終端可以點(diǎn)顯示（固定地點(diǎn)）、線顯示（運(yùn)動(dòng)軌跡），支持實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀察和歷史事件回放。在指揮部GIS地圖上實(shí)時(shí)顯示著各個(gè)紅點(diǎn)（或移動(dòng)的紅線），紅點(diǎn)旁有身份碼。當(dāng)電腦光標(biāo)放在紅點(diǎn)上時(shí)，會(huì)跳出該終端的各種信息，所有這些信息都可保存并調(diào)出回放。

終端查詢：指揮員可主動(dòng)查詢各終端。①在電腦上點(diǎn)擊終端號(hào)碼（或組號(hào)），該終端（或該組終端）將自動(dòng)回復(fù)GPS信息。②定時(shí)輪詢、個(gè)詢、群尋等各種查詢各終端方法。

2.4 瞭望塔查崗業(yè)務(wù)。專門為林業(yè)部門定制的瞭望塔查崗業(yè)務(wù)，指揮中心可以隨時(shí)進(jìn)行瞭望塔查崗，被查崗的瞭望員所在位置，與瞭望塔崗位距離等信息隨時(shí)一目了然。

2.5 數(shù)字文件傳輸業(yè)務(wù)。所有終端都有電腦接口，可以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)/點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)傳輸文件，實(shí)現(xiàn)撲火作戰(zhàn)指揮命令的實(shí)時(shí)下達(dá)，火情報(bào)文的快捷上報(bào)。

2.6 跨區(qū)漫游業(yè)務(wù)。網(wǎng)內(nèi)終端在離開本林業(yè)局進(jìn)入其他林業(yè)局范圍，具備跨區(qū)自動(dòng)漫游業(yè)務(wù)功能，只要是授權(quán)跨區(qū)漫游的用戶，可以在其他林業(yè)局入網(wǎng)呼叫。在大型火災(zāi)需要多區(qū)協(xié)同的情況下，可以方便地進(jìn)行有效的指揮調(diào)度。

2.7 指揮中心指揮調(diào)度功能。指揮中心管理業(yè)務(wù)主要有：本區(qū)指揮調(diào)度、火警緊急呼叫處理、本區(qū)GIS指揮系統(tǒng)、瞭望塔定位查崗、基站設(shè)備資源管理、有線移動(dòng)電話的人工接入、IP接入管理，終端的遙斃與復(fù)活。

3 系統(tǒng)的技術(shù)設(shè)計(jì)

本方案建設(shè)主要利用舊通信系統(tǒng)站址，同時(shí)將對(duì)原有機(jī)房、電力、防雷等設(shè)施投入一定的資金進(jìn)行完善，以便能夠保證新建設(shè)備的安全有效的運(yùn)行。

4 結(jié)語

在數(shù)字無線電通信技術(shù)不斷發(fā)展的今天，對(duì)于產(chǎn)品數(shù)字化的同時(shí)也要求產(chǎn)品盡可能細(xì)致的滿足消費(fèi)者實(shí)際環(huán)境的要求。未來電子通信的發(fā)展走向我們無從知曉，但能夠體會(huì)科技給我們實(shí)際應(yīng)用帶來細(xì)節(jié)上的改變，也是我們的幸運(yùn)。

參考文獻(xiàn)：

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[3]田桂花.淺談無線通信技術(shù)的發(fā)展[J].價(jià)值工程，2010-08-08.

作者簡(jiǎn)介：

張華斌（1984-），男，湖北黃岡人，部門經(jīng)理，助理工程師，研究方向：超短波無線通信。