塞罕壩林區(qū)數(shù)字無(wú)線通信問(wèn)題探討

孫文國(guó)

摘 要：塞罕壩機(jī)械林場(chǎng)作為全國(guó)最大的人工林林場(chǎng)，總面積9.51萬(wàn)hm2，森林覆蓋率達(dá)到72.3%，為了森林資源的永續(xù)利用，保護(hù)好這顆華北綠色明珠，守護(hù)京津冀的綠色屏障，利用數(shù)字化通信做好林區(qū)防火工作勢(shì)在必行。

關(guān)鍵詞：塞罕壩；數(shù)字通信；解決方案

中圖分類號(hào) S762 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2014）10-117-02

1 塞罕壩林區(qū)基本概況

河北省塞罕壩森林公園地處北緯42°02′～42°36′、東經(jīng)116°51′～117°39′，位于圍場(chǎng)滿族蒙古族自治縣北部壩上地區(qū)，北部隔河與內(nèi)蒙古自治區(qū)接壤，總經(jīng)營(yíng)面積9.51萬(wàn)hm2，森林覆蓋率72.3%。據(jù)中國(guó)林科院的核算，該公園當(dāng)前資源總價(jià)值148.8億元，其中林木總價(jià)值近40億元，每年林木生長(zhǎng)增值3億多元，現(xiàn)已成為集生態(tài)公益林建設(shè)、商品林經(jīng)營(yíng)、森林旅游和多種經(jīng)營(yíng)于一體的全國(guó)最大的人工林林場(chǎng)。

2 塞罕壩林區(qū)無(wú)線通信面臨的問(wèn)題及需求分析

2.1 林業(yè)專業(yè)無(wú)線通信面臨的問(wèn)題 （1）系統(tǒng)目前多采用單個(gè)模擬中轉(zhuǎn)臺(tái)或中轉(zhuǎn)臺(tái)組網(wǎng)通信模式，組網(wǎng)簡(jiǎn)單，通信盲區(qū)較多；（2）系統(tǒng)調(diào)度管理功能簡(jiǎn)單，網(wǎng)絡(luò)干擾嚴(yán)重但又沒(méi)有辦法得到解決；（3）模擬對(duì)講機(jī)技術(shù)平臺(tái)低，例如GPS定位等功能，開(kāi)發(fā)難度大、傳輸速率低；（4）面臨無(wú)電源、無(wú)鏈路情況，需要解決。

2.2 塞罕壩林場(chǎng)林業(yè)專業(yè)無(wú)線通信的需求分析 模擬通信對(duì)應(yīng)著數(shù)字通信；簡(jiǎn)單組網(wǎng)對(duì)應(yīng)著不同類型的組網(wǎng)解決方案；模擬平臺(tái)GPS定位對(duì)應(yīng)著數(shù)字平臺(tái)GPS定位；現(xiàn)場(chǎng)通信對(duì)應(yīng)著現(xiàn)場(chǎng)音視頻指揮調(diào)度。

3 林業(yè)無(wú)線通信數(shù)字通信的優(yōu)勢(shì)

3.1 雙倍通話容量——節(jié)省頻率資源 林業(yè)頻率越來(lái)越緊張，單信道（12.5KHz）雙倍的通信容量，相對(duì)與原來(lái)模擬（25KHz）提高4倍。

3.2 數(shù)字平臺(tái)——GPS傳輸更簡(jiǎn)單、方便 雙時(shí)隙，可一個(gè)時(shí)隙傳輸語(yǔ)音，一個(gè)時(shí)隙傳輸數(shù)據(jù)（GPS定位數(shù)據(jù)），容量更大，不干擾正常通信。

3.3 覆蓋范圍更廣的清晰語(yǔ)音通信 在更大通信范圍內(nèi)保證清晰的話音質(zhì)量，即使在覆蓋范圍的邊緣地帶，也依然清晰；擴(kuò)大感知距離；靜態(tài)噪聲抑制。

3.4 降低投資成本 相對(duì)現(xiàn)有的模擬系統(tǒng)而言，雙時(shí)隙數(shù)字系統(tǒng)可以有效降低設(shè)備使用成本（系統(tǒng)復(fù)雜度、頻點(diǎn)、頻率費(fèi)用、基站和天饋系統(tǒng)）。

3.5 更長(zhǎng)的電池使用時(shí)間 模擬對(duì)講機(jī)電池耗電80%消耗在發(fā)射階段，由于DMR采用雙時(shí)隙TDMA技術(shù)，在同樣條件下，節(jié)約40%的電池工作時(shí)間。

3.6 純數(shù)字技術(shù)，保障通訊安全 在模擬信道上掃頻監(jiān)聽(tīng)，會(huì)聽(tīng)到無(wú)法分辨的語(yǔ)音信號(hào)；在數(shù)字信道上監(jiān)聽(tīng)，由于信令或ID號(hào)不匹配，只顯示載波接收但無(wú)語(yǔ)音輸出（ID號(hào)可多達(dá)16 776 415個(gè)）。

3.7 與模擬系統(tǒng)兼容共存保障系統(tǒng)平滑升級(jí)為數(shù)字 雙模掃描，可支持掃描模擬和數(shù)字信道達(dá)到與模擬系統(tǒng)兼容共存；可由模擬平滑升級(jí)、過(guò)度到數(shù)字。

4 塞罕壩林業(yè)無(wú)線通信解決方案

4.1 林業(yè)無(wú)電源、無(wú)鏈路情況的解決方案 林業(yè)無(wú)電源解決方案——太陽(yáng)能電池板供電：光伏系統(tǒng)供電，供電電壓穩(wěn)定；林業(yè)無(wú)鏈路解決方案——無(wú)線微波、無(wú)線網(wǎng)橋組網(wǎng)。

4.2 林業(yè)大區(qū)域覆蓋解決方案

4.2.1 地市無(wú)線鏈路組網(wǎng)解決方案 依照地市、縣、現(xiàn)場(chǎng)3級(jí)指揮系統(tǒng)，構(gòu)建3級(jí)通信網(wǎng)；采用TS-2601同頻同播系統(tǒng)，采用無(wú)線鏈路進(jìn)行組網(wǎng)；在各瞭望塔架設(shè)同播基站，實(shí)現(xiàn)地市、縣、現(xiàn)場(chǎng)3級(jí)指揮調(diào)度；系統(tǒng)可采用同一個(gè)頻點(diǎn)，有效節(jié)省頻率資源。

4.2.2 地市無(wú)線鏈路組網(wǎng)解決方案——同頻同播系統(tǒng) 針對(duì)林業(yè)無(wú)鏈路情況，采用同頻同播系統(tǒng)無(wú)線鏈路組網(wǎng)方案；無(wú)線鏈路組網(wǎng)快速，不需要運(yùn)營(yíng)成本（鏈路租金）；同頻同播系統(tǒng)應(yīng)用案例——塞罕壩機(jī)械林場(chǎng)總場(chǎng)同播系統(tǒng)，塞罕壩機(jī)械林場(chǎng)總場(chǎng)采用1個(gè)中心鏈路站和12個(gè)無(wú)線鏈路同播基站網(wǎng)絡(luò)。

4.2.3 林業(yè)數(shù)字IP互聯(lián)系統(tǒng)解決方案 塞罕壩林區(qū)很多地區(qū)沒(méi)有鋪設(shè)光纖，數(shù)字通信系統(tǒng)組網(wǎng)就需要數(shù)字系統(tǒng)的無(wú)線鏈路組網(wǎng)方案，可采用數(shù)字IP互聯(lián)系統(tǒng)無(wú)線組網(wǎng)解決方案：采用數(shù)字中轉(zhuǎn)臺(tái)IP互聯(lián)系統(tǒng)；利用無(wú)線網(wǎng)橋進(jìn)行無(wú)線IP鏈路組網(wǎng)；實(shí)現(xiàn)一路（1時(shí)隙）本地呼叫，一路（1時(shí)隙）全網(wǎng)呼叫功能；數(shù)字IP互聯(lián)系統(tǒng)具有抗干擾能力強(qiáng)；利用TDMA技術(shù)實(shí)現(xiàn)了兩倍的呼叫容量。

4.2.4 林業(yè)數(shù)字同播系統(tǒng)解決方案 塞罕壩各林區(qū)在日常工作中，只需要本區(qū)域內(nèi)的通信，在撲火戰(zhàn)斗等情況時(shí)，需求多區(qū)域大范圍的指揮調(diào)度，林業(yè)用戶需求可以區(qū)域靈活分組的無(wú)線通信系統(tǒng)，采用數(shù)字同播系統(tǒng)解決方案：可對(duì)基站進(jìn)行靈活分組，各林區(qū)日常通信采用本地基站；在應(yīng)急情況下，在調(diào)度臺(tái)處方便地實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)通信；支持單基站多個(gè)信道，通信容量大；數(shù)字IP互聯(lián)系統(tǒng)具有抗干擾能力強(qiáng)；利用TDMA技術(shù)實(shí)現(xiàn)了兩倍的呼叫容量。

5 林業(yè)GPS定位解決方案

在發(fā)生林業(yè)火災(zāi)時(shí)，領(lǐng)導(dǎo)需求快速準(zhǔn)確地了解火場(chǎng)位置、范圍大小和各人員的地理位置，以便指揮調(diào)度，林場(chǎng)范圍大，采用GPS定位的方案是林業(yè)的主流選擇。GPS系統(tǒng)由3部分組成：空間部分——GPS定位衛(wèi)星；地面控制部分——TS-8400調(diào)度系統(tǒng)；用戶設(shè)備部分——TC-880GM。在具有公網(wǎng)覆蓋的林區(qū)，定位人員數(shù)量大，可采用TC-880GM公網(wǎng)定位方案?？蓪?duì)火場(chǎng)滅火人員和巡山人員實(shí)現(xiàn)定位，GPS數(shù)據(jù)上傳至區(qū)（縣）防火辦，領(lǐng)導(dǎo)了解到現(xiàn)場(chǎng)人員位置情況。TC-880GM雙模機(jī)，包含集群對(duì)講機(jī)、常規(guī)對(duì)講機(jī)、GPS定位功能、手機(jī)等功能，手機(jī)通信可作為對(duì)講機(jī)通信的備份。利用公網(wǎng)（例如移動(dòng)公司網(wǎng)絡(luò)）傳輸GPS數(shù)據(jù)，定位人員數(shù)量大。

6 林業(yè)應(yīng)急撲火現(xiàn)場(chǎng)解決方案

6.1 應(yīng)急撲火現(xiàn)場(chǎng)語(yǔ)音通信 依靠應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)通信車，快速搭建語(yǔ)音通信指揮調(diào)度網(wǎng)，進(jìn)行無(wú)線指揮調(diào)度；應(yīng)急撲火火場(chǎng)通信網(wǎng)會(huì)分多個(gè)小組，需要多小組協(xié)調(diào)統(tǒng)一指揮作戰(zhàn)，語(yǔ)音通信是指揮調(diào)度的主要方式；也需要與縣、地市防火辦指揮網(wǎng)進(jìn)行溝通；局部區(qū)域小范圍應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)組網(wǎng)調(diào)度：可移動(dòng)，方便靈活便于攜帶；針對(duì)山區(qū)林區(qū)無(wú)線應(yīng)急通信設(shè)計(jì)，適用于快速、應(yīng)急的臨時(shí)組網(wǎng)應(yīng)用。

6.2 應(yīng)急撲火現(xiàn)場(chǎng)視頻傳輸 林業(yè)移送視頻解決方案包括：迷你型、便攜型、車載型，其優(yōu)點(diǎn)如下：應(yīng)急撲火現(xiàn)場(chǎng)，語(yǔ)音通信效率低且易出錯(cuò)；一目了然的現(xiàn)場(chǎng)視頻圖片，給遠(yuǎn)程領(lǐng)導(dǎo)指揮調(diào)度提供便利；視頻可記錄存儲(chǔ)，方便事后分析和取證；視頻回傳至通信車后，可連接衛(wèi)星設(shè)備，實(shí)現(xiàn)大范圍視頻傳輸。塞罕壩機(jī)械林場(chǎng)總場(chǎng)森林防火指揮部視頻系統(tǒng)，采用7套VS-5700移動(dòng)視頻傳輸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急撲火現(xiàn)場(chǎng)的視頻傳輸；視頻回傳至通信車后，連接衛(wèi)星設(shè)備，實(shí)現(xiàn)大范圍傳輸。

（責(zé)編：張宏民）endprint