談破壞性地震的應(yīng)急通信需求及其應(yīng)用

程紫燕　蔣曉山

（山西省地震局山西太原030021）

談破壞性地震的應(yīng)急通信需求及其應(yīng)用

程紫燕蔣曉山

（山西省地震局山西太原030021）

破壞性地震發(fā)生后，必要的應(yīng)急通訊可以使救援更有目標(biāo)性，救援成功率得到大幅度提升。鑒于此，本文簡要探討了應(yīng)急通訊在破壞性地震救援中的重要性，并且根據(jù)現(xiàn)階段的主要技術(shù)手段闡述了衛(wèi)星、3G等技術(shù)的實際運用，以期促進(jìn)破壞性地震發(fā)生時救援效率的提高。

破壞性地震應(yīng)急通訊需求應(yīng)用

近年來我國地震頻發(fā)發(fā)生，并且造成大量的人員傷亡，使人民群眾蒙受了巨大損失。如何在破壞性地震發(fā)生后積極的采取救援措施，同時以高質(zhì)量和快速度完成營救工作是目前一個尤為重要的研究課題。根據(jù)以往經(jīng)驗可知，應(yīng)急通訊能夠有效的提升援救效率，在很大程度減小損失，下文將介紹應(yīng)急通訊對破壞性地震救援的重要性及其運用。

1　應(yīng)急通信對破壞性地震的需求分析

當(dāng)突發(fā)破壞性地震時，常用的通信手段都會在地震中遭到破壞與阻礙，出現(xiàn)嚴(yán)重障礙，導(dǎo)致與外界失去聯(lián)系。一旦在地震中通信遭到破壞，經(jīng)濟(jì)、人身都會遭受巨大的損失，為了將這種損失降到最低，應(yīng)當(dāng)確保地震發(fā)生時受災(zāi)群眾能夠在第一時間與外界取得聯(lián)系，只有這樣才能為救援工作提供所需的信息，受難群眾也能通過應(yīng)急通訊盡快獲取安全通道信息，有序的展開疏散工作。所以，應(yīng)急通信可以在破壞性地震發(fā)生之后，確保信息順暢的交流，促進(jìn)救援效率的顯著提高。

一般破壞性地震會導(dǎo)致受災(zāi)地區(qū)的正常通信受到諸多影響，主要體現(xiàn)在兩個方面：一方面，地震會導(dǎo)致當(dāng)?shù)赝ㄐ糯艌鍪艿接绊?，由此影響通信的暢通；另一方面通信設(shè)備會遭受損壞，例如基站、寬帶等設(shè)施在地震中一旦受損，將會使得當(dāng)?shù)氐耐ㄐ懦?fù)荷運轉(zhuǎn)，導(dǎo)致通話質(zhì)量較差，通訊成功率降低。而只有應(yīng)急通信才能維持災(zāi)后救援工作的順利開展，確保救援人員能夠在第一時間到達(dá)救援現(xiàn)場展開營救工作，這無疑確定了應(yīng)急通信的重要地位，為此運營商和相應(yīng)的技術(shù)人員要努力攻克困難，最大限度的滿足應(yīng)急通信的需求，以便順利的進(jìn)行災(zāi)后救援工作。

汶川地震災(zāi)后的地面通信設(shè)施損壞情況顯示，傳統(tǒng)的GRPS和CDMA在地震發(fā)生后無法正常支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸，當(dāng)?shù)卣鹆叶冗_(dá)到Ⅶ級以上使正常的語音通信受到較大影響，部分區(qū)域出現(xiàn)盲區(qū)，無法成功連接通信。為了保證三大業(yè)務(wù)的正常使用，我國二十多個省份都已經(jīng)擁有比較成熟的應(yīng)急通信技術(shù)，特別是云南、四川、青海這些處于地震帶的地區(qū)，多采用車載集成式的應(yīng)急指揮技術(shù)。應(yīng)急通信具有全球覆蓋的特性，而且不受周圍環(huán)境影響，幾乎不受地震災(zāi)害的影響，安全且穩(wěn)定。

2　應(yīng)急通信技術(shù)的應(yīng)用

隨著多年的發(fā)展，衛(wèi)星通信系統(tǒng)逐漸成為破壞性地震發(fā)生后主流的應(yīng)急通訊手段，在我國實際運用已經(jīng)有十余年的歷史，在以往的地震中均得到了應(yīng)用，并且不斷總結(jié)經(jīng)驗，相關(guān)技術(shù)日趨成熟。近年來手機(jī)行業(yè)飛速發(fā)展，帶動了3G通信技術(shù)的發(fā)展，并且逐漸成為破壞性地震災(zāi)后應(yīng)急通信的重要組成部分。

2.1衛(wèi)星通信系統(tǒng)在地震災(zāi)后的應(yīng)用

衛(wèi)星通信系統(tǒng)相應(yīng)技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，并且針對不同的地震等級制定了不同的系統(tǒng)業(yè)務(wù)，現(xiàn)在主要的通信方式主要是VSAT衛(wèi)星通信、海事衛(wèi)星通信和亞星語音通信終端、北斗移動通信等。以下以7-8級地震為例探討地震災(zāi)后應(yīng)急通信系統(tǒng)的應(yīng)用[1]。

通常7-8級地震對以往的通信設(shè)施造成巨大的損壞，將會直接導(dǎo)致地面通信受到阻礙，受災(zāi)群眾無法與外界獲得聯(lián)系。現(xiàn)如今主流的技術(shù)手段是VSAT衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，該衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)能夠很好地結(jié)合通訊、3G等技術(shù)，可以依靠衛(wèi)星電話來取代基站支持的移動通訊；目前的視頻業(yè)務(wù)則大部分用到VSAT衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，為災(zāi)后應(yīng)急通信注入新活力，使通信網(wǎng)絡(luò)的搭建更加方便快捷，通話質(zhì)量、通信接通率都有較大的改善，可以彌補(bǔ)地面通信遇到高等級破壞性地震時容易受到影響的缺點，采用衛(wèi)星通信系統(tǒng)可以憑借極其寬廣的通訊范圍和極強(qiáng)的惡劣壞境適應(yīng)性確保震后通信服務(wù)的暢通無阻。

當(dāng)?shù)卣鹆叶忍幱冖纫韵聲r，交換路由將來自移動PC、工作站或者3G手機(jī)的數(shù)據(jù)和信息通過地面寬帶和3G網(wǎng)絡(luò)傳遞給后方指揮部，然而烈度達(dá)到Ⅷ度及以上時交換路由將數(shù)據(jù)和信息通過VSAT衛(wèi)星傳遞給后方指揮部。語音的傳遞在Ⅷ度以下時主要依靠基站將蜂窩移動通信信息傳遞給通話方，而Ⅷ度及以上時，部分區(qū)域出現(xiàn)盲區(qū)，將不支持基站的傳遞工作，因而此時用通訊衛(wèi)星將極短區(qū)域的VSAT衛(wèi)星電話傳遞至通話方。隨著衛(wèi)星通信系統(tǒng)的發(fā)展，越來越廣闊的地區(qū)逐漸支持衛(wèi)星通信系統(tǒng)的業(yè)務(wù)，確保災(zāi)后通信能夠得到保障。目前衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要支持的業(yè)務(wù)有數(shù)據(jù)傳輸、臨時語音支持、視頻會議等。為了實現(xiàn)衛(wèi)星通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸又好又快?？傊?-8級地震發(fā)生時，大量的地面通信設(shè)施將會遭到損壞，此時衛(wèi)星通信能夠起到關(guān)鍵性的作用。其中VSAT衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)是實現(xiàn)各種業(yè)務(wù)的主要方式，在受災(zāi)極其嚴(yán)重和烈度高的區(qū)域有較強(qiáng)的應(yīng)用表現(xiàn)，可以很好的適用于三大主體業(yè)務(wù)。

2.2 3G技術(shù)在震后災(zāi)區(qū)的應(yīng)用

3G技術(shù)是近年來發(fā)展迅猛的新技術(shù)，該應(yīng)急通信系統(tǒng)由戶外檢測分系統(tǒng)、數(shù)據(jù)流通網(wǎng)絡(luò)和中心系統(tǒng)三部分構(gòu)成。戶外檢測分系統(tǒng)又稱為野外檢測系統(tǒng)，傳輸數(shù)據(jù)依靠無線傳輸技術(shù)，能夠?qū)⒌卣鹁纸o出的震后專用網(wǎng)絡(luò)共享[2]。這種子系統(tǒng)的數(shù)量可以無限多，接入的位置要根據(jù)實際情況確定，也要適時以現(xiàn)實情況為依據(jù)進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整的原則是保證當(dāng)?shù)夭捎玫膶＞€能夠確保應(yīng)急通信的暢通，子系統(tǒng)數(shù)量的增加可以根據(jù)中心系統(tǒng)的要求進(jìn)行科學(xué)的調(diào)整，擴(kuò)容工作要注重設(shè)備的利用效率，太過繁瑣反而會影響操作。地震局提供的無線網(wǎng)絡(luò)專網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)大數(shù)據(jù)的傳輸，基本組成結(jié)構(gòu)和通常無線網(wǎng)絡(luò)類似，均由無線路由器和認(rèn)證服務(wù)器等構(gòu)成，為了確保網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，可以添加防火墻業(yè)務(wù)，不僅可以阻擋惡意破壞，也能使網(wǎng)絡(luò)的管理更加快捷，保證數(shù)據(jù)傳輸精確性的同時使結(jié)果分析速度加快，結(jié)果處理的準(zhǔn)確性提高。

目前幾乎所有3G通信技術(shù)相關(guān)問題都可以歸結(jié)為無線業(yè)務(wù)傳輸網(wǎng)絡(luò)問題，無線業(yè)務(wù)傳輸網(wǎng)絡(luò)不僅為營運商運用專業(yè)技術(shù)提供的專用網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)還有不同于一般網(wǎng)絡(luò)的特別之處，即擁有自主的管理能力，更加智能化。此類傳輸網(wǎng)絡(luò)的自主管理主要依靠無線路由器發(fā)送接入請求，當(dāng)專用網(wǎng)認(rèn)證網(wǎng)完成了用戶登陸信息嚴(yán)重之后，確定該接入為合法用戶的行為，從而在該專用網(wǎng)絡(luò)中把相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)地址分配給接入用戶，提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。無線傳輸網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行專網(wǎng)管理，確保戶外檢測系統(tǒng)能夠進(jìn)入專網(wǎng)，及時對地震信息予以分析和評估。

2.3其他地震情況下的應(yīng)急通信應(yīng)用

不失一般性，筆者簡要闡述5-6級和8級以上的破壞性地震發(fā)生時的應(yīng)急通信應(yīng)用。

5-6級地震發(fā)生時通信設(shè)施受損情況較弱，所以基本的地面通信可以正常進(jìn)行，衛(wèi)星通信僅作為及其特殊情況時的通信手段。此時數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)和視頻會議業(yè)務(wù)都以3G技術(shù)為主，少數(shù)情況3G網(wǎng)絡(luò)中斷時才使用VSAT衛(wèi)星提供網(wǎng)絡(luò)。通常的蜂窩移動電話就能滿足該地震等級下的語音通話，只有當(dāng)通信量急劇增加時才會出現(xiàn)少許通信失敗的情況，亞星電話、海事衛(wèi)星電話和VSAT衛(wèi)星電話僅在及其緊急的情況下才會使用[3]。8級以上的地震由于破壞程度極大，因而需要全方位運用衛(wèi)星通信技術(shù)和3G技術(shù)。

3　結(jié)束語

破壞性地震會對地面通信帶來不同程度的影響，并且地震等級和烈度的不同對應(yīng)急通信的需求也存在較大差別，但是為了保證地震災(zāi)后的順利營救工作，應(yīng)急通信有著十分重要的意義。地震應(yīng)急通信業(yè)務(wù)必須考慮當(dāng)?shù)氐卣鹛攸c和地理條件，利用日趨發(fā)達(dá)的科學(xué)技術(shù)手段提高應(yīng)急通信的應(yīng)用效果，同時要不斷開拓新的應(yīng)急通信手段，確保破壞性地震發(fā)生后三大業(yè)務(wù)的正常使用，從而為救援帶來更多希望。

[1]趙恒,白仙富,張方浩等.破壞性地震的應(yīng)急通信需求與應(yīng)用初探[J].地震研究, 2012,35(1):139-144.

[2]奚沖霄,何榮帥.通信技術(shù)在破壞性地震中的需求及應(yīng)用[J].信息通信,2012,(5): 185.

[3]潘丹,王偉,李英杰等.基于3G的安徽省地震應(yīng)急通信系統(tǒng)研究[J].電腦編程技巧與維護(hù),2013,(14):57-58,73.

P315[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-7-366-2