福州市公安消防支隊 翁楊華 江 海
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淺談消防350兆無線數(shù)字同播通信系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)
福州市公安消防支隊 翁楊華 江 海
【摘要】本文首先簡要介紹了福州消防支隊無線通信系統(tǒng)當前的現(xiàn)狀,強調(diào)了新建無線通信系統(tǒng)的必要性。接著結(jié)合福州消防支隊實際,從系統(tǒng)適應(yīng)性、先進性、安全可靠性及后臺管理能力四個方面提出了建設(shè)無線通信系統(tǒng)的需求,明確了系統(tǒng)建設(shè)目標。最后具體闡述了350兆無線數(shù)字同播通信系統(tǒng)的設(shè)計建設(shè)與功能實現(xiàn)。
【關(guān)鍵詞】消防;350兆;數(shù)字同播通信;滅火救援
消防部隊的滅火救援行動關(guān)呼百姓生命財產(chǎn)安全,一次成功的滅火救援戰(zhàn)斗,離不開調(diào)度、指揮、通信、后勤等的協(xié)同配合,任何一個環(huán)節(jié)的失敗,必將導(dǎo)致整體任務(wù)的遺憾?!皼]有空呼(空氣呼吸器)要命,沒有通信要亂”這句話,則經(jīng)典地道出了通信在消防部隊處置各類災(zāi)害事故時的重要性,特別需要指出的是,面臨災(zāi)害越大,調(diào)集部隊越多,作為消防部隊現(xiàn)場指揮主要手段的無線通信,其作用就越明顯。
福州消防支隊現(xiàn)有2個350兆無線模擬基站分別架設(shè)在市區(qū)內(nèi)的鼓嶺和平安大廈上,2個基站相互獨立、無法互聯(lián)互通。無線信號的覆蓋只能滿足市區(qū)大部分區(qū)域覆蓋,主城區(qū)邊緣以及福州下轄7縣無法覆蓋?,F(xiàn)有系統(tǒng)是模擬通信方式,沒有加密、易受干擾、被竊聽、通話容量小、沒有管理能力,無法實現(xiàn)多層次的指揮調(diào)度。同時兩個基站均未配備UPS(不間斷電源),一旦發(fā)生停電系統(tǒng)將無法工作,且設(shè)備已使用多年,處于故障高發(fā)階段,經(jīng)常需要維護維修,消防無線通信得不到有效保障。
近年來作為海峽西岸經(jīng)濟區(qū)的橋頭堡,福州經(jīng)濟高速發(fā)展,市內(nèi)高層地下建筑日益增多,火災(zāi)和災(zāi)害事故隨著這座城市的發(fā)展而呈現(xiàn)出立體化、復(fù)雜化、多樣化趨勢,單個中隊已很難完成重大滅火救援工作,需進行跨區(qū)域消防力量調(diào)度與協(xié)同,現(xiàn)模擬基站在市區(qū)內(nèi)無線信號的盲區(qū)日漸增多,已無法滿足現(xiàn)代消防通信需求。面對新形勢,新時期消防無線通信系統(tǒng)建設(shè)也必須適應(yīng)現(xiàn)代城市的發(fā)展,迫切需要建立一個覆蓋全市、基于數(shù)字化的無線通信系統(tǒng),對重大火情和搶險救災(zāi)事件進行精確調(diào)度、現(xiàn)場指揮,為城市應(yīng)對突發(fā)和重大災(zāi)害事故、保護人民生命財產(chǎn)提供通信支撐和科學(xué)保障。
根據(jù)福州消防支隊無線通信現(xiàn)狀分析,新建無線通信系統(tǒng)能更好的滿足目前和今后無線通信的使用,必須具備以下基本特點功能:
3.1系統(tǒng)適應(yīng)性
根據(jù)國家建設(shè)部《消防通信指揮系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(GB50313-2008)以及消防三級通信指揮體系關(guān)于消防無線指揮通信的要求,當前公安集群無線通信系統(tǒng)并不能完全適用于消防指揮戰(zhàn)斗體系,因此需建設(shè)一套適合于消防戰(zhàn)斗指揮的無線通信系統(tǒng)。同時要求對福州市區(qū)內(nèi)90%以上的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)信號覆蓋,重點區(qū)域95%以上的信號覆蓋率,以保障滅火救援時消防部隊通信暢通。
3.2系統(tǒng)先進性
系統(tǒng)應(yīng)采用公安部推行的PDT數(shù)字標準,滿足12.5KHz帶寬,TMDA雙時隙設(shè)計,4FSK調(diào)制方式、先進的數(shù)字語音壓縮技術(shù)。同時福建消防總隊只為福州消防支隊分配一對350兆頻點,使用中轉(zhuǎn)模式存在覆蓋不足,且模擬系統(tǒng)還存在頻譜利用率低、呼通率低的問題,所以要求建設(shè)數(shù)字通信系統(tǒng),每個基站使用1對相同頻點即可覆蓋全市。
3.3安全可靠性
系統(tǒng)應(yīng)配置高可靠性的數(shù)字終端,具有IP56以上的防水防塵等級及防爆標準,確保裝備能夠適應(yīng)各類惡劣的工作環(huán)境,以保證參與一線滅火救援官兵的生命安全。同時要求所有PDT數(shù)字同播基站必須配置UPS不間斷電源系統(tǒng),能夠在無市電情況下保證6個小時以上的工作時間,提升突發(fā)應(yīng)急情況時消防無線通信系統(tǒng)的可靠性。
3.4后臺管理豐富
系統(tǒng)應(yīng)具有后臺管理功能,能夠為系統(tǒng)提供調(diào)度、管理、維護及錄音等。能實現(xiàn)終端的單呼、組呼、全呼、插入、強拆、短信、遙斃與復(fù)活等功能,并實現(xiàn)在指揮調(diào)度臺上實時顯示終端位置信息,確定其位置,達到“可視化”、“扁平化”指揮的效果。
綜上所述,新建無線通信系統(tǒng)應(yīng)是依托當前先進的PDT數(shù)字無線通信技術(shù)、北斗/GPS定位技術(shù)等建設(shè)的350兆無線數(shù)字同播通信系統(tǒng)。
未來系統(tǒng)規(guī)劃主要分為兩部分:一是增加數(shù)字同播基站數(shù)量,系統(tǒng)一期在主城區(qū)規(guī)劃建設(shè)7座基站,各縣(市)各建設(shè)1座基站,在后續(xù)建設(shè)完成投入使用中根據(jù)實際情況,可再增補基站,實現(xiàn)對盲區(qū)的數(shù)字同播信號覆蓋;二是增加數(shù)字終端,福州消防指戰(zhàn)官兵人數(shù)近1000人,一期規(guī)劃中預(yù)計采購數(shù)字對講機數(shù)量不能完全配置齊全,未來需增加數(shù)字對講機配置數(shù)量,以期達到消防三級網(wǎng)全部切換到數(shù)字終端的目的。
5.1基站建設(shè)
根據(jù)福州消防支隊多年350兆模擬通信系統(tǒng)使用經(jīng)驗以及對福州市區(qū)信號覆蓋測試結(jié)果,確定基站具體位置(最好選擇運營商通信機房),基站內(nèi)安裝設(shè)備包含數(shù)字中繼臺及相關(guān)天饋系統(tǒng)(天線及饋線),并做好防雷、防塵、防震加固措施及安裝UPS。同時基站設(shè)備有相應(yīng)保密功能,信道機不能具備外部操作按鈕及屏幕,以避免無關(guān)人員誤操作及頻率信息泄露。另配備1套車載移動基站應(yīng)急使用。
5.2網(wǎng)絡(luò)建設(shè)
固定基站通過運營商專線鏈路接入消防指揮調(diào)度網(wǎng)(市區(qū)統(tǒng)一匯入支隊主機房、七縣各自接入轄區(qū)大隊分機房),與福州消防支隊作戰(zhàn)指揮中心350兆無線數(shù)字同播通信系統(tǒng)中心對接,實現(xiàn)組網(wǎng)應(yīng)用。移動基站通過4G無線網(wǎng)卡接入總隊消防指揮調(diào)度網(wǎng)安全接入平臺。
5.3中心建設(shè)
在消防支隊作戰(zhàn)指揮中心配置專業(yè)級服務(wù)器,安裝交換控制軟件,建立系統(tǒng)控制交換平臺、調(diào)度指揮平臺和網(wǎng)絡(luò)管理平臺。
(1)控制交換平臺:所有數(shù)字對講終端、基站語音數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)通過控制交換平臺進行交換,使系統(tǒng)內(nèi)各基站達到互聯(lián)互通的效果,實現(xiàn)跨站應(yīng)用。
(2)調(diào)度指揮平臺:對各對講終端的調(diào)度指揮,對終端進行個呼、組呼、全呼、廣播呼叫,實現(xiàn)強插、強拆、搖暈、激活、搖斃等功能,監(jiān)測終端開機情況,開展歷史查詢、軌跡回放,必要時進行遠程語音調(diào)度指揮。
(3)網(wǎng)絡(luò)管理平臺:實現(xiàn)對全網(wǎng)系統(tǒng)基站的參數(shù)修改、設(shè)置,遠程監(jiān)控和管理各個基站的運行狀況。
6.1單呼功能
對講終端可以通過菜單中的通訊錄來選擇單呼的對象,單呼也能配置在某一個信道上,或通過某一個可編程按鍵來觸發(fā),可以通過數(shù)字鍵手動的輸入接收方對講機的ID進行單呼。
6.2組呼功能
系統(tǒng)的組呼以段(區(qū))為單位,在指定的一個或多個基站多個信道上建立呼叫,系統(tǒng)內(nèi)所有信道可任意組合成段(區(qū))。組號與對應(yīng)參與呼叫的信道在管理終端上設(shè)置,組號是唯一的,每個組號對應(yīng)一個或多個信道,同一信道可編入不同的組內(nèi)。
6.3錄音功能
系統(tǒng)的錄音管理終端支持系統(tǒng)內(nèi)全部通話錄音?;贗P的錄音終端是軟件錄音系統(tǒng),通過VoIP網(wǎng)關(guān)將主/被叫號碼和通話起止時間等呼叫信息和話音數(shù)據(jù)發(fā)送至錄音終端,錄音終端以圖形界面顯示錄音狀態(tài),并提供查詢、回放和參數(shù)設(shè)置等功能。
6.4位置定位功能
對講終端配備內(nèi)置GPS接收器,中心通過IP網(wǎng)絡(luò)能夠獲取對講終端發(fā)送的GPS數(shù)據(jù),實現(xiàn)在高分辨率地圖上顯示對講機地理位置、路線等,并播放歷史軌跡。同時通過點擊地圖上終端的圖標,對無線用戶直接發(fā)起呼叫;也可在地圖上圈定任意半徑的區(qū)域,對區(qū)域內(nèi)所有終端發(fā)起并呼。
6.5文本消息功能
調(diào)度指揮平臺可以創(chuàng)建、發(fā)送、接收、存儲和顯示文本消息。對講終端可以選擇平時常發(fā)送的文本消息而無需重復(fù)輸入內(nèi)容,也可以在發(fā)送之前對內(nèi)置文本消息進行編輯,消息可以發(fā)送給一臺或者是一組對講機。
6.6數(shù)字信令功能
實現(xiàn)為對講終端配置別名,遠程監(jiān)控或檢查對講終端的狀態(tài)。當終端配置成發(fā)起緊急報警和緊急呼叫時,按下PTT將會發(fā)起一個發(fā)送緊急報警消息及緊急語音呼叫。
基于PDT數(shù)字通信標準的350兆無線數(shù)字同播通信系統(tǒng),能夠有效解決當前福州消防支隊350兆模擬通信系統(tǒng)覆蓋不足、通信能力弱、保密性差、易受干擾、不能集中管理及指揮調(diào)度等的缺陷,提高消防部隊的快速反應(yīng)能力,爭取在最短時間內(nèi)完成滅火救援工作。