消防衛(wèi)星通信應用分析

嚴煒

【摘要】 隨著現(xiàn)代通信技術的發(fā)展，消防基層部隊逐步配備了現(xiàn)代化的通信設備，用以應對越來越復雜的現(xiàn)場環(huán)境及實戰(zhàn)需求，衛(wèi)星通信手段也是其中重要的一個部分，其主要作用是作為常規(guī)通信手段的一個補充，在常規(guī)通信手段失效時可以有效的與相關部門進行互聯(lián)互通，衛(wèi)星通信手段的重要性日益凸顯，因此，作為基層消防部隊指揮員，對于消防部隊現(xiàn)有衛(wèi)星通信手段有必要進行全面深入的了解。

【關鍵詞】 消防 衛(wèi)星通信 通信協(xié)議 無線通信

我國社會經濟日益發(fā)展，現(xiàn)在所面臨的滅火救援形勢逐步趨向于社會化、全局化、復雜化和智能化，滅火救援的現(xiàn)場特殊性也對消防通信指揮中心與火災現(xiàn)場之間的通信保障鏈路提出了更高的要求。

一、消防部隊為什么要配備衛(wèi)星通信設備

衛(wèi)星通信網是一種不受地域與地形限制的高速無線通信手段，對于實現(xiàn)滅火救援現(xiàn)場圖像、數(shù)據(jù)及電話傳輸?shù)葮I(yè)務具有天然優(yōu)勢。消防部隊通過設置衛(wèi)星地面站和衛(wèi)星移動站可以建成衛(wèi)星通信網，可以在任意時空建立與消防通信指揮中心之間的通信；與地面有線和無線通信網絡相結合，互為補充。各地衛(wèi)星系統(tǒng)必須夠實現(xiàn)和上級衛(wèi)星系統(tǒng)的互聯(lián)互通，上級領導在緊急情況下，可以接收現(xiàn)場的實際情況。

消防衛(wèi)星通信網遵照《公安車載應急通信系統(tǒng)技術規(guī)范》等相關標準的要求，按照統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標準進行建設，實現(xiàn)移動多媒體通信。衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要依托公安部衛(wèi)星轉發(fā)器資源，同時租用商用衛(wèi)星轉發(fā)器以補充對衛(wèi)星轉發(fā)器資源的需求。在公安部消防局配備局指揮衛(wèi)星地面站、各總隊配備總隊衛(wèi)星地面站和總隊指揮車載站、支隊和百強縣大隊配備支隊指揮車載站或便攜衛(wèi)星終端，實現(xiàn)現(xiàn)場信息通過衛(wèi)星網絡及地面通信網傳輸各級指揮中心。

目前成熟的衛(wèi)星通信系統(tǒng)工作在C波段和Ku頻段。Ku波段衛(wèi)星轉發(fā)器有更高的EIRP（有效全向輻射功率）值，天線口徑相對更小，便于設備小型化，易于機動裝車，且易于選址，因此，消防衛(wèi)星通信網選用Ku波段做為系統(tǒng)的工作頻段。

已建衛(wèi)星通信系統(tǒng)的總隊和支隊，應通過改造，實現(xiàn)和消防部隊衛(wèi)星網的互聯(lián)互通。其應用結構如圖1所示。

通過建立消防衛(wèi)星通信系統(tǒng)，最終實現(xiàn)在任意地點、任意時間建立災害現(xiàn)場指揮部與城市指揮中心之間點對點通信；與地面無線通信網絡和有線信息通信基礎網絡互為補充，相互結合，實現(xiàn)天地一體的通信網絡；具有雙向綜合通信業(yè)務能力，可以透明數(shù)據(jù)、幀中繼傳輸方式實現(xiàn)視頻會議、VoIP電話、數(shù)據(jù)、視音頻等數(shù)字通信。衛(wèi)星通信設備通過相應接口，與計算機及網絡設備、視頻會議設備、視音頻編解碼設備、通信設備等設備聯(lián)結，傳輸任何符合TCP/IP協(xié)議的信息。

在戰(zhàn)技指標上要求消防衛(wèi)星通信系統(tǒng)的業(yè)務速率能滿足低速、中速、高速業(yè)務需求，并具有動態(tài)的按需分配帶寬功能；數(shù)據(jù)流量不小于64Kbit/s，符合數(shù)據(jù)應有的流量要求，數(shù)據(jù)流暢，丟包率≤3‰；圖像傳輸不小于384…Kbit/s，圖像質量符合或優(yōu)于VC1標準；話音信號傳輸速率不小于8Kbit/ s（PCM），符合或優(yōu)于長途電話質量標準，無回音；衛(wèi)星天線系統(tǒng)具有自動捕星功能；車載站、便攜站能在15分鐘內完成架設和開通任務。

消防衛(wèi)星通信系統(tǒng)的建設是對現(xiàn)有的通信系統(tǒng)的補充，進而更可靠的發(fā)揮其輔助決策的作用，衛(wèi)星通信必將在消防通信指揮系統(tǒng)中得以更廣泛的應用。下面介紹一些衛(wèi)星通信在消防通信中的應用技術。

二、消防應急指揮衛(wèi)星通信系統(tǒng)現(xiàn)狀

消防應急指揮衛(wèi)星通信系統(tǒng)是以同步衛(wèi)星通信技術為核心，集成各種多協(xié)議語音實時交互技術、有無線通信技術、實時圖像傳輸技術、計算機輔助決策技術等先進技術的應急通信指揮系統(tǒng)。利用同步衛(wèi)星的移動載體的移動特性和全球覆蓋功能，在衛(wèi)星覆蓋范圍內分別建成不受建筑物遮擋的固定、移動通信站點，并在任意兩個或多個站點之間實現(xiàn)語音、數(shù)據(jù)和動態(tài)圖像的實時共享。

消防應急指揮衛(wèi)星通信系統(tǒng)的特點：

1.無線數(shù)字集群通信系統(tǒng)在邊遠山區(qū)和部分市區(qū)存在通信盲區(qū)，一旦這些區(qū)域內有重要事件發(fā)生，不能保證現(xiàn)場的通信組網，無法進行有效的通信指揮調度。利用衛(wèi)星通信隨時隨地、覆蓋范圍廣等特性，保證現(xiàn)場通信不會存在盲區(qū)。

2.在處置各類突發(fā)性重大事件時，需要多警種、多部門協(xié)同作戰(zhàn)，而傳統(tǒng)的指揮模式受其局限性、單一性的限制，難以形成統(tǒng)一且強有力的現(xiàn)場指揮部門。消防應急指揮衛(wèi)星通信系統(tǒng)能解決多系統(tǒng)、多種通信手段之間的互聯(lián)互通。

3.計算機數(shù)據(jù)和重大現(xiàn)場圖像等信息不能及時與市局指揮中心等職能部門進行實時傳輸，使得各職能部門與現(xiàn)場指揮部之間缺乏適時的信息交流、文件交換、動態(tài)掌握，從而使現(xiàn)場指揮部處于孤立的狀態(tài)，各部門不能及時有效地增援，從而影響了全局的指揮調度。利用衛(wèi)星通信技術組建有效的信息共用平臺，實現(xiàn)IP協(xié)議下的網絡資源共享。

4.指揮中心和現(xiàn)場指揮部不能及時有效地獲取應急現(xiàn)場實時信息，使各級部門對現(xiàn)場情況缺乏直觀的了解，進而影響了各級領導的及時指揮調度，貽誤戰(zhàn)機。衛(wèi)星通信的高帶寬特點，可以滿足高清晰度的視頻需要；衛(wèi)星通信的廣播功能，可使視頻一次性傳輸?shù)礁髦笓]部門以及遠程消防通信指揮專家，實現(xiàn)多路輔助決策。

5.近些年，各類重特大災害事故時有發(fā)生，且具有持續(xù)時間長、突發(fā)性強、地點不固定等特點，現(xiàn)場指揮決策缺乏穩(wěn)定可靠且有效的指揮場所。因此要求消防應急指揮衛(wèi)星通信系統(tǒng)中通信移動指揮車必須具有較長時間獨立工作的能力。

消防應急指揮衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要由移動和固定兩大部分組成，其中，移動部分包括：移動指揮車和衛(wèi)星通信車；固定部分包括：消防通信指揮中心、衛(wèi)星地面站、視頻監(jiān)控系統(tǒng)。滅火救援現(xiàn)場，移動指揮車主要負責圖像采集和現(xiàn)場指揮，移動指揮車將現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)傳輸送給衛(wèi)星通信車，通信車通過衛(wèi)星通信把數(shù)據(jù)傳輸送給系統(tǒng)固定部分的衛(wèi)星地面站，衛(wèi)星地面站對數(shù)據(jù)進行處理后把視頻資料傳輸給視頻監(jiān)控系統(tǒng)，指揮中心可以根據(jù)現(xiàn)場情況進行遠程決策，制定最優(yōu)方案；同時也可以把視頻數(shù)據(jù)通過公共電話網、國際互聯(lián)網或者IPPBX專線等傳輸送給遠程專家，進行輔助決策。

三、消防部隊衛(wèi)星通信發(fā)展趨勢

目前，衛(wèi)星通信技術已經趨于成熟，國外發(fā)達國家已將其大量應用于消防應急通信指揮。但是，我國只在一些經濟較發(fā)達地區(qū)開始嘗試性的應用，應用范圍很窄，功能也較為單一，沒有進行高層次應用的挖掘。

同時，消防應急通信指揮系統(tǒng)對于衛(wèi)星通信系統(tǒng)的應用受到以下兩方面的制約：一是經濟因素；二是消防衛(wèi)星通信尚無統(tǒng)一的通信協(xié)議和標準。

總的來說，消防應急指揮衛(wèi)星通信系統(tǒng)是一個廣域VSAT網絡和寬帶網絡，可以對火災現(xiàn)場進行遠程遙控、遠程監(jiān)視、傳輸數(shù)據(jù)、雙向交互高質量的語音圖像以及視頻；衛(wèi)星通信的消防指揮輔助決策系統(tǒng)技術先進，衛(wèi)星鏈路和各小型地球站的MODEM通過網關設備把報警系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)、視頻系統(tǒng)、話音系統(tǒng)、ISDN綜合業(yè)務網系統(tǒng)有效地綜合設計在一起，配合各種系統(tǒng)軟件，包括各類化學危險品的特性、危害、防護要點等數(shù)據(jù)庫，有關用戶資料數(shù)據(jù)庫，消防處警部隊的警力部署數(shù)據(jù)庫，消防處警預案軟件，電子地圖軟件，以及系統(tǒng)操作平臺和指揮調度操作軟件等組成為網絡系統(tǒng)，實現(xiàn)衛(wèi)星的VSAT網與ISDN網的結合；局域網與廣域網的結合；報警監(jiān)控網與衛(wèi)星通信網的結合；無線網與有線網的結合；天網與地網的結合，計算機數(shù)據(jù)通信與話音通信和圖像通信的結合；戰(zhàn)時和平時的結合，從而搭建一個高效的通信平臺。

參 考 文 獻

[1]…夏克文…甘仲民…衛(wèi)星通信…西安電子科技大學出版社，2008.

[2]…[美]普拉特…衛(wèi)星通信…電子工業(yè)出版社，2003

[3]…陳振國…衛(wèi)星通信系統(tǒng)與技術…北京郵電學院出版社，2003endprint