應(yīng)急體系變革下應(yīng)急通信發(fā)展初探

李 飛，張松軼，冀 峰

(河北遠(yuǎn)東通信系統(tǒng)工程有限公司，河北 石家莊 050200)

0 引言

我國(guó)是世界上自然災(zāi)害最為嚴(yán)重的國(guó)家之一，災(zāi)害種類多、分布地域廣、發(fā)生頻率高、災(zāi)害損失大。在全球氣候變化和中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展的背景下，中國(guó)面臨的災(zāi)害形勢(shì)更加嚴(yán)峻，風(fēng)險(xiǎn)不斷加劇，損失日趨嚴(yán)重。

2016年12月《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于推進(jìn)防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)體制機(jī)制改革的意見》中指出，針對(duì)應(yīng)急救災(zāi)管理，要“正確處理防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的關(guān)系，堅(jiān)持以防為主、防抗救相結(jié)合，堅(jiān)持常態(tài)減災(zāi)和非常態(tài)救災(zāi)相統(tǒng)一，努力實(shí)現(xiàn)從注重災(zāi)后救助向注重災(zāi)前預(yù)防轉(zhuǎn)變，從應(yīng)對(duì)單一災(zāi)種向綜合減災(zāi)轉(zhuǎn)變，從減少災(zāi)害損失向減輕災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)變，落實(shí)責(zé)任、完善體系、整合資源和統(tǒng)籌力量，切實(shí)提高防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)工作法治化、規(guī)范化、現(xiàn)代化水平，全面提升全社會(huì)抵御自然災(zāi)害的綜合防范能力。”

2018年3月，國(guó)務(wù)院機(jī)構(gòu)改革方案公布，決定組建應(yīng)急管理部。應(yīng)急管理部主要職責(zé)是防范化解特、重大安全風(fēng)險(xiǎn)，健全公共安全體系，整合優(yōu)化應(yīng)急力量和資源，推動(dòng)形成統(tǒng)一指揮、專常兼?zhèn)洹⒎磻?yīng)靈敏、上下聯(lián)動(dòng)、平戰(zhàn)結(jié)合的中國(guó)特色應(yīng)急管理體制，提高防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)能力，確保人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全和社會(huì)穩(wěn)定。應(yīng)急管理部的成立是我國(guó)應(yīng)急管理工作順應(yīng)時(shí)代要求，解決應(yīng)急管理各領(lǐng)域發(fā)展不平衡、不充分的矛盾，走向現(xiàn)代化、科學(xué)化和精細(xì)化的重要里程碑，也是應(yīng)急管理工作的一次重要體制和機(jī)制創(chuàng)新。

1 應(yīng)急管理體系變革

在應(yīng)急管理部新組建背景下，我國(guó)的應(yīng)急管理體系將發(fā)生一系列重大的變革。

1.1 應(yīng)急指揮權(quán)更加集中高效

我國(guó)原有災(zāi)害應(yīng)對(duì)存在管理碎片化的問題，民政部負(fù)責(zé)災(zāi)害救助、國(guó)土資源部負(fù)責(zé)地質(zhì)災(zāi)害防治、水利部負(fù)責(zé)水旱災(zāi)害防治、農(nóng)業(yè)部負(fù)責(zé)草原防火、國(guó)家林業(yè)局負(fù)責(zé)森林防火及中國(guó)地震局負(fù)責(zé)震災(zāi)應(yīng)急救援等。為了協(xié)調(diào)應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害，我國(guó)成立了防汛抗旱指揮部、減災(zāi)委、抗震救災(zāi)指揮部及森林防火指揮部等高層次議事協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)，體制十分繁雜，形成的“九龍治水”的局面,既浪費(fèi)資源，又難以形成合力。應(yīng)急管理部的成立使這些分散的職責(zé)得以有效整合，對(duì)于災(zāi)害應(yīng)對(duì)及應(yīng)急指揮的效率會(huì)有顯著提高。

1.2 應(yīng)急管理突出防災(zāi)減災(zāi)

應(yīng)急管理部的職責(zé)中體現(xiàn)了堅(jiān)持以防為主、防抗救結(jié)合，堅(jiān)持常態(tài)減災(zāi)和非常態(tài)救災(zāi)相統(tǒng)一，努力實(shí)現(xiàn)從注重災(zāi)后救助向注重災(zāi)前預(yù)防轉(zhuǎn)變?，F(xiàn)有整合部門中既有防災(zāi)功能，也有救災(zāi)功能，本次整合將打通預(yù)防、準(zhǔn)備、處置、評(píng)估、改進(jìn)和緩解等各個(gè)階段，將全流程、標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化的應(yīng)急管理模式和工作機(jī)制推廣到各個(gè)專業(yè)領(lǐng)域之中，在工作上形成首尾相連、循環(huán)往復(fù)、持續(xù)改進(jìn)的管理閉環(huán)，從而提升應(yīng)急管理的前瞻性和主動(dòng)性。

1.3 應(yīng)急救援隊(duì)伍更加專業(yè)

應(yīng)急管理部成立后，公安消防部隊(duì)、武警森林部隊(duì)與安全生產(chǎn)、地震應(yīng)急等應(yīng)急救援隊(duì)伍一道，形成"救援隊(duì)伍"新的聯(lián)合，將主要的救援力量集中到一個(gè)部門，由應(yīng)急管理部統(tǒng)一管理后可以建成綜合性常備應(yīng)急骨干力量，這將對(duì)未來國(guó)家救援力量聯(lián)合訓(xùn)練、協(xié)作培養(yǎng)和救援合作產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，進(jìn)一步提升應(yīng)急救援通信裝備標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化和體系化。

2 應(yīng)急通信需求分析

應(yīng)急通信是為應(yīng)對(duì)自然或人為突發(fā)性緊急情況，綜合利用各種通信資源，為保障緊急求援和必要通信而提供的一種暫時(shí)的、快速響應(yīng)的特殊通信機(jī)制，是支持應(yīng)急管理監(jiān)測(cè)預(yù)防(事前)、預(yù)警準(zhǔn)備(事發(fā))、處置救援(事中)和恢復(fù)重建(事后)4個(gè)階段的重要通信保障。針對(duì)應(yīng)急管理三大變革，新時(shí)期應(yīng)急通信需滿足如下3個(gè)核心需求。

2.1 廣域覆蓋的無線通信需求

部分轉(zhuǎn)隸部門或者依托原單位或者自建有無線專網(wǎng)，但是存在如下幾個(gè)主要問題：① 轉(zhuǎn)隸后原單位網(wǎng)絡(luò)不能再使用；② 頻率資源無法支撐現(xiàn)有業(yè)務(wù)；③ 存在通信盲區(qū)、系統(tǒng)覆蓋待完善；④ 新產(chǎn)品和技術(shù)應(yīng)用不足等問題。綜上，當(dāng)前亟待建設(shè)覆蓋范圍廣泛、功能豐富、穩(wěn)定可靠的無線通信系統(tǒng)，用于支撐常態(tài)減災(zāi)和非常態(tài)救災(zāi)的通信保障需求。

2.2 立體感知的災(zāi)害預(yù)警需求

我國(guó)幅員遼闊，區(qū)域性破壞的特重大災(zāi)害事故頻發(fā)，受災(zāi)面積可達(dá)數(shù)百平方公里，迫切需要建立覆蓋區(qū)域廣泛、檢測(cè)手段豐富的預(yù)警監(jiān)測(cè)體系，推動(dòng)有線、無線，公網(wǎng)、專網(wǎng)及天地一體全國(guó)覆蓋的災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)。加強(qiáng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)感知、信息共享和智能分析能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)重點(diǎn)高危企業(yè)、礦山事故、危險(xiǎn)化學(xué)品、地震、海嘯、洪澇、地質(zhì)災(zāi)害、火災(zāi)等單個(gè)或復(fù)合型災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，識(shí)別潛在風(fēng)險(xiǎn)隱患，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急管理由被動(dòng)應(yīng)急向主動(dòng)防控的轉(zhuǎn)變，提高事故災(zāi)難隱患動(dòng)態(tài)監(jiān)控、智能研判以及突發(fā)事件現(xiàn)場(chǎng)感知和快速反應(yīng)能力，提升應(yīng)急管理的輔助決策水平[1]。

2.3 敏捷高效現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急通信需求

災(zāi)害的發(fā)生和處置具有如下特點(diǎn)：① 原有通信基礎(chǔ)設(shè)施遭受了毀滅性的破壞，需要增強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)通信；② 災(zāi)害事故突發(fā)偶然性強(qiáng)，災(zāi)害發(fā)展迅速，損失程度隨時(shí)間急劇增加，要求快速的救援反應(yīng)；③ 事故現(xiàn)場(chǎng)地理環(huán)境復(fù)雜，交通運(yùn)輸中斷甚至完全沒有道路，嚴(yán)重削弱了向?yàn)?zāi)區(qū)投送人員和裝備的能力，需要輕便小型化的通信保障裝備；④ 眾多救援力量跨區(qū)域甚至跨國(guó)界作戰(zhàn)、投入力量多、部門協(xié)同復(fù)雜，需要現(xiàn)場(chǎng)通信系統(tǒng)支撐多部門有序、有力、有效的救援；⑤ 救援任務(wù)復(fù)雜，需要快速形成第一救援現(xiàn)場(chǎng)、前線指揮所和后方各級(jí)指揮所之間前后貫通、高速傳輸，跨層級(jí)跨地域“扁平化”的指揮體系，后方指揮所清晰掌控現(xiàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)、調(diào)度指令直達(dá)“一線”，提升應(yīng)急救援效率。

3 應(yīng)急通信發(fā)展趨勢(shì)

3.1 高效融合的無線通信系統(tǒng)

針對(duì)廣域覆蓋的無線通信需求，建設(shè)固定部署的無線通信系統(tǒng)，具體包括窄帶數(shù)字集群、寬帶數(shù)字集群和依托公共通信設(shè)施的數(shù)字集群。

① 建設(shè)窄帶數(shù)字集群系統(tǒng)

語音通信是應(yīng)急管理最基本、最重要的通信需求，窄帶數(shù)字集群系統(tǒng)具有強(qiáng)大的語音通信能力和豐富的語音調(diào)度功能。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)應(yīng)用最廣泛的窄帶數(shù)字集群系統(tǒng)包括TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)和PDT數(shù)字集群系統(tǒng)。TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)是目前國(guó)際上應(yīng)用較為廣泛的數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)，但是由于加密接口不對(duì)中國(guó)開放，因此存在使用安全性的問題[2]。PDT數(shù)字集群系統(tǒng)是中國(guó)自主研發(fā)的專網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)，具有高性價(jià)比、安全保密、大區(qū)制、可擴(kuò)展和向后兼容的五大優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)在我國(guó)的公安部門規(guī)?；渴饝?yīng)用[3]。

② 建設(shè)寬帶數(shù)字集群系統(tǒng)

科技的不斷進(jìn)步，特別是“大智移云物”等新技術(shù)和應(yīng)用的紛紛涌現(xiàn)，對(duì)無線系統(tǒng)提出了大帶寬數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?。需要重點(diǎn)在化工園區(qū)、商業(yè)中心等災(zāi)害高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，建設(shè)寬帶數(shù)字集群系統(tǒng)，承載寬帶數(shù)據(jù)、高清圖像、高清視頻等應(yīng)急管理業(yè)務(wù)。

③ 依托公共通信設(shè)施的數(shù)字集群

是否具有足夠的頻譜資源是建設(shè)廣覆蓋數(shù)字集群系統(tǒng)首要的限制條件。窄帶方面，工信部無線電管理局規(guī)定了350 MHz頻段，即351～358/361～368 MHz，372～379/382～389 MHz，共560對(duì)頻點(diǎn)，專供公、檢、法、司法、安全、海關(guān)、軍隊(duì)和武警等8個(gè)部門使用；寬帶方面，工信部無線電管理局規(guī)定了1.4 GHz頻段用于建設(shè)TD-LTE寬帶無線專網(wǎng)[4]，主要用于政務(wù)、公共安全和應(yīng)急通信等。規(guī)劃的應(yīng)急管理專用頻段非常困難。

探索“寬窄融合”“公專融合”和“共網(wǎng)建設(shè)”等模式是建設(shè)數(shù)字集群系統(tǒng)最有效模式[5]。由于我國(guó)幅員遼闊，各地經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展不平衡，全國(guó)網(wǎng)的投資巨大，不可能一步到位、一蹴而就，需要分階段開展。第一階段各地政府、公安、應(yīng)急管理等部門建設(shè)地方性的數(shù)字集群共同網(wǎng)；第二階段，在各地?cái)?shù)字集群共用網(wǎng)健康發(fā)展的基礎(chǔ)上，互連互通形成全國(guó)一張網(wǎng)[6]。同時(shí)，在專網(wǎng)覆蓋不到的區(qū)域，依托公共通信設(shè)施，通過運(yùn)營(yíng)商VPDN業(yè)務(wù)建設(shè)PoC公網(wǎng)集群系統(tǒng)和移動(dòng)政務(wù)系統(tǒng)作為專用寬窄帶數(shù)字集群系統(tǒng)的重要補(bǔ)充[7]，共同滿足不同部門圖片、數(shù)據(jù)及視頻等大數(shù)量傳輸?shù)膶拵б苿?dòng)業(yè)務(wù)需求。

窄帶數(shù)字集群、寬帶數(shù)字集群和公網(wǎng)通信的綜合利用，共同形成公專融合、寬窄融合的無線通信一張網(wǎng)，支撐應(yīng)急管理常態(tài)減災(zāi)和非常態(tài)救災(zāi)的通信保障需求。

3.2 全風(fēng)險(xiǎn)要素覆蓋的物聯(lián)感知網(wǎng)

將物聯(lián)網(wǎng)、人工智能及大數(shù)據(jù)等技術(shù)與應(yīng)急管理業(yè)務(wù)深度融合，對(duì)安全生產(chǎn)管理和自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的安全要素進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與智能化處理，在監(jiān)測(cè)預(yù)警、應(yīng)急準(zhǔn)備、應(yīng)急管理及事故調(diào)查等各個(gè)環(huán)節(jié)，構(gòu)建一個(gè)涵蓋事前預(yù)警、事中處置與事后備查的服務(wù)型智能物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)，形成全流程、標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化的應(yīng)急管理模式。具體應(yīng)用如下：

① RFID技術(shù)在應(yīng)急資源調(diào)配中的應(yīng)用：應(yīng)急資源調(diào)配是應(yīng)急指揮系統(tǒng)中關(guān)鍵的一環(huán)，關(guān)系到整個(gè)突發(fā)事件處理的成敗，大規(guī)模突發(fā)事件應(yīng)急資源調(diào)配的復(fù)雜性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出一般意義上的資源調(diào)度。RFID技術(shù)是一項(xiàng)利用射頻信號(hào)通過空間耦合實(shí)現(xiàn)無接觸信息傳遞，達(dá)到識(shí)別目的的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通常由電子標(biāo)簽和閱讀器組成，閱讀器與電子標(biāo)簽可按約定的通信協(xié)議互傳信息?；赗FID的智能物應(yīng)急資管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)貨物的識(shí)別和跟蹤，大大提高了應(yīng)急資源調(diào)配的信息化和自動(dòng)化水平[8]。

② 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,WSN)在應(yīng)急信息感知與傳輸中的應(yīng)用：WSN解決了節(jié)點(diǎn)在野外和惡劣條件下無人值守工作的3個(gè)有限(電源能量有限、通信能力有限、計(jì)算和存儲(chǔ)能力有限)的情境下大規(guī)模動(dòng)態(tài)自組織成網(wǎng)的難題，低成本的傳感器節(jié)點(diǎn)可以在電池供電的狀況下，大量散布于監(jiān)測(cè)區(qū)域，不需人為干預(yù)，自動(dòng)將采集到的信息通過多跳回傳?？梢詮V泛應(yīng)用于煤礦可燃?xì)怏w探測(cè)、安全生產(chǎn)有毒氣體警報(bào)、城市和森林火災(zāi)報(bào)警、山體滑坡探測(cè)及救援人員生命體征探測(cè)等領(lǐng)域[9]。

3.3 多手段、一體化現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急通信裝備體系

現(xiàn)場(chǎng)通信裝備將向多體制融合化、小型一體化和系列化方向發(fā)展。

3.3.1 多體制融合化

建設(shè)第一救援現(xiàn)場(chǎng)、前線指揮所和后方各級(jí)指揮所之間指揮體系，需要滿足不同救援場(chǎng)景、不同通信節(jié)點(diǎn)和不同角色人員的復(fù)雜通信需求，需要將不同技術(shù)體制有效整合。采用窄帶和寬帶數(shù)字集群系統(tǒng)完成第一救援現(xiàn)場(chǎng)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，為多部門協(xié)同救援提供窄帶音頻和寬帶數(shù)據(jù)通信保障。采用衛(wèi)星通信建立前線指揮所和后方各級(jí)指揮所之間臨時(shí)的高速傳輸通道[10]；采用無線自組網(wǎng)在缺乏網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的條件下，在事發(fā)現(xiàn)場(chǎng)迅速布建一個(gè)專用指揮通信網(wǎng)絡(luò)[11]。采用短波通信在不依賴任何外部資源保障的情況下，通過較小的資源投入，為前后方應(yīng)急救援指揮提供“低限度”語音通信保障[12]；采用衛(wèi)星移動(dòng)通信(MSS)作為應(yīng)急通信的“第一反應(yīng)器”和“保底的通信手段”。

多體制融合需要充分發(fā)揮各項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，針對(duì)不同現(xiàn)場(chǎng)需求，靈活組織協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)多體制高度集成、互為備份、互聯(lián)互通，通過高度的業(yè)務(wù)融合和終端融合保證用戶接口的統(tǒng)一性，通過高效的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和靈活的路由策略保證網(wǎng)絡(luò)整體的柔韌性。

3.3.2 小型一體化

在交通基礎(chǔ)設(shè)施遭受嚴(yán)重破壞和野外極端惡劣地理環(huán)境條件下，救援人員能夠攜帶小型化、一體化應(yīng)急通信裝備進(jìn)入救援現(xiàn)場(chǎng)，快速展開。小型化、一體化應(yīng)急通信裝備可以通過機(jī)載、車載及單兵等多種方式攜行[13]。

3.3.3 體系化

為了應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的自然災(zāi)害和事故災(zāi)難，需要多種多樣、體系化的應(yīng)急通信及相關(guān)輔助裝備，按照功能分為指揮設(shè)備、通信設(shè)備、傳輸設(shè)備、電源設(shè)備、定位和生命體征探測(cè)設(shè)備、個(gè)體防護(hù)設(shè)備以及輔助和后勤保障設(shè)備等。按照部署方式分為便攜設(shè)備、車載設(shè)備、機(jī)載設(shè)備、單兵背負(fù)設(shè)備和單兵手持設(shè)備，共同構(gòu)成“天-空-地”三維一體現(xiàn)場(chǎng)通信裝備體系[14]。

4 結(jié)束語

建設(shè)公專融合、寬窄融合的無線通信網(wǎng)、全風(fēng)險(xiǎn)要素覆蓋的物聯(lián)感知網(wǎng)和多手段、一體化現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急通信裝備體系可以在災(zāi)前預(yù)防、災(zāi)害評(píng)估、災(zāi)害救援中發(fā)揮重要的作用，助力我國(guó)統(tǒng)一指揮、專長(zhǎng)兼?zhèn)?、反?yīng)靈敏、上下聯(lián)動(dòng)、平戰(zhàn)結(jié)合的中國(guó)特色應(yīng)急管理體制的全面建設(shè)。

本文對(duì)新時(shí)期應(yīng)急通信技術(shù)和裝備進(jìn)行了體系化的梳理和分析，希望能夠?yàn)樵擃I(lǐng)域研究工作和相關(guān)通信設(shè)備廠家的業(yè)務(wù)規(guī)劃與產(chǎn)品研制工作提供參考和借鑒。