應(yīng)急通信系統(tǒng)集成的關(guān)鍵技術(shù)研究

崔 帥

（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

通過應(yīng)用應(yīng)急通信系統(tǒng)，可在出現(xiàn)突發(fā)事件后實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場與指揮中心的良好通信，以便決策者科學(xué)指揮調(diào)度，最大程度上降低突發(fā)事件的不良影響?，F(xiàn)階段，各類信息化技術(shù)手段層出不窮，應(yīng)急通信系統(tǒng)應(yīng)不斷創(chuàng)新優(yōu)化，以滿足實(shí)際需求。

1 應(yīng)急通信的特點(diǎn)

應(yīng)急通信系統(tǒng)可以在重大突發(fā)事件發(fā)生時，通過網(wǎng)絡(luò)快速布設(shè)傳輸重要信息，科學(xué)快速地發(fā)布決策指令，有效處理重大突發(fā)事件，降低不良影響[1]。應(yīng)急通信主要具備以下特點(diǎn)：一是應(yīng)急通信事件具備不確定性、突發(fā)性、不可預(yù)見性等特征，人們無法事先準(zhǔn)備；二是無法確定應(yīng)急通信地點(diǎn)；三是無法對通信容量進(jìn)行準(zhǔn)確確定；四是應(yīng)急通信環(huán)節(jié)無法確定需要應(yīng)用何種類型的網(wǎng)絡(luò)。

對于應(yīng)急專用通信系統(tǒng)而言，其具備較強(qiáng)的獨(dú)立性，不包含于公共網(wǎng)絡(luò)。若應(yīng)急通信對公共網(wǎng)絡(luò)存在依賴性，當(dāng)出現(xiàn)應(yīng)急事件時，即便通信設(shè)施仍處于正常運(yùn)行狀態(tài)，但公網(wǎng)通信量增加會出現(xiàn)通信擁塞等情況，無法很好地實(shí)施調(diào)度指揮。針對一些重大突發(fā)公共安全事件，往往應(yīng)創(chuàng)設(shè)不對稱通信環(huán)境，利用應(yīng)急專網(wǎng)實(shí)施調(diào)度指揮，同時利用無線寬帶網(wǎng)絡(luò)了解現(xiàn)場情況。此外，為解決一些自然災(zāi)害性通信基礎(chǔ)設(shè)施被破壞的應(yīng)急事件，還可以部署應(yīng)急通信車，結(jié)合微波傳輸與衛(wèi)星傳輸形成應(yīng)急指揮網(wǎng)絡(luò)，配合城市應(yīng)急通信專網(wǎng)開展實(shí)際工作。

2 應(yīng)急通信系統(tǒng)的要求

對于應(yīng)急通信系統(tǒng)而言，主要是為通信提供支持，通常情況下利用計算機(jī)實(shí)現(xiàn)緊急通信[2]。設(shè)計應(yīng)急通信系統(tǒng)時，應(yīng)從多種類型的設(shè)備傳輸信息入手，由信號燈開始形成相應(yīng)文本信息，獲得實(shí)時流視頻，最終構(gòu)建統(tǒng)一的通信系統(tǒng)，確保在緊急情況下仍能正常通信。緊急通知系統(tǒng)更偏向于緊急信息的單向傳遞，而應(yīng)急通信系統(tǒng)一般是進(jìn)行多方信息的發(fā)起與接收。各系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)中，不僅有傳感器，還有輸入與輸出設(shè)備。應(yīng)急通信系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 應(yīng)急通信系統(tǒng)

目前，應(yīng)急通信系統(tǒng)的要求主要體現(xiàn)在小型化、快速布設(shè)、移動性、節(jié)能性以及操作便捷性等方面，

（1）小型化。常規(guī)應(yīng)急通信系統(tǒng)具備廣泛覆蓋、大區(qū)制特征，功能較為完善，基站設(shè)備具備一定的復(fù)雜性，能夠很好地滿足相關(guān)職能機(jī)關(guān)實(shí)際要求。而在特殊情況下，當(dāng)發(fā)生一些自然災(zāi)害時很容易使基礎(chǔ)設(shè)施受損，因此應(yīng)急通信設(shè)備應(yīng)滿足小型化要求，進(jìn)而達(dá)到快速布設(shè)、安全穩(wěn)定傳輸通信信息的效果，獲得較好的應(yīng)急通信效果[3]。

（2）快速布設(shè)。無論是公網(wǎng)應(yīng)急通信系統(tǒng)，還是專用應(yīng)急通信系統(tǒng)，均應(yīng)滿足快速布設(shè)的要求。對于可預(yù)測的事件（如重要的集會）等，通信量會激增，此時需要結(jié)合實(shí)際需求將公網(wǎng)應(yīng)急通信設(shè)備快速布設(shè)于相應(yīng)位置。當(dāng)出現(xiàn)破壞性自然災(zāi)害時，應(yīng)急反應(yīng)時間更短，這種情況下需要盡量縮短布設(shè)周期，以便獲得較好的處置效果。

（3）移動性。應(yīng)急通信系統(tǒng)電信基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的組成設(shè)施應(yīng)具備較好的機(jī)動性，包括車載衛(wèi)星系統(tǒng)、無人機(jī)等，結(jié)合實(shí)際需求科學(xué)選擇即可[4]。建設(shè)應(yīng)急通信系統(tǒng)前，應(yīng)通過實(shí)際測量了解不同地形真實(shí)的數(shù)據(jù)信息。指揮調(diào)度中心能夠與應(yīng)急系統(tǒng)相連，實(shí)現(xiàn)各種移動設(shè)備的指揮調(diào)度，通過無線鏈路對整個應(yīng)急通信系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。通過這樣的方式，使指揮人員全面了解現(xiàn)場實(shí)際情況，針對各種應(yīng)急場合制定更加科學(xué)、合理的決策。

（4）節(jié)能性。一些應(yīng)急場合不具備完善的電力供應(yīng)，如果對電池供電較為依賴，很容易會出現(xiàn)各種問題。無論是基站設(shè)備，還是移動終端，均應(yīng)具備較好的節(jié)能性，保證應(yīng)急通信系統(tǒng)長時間穩(wěn)定運(yùn)行。將各種設(shè)備安裝在應(yīng)急指揮車中，如備用電池、太陽能蓄電設(shè)備、小型發(fā)電機(jī)等，從而滿足應(yīng)急通信系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行要求，提升應(yīng)急處置效果。

（5）操作便捷性。對于應(yīng)急通信系統(tǒng)而言，設(shè)備需要便于操作和維護(hù)，可以在實(shí)際應(yīng)用中用最短的時間進(jìn)行組網(wǎng)、部署。此外，還應(yīng)擁有直觀的操作界面和良好的兼容性，盡量減少硬件系統(tǒng)連接端口，保證接口具備模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化特征，支持各種通信系統(tǒng)接入[5]。

3 應(yīng)急通信系統(tǒng)集成的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 綜合布線技術(shù)

應(yīng)急通信系統(tǒng)綜合布線環(huán)節(jié)主要是將多個基本單元用線纜連接在一起，如群配線架、分配線架以及主配線架等，不僅便于操作，還具備較強(qiáng)的擴(kuò)展性，性價比較高[6]。綜合布線系統(tǒng)將應(yīng)急通信覆蓋區(qū)域作為一個單元，主要涵蓋以下子系統(tǒng)。

（1）管理子系統(tǒng)。管理子系統(tǒng)主要是在樓層配線間進(jìn)行架設(shè)，可實(shí)現(xiàn)水平線纜與垂直干線端部相連，管理子系統(tǒng)中擁有交換機(jī)，還包括跳線等部分。

（2）設(shè)備間子系統(tǒng)。通過設(shè)備間子系統(tǒng)，能夠使各線纜與主干線連接到系統(tǒng)內(nèi)部。

（3）工作區(qū)子系統(tǒng)。在工作區(qū)子系統(tǒng)的應(yīng)用下，可以實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)與用戶的良好連接，一方面可保證各場地實(shí)時通信，另一方面能夠?qū)崟r掌握不同場地的信息數(shù)據(jù)。

（4）水平子系統(tǒng)。通過水平子系統(tǒng)能夠?qū)⒎峙渚€架與相應(yīng)信息插座相連，當(dāng)單個線路發(fā)生故障時，不會對整個系統(tǒng)通信產(chǎn)生影響。

（5）垂直干線子系統(tǒng)。垂直干線子系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)各樓層配線架與主配線架相連，實(shí)現(xiàn)各建筑、各樓層間的良好通信。

3.2 軟交換技術(shù)

軟交換技術(shù)屬于下一代通信網(wǎng)絡(luò)的核心組成內(nèi)容，該技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)底層協(xié)議中獨(dú)立存在，具備多種功能，可以進(jìn)行寬帶管理、路由管理、協(xié)議處理以及資源配置等，并且還能滿足現(xiàn)階段電路交換的各項(xiàng)業(yè)務(wù)需求?，F(xiàn)代軟交換技術(shù)不再受到媒體網(wǎng)關(guān)的限制，能夠利用軟件開展呼叫控制工作，通過應(yīng)用相應(yīng)軟件還可實(shí)現(xiàn)一些其他功能，如信令轉(zhuǎn)換、連接等。與傳統(tǒng)軟交換技術(shù)相比，現(xiàn)代軟交換技術(shù)不會對應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)通信產(chǎn)生較大影響，具備更高的獨(dú)立性。局域通信系統(tǒng)集成設(shè)計環(huán)節(jié)，利用軟交換技術(shù)可以為應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)提供多種控制服務(wù)，如通信連接與呼叫等，屬于實(shí)時通信的關(guān)鍵技術(shù)手段。

4 系統(tǒng)集成設(shè)計

將IP終端與模擬終端分別設(shè)置為主設(shè)備與輔設(shè)備，局域應(yīng)急通信系統(tǒng)設(shè)計時不僅要保證其具備較好的可靠性與安全性，還應(yīng)擁有較強(qiáng)的可擴(kuò)展性與實(shí)用性等。系統(tǒng)設(shè)計過程中，應(yīng)以實(shí)時通信作為重要基礎(chǔ)，最大程度上減少項(xiàng)目開發(fā)成本，提升系統(tǒng)可擴(kuò)展性，以便后期進(jìn)行完善與優(yōu)化。

結(jié)合系統(tǒng)設(shè)計要求與原則，綜合考量設(shè)計成本與功能需求，選擇IP分布式架構(gòu)進(jìn)行區(qū)域網(wǎng)應(yīng)急通信系統(tǒng)設(shè)計，可以避免出現(xiàn)分組網(wǎng)絡(luò)相互干擾的情況，保證各區(qū)域間實(shí)時通信。在不同地點(diǎn)利用分組網(wǎng)絡(luò)設(shè)置相應(yīng)的接入點(diǎn)，以便與應(yīng)急通信系統(tǒng)相連。通過安裝模擬設(shè)備，以供模擬終端接入，保證各模擬終端可以相互通信。用戶利用接入點(diǎn)接入系統(tǒng)中，能夠與主系統(tǒng)進(jìn)行連接，從而滿足各方實(shí)時通信需求。分組網(wǎng)絡(luò)存在較高的穩(wěn)定性，可以實(shí)現(xiàn)故障的自我恢復(fù)。在軟交換技術(shù)及分組網(wǎng)絡(luò)支持下，實(shí)時應(yīng)急通信系統(tǒng)在數(shù)據(jù)傳輸上更加穩(wěn)定，不僅可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時通信，還能在故障問題發(fā)生后自我修復(fù)。

將以太網(wǎng)作為應(yīng)急通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)，通過部署主機(jī)與IP接入點(diǎn)，達(dá)到實(shí)時通信的目的。將主機(jī)放在管理樓區(qū)域，對系統(tǒng)與終端接入進(jìn)行管理。此外，將1臺IP接入點(diǎn)設(shè)置于分支機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)總部與分部間的實(shí)時通信。應(yīng)急通信系統(tǒng)模擬終端會利用電纜向IP接入點(diǎn)中匯集，通過以太網(wǎng)IP終端與相應(yīng)網(wǎng)關(guān)連接，最終獲得良好的實(shí)時通信效果[7]。

為了確保區(qū)域內(nèi)應(yīng)急通信系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，應(yīng)在控制樓接入點(diǎn)安裝緊急呼叫管理裝置，其屬于應(yīng)急通信系統(tǒng)中較為重要的部分。通過緊急呼叫管理，可以在緊急情況下確保系統(tǒng)實(shí)時通信。大型局域通信網(wǎng)絡(luò)中，緊急呼叫管理裝置的存在可有效防范故障風(fēng)險。通常情況下，緊急呼叫管理會與應(yīng)急通信系統(tǒng)主機(jī)同步運(yùn)行，主要負(fù)責(zé)備份處理相關(guān)數(shù)據(jù)。如果出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接失敗或主機(jī)故障情況，緊急呼叫管理裝置會被作為主機(jī)接入所有接入點(diǎn)，取代原有控制主機(jī)開展相應(yīng)工作。針對基于以太網(wǎng)的應(yīng)急通信系統(tǒng)，可選擇光纜布線與6類布線相結(jié)合的方式，有助于應(yīng)急通信系統(tǒng)綜合布線模塊良好布設(shè)。

5 結(jié) 論

隨著社會各領(lǐng)域的智能化發(fā)展，應(yīng)急通信系統(tǒng)也在朝著集成化方向發(fā)展。通過集成技術(shù)的應(yīng)用，可使應(yīng)急通信系統(tǒng)擁有更高的運(yùn)行效率，在保證實(shí)時通信效果的同時，提升應(yīng)急處置水平，降低突發(fā)事件的影響，為我國社會穩(wěn)定發(fā)展提供保障。