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序論:好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程,我們為您推薦十篇移動應急通訊保障范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質,帶來更深刻的閱讀感受。
1、保障區域巡檢及隱患排查:后臺保障傳輸組以及交換組在4月完成傳輸核心網的安全隱患排查,制定整改措施并組織實施。現場保障組在4月完成保障基站以及周邊線路的安全隱患排查,發現故障和隱患故障的及時處理。
2、基站保障擴容:根據以往話務量估算,本次“5.11”地震應急演練保障在4000人左右,預計話務量在80ERL,按照0.01ERL/每人計算突發話務量在40ERL左右(突發話務是指活動期間的最高話務量),保障高峰極限話務量為120ERL,保障預留話務總量為110ERL,擴容后容量可達1055ERL,故能滿足容量需求。
3、后臺性能通信保障:后臺監控對保障基站進行每15分鐘粒度的性能指標的提取,觀察演練期間的指標,如發現異常及時采取措施,并通知相關保障人員。在整點時提取性能指標,通過MAS系統保障信息。
4、基站安全保障:現場保障組對重要基站采取專人現場蹲守模式,確保重要基站電力、縮短故障處理時間。
5、線路安全巡檢:保障期間將安排維護搶修隊伍進行現場巡檢。現場保障人員帶齊搶修線路的準備工具,在保障當日駕車巡查保障區域周邊的線路安全,發現光纜中斷及時處理。后臺技術支援組通過網管系統以及現場反饋情況組織分析研究快速恢復方案。
6、應急電源準備,電力線路維護:考驗市電力部門應急保電系統協調配合能力。此次演練達要到“嚴密監控,隨時準備導入備用電源!”的能力,提升電力應急救援隊伍應急救援水平。
二、領導重視,演練活動組織到位
市經信局黨委高度重視本次防災救災實戰演練活動,成立了以局長為組長,分管副局長為副組長,相關單位為成員的工作領導小組。及時召開了工作安排會議,明確任務分工,落實具體細節。供電局、地電公司、電信、移動等單位密切配合、分工協作,確保了這次防災救災實戰演練活動順利進行。
三、認真策劃,精心組織
移動網絡運營商為了保障通信質量,制定了降低基站中斷率、客戶投訴率等措施。通訊基站信息的中斷,主要涵蓋了傳輸原因中斷、動力原因中斷、設備原因中斷、被盜中斷等問題。其中傳輸原因中斷問題最為嚴重,常導致通訊信號的中斷,使居民的正常生活受到很大影響。為了保障居民的正常通訊聯系,必須提高信號傳遞質量。微波通信作為一種全新的信號傳播方式,有著建設成本低、成效快,維護快捷等優勢,可有效解決信息傳輸中斷、動力故障中斷等問題,降低基站中斷率、客戶投訴率,促進社會經濟的迅速發展。
一、微波通信的內容與發展歷程
(一)微波通信的內容簡介
微波通信(MicrowaveCommunication),是波長在1毫米至1米之間的電磁波使用的通信技術。微波的頻率范圍在300MHz到300GHz。與電纜通信、光纖通信和衛星通信等通信方式不同的是,微波通信將微波作為通訊介質,不需要固體介質。當兩個通訊目標間沒有障礙物阻隔時,即可使用微波通信技術。該技術容量大、質量好、傳輸距離遠,是一種重要的網絡通訊技術。
(二)微波通信的發展簡史
20世紀三十年代初,英國多佛與法國加萊之間建起了世界上第一條微波通信線路。二戰后,微波通信迅速發展。20世紀50年代,微波技術開始在衛星通信設備中試驗,60年代中期投入使用。微波頻率資源極為豐富,逐漸實現向移動通訊領域擴展。此外,數字技術及微電子技術的發展,促進了微波通信從模擬微波通信向數字微波通信的過渡。我國于1956年引進第一套德國式微波通信設備,經過多年的仿制和研發,已經取得了很較大成就。微波通信設施的建設費用較低,僅占電纜投資的20%,且建設工期較短。同時,微波通信具有信息容量大、抗干擾能力強等優點,在我國歷年的抗災活動中作用巨大。80年代中期以來,隨著數字微波傳輸技術的誕生,微波傳輸的發展前景更加廣闊。
二、微波系統的組成
微波通信與光纜通信、衛星通信并稱為現代通信傳輸的三大支柱。中等規模的網絡中,微波傳輸是最靈活、適應性最強的通信手段。近年來,微波通訊產品的市場需求逐漸增加,尤其在移動網絡、專用網絡、寬帶網絡上有較大的需求。微波通信系統由天饋系統、發信機、收信機、多線復用設備以及用戶終端設備等組成。為了把信號聚集送至遠方,采用拋物面天線,其聚焦作用可大大增加傳送距離。微波傳輸設備有很多收發信機,且共同使用一個天線,彼此間互不干擾。我國現用的微波設備主要分為模擬微波系統和數字微波系統,具有多路信號的收發功能。模擬微波系統可以接收60路、960路、1800路、2700路信息,用于不同容量等級的微波電路;數字微波的信號接收數量以30路為單位,組成120路、480路、1920路等形式。經過數字調制器,將信號附加于發射機,接收端經數字解調器還原成多路信息。最新的數字微波通信設備,與光纖通信的功能完全一致,可以實現信息的快速傳輸。這種微波設備在一條線路上,八個微波可以同時傳送三萬多路數字電話電路(2.4Gbit/s)。微波設備頻帶寬、容量大,適用于電信業務。目前,數字微波設備集成度高,便于安裝使用。伴隨集成電路技術的迅速發展,微波通信設備的小型化趨勢明顯,使安裝工作、維修工作更加便捷,可滿足局域網絡傳輸備份文件、應急通信、臨時通信使用等功能。
三、微波技術在移動通信網絡中的使用
微波通信作為一種快速的通信手段,在移動網絡中扮演著不可或缺的角色。在移動局域網絡,或是移動城域網絡、核心網絡中,都可以體驗到微波設備的實際應用。尤其在應急通信中,微波通信技術的作用更是無可替代。總體說來,微波技術在移動通訊網絡中有以下作用:
(一)微波技術在局域、城域、核心網絡中的作用
移動局域網絡,擴大網絡的兼容量和覆蓋面時,可使用微波技術緩解網絡傳輸資源不足壓力;微波技術還可以降低網絡投資,有效地縮短工期。該技術可提高信息傳播速度,使用戶享受到便捷、準確的信息服務,節省了網絡傳輸資源。微波技術在移動城域網絡、核心網絡中有巨大作用,可以解決城區線路鋪設困難,迅速實現城域閉合通訊網絡,使用戶信息快速傳遞。
(二)微波技術在應急通信、臨時通信領域中的應用
遼寧省某城市,因道路施工,導致通訊光纜全部中斷。修復這些光纜的時間最快需要40天,費用預估20萬,嚴重影響了當地企業、居民的生產生活。經現場勘查、測試,可利用微波設備進行處理。經過設備安裝、設備調測,只用1天半時間就可以恢復當地的信息通訊狀態。
四、微波系統使用的維護
微波設備的使用,與其他網內設備一樣,需要定期維護才能保持良好的運行狀態。具體的維護內容以現有站點及設備為例:在巡檢中詳細紀錄各種系統參數,對照各個時期的數據,列成圖表,可以及時地了解微波基站在各個時期的變化狀況。對發生故障微波設備,應該盡快解決設備故障,在巡檢中應注意以下事項:
(一)收發信電平
接收電平最能直接反映微波變化的重要因素,檢查時應特別注意。良好的接收電平可以保障微波通信狀態,降低誤碼的發生幾率。對于接受電平的查看,可通過使用數字萬用表。
(二)各種線纜檢查
由于設備在工作狀態中會發生發熱、震動等現象,設備個單板之間的連線可能會發生松動現象,應及時加以緊固,防止微波因線纜松動造成瞬斷。報警信息能夠準確地反映出發生故障的位置,針對報警情況及時處理。
(三)認真維修微波設備
為了保證室內氣壓標準和外界相同,維修工作應該在設備間、保護場所進行。在微波設備的維修過程中,應該使用RC/6型號的微波中頻電纜。巡檢中,應注意有無防水彎,中頻電纜防雷處的連接有無破損,保持線纜干燥。
(一)2014年我縣職能部門建立電子政務平臺37個,涉及黨政、教育、水務、醫療、金融、煙草、公共安全等多個方面。其中電信新開通平臺1個,聯通開通平臺4個,萬網工程建設外網平臺32個。
(二)移動公司完成了101條信息化專線建設。
二、城鄉信息化發展迅速
(一)2014年全縣新建基站119個,其中電信在、縣城等區域新建基站11個,移動投資1200余萬元建設基站61個,聯通建設基站47個,覆蓋全縣所有鄉鎮。
(二)為推動城鄉信息化發展,各通信服務企業紛紛出臺城鄉優惠政策,通過改造農村寬帶、話費優惠、話機促銷等方式,促進城鄉信息消費,提高城鄉信息化程度。其中移動公司投資600余萬元,完成63個小區寬帶、11個鄉鎮寬帶和25個農村寬帶建設。
三、“兩化融合”工作進展順利
(一)為更好進行“大社會”治安管理監控,我縣先后完成了21家大社會視頻監控項目,對56家煤礦企業進行實時監控。
(二)為做好全縣經濟運行分析工作,我縣將具有行業代表性的32家中小企業納入省中小企業生產經營運行監測平臺進行監測,為全縣經濟分析提供有效參數。
(三)為更好的服務于企業,提高企業生產、管理、銷售信息化水平,2014年我縣共為11戶企業建立移動信息基站。
四、園區信息化發展機制完善
(一)園區無線寬帶建設
無線接入網在公共區域采用最新的802.11n協議標準,實現300mbit/s的高速無線接入,全面實現移動辦公。
(二)骨干網建設
1、在有線接入網絡上采用pon和ftto接入,實現電話網、電視網、計算機網絡的三網融合。
2、在各單位內部采用塑料光纖建設以太局域網,通過千兆路由器上聯到園區ip骨干網,從而實現萬兆到園區,千兆到大樓,百兆到桌面的高速寬帶上網。
3、在園區機房建設匯聚路由器,實現對園區信息輸送的匯聚。
(三)電子商務
1、基于建設好的網絡承載平臺,以園區網站建設為龍頭,建設統一的數據交換平臺,發展統一的園區電子政務平臺,實現“陽光政務”。
2、通過園區網站的建設及與大型電子商務平臺的對接,為企業提供高端的電子商務平臺,同時嵌入主流物流平臺軟件,使園區的所有物流情況全部通過電子物流平臺實現指令傳送和過程監管。
五、信息化安全建設體系完善
(一)貫徹落實手機實名制
積極貫徹工信部手機實名入網相關文件精神,嚴格要求電信、移動、聯通三大電信運行商自9月起執行新用戶入網時必須登記實名信息。通過手機實名制的推進,有利于杜絕非法使用手機通訊現象,促進我縣的通訊事業健康發展。
(二)園區信息安全建設
1、采用mpls-vpn功能的olt設備,為園區企業提供端到端服務,為建設vpn網絡提供極大方便,增強了園區企業內部網絡安全性。
2、在園區環形骨干光纜的多物理路由保護下,實現對入駐企業內部網絡的多路由保護。
3、在園區匯聚路由器的前端安裝硬件防火墻,加強園區企業信息安全。
(三)認真開展通訊行業應急工作
根據省、市、縣通訊保障應急工作安排,由我局牽頭對縣域三大通訊公司進行通訊應急工作檢查,重點查看應急預案,車輛配備,應急器材保養等情況,對不符合規范的情況責令整改,要求三大運營商在保障日常通訊的同時,配備專人開展應急通訊工作,維護相關器材,確保在大災大害等特殊情況下的通訊暢通。
六、2014年工作計劃
(一)積極推進企業“兩化融合”工作
1、促進園區企業綜合信息平臺建設,實現信息資源優化配制,節約企業運行成本。
2、選擇雙星茶業、好牛旺食品公司、同心木業等行業代表企業開展電子商務應用示范,充分發揮其輻射和示范作用。
(二)加快推進電子政務建設工程
推進全縣政務外網網絡基礎設施的改造升級,進一步完善網絡結構,打造全縣黨政機關各部門信息共享、數據交換的政務外網統一平臺。
(三)加強信息安全
【中圖分類號】U664.88 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672—5158(2012)08-0278-02
一、消防通信現狀
消防通信是消防工作的重要組成部分,是傳遞信息完成火災補救任務的重要保障。消防通信指揮系統是火災搶救現場的總司令部,它有消防通信指揮中心、消防基層中隊、火場指揮車等組成,它是火警受理、兵力調度和輔助滅火決策等功能的通信網絡和裝備的有機整體,其中,消防通信指揮中心是它的眼睛和耳朵,是最重要的一環。在我國消防通信建設起步較晚,但是目前各地正在努力建設先進高效的現代化消防通信系統。我國目前正在使用的消防通信系統中還存在一些不足:通信系統本身缺乏穩定性,經常出現一些小故障,從而導致出現險情漏報的現象;在消防通信領域計算機軟件開發落后于世界發達國家,使用起來還不具備很強的實用性;在制度上還不夠成熟,有些接處警程序有待改進。
二、消防通信發展展望
隨著經濟實力的增強,我國的消防通信事業近幾年來發展比較快,在學習國外先進技術的基礎上,建立了專業的消防通信專業技術隊伍,建成了一批消防通信重點工程。現在消防通信事業正隨著國家整個通信行業的發展而不斷壯大,特別是因特網技術的推廣,為消防通信提供一個全新的信息交換平臺,最新的因特網技術的普及推廣,將使消防通信能夠實現人與人之間、消防隊伍之間及滅火戰斗的各級通信主體之間實現充分交流的可能性,使通信交互方式變得更自然,每個通信主體都是一個移動的多媒體世界,從而徹底解決消防通信在各種復雜情況下通信難題。另外,隨著信息通訊技術的飛速發展,眾多高性能的通訊技術將逐漸應用于消防通訊行業中,目前第四代移動通訊技術已進入實驗性應用階段,在不久的將來勢必將成為消防通訊體系中高質量傳輸數據信息的重要手段。信息通訊硬件設備的開發,使信息通訊配備的通訊性能和移動性能不時提升,使災禍救援現場各級指戰員具備強大的信息通訊能力,數字集群通訊、衛星通訊、微波數據通訊等通訊設備也將普遍配備到各級消防部隊中,逐漸成為普遍裝備的常規通訊設施。此外遙感技術、傳感器技術等應用于消防范疇,能夠即時、全面、深化的取得滅火和應急救援現場的災情情況和救援實力情況,實現天空地一體的消防通訊體系和數字化指揮調度系統。
三、工作措施
1、加強領導。各級政府要從思想上提高對消防通信的認識,把消防通信工作納入本地區國民經濟和社會發展計劃,納入任期目標責任制,簽訂消防通信工作目標責任書,做到有計劃、有部署、有驗收。各級政府應加大資金投入,購置先進消防通信設備,完善消防通信預警系統,把工作重心放在消防隱患預防上,力求把火災隱患消滅在萌芽狀態。
2、加強從業人員素質
當今通信技術和計算機技術結合所組成的消防通信系統,對從業人員素質要求更高。現在通信的大部分程序已經由計算機代替,基本實現了自動化。這對從業人員的業務提出了更高的要求,從業人員不僅會熟練使用、保養和維修設備,而且要熟練掌握程序設計,同時消防通信人員心理素質還要過硬。
近些年來,由于全球氣候變暖,造成極端天氣情況增多,引起臺風、洪水、滑坡、泥石流等自然災害頻繁發生。此外,我國處于多條地震帶中,地震也時常發生,造成人員傷亡和財產損失。因此,應急救援成為了挽救人民生命和減少財產損失的必然選擇。而應急救援力量到達現場后最緊要的事就是把災情及時向指揮部通報,為指揮部的決策提供依據。那么,怎樣利用現有的一些技術來保障應急救援通信?我有一些淺顯的認識與大家分享。
1衛星應急通信
2008年的汶川地震是一場巨大的災難,無數房屋夷為平地,交通中斷,電力中斷、通訊中斷,汶川瞬間成為了一座“孤城”,外界無法知曉城內的狀況。直到震后12min,汶川縣電信員工才通過衛星電話發出了第一聲求救;31h后,武警某部參謀長率領200名官兵達到震區,通過衛星電話發出了救援的第一個聲音;44h后,新華社記者利用海事衛星發出了災區的第一張圖片,至此,外界才對震區有了大概的了解。可見,衛星通訊在應急救援中的重要性。什么是衛星通信?簡而言之就是利用衛星作為中繼而進行的通信。衛星通信的特點是范圍大,只要在衛星發射的電波覆蓋的范圍內,從任何兩點之間都可以進行通信。而衛星移動電話是衛星通信最為方便的載體,它的體積小、功耗低、使用簡便,通信基本不受地面環境的影響。所以,衛星移動電話是先期進入災區進行通信的最好選擇。目前,在國內使用較多的是海事衛星電話、全球星電話、銥星電話等,其優缺點見下列表,在應急救援中可根據實際情況選擇使用。在汶川地震中救援中,使用較多是海事衛星電話,效果最好的是銥星電話。但是,衛星移動電話通病是在大型建筑內或山體、樹林遮蓋住設備本身時無通信信號或閃爍不定,必須到開闊地帶,找到衛星信號好的地方進行通話。
2移動應急基站通信
車移動應急基站通信車既可獨立作為現場通信中樞,又可作為一個遠端通信節點通過無線傳輸方式與骨干網相連.進行話音通信和數據傳輸,從而實現現場無線覆蓋。它具有架設方便、機動靈活、功能齊全、覆蓋范圍廣等特點近年來被廣泛應用于自然災害和緊急事件的搶險救援中。移動應急基站通信車到達目的地后,它會張開車頂的雙向衛星通訊天線,通過自動校準系統與通訊衛星匹配。車尾部有一根油壓升降抱桿升到一定的高度,其頂端就是GSM手機天線,可以發射通信信號供手機用戶使用。應急通訊車的服務容量有限,車載微基站設備僅能向周圍幾平方公里的范圍的用戶提供通話服務,而且同時通話的手機數量也有一定的限制。這是由于它自身條件有限造成的。一般手機基站的天線越高,它能覆蓋的范圍就越廣,所以很多時候它要借助地勢高度來擴大覆蓋范圍。移動應急基站通信車對道路通行能力有一定的要求,越野型應急通訊車一般在救災初期應用,或是在某些通話量不大的場合使用。重型車機載設備功率大,覆蓋范圍廣,適合災情有一定突破,在災民集中安置點設置。
3飛艇(熱氣球)移動通信基站
飛艇(熱氣球)移動通信基站是將移動微基站置艇或熱氣球中,提升基站涵蓋范圍。一般移動基站車天線高度約8m,覆蓋半徑范圍500m,飛艇(熱氣球)基站可以上升到60m,覆蓋半徑1.7km,可突破地形限制,讓移動網絡涵蓋更高更遠。此技術已經試驗成功,可以作為應急通信手段。但是飛艇或熱氣球使用有一定局限性,例如需要開闊場地進行放飛,需要專業人員進行操作;相關輔助設備如氦氣瓶、發電機等需要車載,因此對道路通行有一定的要求;若遇上大風、暴雨等惡劣天氣,放飛和系留都會有一定的困難。因此它適合于作為補充通信手段。
4老式發報機
有人看著這里可能很不以為然,現在科技都日新月異了,怎么還裝備已經淘汰的裝備呢?正所謂“尺有所短,寸有所長”,高科技產品固然性能先進,如果災區地形復雜或者氣候條件惡劣等情況下,衛星電話等設備的使用受到限制,可以用它進行發報,以傳遞第一手的信息。老式發報機設備簡單,單人完全可以攜帶。而且發報所用的摩爾斯電碼,經過多年的發展,已經很成熟,經過一定的培訓即可使用,由于此電碼在國際上公開,翻譯也較為方便。老式發報機的通信距離可達千公里以上,一直為世界各地無線電愛好者使用。所以,它完全可以作為一種補充通信手段。
5其它輔助設備
隨著GPS(北斗)導航設備的普及,GPS(北斗)手持機可以給救援隊伍指引道路,還可以讓指揮部及時了解救援隊伍的所在位置。GPS的定位精度在10m左右,而北斗衛星導航系統為我國自主研發,在亞太地區借助與類似于廣域增強系統的廣域差分技術(廣域增強),可提供更高的定位精度,最高為1m。北斗授權用戶還可以通過北斗衛星導航系統進行信息的收發,即短報文服務,這項服務僅限于亞太地區,軍用版容量為120個漢字,民用版49個漢字,而且北斗衛星導航系統的終端還可以向手機發送短信,價格為每條3角人民幣。所以,在國內,北斗不僅可以提供定位,還可以發送信息,相當于能進行簡單的通信。
6.結語
綜上所述,先期進入災區的應急救援力量可以攜帶衛星移動電話作為主要的通信手段,同時攜帶GPS(北斗)手持終端作為輔助手段,發報機視情況作為備份裝備;災區道路通行情況有了改善可以利用當地通信部門的移動應急基站通信車(越野型)進入災區作為應急通信;災情穩定后,在人員集中安置點設立移動應急基站通信車(中型或重型)為更多的人提供通信服務。如果現場條件具備,飛艇(熱氣球)基站可以作為移動應急基站通信車(中型或重型)的補充,或者替代它。
參考文獻
無論如何,這個承諾必須完成,在今天,舉辦奧運會成為一個異常復雜的大工程。歷屆奧運會,已經形成了一個比拼通信技術的舞臺,這不僅僅關乎企業形象或者國家形象,更是保證奧運會圓滿完成的基礎條件。而那些完成了奧運會通信提供的贊助商,也借此機會樹立了良好的口碑,為其發展創下堅實的基石,中國移動自然也希望為北京奧運做出自己的努力。
進京援奧
挑戰即是機遇,在認真備戰奧運通訊戰時,中國移動更在2008年力圖推動技術、產品、業務更上一層樓。為了確保奧運工作落地,中國移動確定了奧運工作的六大目標,從網絡保障、奧運組織運營、文化理念傳播、奧運媒體運行、奧運觀眾服務幾個方面開展工作,制定了1800多項的奧運規劃和3900多項的奧運網絡的規劃。同時,從全國各地抽調了1000多名技術骨干,組成援奧團隊,進京支持奧運工程。
從2006年開始,這些中國移動的員工放棄了回家探親的機會,在京奮斗至今,這其中,也包括為奧運會特地聘用的一批外籍員工。
同時,中國移動開始注重從內部增強對奧運的宣傳,以奧運為機遇增強員工的凝聚力,通過一系列的活動,引導中國移動所有員工感受奧運精神,參與奧運建設,以作為為中國移動的一員而自豪。用中國移動第一位西方員工張博鈞的話說,這叫做“忙并快樂著”。
無縫覆蓋
根據中國奧委會的預測,在3個月之后的北京,將會涌進400多萬的游客,202個國家的220個代表團,1萬多名運動員和7萬多名工作人員。還有可能達到2萬人之眾的新聞記者。
這對中國,對北京來說都是第一次,對北京奧運會移動通信服務合作伙伴中國移動來說,這更是前所未有的挑戰。
在奧運話務保證中,潮汐效應是一個非常顯著的特征,此外,奧運的特殊需求和景觀的特殊,也要求通信運營商作出與眾不同的設計。此外,對北京奧運會的移動通信服務,遠遠不止北京地區,此外還有青島、上海等地。目前,對于這些項目已經到了路演階段,各場館陸續開放并承辦一些比賽,以便進行調測觀察。
此外,在火炬傳遞沿途地區,中國移動都必須派遣移動通訊保障車隨行,隨時提供通訊服務。在北京申奧時,曾經向國際奧委會提出,火炬的接力計劃要通過珠峰。對于中國移動來說,這就意味著,它必須在珠穆朗瑪峰海拔6500的地方設立基站,以保障火炬接力的任何地方都能提供有效的通信保障。這個基站又創造了一項世界紀錄。
外部傳播:做到最快
在外部的傳播上,中國移動可謂先聲奪人,充分顯示了移動通信和方便快捷的特點。在奧運口號的第一時間,中國移動便將“同一個世界,同一個夢想”的口號給其3億多用戶,其速度堪稱奧運之最。而在其后奧運吉祥物時,更提供了手機照片下載。此外,關于火炬路線的,倒計時一周年宣傳,中國移動都做出了系統的規劃,為普及奧運知識,爭取最多人民支持奧運、參與奧運做出卓越貢獻。
一份豐富答卷
在成為北京奧運會移動通信合作伙伴后,中國移動提出,要提供奧運會歷史上技術最先進、業務最豐富、服務最周到的移動通信服務。這一點,中國移動將如何實現呢?根據這次奧運的特點,中國移動一共開發了29項產品,這其中包括面向公眾、奧組委以及媒體的產品。在奧運期間,中國移動將投入4萬個營業廳,1萬個客戶座席和16萬名業務代表和客戶經理。
同時,在協助奧運的組織管理方面,中國移動也形成了自己的系列通訊支持產品,為奧運的安保、交通、志愿者等都提供了相應的服務。這些服務,已經在當下的奧運會路演中得到實施和評估。比如小區短信的應用,一旦發生突發事件,可以利用小區短信在第一時間告知人群進行疏散,該功能已經在青島舉辦的帆船比賽中得到贊揚,又比如,2007年10月10日至12日,在北京五洲大酒店舉行的第二屆新聞媒體大會上,中國移動將奧運賽場網絡連接到五洲大酒店,讓媒體客戶能夠在酒店內實時觀看到在北京科技大學場館內拍攝到的“好運北京”羽毛球邀請賽的圖片,演示了中國移動的照片即拍即傳業務,讓在座媒體人士驚嘆不已。
此外,被媒體和外界所普遍關注的我國自主創新、擁有自有知識產權的國際3G標準,TD-SCDMA的路演于2008年4月1日,正式在中國的8個城市進行。按照計劃,這項技術將在奧運期間進行試商用,這又是移動通信旅程上的一塊里程碑。
中國移動的圣火保障之旅
2008年5月8日9時20分,北京奧運火炬接力珠峰傳遞活動取得圓滿成功。這是奧運火炬第一次登上了世界最高點,它見證了中國人的團結與愛國熱情,隨即登山隊員扎西次仁通過中國移動網絡從世界之巔發回第一條圣火登頂彩信,見證了我國的移動通信技術和服務的又一突破。
從雅典最高女祭司高高舉起奧運火炬的那一刻開始,北京奧運會火炬傳遞之旅正式啟程,也標志著奧運合作伙伴中國移動的火炬全程通信保障工程正式啟動。在圣火國外傳遞期間,中國移動就專門為火炬傳遞隊伍定制了國際漫游服務,與全球354家運營商建立漫游合作關系,提供專屬7×24小時服務。
在火炬國內傳遞中,中國移動將日常通信保障和應急通信保障相結合全力為火炬傳遞保障通信。在日常通信保障方面,中國移動在總部和各省公司均建立專門工作小組,對火炬傳遞城市中可能經過的路線全面進行測試,根據測試結果進行網絡擴容,累計投入人力約g000人次,新建基站1100多個,擴容基站5100多個。目前,城市主要路段、高速公路、國道均已實現無縫覆蓋,且能夠提供無線數據業務。其次,明確要求,各省公司要在火炬到達前一天啟動通信保障預案,建立了7×24小時監控制度,對重點系統進行重點監控,發現問題及時解決,確保網絡運行正常,此外,還要部署大型應急車做好火炬傳遞慶典活動的通信保障。
另一方面,為了應對可能發生的突發事件,中國移動準備了44輛小型衛星應急通信車,經奧組委同意加入火炬傳遞車隊,為傳遞活動提供應急通信保障。該車采用衛星通道作為傳輸手段,可以提供電話和無線上網功能,并配備了4部固定電話,可確保突發狀態下的指揮暢通。該車也是目前最小的應急通信車。早前,各省積極開展應急演練,修訂應急預案1500多個,開展應急演練1600多次。
中圖分類號:TN913 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2014)21-0068-01
隨著對救援和公共防疫事件等管理的力度增加,緊急事件的通訊工作也被逐步重視起來。所以應急通信系統就成為處處理突發事件的重要基礎。不論是在預警和組織協調方面都必須依靠應急通訊系統幫助實現對事件現場的指揮與調度。所以建設完整并適應應急事件的通訊系統就尤為重要,最為先進的通訊技術核心正交頻分復用技術就成為重要的基礎性技術之一,被廣泛的應用。
1 正交頻分復用技術的基本原理
正交頻分復用技術簡稱OFDM,原理就是講用戶的信號編輯為串行的方式輸入發送到發射器,頻率固定,這些編碼會被輸入并行變換器中,按照并行的方式進行輸入,進入到多條線路上。隨后OFDM編碼會進入到傅里葉逆變換中,形成一種離散形式的數據。用戶在還原輸入的數據就必須按照OFDM頻域進行處理。OFDM的每個頻域調制的方式不同,這就增加了系統的靈活度。所以OFDM在多用戶復雜環境中有突出的了靈活性,且可以高效的利用通信系統資源。
2 正交頻分復用技術優勢
1)OFDM的頻帶利用率高。在OFDM的支持下,載波可以成為重疊的正交子信道,可以利用傳統的保護頻帶進行子信道的分離來提高頻率資源的利用效果。也可在頻譜利用效率較高的相同的寬帶下,如子載波數量增加,采用正交的函數序列形成副載波為系統服務,此時相鄰的子載波間的頻譜是一種正交重疊的關系,載波間隔的時間為最小,這樣的工作模式可以讓OFDM具備更加高效的頻譜利用效率。
2)控制衰落性。在應急通訊系統中,低壓輸電線路所提供的阻抗變化幅度較大,信號在傳遞的過程中就容易出現衰落的情況。對信道衰落的解決是利用適應均衡,但是在系統傳輸速率被提高的時候要是實現更快的均衡,就必須以復雜性和高成本作為代價。所以在工作初期,OFDM系統就會向所有的信道發出數據,在工作中對信道的信號衰落程度進行監視,如果信道的衰落超過了限定的信噪比,則系統會直接關閉這個頻段的子載波,避免衰落所引發的數據失真。
3)系統高速性突出。OFDM技術的突出優勢就是可以利用不同的子載波進行數據傳輸,按照信道的情況與噪聲指標進行調制,并利用這個調制機制指導系統運行。如果OFDM信道條件良好,可以利用最佳的效率完成調制,如果條件相對較差,則可以利用抗干擾的調制方式進行數據處理,如果OFDM采用加載算法即可將更多的數據集中起來,放在條件最好的信道上完成傳遞,利用高速率的方式完成通訊,所以OFDM的高速性較為
突出。
3 OFDM在應急通訊系統中的應用
應當注意的是OFDM除了是一種調制機制,也可以被用于多種多地址的接入技術結合,頻分多址、時分多址、碼分多址的無線通信技術中可以看到OFDM的應用,共享多個信道。OFDM可以利用多地址的及時允許多個用戶在同一時間共享無線頻譜,從而獲得更高的系統容量,從而保障應急通訊系統的功能實現和效率提高。如我國的研制的多載波無線接入系統,采用的就是以OFDM為技術核心,采用先進的正交頻多址、智能天線、空間零陷等技術措施,來實現對應急通訊系統的構建。采用應急系統中作為常見的CPE或者PCMCIA卡,不需要進行現場安裝和調適,就可完成高速無線連接,從而突出了應急通訊系統的靈活性和便攜性需求。
在應用中系統構成的灰設備包括接受終端、基站系統、網元管理系統等構成,其中終端通信設備負責對計算機和無線網絡的結合。基站系統則是負責完成客戶端與骨干網絡的接入,包括基站傳輸系統以及射頻系統兩個部分。網元管理則是對無線系統進行識別,管理終端設備、基站設備、系統監控、權限控制、寬帶分配等等工作。
系統的核心技術就是OFDM,其對正交頻分復用技術進行了改進,將OFDMA、TDMA和SCDMA進行了融合。利用OFDM作為基礎性的調制機制。具備了OFDM技術的所有優勢。其應用中可以提現更高的靈活性、頻率利用效率等。具體情況如下:
通過對調制符號的串聯并聯轉換,降低了單一載波符號速率不高的情況,且速率增加的同時也可增加對多路徑的抗干擾能力;利用OFDM調制機制對信道進行動態化的選擇和分配,載波傳輸可以抵抗選擇性衰落;利用OFDM技術的升級和融合,形成CS-OFDMA模式,采用多址方式進行調制,由TDMA和OFDMA構成,碼擴的應用被控制在每一個單獨的信道中,并將其作為通信的最小單位,這樣用戶在收發信號的過程中就不會相互之間進行干擾,解決了傳統的無線接入方式的多址干擾問題。
新技術利用并行的傳輸技術和CDMA技術的有效融合,將兩個技術的優勢進行發揮,克服了傳統的CDMA系統在應用中不能克服的干擾問題。最大的優勢就是利用OFDM的抗頻率選擇性衰落的問題。在單一載波的窄帶環境中,單個衰落或者干擾導致的系統鏈路失敗的情況被克服。在OFDM的應用中,因為使用了多個載波作為系統信道,控制了用戶信道之間的占用和干擾,系統會在多個子載波中進行預先選擇,利用較好的載波進行通信,實現了對頻譜的最佳利用,這也是OFDM在應急通訊系統中應用的最大價值所在。
4 結束語
應急通訊系統突出的需要就是在緊急情況下組織和協調各方面的通訊需求,并保證各個用戶之間不能出現相互干擾或者信道占用等影響通訊的效果。應急通訊系統所強調的就是應急狀態。因此需要更加快捷的通訊模式來保證語音通信的指令及時到達并清晰可辨。必要的時候應急系統還需要視頻功能作為輔助。所以應急通訊系統必須具備靈活性,且可以移動,所以在實際的需求的推動下,OFDM因其在通訊中所體現的優勢特征被引入到應急通訊系統中。利用其靈活性以及對載波的調制機制可以最大限度的幫助系統提高通訊的效率,并控制信道之間的相互干擾,同時配合靈活的無線通訊技術就可滿足應急通訊系統的基本需求,而幫助完善系統構建。
參考文獻
[1]曾憲云,唐愛軍.現代應急通信系統的接入技術[J].硅谷,2014(04):23-24.
高速公路聯網應急收費系統的研究是一種對聯網收費公路運營方式進行統一規范化管理的完善及必要的補充。其實現后,使整個高速公路路網的聯網收費就能應付常規的收費系統難以應付的緊急情況,是對高速公路聯網收費系統應對故障性、災害性、災難性事故的應急輔助系統。在實現聯網收費的同時,保證聯網路段中各參營路段在公平合理的情況下實現自主經營,合理清分,具有極其重大的經濟效益和社會意義。
一、公路聯網應急收費系統與現有系統對接
應急收費系統作為聯網收費系統的輔助系統,收費數據的實時采集、上傳匯總、清分是其應具備的基本業務功能,因此必須保障每個應急收費車道基礎數據庫中的節點信息、費率信息、人員信息,以及本地IP地址等基礎數據信息與清分中心是統一的、一致的、準確的。
聯網應急系統使用時首先通過網絡與站級數據庫進行連接,運行初始配置軟件,僅需指定本地收費站名,車道號,即可生成相應的配置文件,同時生成相關車道數據庫,并且自動更改本地IP地址為合法地址,完成費率、節點信息、人員工號等基礎數據下載,運行完成后,車道收費軟件便配置完成。車道收費軟件便配置完成后系統進入車道上班登錄界面,可以正常收費工作了。同時通過網絡完成與站級,分中心,總中心的收費數據傳輸和對接。
二、數據傳輸、交換與拆分技術
數據傳輸系統的主要目的是解決收費站、分中心、中心之間的數據可靠傳輸,在聯網應急收費系統中,收費車道到收費站這一級的數據傳輸顯得比較重要,因為這是數據的第一步采集工作,在此過程中著重考慮的是如何保證數據的完整性和一致性,而對實時性要求不是很高。
2.1 收費原始數據的生成以及原始數據上傳到站級數據庫
車道原始數據主要包括收費員輸入信息,讀寫IC卡時卡的內部信息,以及外部設備產生的相應數據信息,與原聯網收費系統信息一致。
作為聯網應急收費系統,在網絡等各方面因素沒有保障的情況下,確保收費數據的準確性,安全性和完整性至關重要,因此,當聯網應急車道收費系統會同時以三種格式對數據進行存儲備份。
第一份直接生成和保存在車道數據庫中,然后車道軟件采用面向連接的TCP協議,采用輪詢的方式從車道數據中讀取數據,把未上傳的數據上傳至站級傳輸軟件。
第二份數據是作為安全性備份的數據存儲,在每次收費數據寫入車道數據庫的同時,也以固定格式寫入文本文件中,這個文件要求和車道數據庫在不同的存儲路徑,當車道數據庫損壞,可以采用輔助軟件將保存在文本文件中的收費數據恢復制站級數據庫中,確保了數據的安全性。
第三份數據是在網絡通信故障時,車道收費軟件不僅同時生成上面兩個文件,而且會同時生成的一個數據文件,這個數據文件用來保存從網絡故障開始到網絡故障結束這段時間內的數據,雖然車道程序網絡故障結束后會自動上傳未上傳的數據,但是從對未上傳數據的安全性考慮,應做一個備份文件,這個備份文件也可以通過輔助軟件直接從收費站提取數據,保存到站級數據庫。
車道數據信息上傳到站級數據庫采用ADO數據操作引擎,通過車道收費軟件采用輪詢方式(輪詢時間可調節,以秒為單位),將車道數據庫中未上傳的數據上傳到站級數據庫,對每條數據采用標記方式確定其是否上傳,并且在每次下班時對數據進行完整性校驗,也就是對收費站級數據庫和車道數據庫中相同班次,相同工號的數據進行比對,對沒有上傳的數據重新上傳,確保數據的完整性[3]。
2.2 收費站級數據庫中數據上傳到分中心和清分中心
聯網應急收費數據向分中心和清分中心上傳時會采用兩種模式,同時將數據發送到分中心和清分中心。
(1)采用由聯網應急車道收費軟件直接上傳的方式,這種情況主要是針對收費站不完善,或者收費站故障等條件下的數據庫傳輸模式,車道軟件在每次把收費數據上傳到站級數據庫同時,把一份數據上傳到分中心和清分中心;如果站級數據庫不存在,則直接把數據上傳到分中心和清分中心,中心采用排隊方式進行數據插入工作。但是這種傳輸方式存在一定的弊端,對網絡環境要求特別嚴格,一旦網絡出現故障,數據就無法準確的上傳到中心,因此,在應急收費系統中很少應用,只是作為數據傳輸的備用手段和方法。
(2)采用將站級數據庫傳送到中心和清分中心的方法,這種上傳數據的方法安全性高,準確性高,只要確保車道數據能準確上傳到站級數據庫,就可以保證數據能安全準確的上傳到中心和清分中心。
(3)、應急收費系統通過上述途徑將收費數據準確的,完整的傳輸到收費中心,收費中心根據收費信息完成對數據的清分工作。
三、 數據通信保障技術
聯網應急收費系統的通訊系統由有線通訊系統和無線通訊系統相結合組成。有線系統有著傳輸帶寬、傳輸穩定、成本低廉的優勢;而無線系統則具有布置方便迅速,適應性強等特點。有線通訊和無線通訊的相結合既能滿足由有線通訊的低廉、穩定、寬帶傳輸又能滿足無線通訊的迅速快捷布置的特點。
無線通訊系統作為有線通訊系統的輔助方式有著不可替代的作用。無線通訊根據傳輸范圍分為局域無線通訊系統和廣域無線通訊系統。
局域無線通訊可解決從幾百米到上百公里范圍內的數據傳輸問題,同時可以保證足夠的傳輸帶寬,可以傳輸包括數字視頻在內的多種數據。局域無線通訊系統不需要借助通信運營商提供服務,它可以和公路聯網收費系統融為一體,有較高的傳輸可靠性和安全性,可同時實現了收費數據傳輸和監控視頻的實時傳輸。
聯網應急收費無線通訊系統的工作原理主要利用了無線網橋可以寬范圍遠距離傳輸以太網的特點。先將前端的復合視頻圖像通過視頻編碼器轉換成以太網碼流,通過無線網橋傳輸到接收端后再通過視頻解碼器將以太網碼流轉換成圖像。
局域無線通訊雖然有許多優點,但其也有致命的弱點就是受地域限制。在沒有阻擋物的空曠地帶它的傳輸性能較好,在有山脈阻擋的區域它的傳輸性能大打折扣。但當前端應急收費系統和數據監控中心距離很遠,或前端應急收費系統和數據監控中心之間既沒有光纜又由于山體阻隔無法通過局域無線傳輸系統傳輸數據時,便需要引入一種新的無線通訊模式――廣域無線通訊。
廣域無線通訊系統的原理是利用電信運營商提供的GSM,CDMA,3G網絡傳輸收費數據和監控視頻。前段設備通過音視頻編數據碼轉換器生成以太網碼流,再利用電信運營商提供的網絡平臺進行傳輸,通過終端解碼器將以太網碼流轉換成音視頻和數據。
廣域無線通訊由于利用第三方的通訊網絡信號,使得覆蓋范圍廣不受距離環境限制,通訊靈活方便。但廣域無線通訊最大的障礙是通訊帶寬受限制,特別是傳輸圖像是有較大的傳輸瓶頸,圖像質量較差。當前最理想的傳輸模式是利用3G網絡進行音視頻數據的傳輸。
隨著中國移動正在實施的2.75G通行技術的EDGE通信網絡和業界正在推廣的3G網絡的實施,通信帶寬受限制的這一問題將得到根本性改變。屆時廣域無線通訊系統即可不受距離、地域進行數據傳輸,同時還能提供較為滿意的傳輸帶寬,系統將得到更好的應用和發展。
本文主要論述公路聯網應急收費系統中所使用的關鍵技術,主要包括IP地址登陸技術、數據傳輸與交換技術、收費數據拆分技術、數據通信保障技術等。這些技術構成了公路聯網應急收費系統的基礎,保證了公路聯網應急收費系統使用中的準確性和高效性。
參考文獻:
[1] 劉恒洋,劉潔.高速公路聯網收費系統的數據安全策略[J].重慶工學院學報(自然科學版),2007,04
1 背景及課題的提出
1.1 概述
隨著礦井作業的現代化,井下作業人員增多、分工越來越細,要求的通訊保障及功能亦越來越高,就目前已有的無線通訊手段,不能很好的滿足實際的需要。
煤礦企業由于行業特點,作業地點均在百米地下,與地面行業相比,其移動通信面臨著一些特定的技術要求:井下巷道半徑小,巷道表面粗糙,分支多,要求具備有效措施保證信號的均勻覆蓋;井下設備的防爆隔爆性能要求嚴格,井下粉塵與濕度對設備有特殊的要求;井下通信的供電方式相對于地面有很大的制約;井下系統與設備的安裝調試須由非專業人員實施;必須保證井上一定范圍與井下長距離范圍內人員之間的即時快速聯絡;井下設備的可靠性等級要遠高于地面設備[1]。
1.2 課題的提出
目前的礦山企業的井下通訊手段仍以固定、有線式的調度交換機電話為主,多布置在人員相對集中、工作地點較為固定的位置。這樣就需要設置非常多的電話機,且在重大事件發生時,通信無法保證暢通,無法滿足應急通信的要求。
近年來,隨著煤礦行業的發展,多種無線通訊模式與技術體制紛紛進入礦井無線通訊的市場,但調查結果表明,如小靈通等解決方案均無法成為主流產品獲得市場的滿意認可,用戶不滿意不認可的原因主要有幾點:(1)不具備初級或高級的調度指揮功能;(2)不能實現井上與井下無縫移動通話;(3)技術先進但不適合礦井環境;(4)系統的專業化太高,非專業人員無法安裝調試;(5)系統功能不靈活,不同的用戶沒有選擇的彈性。
1.3 研究的目標
考慮到礦井通訊的特殊情況,為了解決好井上下即時通訊的問題,我們采用了KT109L煤礦井下無線調度通訊系統。KT109L系統是一個多信道無線通訊網,能夠滿足管理人員、安全檢查人員、電機車司機、工程施工人員移動作業時對通信的需求,做到井上一定范圍內與井下之間信息隨時傳遞,使地面與井下真正成為一個整體的無線通訊系統,可以極大的滿足井下調度作業與應急通訊的需要。
系統采用漏泄電纜來作為井下信號的傳輸媒介,最大限度減小礦井內彎道、各種管道、架空線等介質對無線信號傳輸的影響,使系統不再受環境的影響以及各種工業火花干擾的影響, 從而保證無線信號在礦井內的良好覆蓋。依靠在巷道中架設一條特制的同軸電纜,使其周圍形成一個連續的電磁波漏泄場。整個漏纜相當于與一個連續覆蓋的天線,移動收發信號與漏泄電纜之間實現雙向可逆的耦合,從而實現移動臺之間或移動臺與基站之間的遠距離通信[2]。
與有線電話通信和wifi通信體制相比,泄漏通信模式的優勢主要體現在:(1)井下全覆蓋,不存在通信盲區;(2)無需撥號,按鍵即講,確保快速聯絡、即時通話;(3)具備豐富的管理調度功能,特殊狀況下井上可以即時呼叫所有井下作業人員;(4)無需在井下建設基站,安裝、操作、維護更簡便,應用更靈活。
2 原理及主要特點
在泄漏通信的方式中,通常射頻信號是沿著同軸電纜進行遠距離傳輸的,一般情況下,由于同軸電纜的屏蔽層的作用,射頻信號沿圓波導傳輸是不會泄漏到周圍空間里的。但是,如果以人為方式有規律地在圓波導上開口,開口處則會形成有規律的射頻信號的能量輻射,隨著射頻同軸電纜的延伸,就會在電纜周圍小范圍內產生輻射場(只需要很小的能量泄漏,因為對講機的靈敏度很高,達到-120dbm),這就是泄漏電纜傳輸無線信號的基本原理[3]。
泄漏電纜以及泄漏通信模式正是為了滿足巷道無線覆蓋的需求而生的,多年來,根據國內外在鐵路、煤礦等行業的實際應用經驗,可以證明此種方式是最為科學和可靠的方式,只要電纜覆蓋到的地方就能夠保障通信。
3 井下無線調度通訊系統設備
本系統由井上射頻基站、調度錄音檢索系統、井下漏泄電纜、礦用本安型功率分配器、礦用本安型中繼器和對講機組成。
系統井下可延伸20KM以上,全方位均勻覆蓋,通訊無盲區;井上半徑10KM范圍內移動人員可隨時與井下移動人員無縫通訊;系統具備中心調度指揮功能及自動錄音存儲功能;常規方式時:具備MDC1200數字信令調度功能;集群方式時:具備MPT1109L7數字信令高級調度功能;系統體制具備井口巷道組建一網功能;系統可同時傳輸多路話音或數字信號,實現大容量用戶群與記級調度功能;系統增益自適應調整;具備故障弱化功能,中繼器故障時系統不致完全癱瘓;具備故障弱化功能,中繼器故障時系統不致完全癱瘓。
系統技術參數主要有:工作頻率150MHz-174MHz,收發差頻5.7MHz,波道間隔≥200KHz,系統特性阻抗50Ω,基站井上輻射功率25W,基站耦合井下功率1mW/0dBmW,工作環境-10℃~+50℃,濕度93%,工作電源DC12V-18V。
具體系統圖如圖1所示:
KT109L-J井上射頻基站是由六個信道機通過合路器和分路器,將六路發射和六路接收合成一路發射和一路接收,發射通過耦合器耦合出一部分信號到雙工器,其余的經射頻電纜接到發射天線,接收通過功分器分成兩路,一路接到雙工器,另一路經射頻電纜接到接收天線,雙工器天線口經射頻電纜接到井口隔離器。原理圖如圖2所示。
KT109L-R調度錄音檢索系統是KTL109系統的重要組成部分,它的最大特點是可以與井上基站實現遠距離的無 線鏈接,同時不影響它的功能。透過本系統,實現計算機屏幕直觀操作調度指揮。具有錄音文件自動記錄功能,所有系統內的呼叫都會自動語音錄每次呼叫通話都是一個文件包,以便查詢。并且提供多種查詢方式:ID查詢,時間查詢,通道查詢。
所有通話實時錄音并可以根據時間或通話組進行查詢、回放,使調度員可以發起、監聽、插入或互聯各組的通話,出現人員報警時可以進行應急響應,可根據需求進行遠程網絡查詢。
工作原理:每個射頻單元可以接收兩個信道的信號,收到的話音由錄音調度交換機生成語音文件記錄下來,文件中含有呼叫方ID號、呼叫時間、使用的信道等信息,便于日后查詢。在調度臺上可監聽任意信道上的通話,并可插話。調度臺平時守候在緊急信道上。發生告警呼叫時,調度臺會顯示呼叫方ID號。調度錄音檢索系統原理圖如圖3所示:
射頻無源耦合器:與目前煤礦大量使用的光電耦合器(將井上電腦與井下隔離)一樣,將井上無線基站與井下漏泄系統實現完全地隔離,即井上設備與井下設備沒有任何物理的連接,同時,保證井上與井下射頻信號雙向耦合傳輸。
漏泄電纜:專用防爆型同軸電纜。
KTL119-L礦用本安型中繼器:用來放大漏泄電纜中傳輸的RF信號,補償沿漏泄電纜傳輸時的信號損失,每隔約350m—400m安裝一個中繼器。可以同時放大上行和下行雙向信號,雙向信號相互不受干擾。
KTL119-F礦用本安型功率分配器是利用功率分配技術將漏泄電纜引入分支巷道,解決無線電波在巷道內的分岔傳輸,從而可建成地下巷道的樹形無線通信網。從主漏纜上分出部分信號,用于覆蓋各個分支巷道,可根據礦井內巷道的分布進行系統配置。
終端負載:安裝在每條漏纜的末端,使整個系統阻抗匹配,保證整個系統正常工作。
電源:位于井下,給放大器供電,每20至30個中繼器需一個電源供電。
數字對講機是采用數字技術進行設計,將語音信號數字化以數字編碼形式傳播,可以在一個范圍更廣泛的信號環境中,實現更好的語音音頻質量,其接收到的音頻噪音會更少些,可以更好地利用頻譜資源,全面提高音頻質量,改進語音和數據集成,改變控制信號隨通訊距離增加而降低的弱點。
4 煤礦井下無線調度通訊系統在本公司的應用
目前本系統在余吾煤業公司井下所有采區進風巷、輔運巷、軌道巷和變電所實現了全覆蓋,井下運搬、通風、供電等隊組和生產調度、安全調度等配備了對講機,隊組能夠將井下安全生產和運輸、通風、供電系統運行等情況實時上報給生產調度、安全調度,形成一個地面與井下真正成為整體的無線通訊系統,極大的滿足了井下調度作業與應急通訊的需要。
該系統的應用,必將提升礦井管理水平,增加處理礦井突發事件的應急救援能力,最大限度地減少災害影響。同時,也必將成為信息化、數字化礦山建設中的又一新亮點。
參考文獻:
A Small Mobile Tethered Balloon System for Public Safety
CHENG Shi-jun HUANG Wei-liang
(No.38 Research Institute of CETC,Hefei Anhui 230088,China)
【Abstract】It is a small mobile tethered balloon system for public safety which could be used for video surveillance in urban public safety.The composition,working principle and performance parameters of the system were given,and the characteristics of the video surveillance from the sky were described.Camera and 4G communication equipment are carried off to the sky to communicating,carrying out video imaging,capturing and tracking the ground moving target.It will be an important technology for the police to deal with emergencies.
【Key words】Tethered balloon;Public safety;Video surveillance;Emergency communication
0 引言
隨著城市化的高速發展,越來越多的公共安全問題呈現在社會和政府的面前。影響城市公共安全的因素主要有三大類:社會公共安全事件、事故災難和自然災害[1-2]。其中,社會公共安全事件最常見、危害最廣,其主要包括恐怖襲擊、、重大刑事案件等,會破壞城市的正常生產和生活秩序,可能造成重大人員傷亡、重大財產損失或重大生態破壞[3]。
系留氣球系統作為新興的空中平臺,具有平臺高度穩定、費效比低等巨大優勢,已在城市公共安全領域發揮了越來越突出的作用。2010年上海世博會期間成功應用了車載系留氣球監測系統進行安保監視和信息收集[4]。該系統的成功應用表明了系留氣球搭載球載攝像機升空進行視頻監控,可有效地提高了突發公共安全事件的預警能力。但是,該系統的氣球體積較大,不便機動。本文提出了一種可進行視頻監控、應急通信中繼的小型機動式系留氣球系統。該系統將小型機動式系留氣球、球載攝像機和4G應急通信設備進行組合,即可實現從空中對地面進行視頻監控,又能進行應急通信,從而提高公安部門對公共安全事件的應急處理能力。
1 系統特點
系統具有以下特點:
1)視頻和應急通信一體化
球載攝像機和4G應急通信設備組合升空,既可進行視頻成像、移動目標捕獲和跟蹤,又能進行應急通信指揮。一旦出現況,公安部門可以迅速利用球上的4G應急通信進行指揮調度,處理險情,進而增加警察的應急反應能力,如圖1所示。
2)可快速機動轉場監控
系統機動靈活,對場地要求較低。能夠根據需要,通過車載運輸模式(如圖2所示)機動至內城市內相關區域,迅速升空實現監控。
2 設計方案
2.1 系統組成
系統采用小型系留氣球搭載球載攝像機和4G應急通信設備(如TD-LTE)升空,實現從空中對地面進行視頻監控,并具備應急通信功能。
小型機動式系留氣球系統包含小型系留氣球、任務設備兩大部分,如圖3所示。
1)小型系留氣球
小型系留氣球由氣球、系留纜繩、錨泊車和綜合保障車組成。
氣球的主要任務是攜帶任務設備升空,并進行長時間中系留,使之實現長時間、遠距離的監控。氣球主要由球體、電源設備、測控設備、壓力調節設備和通信設備組成。
球體包含囊體、掛架、拉索等部件,如圖4所示。囊體內部一般劃分為氦氣囊和空氣囊,氦氣囊充氦氣,使浮力大于氣球及系留纜繩的重力,使氣球升空,空氣囊充空氣進行壓力調節。
電源設備為球上用電設備提供電力。測控設備用于獲取氣球姿態和位置、氣囊壓力等信息,對球上供電、壓力調節進行控制等。壓力調節設備鼓進或排放空氣囊的空氣,對囊體內部的壓力實時調節,從而維持球體的氣動外形和一定的剛度,以及保護各氣囊免受破壞。
通信設備實時傳輸氣球信息和操作指令,傳輸球載攝像機的監控圖像和操作指令。
系留纜繩的功能是實現氣球的空中系留、電力傳輸和信息傳輸。系留纜繩內部包含抗拉纖維、供電電纜和單模光纖等,如圖5所示。
錨泊車用于氣球的升空、空中系留、回收及地面系留,包括平板車、錨泊平臺兩部分。氣球系留時,平板車和錨泊平臺分離;運輸時,錨泊平臺固定于平板車上,便于機動。錨泊平臺安裝有收放設備,用于控制系留纜繩的施放和回收,從而使氣球升空和回收。
綜合保障車提供氦氣保障和供電保障。自帶的氦氣量可滿足一次充氣及充氣后數月的補充。車上的發電機組可提供系統工作所需的用電。
2)任務設備
任務設備由球載攝像機、4G應急通信設備和地面顯控車組成。其中球載攝像機、4G應急通信設備安裝在馇虻撞康納璞腹壹苤小
球載攝像機包括可見光攝像機和紅外攝像機,用于對地面進行視頻成像和對地面移動目標的捕獲、跟蹤,如圖6所示。白天采用可見光成像和跟蹤,晚上或濃霧天氣時則采用紅外成像和跟蹤,從而實現全天時的監控。球載攝像機具有焦距調節功能,短焦可觀察監控區域較大范圍內的動態圖像,長焦可以遠距離放大觀察各重點出入口或突發事件的狀態,能分辨地面車輛和人員,并捕獲和跟蹤。球載攝像機自帶穩定系統,可對氣球的俯仰、橫滾及方位變化進行補償。
4G應急通信設備用于地面顯控車與現場人員之間的應急通信。可采用TD-LTE模式,由一體化基站和天線組成,如圖7所示。該設備安裝于球上,可有效地避免地面高樓的影響,擴大了通信距離。
地面顯控車安裝顯控席位,用于球載攝像機下傳監控圖像的顯示和地面監控人員對球載攝像機、4G應急通信設備的控制。
2.2 工作原理
系留氣球是不帶動力的浮空器[5-6]。氣球在浮力的作用下可以攜帶球載攝像機和4G應急通信設備升空,并進行長時間系留,使之實現長時間、遠距離的監控和應急通信。
在正常情況下,氣球由錨泊車的收放設備控制系留纜繩的釋放、在浮力的作用下逐漸升空。當到達預定高度,由系留纜繩牽引系留,可長時間保持在一定的高度[7]。這時,球載攝像機和4G應急通信設備開始執行任務。獲取的圖像通過系留纜繩的光纖傳至地面顯控車顯示。當任務完成后,再回收氣球至地面系留,進行維護,等待執行下一個任務。
當氣球空中系留時,球載攝像機可從空中監視地面動態,如圖8所示。處于空中的球載攝像機具有大視角、寬覆蓋、觀測距離遠等特點,可為重點區域、重要目標的安全保衛提供及時的監控信息。白天,采用可見光攝像機成像和跟蹤。晚上或濃霧天氣時,可轉換為紅外攝像機成像和跟蹤。在短焦大視場下,可對重點區域進行大面積的視頻成像,實現大范圍的巡檢。如需要,可通過變焦轉為小視場,對地面移動目標(如車或人員)進行捕獲、跟蹤。如發現異常情況,地面的監控人員可通過氣球上的4G應急通信設備與現場處理人員進行應急通信,甚至指揮調度。
系留氣球升空后,監控的視距和監控面積大幅度增加,如圖所示,H為球載攝像機升空高度,R為監控半徑,β為攝像機監控范圍夾角。
監控視距L和監控面積S可以按以下公式計算:
系留氣球搭載應急通訊設備可實現更遠距離的無線通訊,其通訊距離主要受基站發射功率和地球曲率影響[8]。如不考慮發射功率過低對通訊距離的影響,僅考慮無線電波在大氣中的衰減和地球曲率的影響因素,可推導出理論最大通訊距離。模型如圖9所示,B點位地面架高基站(離地高度h),D點為對應地面上的位置,C點為氣球平臺升空后中繼站位置(離地高度H),E點為中繼站對應地面的位置,O點為地球圓心,R為理論最大通訊距離,Re為等效曲率半徑。
式中H和h單位為m。
當B點為地面通訊終端時,h=0
2.3 性能參數
系統的主要性能參數如表1所示。
表1 性能參數
3 結束語
小型機動式系留氣球系統機動靈活,其利用氣球搭載球載攝像機和4G應急通信設備升空,既可實現從空中對地面的視頻監控,又能進行應急通信。既能對地面進行遠距離、大范圍的成像,亦可對地面移動目標進行捕獲和持續跟蹤。相對地面視頻監控,其具有獨特的優勢,可為公安部門應對恐怖襲擊、等突況提供重要的信息保障。
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