高速公路搶援指揮中應(yīng)急通信系統(tǒng)構(gòu)建范文

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【摘要】針對各種原因造成公用移動通信網(wǎng)阻斷，阻礙高速公路應(yīng)急搶險救援指揮的問題，福州高速公路管理部門優(yōu)化整合高速公路專用通信網(wǎng)和公用通信網(wǎng)資源，應(yīng)用便攜式海事衛(wèi)星移動通信基站、無線網(wǎng)橋傳輸?shù)燃夹g(shù)，打通關(guān)鍵節(jié)點，建成了一套具備高可靠性和實用性的應(yīng)急通信系統(tǒng)，為在類似條件下構(gòu)建應(yīng)急通信系統(tǒng)提供了范例。

【關(guān)鍵詞】高速公路；應(yīng)急通信；海事衛(wèi)星站；便攜式基站；無線網(wǎng)橋；接力組網(wǎng)

1引言

我國地域廣闊、氣象復(fù)雜，自然災(zāi)害和交通事故時有發(fā)生，迫切要求構(gòu)建一套機動靈活，高度可靠的高速公路應(yīng)急通信系統(tǒng)，以實現(xiàn)在公用移動通信網(wǎng)存在信號覆蓋盲區(qū)或遭到損毀的情況下仍能保證搶險救援通信可靠、指揮順暢的目標。

2高速公路搶險救援指揮應(yīng)急通信系統(tǒng)的基本任務(wù)

高速公路搶險救援體系包含省、地市級指揮機構(gòu)、路政、路橋隧、機電養(yǎng)護作業(yè)部門以及應(yīng)急管理、交警、醫(yī)療救護等協(xié)作聯(lián)動部門。[1]搶險救援應(yīng)急通信系統(tǒng)需要為搶險救援體系提供多向互聯(lián)的語音、視頻圖像、圖文等業(yè)務(wù)傳輸服務(wù)，實現(xiàn)多媒體信息實時互通。

3影響高速公路搶險救援指揮通信保障的主要問題

以往高速公路搶險救援指揮通信主要依托于高速公路專用通信網(wǎng)和公用通信網(wǎng)，兩類通信網(wǎng)物理隔離，互不聯(lián)通，各有優(yōu)勢區(qū)域和薄弱環(huán)節(jié)，需要通過技術(shù)手段打通關(guān)鍵節(jié)點，實現(xiàn)互補互備。

3.1專用、公用通信網(wǎng)的優(yōu)缺點對比

3.1.1高速公路專用通信網(wǎng)高速公路通信專網(wǎng)通過布設(shè)于路基、路側(cè)管道中的光纜進行組網(wǎng)，采用SDH/OTN等傳輸設(shè)備構(gòu)成覆蓋全省高速公路沿線站點的基干傳輸網(wǎng)絡(luò)，采用多級保護環(huán)等冗余保護措施，其基干網(wǎng)可靠性顯著高于公用移動通信網(wǎng)，但以有線網(wǎng)絡(luò)為主的構(gòu)造使其較難在野外搶險救援現(xiàn)場直接發(fā)揮作用。

3.1.2公用通信網(wǎng)我國公用通信網(wǎng)通過骨干網(wǎng)、接入網(wǎng)實現(xiàn)固定、移動通信信號廣泛覆蓋，移動終端使用簡便，但福建多山地形對工作于0.9~2.655GHz波段的移動通信信號阻隔效應(yīng)顯著，易出現(xiàn)盲區(qū)，基站供電、信號傳輸易受災(zāi)害影響，可能出現(xiàn)移動通信網(wǎng)大面積阻斷的情況。

3.2應(yīng)急救援指揮中通信阻斷的實例

2016年7月9日，強臺風(fēng)“尼伯特”附帶強降雨，造成福銀、福詔高速公路福州段沿線移動通信信號大面積中斷，9月15日，強臺風(fēng)“莫蘭蒂”造成廈門島及鄰近地區(qū)供電、通信線路大面積受損，移動通信基站近70%斷電或受損，搶險救援信息、命令只能依靠車輛、人員往來傳遞，對應(yīng)急救援指揮造成嚴重阻礙。

3.3現(xiàn)有應(yīng)急救援指揮通信的主要薄弱節(jié)點

目前高速公路搶險救援通信在“最后10km”上高度依賴于2/3/4G公用移動通信網(wǎng)，在多次嚴重自然災(zāi)害中都出現(xiàn)了移動通信網(wǎng)大面積、長時間阻斷的情況，導(dǎo)致現(xiàn)場搶險救援不得不通過口耳相傳、人力送信等原始手段進行信息傳遞。

4高速公路搶險救援指揮中應(yīng)急通信系統(tǒng)的構(gòu)建

4.1提高搶險救援指揮中應(yīng)急通信保障能力的指導(dǎo)思想

針對目前野外搶險救援現(xiàn)場通信對公用移動通信網(wǎng)依賴程度高，專用、公用通信網(wǎng)互不聯(lián)通，缺乏冗余備用手段的現(xiàn)狀，解決的指導(dǎo)思想是：（1）充分發(fā)揮高速公路通信專網(wǎng)穩(wěn)定可靠的優(yōu)勢，作為公用移動通信網(wǎng)的備用保障網(wǎng)絡(luò)；（2）利用海事衛(wèi)星傳輸、便攜移動通信基站、無線網(wǎng)橋傳輸?shù)燃夹g(shù)打通到達搶險救援現(xiàn)場的“最后10km”通道。

4.2引入的技術(shù)手段和具體實現(xiàn)措施

4.2.1便攜式衛(wèi)星傳輸移動通信基站在公用移動通信網(wǎng)局端和應(yīng)急救援現(xiàn)場分別架設(shè)海事衛(wèi)星站與便攜基站，實現(xiàn)應(yīng)急救援現(xiàn)場的小區(qū)域移動通信信號覆蓋，該方案優(yōu)點為：設(shè)備體積小，架設(shè)迅速，調(diào)試簡便；信號可直接定向覆蓋搶險救援現(xiàn)場；使用普通手機、上網(wǎng)卡即可通話、傳送視頻、圖文；可采用蓄電池、發(fā)電機供電等方式確保野外長時間工作[2]。

4.2.2無線網(wǎng)橋高速率數(shù)據(jù)傳輸無線網(wǎng)橋采用802.11a/b/g/n等標準，通過架設(shè)無線網(wǎng)橋，可在高速公路沿線專網(wǎng)通信站與搶險救援現(xiàn)場間建立無線高速率數(shù)據(jù)通道，實現(xiàn)語音、視頻、數(shù)據(jù)、圖文業(yè)務(wù)的傳送[3]，該方案優(yōu)點為：傳輸速率高，滿足傳輸高清視頻信號和其他數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求；可跨越河流、山谷等地理障礙，組網(wǎng)難度小；采用以太網(wǎng)接口和2Mbps標準數(shù)據(jù)接口，可直接接入光傳輸系統(tǒng)。

4.2.3開通高速公路專用通信網(wǎng)搶險救援應(yīng)急數(shù)據(jù)通道當前高速公路SDH/OTN數(shù)據(jù)專網(wǎng)已全面覆蓋高速公路沿線，可根據(jù)需要開通貫通省、市級監(jiān)控/路網(wǎng)中心、收費站、服務(wù)區(qū)通信站的應(yīng)急救援專用數(shù)據(jù)通道，并可作為公網(wǎng)備用通道，根據(jù)視頻業(yè)務(wù)傳輸需求，帶寬規(guī)劃為10~50Mbps。

4.2.4為公網(wǎng)運營商提供應(yīng)急救援專用接口設(shè)置于與運營商機房位置接近的專網(wǎng)通信站，安裝光纜配線架和傳輸設(shè)備，對接無線網(wǎng)橋等設(shè)備，以便架設(shè)便攜式移動通信站，實現(xiàn)應(yīng)急救援現(xiàn)場的移動通信信號覆蓋。

5高速公路搶險救援指揮應(yīng)急通信系統(tǒng)的總體架構(gòu)

根據(jù)上述設(shè)計，高速公路搶險救援指揮應(yīng)急通信系統(tǒng)以高速公路專用通信網(wǎng)和公用移動通信網(wǎng)為依托，采用

6實際建設(shè)情況

福州高速公路管理部門于2016年8月與中國移動、中國聯(lián)通等通信運營商開展了山區(qū)環(huán)境下海事衛(wèi)星傳輸便攜移動通信基站的架設(shè)和試驗，實現(xiàn)了穩(wěn)定的語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信號傳輸，同時開展了與收費站ONU直連的無線網(wǎng)橋傳輸試驗，實際傳輸距離6km，傳輸4路高清視頻信號，畫質(zhì)清晰穩(wěn)定，無拖影，已完成高速公路通信專網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)調(diào)整，可為運營商提供可達福州地區(qū)內(nèi)任意收費站的10Mbps的數(shù)據(jù)傳輸通道和2Mbps接口通道，作為災(zāi)害后備通道。至此已初步完成服務(wù)于高速公路搶險救援指揮的應(yīng)急通信系統(tǒng)構(gòu)建，能夠可靠保證山區(qū)等復(fù)雜環(huán)境下?lián)岆U救援指揮通信的暢通。

7結(jié)束語

穩(wěn)定可靠的通信保障是應(yīng)急救援指揮必不可少的支撐條件，本項目針對多次高速公路搶險救援中暴露出的短板，整合高速公路通信專網(wǎng)和運營商通信網(wǎng)的潛力，應(yīng)用多種技術(shù)，構(gòu)建冗余度高，機動靈活性的應(yīng)急通信保障系統(tǒng)，為在類似條件下構(gòu)建應(yīng)急通信系統(tǒng)提供了范例。

參考文獻

[1]蒲琪，李楓.關(guān)于建立高速公路緊急救援系統(tǒng)的研究[J].上海鐵道大學(xué)學(xué)報，1999（12）：21~26.

[2]李向坤，賈立高，安疆.震區(qū)廣播電視應(yīng)急移動衛(wèi)星基站的搭建和運維探討[J].廣播與電視技術(shù)，2008，35（10）：44~50.

[3]劉志鵬.TDD/TDMA微波通信系統(tǒng)中無線網(wǎng)橋的設(shè)計與實現(xiàn)[D].西安電子科技大學(xué)，2014.

作者：程競 單位：福建省高速公路集團有限公司