森林防火SUPOTRBO数字无线调度系统案例分析

吕 珂

森林防火SUPOTRBO数字无线调度系统案例分析

吕 珂

摘 要：为解决北京林业森林防火基础设施和装备建设严重落后问题，定制开发森林防火SUPOTRBO数字无线调度系统，建立一个功能实用、操作简单、高效可靠的防火信息指挥系统体系。介绍方案采用的技术，系统组成和功能特点。

关键词：森林防火;数字移动无线;分级调度

林区既是国家重要的生态资源，又是火灾易发地区，为了增强处置紧急突发事件和重特大森林火灾的能力，必须要建设完备的森林防火通信系统。北京市森林防火模拟无线通信系统于1996年12月开始运用，共有模拟中继台24台，分布在12个区县;手持台达1948台;基地台225台;车载台152台。随着数字化理念及数字产品的大力推广和普及，数字化软、硬件平台的频繁升级换代，模拟通信系统几乎完全被孤立起来;再加上当今无线通信系统的多元化发展，尤其是频谱民用化以后，使模拟电台的干扰问题日益突出，严重影响了北京市森林防火的日常工作秩序。

1 需求分析

由于北京林区各区县地形复杂，跨度大，现有模拟系统普遍存在以下几个问题。

1．无线通信数字化的发展趋势需求。工业和信息化部无【2009】666号文件确定模拟对讲机退出市场，全部由数字对讲机取代，国家在产业政策上已经确定了无线通信由模拟转为数字。

2．中继台的网络覆盖。由于北京地区各区县地形复杂，跨度大，容易造成通信不畅，无法解决全区 (县)的通信覆盖，通信盲区日益显现。

3．电台之间的系统干扰。随着森林防火护林员队伍的壮大，各单位使用电台的数量不断增多，在同一个信道上经常出现通话干扰，话音质量和通信接通率大大降低，正常通信难以保障，并且通信的私密性也无法保障。

4．设备严重老化，缺乏维修部件。由于模拟通信系统运行已经超过10年，设备已出现老化，而且部分设备型号已经停产，配件不全，只能更换为同类型号产品，致使系统维护成本升高。

5．通信系统亟待形成全市联网的规模。北京市初步建立了林火扑救指挥辅助决策系统，应用计算机技术，建立了林火管理网络，把森林火险预报、火灾统计、火灾档案、防火数据库管理、林火卫星监测图像的处理和林木扑救指挥辅助决策等工作纳入到计算机管理，为扑救林火提供了强有力的技术支持。比较而言，通信系统还没有形成区域联网，各区域分而治之，不利于综合管理调度，明显滞后于网络化、规模化、数字化的业务发展趋势。

模拟通信系统存在技术体制差、通信质量差、干扰严重、不能大规模联网、不能进行统一调度指挥、频谱利用率低等问题，无法满足现代化森林防火通信指挥、扑救的需要。因此，建立健全有效的森林防火通信系统，将会全面提高灭火作战的综合能力和处理效率，既能为森林火灾扑救工作提供帮助，又能够为后期信息平台、业务平台的建设提供基础。

2 解决方案

为实现森林防火业务的通信需求，借鉴现有的模拟通信平台，北京中瑞特通讯设备有限公司(以下简称CRTE)开发了森林防火SUPOTRBO数字无线调度系统。该系统设计成一个数字通信平台，采用DMR(数字移动无线)和TDMA(时分多址)技术，12.5 kHz信道上支持的用户数量比模拟系统提高了1倍，在频率使用、通话质量、综合业务功能等方面都有所提高。系统具有IP互联功能，可以利用IP网络有效地扩展信号覆盖范围，有效地解决了同频干扰、无线互联的问题，具有抗干扰能力强、语音清晰，通信距离远、编组、组网灵活等特点。

系统针对北京市14个区县进行全面覆盖，着重覆盖护林员重点活动区域及防火难点区域。依据电测数据、当地实际地理环境状况、单基站可覆盖范围及各护林站的分布情况进行基站选址。项目一期计划建设1个市调度管理中心，14个分区 (县)调度管理中心，45个数字基站 (每基站4信道)，配套100部数字车载台和300部数字手持台。

森林防火SUPOTRBO数字无线调度系统，通过分级调度指挥、多种业务功能并存的方式，使森林防火调度指挥、日常语音数据业务工作、日常巡护监管系统、GIS、应急扑救、拓展服务等多种业务共享一个数字通信平台，并预留了与其他综合管理系统互联的接口，解决了模拟通信无法实现的功能要求，完全符合森林防火现阶段及今后一段时期内的应用需求，也完全满足林业数字通信系统建设的需求。森林防火SUPOTRBO数字无线调度系统构架如图1所示。

图1 森林防火SUPOTRBO数字无线调度系统构架图

3 系统组成

系统由林场无线基站设备、市 (北京市)调度指挥中心、区调度指挥中心、手持数字对讲机和数据服务器系统等5部分组成。森林防火SUPOTRBO数字无线调度系统组成如图2所示。

图2 森林防火SUPOTRBO数字无线调度系统组成图

1．林场无线基站设备。森林防火SUPOTRBO数字无线调度系统基站，主要是将来自移动台的话音、数据、呼叫处理信令传送到调度中心，并接受调度中心的控制，实现数字无线信号的覆盖。基站设备主要由信道单元、天馈单元、基站服务器单元等组成。其中，基站服务器单元基于工业控制计算机，由交换控制单元、配置管理单元和监控单元组成;信道单元由多台MOTO中继台XiR-R8200组成;天馈单元由合路器、分路器、天线、馈线等设备组成。

2．市调度指挥中心。它是森林防火SUPOTRBO数字无线调度系统的控制、数据交换中心，负责全市、分区数字无线调度系统的跨区联网汇接、组网路由控制和统一指挥调度。具备更平滑的扩容能力，能够满足系统未来扩容和发展的需要。包括：节点服务器、网络交换机、有线调度台等软、硬件设备。

3．区调度指挥中心。由一台计算机和若干网络设备组成，安放在各级调度指挥中心，用于调度管理所辖地范围内的终端用户。有线调度台功能可定制，不受空间影响，不需要天馈线和防雷设备，比无线调度台使用更可靠，架设更方便。有线调度台通过IP网络与系统连接，进行调度指挥操作;可根据用户的需要选择放置在办公室或指挥中心等任何可接入IP网络的地方。基本配置：调度台专用计算机;控制台 (有线调度台硬件、喇叭、手咪);调度台软件。

4．手持数字对讲机。由若干专业数字无线对讲机组成，可用于林业防火人员间通话，及中文短信数据查询等。P8668数字对讲机是CRTE在MOTOROLA数字对讲机的基础上开发的一款彩屏对讲机。内置 CRTE的选件版软硬件，可配合 MOTOTRBO和森林防火SUPOTRBO无线调度系统来使用，提供可定制的客户所需功能。

5．数据服务器。安放在市调度指挥中心，用于实时存储系统语音、数据、状态及移动性管理等信息。

4 功能特点

森林防火SUPOTRBO数字无线调度系统，除保留原有的模拟系统功能以外，增强了灵活的调度指挥功能、应急通信指挥功能、GPS、短信息等多方面的数据应用功能。充分满足林业森林防火的实际需求。系统功能特点如表1所示。

总之，森林防火SUPOTRBO数字无线调度系统，是一个功能实用、操作简单、高效可靠的防火信息指挥系统体系，取代原有的模拟无线通信系统，解决了北京林业森林防火基础设施和装备严重落后问题。

表1 森林防火SUPOTRBO数字无线调度系统功能特点

［1］数字移动无线电(DMR)Tier1、Tier2标准，ETSI TS 102 361 －Tier1、Tier2(2007－12)［S］;

［2］中华人民共和国电子行业标准［S］.SJ/T11228－2000.

［3］全国森林防火通信组织管理工作规范［S］.国森防〔2011〕15号.

Abstract:To solve the serious lagging-behind problems of forest fire prevention infrastructure and equipment in Beijing forestry，a customized SUPOTRBO digital wireless dispatch system for forest fire prevention was developed，setting up a fire protection information command system of applicable functionalities，simple operations，and high efficiency and reliability．The technologies adopted，system composition and function features of the solution are introduced．

Key words:Forest fire prevention;DMR;Classification dispatch

吕 珂：北京中瑞特通讯设备有限公司 工程师 100036 北京

2012-05-21

(责任编辑：诸 红)