关于林业无线通信的解决途径

摘要：本建设方案将以当前林业通信现状为基础，在尽可能满足林业救火现场通信指挥调度与平时全省范围性会晤的要求而提出的一种数字超短波通信解决途径。

关键词：森林防火 现场 超短波通信 指挥调度

1 数字超短波系统在林业无线通讯中需求描述

1.1 森林火灾时通信状况的描述 大规模森林火灾的基本情况一般如下：火场位于某林业局辖区，有多个较大火点，由于天气干旱，气温高，扑救难度大，火场面积蔓延超过几平方公里以上，现场扑救人员最高达到1000人以上，由林业直属专业扑救队、半专业队、武警森林部队、党政干部、群众和林场职工等、另有解放军等外援部队组成，现场共设一个前指、多个分前指，共计使用各类模拟通信定位设备（对讲机、车台、转信台、手持GPS仪、头盔对讲机）等，约超几百台套以上，由于火场集中，使用通信设备数量大、队伍多、使用频率集中，可用信道少，所以干扰严重，通信秩序差、盲区多，通信保障矛盾比较突出。

1.2 理想的扑火现场通信网结构和描述 对于上述情况，考虑利用数字超短波网组建整个无线防火通讯系统，可分以下三级组网：

1.2.1 一级指挥网。一级指挥网由基指（总前指）与下辖各分前指、航站、后勤保障指挥部组成，总前指设在火场附近，主要领导分前指挥，基指在后方协调指挥。前指和基指通过超短波基站连通，卫星和短波作为备份链路，一级网由固定和机动基站混成组网，覆盖全部火场和本地区大部份地域（考虑火场跨区的情况），一级网机动网覆盖范围最大约1000平方公里。

1.2.2 二级指挥网。二级网通话组主要由现场机动基站提供服务，服务半径约10km-20km，每个机动基站有2-4个信道，可提供无呼损服务并有信道机动，备供增援部队使用。二级指挥网用户总数约100人（指挥部10台，各扑救队3台，共100台）左右，使用指挥手台和车台，全员具备GPS定位功能，在分前指也配有电子沙盘，随时动态显示每个扑火队的精确位置，通话中每人都有主叫显示和位置同步显示。

1.2.3 三级网。三级网由扑火队长-小队长-扑火队员组成，使用单频点脱网频率，不进一二级大网。

如图1：注意到网中有一台头盔设成中继功能，补充覆盖了盲区。

三级网由基层扑火队长（班排长）和扑火队员（战士）组成，单网用户数根据扑救建制，一般在200人左右。三级网采用脱网DMO模式直接对讲，通信半径一般为1-3km范围。每个三级网自成系统，不进入一二级大网，条件具备的三级网，每队还可以配一台便携式数字超短波指挥台，在孤军深入火线，与上级联系不上时，启用短波或卫星链路。

2 系统支持的主要业务功能

2.1 网内集群语音通信业务。丰富的语音调度业务是森林防火通信必不可少的重要功能，本系统提供单呼、组呼、紧急呼叫、脱网呼叫和其他补充业务，其中组呼是指挥调度系统的主要通信模式，在扑火现场是最重要的业务，数字机只需按下PTT键便能快捷地与事先编在该组内的成员进行通话，无需关注每组所对应的频率，在汉字界面上，实际上只要选择通话组即可，这就给林业用户带来很大方便。

2.2 根据林业系统特点，不适合在终端上开放复杂的多级集群调度通信业务，一般包括以下：组呼：在终端面板上选择组号后直接呼叫（开机自动回到归属组，一键呼叫，不需要选择频道），支持迟入网功能，指挥中心可以随时插话调度。

火情紧急呼叫：发现火情等紧急情况下，用户按下紧急呼叫红色按钮（也是一键呼叫），立即无条件接通指挥中心，并同时自动报告位置和身份码，指挥中心可以进行信道监听和遥控PTT监听。

指挥中心可以在任何情况下发起全网紧急呼叫，进行紧急情况通知广播。

有线、移动和计算机桌面互通：一般由指挥中心人工干预进行，个别领导用户可以开通自动拨号业务。

其他集群业务如包容呼叫/动态重组/呼叫组扫描等，只在调度中心开放。

自动脱网（离开服务区）语音呼叫业务：

在基站信号区以外，终端自动进入脱网工作状态，面板上有汉字显示（无网络信号，进入脱网对讲），按PTT直接呼叫本组用户，对用户十分方便。

2.3 GPS定位业务。全网所用数字终端全部嵌入GPS模块，实现全员GPS定位，GPS信息包含在语音信息之内，所以说话的同时也报告了说话人的位置。

多个数字终端的座标、编号、用户名、与相关地标的关系（距离、方位等）等显示在地图上。指挥部可判断各用户具体位置。数字对讲机使用者也可判断自己地理方位。（数字对讲机使用者有三种方法观察自己方位：①数字对讲机自带GPS经纬度显示，对照纸地图判断方位。②对讲机连接手提电脑，在电脑中的GIS地图上观察。③使用超短波指挥台，该机内含PDA、GPS、数字对讲机、GIS等功能）。

终端可以点显示（固定地点）、线显示（运动轨迹），支持实时动态观察和历史事件回放。在指挥部GIS地图上实时显示着各个红点（或移动的红线），红点旁有身份码。当电脑光标放在红点上时，会跳出该终端的各种信息，所有这些信息都可保存并调出回放。

终端查询：指挥员可主动查询各终端。①在电脑上点击终端号码（或组号），该终端（或该组终端）将自动回复GPS信息。②定时轮询、个询、群寻等各种查询各终端方法。

2.4 瞭望塔查岗业务。专门为林业部门定制的瞭望塔查岗业务，指挥中心可以随时进行瞭望塔查岗，被查岗的瞭望员所在位置，与瞭望塔岗位距离等信息随时一目了然。

2.5 数字文件传输业务。所有终端都有电脑接口，可以点对点/点对多点传输文件，实现扑火作战指挥命令的实时下达，火情报文的快捷上报。

2.6 跨区漫游业务。网内终端在离开本林业局进入其他林业局范围，具备跨区自动漫游业务功能，只要是授权跨区漫游的用户，可以在其他林业局入网呼叫。在大型火灾需要多区协同的情况下，可以方便地进行有效的指挥调度。

2.7 指挥中心指挥调度功能。指挥中心管理业务主要有：本区指挥调度、火警紧急呼叫处理、本区GIS指挥系统、瞭望塔定位查岗、基站设备资源管理、有线移动电话的人工接入、IP接入管理，终端的遥毙与复活。

3 系统的技术设计

本方案建设主要利用旧通信系统站址，同时将对原有机房、电力、防雷等设施投入一定的资金进行完善，以便能够保证新建设备的安全有效的运行。

4 结语

在数字无线电通信技术不断发展的今天，对于产品数字化的同时也要求产品尽可能细致的满足消费者实际环境的要求。未来电子通信的发展走向我们无从知晓，但能够体会科技给我们实际应用带来细节上的改变，也是我们的幸运。

参考文献：

[1]康士棣，田翠云，王国栋.《超短波无线通信》.

[2]胡志东.《森林防火》.

[3]田桂花.浅谈无线通信技术的发展[J].价值工程，2010-08-08.

作者简介：

张华斌（1984-），男，湖北黄冈人，部门经理，助理工程师，研究方向：超短波无线通信。