融合通信指挥系统在应急救援现场应用研究

方斌

摘 要：为了有效预防自然灾害、重大火等安全事故，消防保障防抢救力量必须在第一时间抵达现场，并将损失降到最低，就需要应用到道路与地面的基础通讯设备，确保应急救援工作能在极短的时间进行规划部署，然后通过通信指挥系统进行多部门协调调控管理，将现场情况实时到后台进行统筹规划安排，这也是我国应急通信指挥方面的一大亟待攻坚克难的问题。本文将以融合通信指挥系统在应急救援现场应用研究为题，去进行较为具体化的研究，以期能提供一定的借鉴意义。

关键词：融合通信指挥;应急救援;现场应用;研究

一、融合通讯指挥系统的主要构成

目前，我国有一套较为先进的背负式地融合通信指挥系统，由中国卫通集团公司与中国华为集团公司联合研发，就是在极端条件下的应急救援现场也可以实行有效指挥调控，主要是应用当前先进的互联网卫星，并结合4G的网络信息技术，建立起一种融合通讯指挥系统，这种系统由以下几部分组成：

1.融合通讯指挥系统的基本构成

主要是将基站、核心网络以及调度系统的服务器集成在一起，组成了SOC芯片，是一种集成电路芯片，主要由接收器、发射器、协议转换器、协议存储（各种通讯协议的存储）、定时器、时钟线路、中断控制器等构成，可以对语言、图片、视频等信号进行有效转换处理并进行传输。使用方式就是将系统装进一个背包里，然后现场操作人员利用一个手持平板电脑PAD与现场卫星指挥车系统进行终端操作，可实现对星、对现场并与终端指挥基地的通讯指挥系统联网协同指挥。该系统可与五百条宽带业务进行联通，实现现场卫星指挥车，指挥车与背负式融合指挥系统操作员，操作员与现场救援人员的语言、视频通话，同时，现场救援人员可以通过对讲机和手机将语音、图片和视频信号等信息反馈给背负式融合指挥系统操作员处置，并支持本地20路与调度系统4路的视频信息实时更新与共享，运行维护的成本极大程度上被削减，使现场与调度终端能够实现实时双向互通。如图1所示。

图1融合通讯指挥系统调度构成图

从图1可以看出，融合通讯指挥系统具有如下优势：（1）具有使用方便且运维成本低的特点。融合通讯指挥系统是由调度监控盤来调控的，可实现全方位的应急救援指挥，应急通信通道的存在可以使救援工作由原先需要数个小时的工作时间降低为十几分钟，救援时间的大幅缩短，可以使损失降到最低，地面移动终端的多样化和普及性也使宽带业务具有了更多的拓展选择，可以有效实现宽带业务的接入与环境的监测接入，有效节约通信成本与建设运维成本。 （2）具有网络覆盖面广且灵活的特点。灵活方便地融合通信指挥系统能够实现应急通信盲点网络覆盖范围，从而快速克服了偏远地区宽带通讯盲点和信息中断的困难，有效提高了宽带通讯网络覆盖能力。

2.融合通讯指挥系统的业务功能

融合式通信指挥系统可以通过本地的移动通信网络，也可以通过卫星网络实现数据、语音、图像和视频等多种信息的传输，可以满足地形复杂情况下应急通信需求。由于设备的超小型化，可以穿戴在身上，对救援现场的相关数据的采集和方位的定位均十分方便。如图2所示。

图2融合通讯指挥系统的业务功能

融合式通信指挥系统，可实现现场救援人员、现场卫生指挥车和后方基地指挥中枢系统的视频会商，利用PAD人机交互技术快速建立现场通讯热点，同时现场卫星指挥车可以将现场图片、视频等信息迅速上传到后方基层指挥中枢，并可召开高清视频会议，商讨救援方案和方案调整。

该信息系统还具备了即时收集应急救援人员的定位信息和生命体征数据信息的即时通信能力，通过GIS位置地理信息系统即时展示救援人员情况和生命体征状况，即时联系并保护救援人员安全。另外，该系统能够及时回传救援现场的多路视频和各种物联数据，并结合后方指挥中枢的后端系统的卫星监测大数据分析，提供人工智能（AI）服务，并通过对现场的环保监测数据通过大数据分析计算评估当前灾情状况的发展趋势，并给出领导决策依据，下发前线救援命令。可通过对救护人员的生命体征等数据信息进行救护人员健康状况评价，在关键时刻直接给予救护人员撤退的告警指示，从而确保了现场救护人员的生命安全。

3.融合通讯指挥系统的训练功能

融合通讯与指挥系统，可轻松适应高温盐雾、沙尘暴、危化品及矿业、超高海拔的救灾现场，以确保政府及应急部门在特定场合的紧急通讯需求，并可以实现对全区域范围、全时段通讯、低成本普遍接入的特点。该系统可以在无陆地基站信号的状况下，利用卫星网络系统，快速实现对方圆10km内无线宽带网络覆盖，同时利用应急无人驾驶直升机，还可以完成对应急现场周围30～80km范围的全天时段、全天候、多功能水面用户的应急通讯连接。可以在应急演练、大型救援现场等无固定无线基站信号的情形下，利用多辆救援车辆和多种单兵背负方式运输，迅速完成方圆上百公里的野战训练场，全天时段、全天候、多业务、大容量的紧急通讯接入，无线宽带网络全覆盖。应急救援现场通信不同于一般民用宽带通讯，应急救援现场或许会面临数公里内基本通讯设备匮乏的山区、高海拔、沙尘暴、高温、高寒等极端严酷自然环境，因此必须支撑着应急救援现场语音信号、生命体征信号、现场的救援状态视频、各单位协同指挥调度信号、上级指示信号，以及救援现场车辆、无人驾驶直升机等各种救援装备的位置信息和战斗状态监测数据的普遍接入，同时还必须提供与现场指挥和后方指挥中心之间的信号互通等需求，真正做到了全地形、全天候的多媒体可靠融合通讯。如图3所示。

图3融合通讯指挥系统的训练功能

二、应用效果分析

融合通讯指挥体系借助中国自主可控的知识，构建了宽带卫星通信网络、背负式卫星便携站系统和中国完全自主创新的背负式融合通讯指挥调度体系，中国卫通协同华为公司进行了"便携站+背负式微系统"的融合调测和业务试验。其中，在背负式融合通讯指挥与调度体系的无线网络范围内，用户可以通过专网手机快速连接到移动通讯基站和互联网上，可正常实现通信功能，下游流速最大值可达到44 Mbit/s，上游传输速率最大值达8Mbit/s，可以实现连接网络并完成所有的业务应用（微信、网页、视频等），同时通过测试验证可以把高清、高码率的现场实时录像回传给指挥中心，视码率超过6Mbit/s。

一旦发生灾情，可以利用卫星定位系统搜索灾情发生地点的道路交通图、地形地貌图、救援力量分布图等信息，建立数学模型图，将卫星指挥车开赴现场，同时调集救援力量快速赶赴现场，侦察灾情，对救援力量进行分工，可以将救援力量被分工为现场救援、现场管理、后勤保障将若干救援小组，采用背负式融合通讯系统与卫星指挥车和各救援小组的现场救援人员保持密干联系，而现场救援人员则可以利用对讲机、手机等工具，采取语音、图片、视频等方式及时将现场救援情况反馈给背负式融合通讯系统操作员，由系统操作员再反馈给卫星指挥车，直至后方基地指挥中枢，构成救援指令畅通、现场信息反馈及时、现场救援调配调整迅速地闭合， 从而迅速完成救援任务。

三、结论及建议

融合通信指挥系统设计轻巧、简易，覆盖范围宽、容量大、成本低、抗灾能力强，具有与地面移动互联网的低成本普遍连接、本地大容量多媒体融合通讯和统一指挥调度等优点。在地面通讯网络因基础设施崩溃或发生不可抗力破坏而无法短时间内恢复、地面交通严重中断的特殊情景中，以及在人员集结型重大社会活动中，可以对承载的现场多媒体融合通信和前后方指挥调度系统等综合服务具有无法取代的优越性，可以高效保证重大救灾任务和突发性应急事件的行业客户紧急通讯需求。通过与卫星宽带通讯网路和地面4G专网的高效融合，成功破解了对洪水、地震、台风、森林火灾等重大自然灾害和大型高速公路事故、危化品事故的现场救护工作的网络覆盖困难，满足对全域范围、全时通信服务的需求。

参考文献：

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