水利卫星应急通信运行管理的几点思考

耿丁蕤，王鸿赫，高广利

（水利部信息中心，北京 100053）

0 引言

近年来，随着新冠疫情与灾害性突发事件频频发生，党和政府对应急能力建设的要求不断加强，党的二十大报告中明确提出“提高防灾减灾救灾和重大突发公共事件处置保障能力，加强国家区域应急力量建设”。《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》中指出，“提升洪涝干旱、森林草原火灾、地质灾害、地震等自然灾害防御工程标准，加快江河控制性工程建设，加快病险水库除险加固，全面推进堤防和蓄滞洪区建设。完善国家应急管理体系，加强应急物资保障体系建设”。为做好灾害防御和应急抢险救灾工作，决策指挥部门往往需要应急通信调度系统的支撑。以卫星通信为主要手段的应急机动通信系统是全国水利通信专网的重要组成部分，在近几年的洪涝灾害、突发水污染、堰塞湖排险处置等事件中发挥的作用日益突显。

1 现状

水利卫星通信网经过20多年建设，已形成较为成熟的网络体系。目前拥有卫星带宽资源27.2 MHz，采用Ku＋C的双波段资源，改善了抗雨衰能力，提高了应急保障能力，小站建设成本和运行维护成本低，能适应不同用户的需要。卫星主站采用成熟的DVB-S2技术体制，支持星状/网状混合组网的方式，业务以数据、视频和语音为主，广播业务为辅，为防汛抗旱、水资源管理和水利应急体系建设等提供功能更强、性价比更高的卫星通信平台。

据初步统计，从20世纪“75·8”特大洪水后，水利应急通信系统开始起步建设，经过40余年的发展，网络通信传输和应急保障能力明显提高。截至目前，全国县级以上水利部门共配置各类卫星通信设备3 018套，建成由水利部卫星通信主站及网络管理中心、固定卫星小站1 105台（套）、便携式卫星小站376套、车载站64套组成的，结构较完整、技术较先进、功能较齐全的覆盖7大流域以及重点防洪省（自治区、直辖市）的水利卫星通信网络。除卫星通信网外，水利系统还拥有卫星电话7 574部，北斗卫星短报文传输报汛站达到8 015个（其中地基增强站397个），建成微波通信线路15 436千米，中继站644座，此外还配备宽、窄带单兵通信系统487套，无人机1 718架。

近年来，为了提高对突发事件的应变能力和紧急情况处置能力，各流域机构及部分省级水利单位通过自筹资金，分别建设了应急通信系统。应急通信手段多种多样，7个流域机构及部分省级单位采用基于卫星通信方式的应急通信车、便携站，并实现了与通信专网、视频会商系统的互联互通；部分单位通过短波、超短波、海事卫星电话等方式组建了应急通信网络，以满足防汛应急调度基本需求。

但是，部分省没有自建专网应急通信系统，而是依托公共通信运营商，临时调用或租用公网通信系统保障应急通信；还有部分单位应急通信整体水平比较薄弱，尚未建立完整应急通信系统，只有少量应急通信传输设备，无备用通信手段，在紧急情况下通信保障能力和机动通信能力不足，无法满足灾害性突发事件下的通信需求。

2 管理及应用情况

经过多年不断建设和完善，水利通信系统基础设施形成一定规模，管理机构逐步健全，技术队伍能力不断增强，水利应急通信状况有了较大改善。各级水利通信管理单位制定了一系列建设、运行技术标准和管理规范制度，培养了一批建设管理和专业技术人才，积累了丰富的建设管理经验。部分单位明确了专门的运行管理机构，配备了专门的运行维护技术人员，在一定程度上改变了水利信息化“重建轻管”的局面，为水利通信的可持续发展奠定了良好基础。

目前，水利卫星通信网实现了语音、数据、图像传输，为防洪减灾、水文测报、水资源管理等信息化提供了基础保障和信息传输通道，提高了防汛工作的效率和应急抢险的保障能力，在历次抢险救灾工作中发挥了巨大作用。例如，在2010年玉树地震中，玉树地区通信全部中断，青海省防办卫星通信系统成为地震初期水利抢险救灾工作与上级指挥部门及外界联系的重要通信保障；2012年在北京“7.21”特大暴雨灾害中，官厅山峡地区卫星通信地面站在暴雨最集中的3个小时内及时发出了1 000多条雨量信息，信息及时到达率在98%以上，使得北京市防汛办及时准确地掌握雨情水情信息；2013年8月黑龙江干流发生大洪水，卫星小站成为水文站的主要报汛通信手段，将实测的黑龙江干流水情信息及时上报松辽委和国家防总，发挥了重要的通信保障作用；2014年云南鲁甸地震后，由水利部通信运行维护中心、长委网信中心、长委水文局、海委通讯中心等单位组成的应急通信保障组携带3套便携卫星地面站抵达震中，当日下午即建立起现场与指挥部的双向通信并进行了图像传输，为指挥部领导和专家科学制定堰塞湖处置方案提供直观依据。2016年海河流域7.19大水，海委、河南省、河北省利用卫星通信调度防汛工作，及时做出决策，卫星通信在确保通信畅通、水文测报、防汛调度与决策及时上传下达等方面发挥了重要作用，为险情合理有效及时排除提供了强有力的支撑，是抗洪救灾工作中取得最终胜利的重要保障。

在制度建设和标准制定方面，各单位均已制定了应急通信保障预案，部分单位还建立了运行管理制度、维护操作规程及定期演练制度，有效保证了应急通信系统的规范化管理；水利信息中心编制的《水利应急通信系统建设指南》也作为水利行业标准于2013年正式发布，为规范水利应急通信系统的建设，统一技术标准，确保水利应急通信系统互联互通提供了依据。

3 建设需求

从各地调研摸底情况看，由于水利系统工作的特殊性，大部分单位对应急通信系统建设均有一定需求，尤其是西部公网覆盖薄弱地区，对应急通信系统需求突出，主要用于防汛抢险、山洪预警、水污染、安全生产等突发事件中现场视频采集、数据传输或用于专网通信备份；通信方式大多倾向于采用卫星通信车或便携卫星站；部分单位虽然已建了应急通信系统，但由于设备老化、通信方式落后或保障能力不足，还需要对现有系统进行升级改造。

4 主要建设经验

（1）应急通信系统在设计上应适度前瞻[1]，采用先进技术，同时必须要充分考虑技术体制的成熟性、兼容性及设备的稳定性和可靠性，系统终端应具备开放协议和可扩展能力，采用集成化高、适应恶劣环境的工业设计，并配备充足备品备件。

（2）技术人员的能力水平是影响应急通信系统应用的重要因素。应加强技术人员培训，定期开展系统检测、入网调试、功能测试等日常操作及维护，针对可能发生险情的重点区域应进行现场实战演练，为执行应急任务做好充分的技术准备。

（3）为提高应对突发事件的应急处置能力，保障应急通信系统迅速、高效、有序投入运行，需要制定应急通信保障预案，并在演练和实战中不断补充和完善。

5 存在的主要问题

（1）应急通信系统与通信专网及应用系统互通急需加强。部分单位还未建成应急通信网络，难以在突发情况下实现紧急、机动的通信要求；业务仅能实现信息传递，与采集系统如（移动实验室、监测车）、应用系统的互联不够紧密；各单位自建系统标准、接口不统一，实现互联互通较为困难。

（2）技术及设备老化。除流域机构及个别省建设了卫星应急通信车或便携卫星站，大部分单位通信网络建设滞后，应急通信系统起点较低。多数单位仍然采用有线电话、短波超短波电台作为应急通信手段，技术落后，手段单一，尤其是山洪沟道、洪水易发区的防汛应急通信得不到保障；设备老化，应急保障能力有限，尤其是市县级以下部分单位应急通信设备已到达报废年限，故障频发，没有备品备件，缺乏技术支持，严重影响运行稳定性和可靠性。

（3）信道资源有限。目前水利系统共有卫星资源27.2 MHz，由于网络规模逐步扩大，小站数量不断增多，业务传输种类和需求不断增长，目前带宽资源非常紧张，只能通过技术手段有限保障防汛、报汛和应急信息的传输。

（4）系统管理、维护困难。基于卫星通信的移动应急通信系统技术先进，结构复杂，对使用和维护人员技术水平要求较高。部分单位没有专业技术人员保障，人员兼职且更换频繁，操作水平低下，人员得不到及时培训，严重影响系统运行管理和设备操作水平。

（5）部分应急通信系统运行维护经费难以落实。目前，大部分应急通信系统建成后都有配套的运行维护经费，但是仍然有部分应急通信系统的运行维护经费难以落实，对系统后期维护的投入不足，使得运行维护工作成为业务部门的负担。同时，卫星通信系统的后续运行维护工作迫切需要归口管理，这对提高运维水平、保障运维效果非常重要，这也有利于运行维护经费的落实和合理使用。

6 思考与建议

我国是世界上遭受自然灾害最严重的国家之一，水利方面灾害种类多，频度高，区域性、季节性强；特别是当现代化建设进入新的阶段后，发展和谐社会到了关键时期，各行各业加速发展，新情况、新问题层出不穷，这些情况在对我们水利应急通信提出新的要求的同时，也成为水利应急通信发展建设的契机。从水利应急通信高质量运行管理的角度考虑，应该注意如下几点。

（1）加强应急通信系统的建设及运行管理。应进一步提高认识，加强应急通信工作的组织领导，形成统一领导、综合协调、有效整合、整体联动、功能齐全、运转高效的应急通信管理机制，实现各级防汛部门在发生重大灾害情况下能够快速建立独立、垂直、自上而下的指挥调度应急通信网络[2]。加强制度及标准化建设，对应急通信系统的建设、管理应严格遵守相关标准、规范及管理办法的要求，实现应急通信系统标准化、制度化、规范化管理。完善应急通信联动机制，建立和完善水利部门与防汛抗旱各成员单位的应急通信联动机制，实现应急通信互联互通、资源共享、相互备份、优势互补。

（2）加快新技术研究应用，提高系统适用性。应急通信系统的建设应紧跟通信新技术的发展，积极了解国内外应急通信技术发展情况，研究集成化、质量轻、功耗低、便携带通信终端及各种前端采集技术的可行性，以适应水利业务对应急通信不断增强的各种应用需求。同时应重点结合水利业务工作特点，按照需求牵引、应用至上的原则，推进应急通信系统与信息采集系统、业务应用系统连接的开发与测试，形成具备采集、监测、管理、指挥、调度等多种功能的综合能力。

（3）加强系统演练，完善应急预案。应急通信系统与常规通信系统应用方式、使用频次有很大不同，建议各单位定期开展实战演练，检验应急预案及响应联动机制[3]。各单位应根据自身实际情况，平战结合，定期进行一定范围的应急抢险演练，尤其对应急通信系统设备进行功能、性能测试，对操作人员侧重系统架设、使用操作、故障排除等方面的训练，通过演练加强应急通信保障预案检验，及时发现和改进存在的问题和不足，不断完善应急预案，增强预案的科学性、实效性和可操作性。有条件的单位可以同其他部门、其他单位联合演练，及时交流工作经验，提高处置突发事件的协同能力，为突发公共事件应急处置和机制建设积累经验。

（4）加大应急工作队伍建设，提高应急保障能力。建立一支掌握和运用信息技术的骨干队伍，完善应急通信管理和培训机制，加强应急通信管理人员新技术、新业务的培训，尤其是加强对基层技术力量培训，提高队伍技术能力和业务水平，提升应急通信保障能力。同时应借鉴防汛部门成立应急抢险队的经验，成立水利行业的应急通信抢险机动队伍，集中优势通信力量，通过长期训练和应急演练，在发生事故时，能快捷有效地实施通信保障，最大限度地减少障碍环节，缩短反应时间，切实为防汛抗旱决策保驾护航。■