微型卫星通信站-消防通信的终极解决方案.docx

微型卫星通信站消防通信的终极解决方案 消防应急指挥VSAT卫星通信系统是一个宽带网络和广域VSAT网络，能对火灾现场进行远程监视、远程遥控、传输数据、双向交互高质量语音和视频。作为消防通讯的终极解决方案，卫星通信必将在消防通信指挥系统中广泛应用。一、引言随着社会经济的发展，我国的灭火救援形势逐 步趋现社会化、全局化、复杂化和智能化等特点，火灾救援现场的特殊性客观上也对保障消防通信指挥中心与火灾现场之间的通信链路畅通无阻提出了更高的要求。 如何保障消防通信指挥中心与火灾现场之间复杂数据（火警预案数据、高质量音频和高质量视频等）传输的实时性、不间断性，实现高效火场实时信息共享，构建消 防数字化桥梁，已成为我国消防抢险救援通信领域的重点工作。美国911事件的发生充分暴露了当前消防通信所存在的问题，根据麦肯希关于美国911事件报告，在911事件中消防通信现场指挥存在以下几点问题：） 在多点高强度的灾害面前缺乏统一指挥。通信指挥中心没有发挥其调度指挥、信息互联互通的作用。） 近15%集群电话因硬件故障不能使用。） 911事件初期45%的集群电话因网络问题不能开通。） 现场人员过度依赖移动电话，而移动电话网络由于受到破坏和过度拥挤（人人都在使用导致占线）而无法使用。） 指挥中心过去主要依赖地面线路，而911发生后地面线路被毁，现场人员与通信指挥中心的联系中断。由上可见，地面通信设施基于其自身的特点， 容易受到火灾、飓风、地震等重特大性灾害的破坏。在面对重大灾害事故时，地面通信显然会存在诸多的弊端，无法发挥其应有的作用。而卫星通信作为一种新型空 间通信技术，以其通信范围大，抗遮挡能力强、不易受陆地灾害影响、建设速度快等特点，可以很好地解决上述问题。在消防通信技术领域，引入卫星通信技术组建 消防应急指挥VSAT（Very Small Aperture Terminal，甚小孔径天线终端，微型卫星地球站）卫星通信系统，是一个解决当前消防通信所存在的问题的最佳、最优的终极解决方案。二、卫星通信概述从1945年10月英国人克拉克提出卫星通 信设想到1965年4月6日世界上第一颗实用型商用通信卫星国际通信卫星I（又称“晨鸟”）发生升空，距今已经有60多年的发展历程。卫星通信是利用 人造地球卫星作为中继站来转发或反射无线电信号，在两个或多个地面站之间进行的通信。卫星通信该技术发展至今已臻至成熟，国外发达国家已经大量应用于消防 应急通信指挥中，我国的一些应急救援部门现在也有应用。卫星通信技术相比传统的通信技术具有以下优点：） 高可靠性。卫星在离地球36500公里外运行，不受地球所发生的灾害影响。而地面网络的诸多环节中的任一环节都有可能引起通讯中断。） 覆盖范围广。可实现多址通信和信道的按需分配，通信灵活机动。） 组网简单，速度快。最简单的网络只需一对卫星小站即可开通；卫星可在数分钟内“一键开通”通信链路。） 通信容量大。卫星通信一般使用110吉赫（GHz）的微波波段，有很高的带宽，可传输多路视频和大容量的电话。一般小站下行可以达到40+MBPS；上行可达到6-8+MBPS(这个数率可传输清晰的电视信号，而其他无线手段的速率难以望其项背）。）可以和其他网络有效融合，其他网络可在卫星链路的基础上快速组网。）扩容容易。可无级不间断扩容，大部分卫星通信系统甚至可按需分配带宽。） 安全性好。卫星频段已经过协调，卫星传输的干扰很小；可使用VPN技术。而集群和其他无线手段，除移动电话外，基本使用公用频段，安全和干扰问题隐患大;即使是专用频段，也比较容易被截听。三、消防应急指挥VSAT卫星通信系统消防应急指挥VSAT卫星通信系统是以同步 卫星通信技术为核心，集成各类有无线通信技术、多协议语音实时交互技术、实时图像传输技术、计算机辅助决策技术等形成的先进的应急通信指挥系统。该系统利 用同步卫星的全球覆盖功能和移动载体的移动特性，在卫星覆盖范围内的任何地点分别建成不受建筑物遮挡的移动、固定通信站点，并在任意两个或多个站点之间实 现数据、语音和动态图像的实时共享。组建消防应急指挥VSAT卫星通信系统时所需要必须解决的几个关键性问题：） 在处置各类重大、突发性事件时，需要多部门、多警种协同作战，而以往的指挥模式受其单一性、局限性的限制，难以形成统一的、强有力的现场指挥部门。消防应急指挥VSAT卫星通信系统必须解决多种通信手段、多系统之间的互联互通问题。） 现场指挥部和指挥中心不能及时有效的获取应急现场实时图像信息，使得各级领导部门对现场情况缺乏进一步直观的了解，进而影响了各级领导的及时指挥调度，贻 误战机。基于卫星通信的特点，足以提供高带宽满足高清晰度视频的需要；卫星通信的广播功能，可使视频一次性的传输到各指挥部门。利用卫星通信的广播功能， 可以将视频传输给远程消防通信指挥专家，实现多路辅助决策。） 重大现场图像和计算机数据等重要信息不能及时与市局指挥中心等各职能部门进行实时双向传输，使得各职能部门与现场指挥部之间缺乏适时的文件交换、信息交 流、动态掌握，从而使现场指挥部处于孤立的状态，各职能部门不能及时有效的增援，影响了全局的指挥调度。利用卫星通信技术组建有效的信息共用平台，实现资 源IP协议下的网络共享。） 原有的无线数字集群通信系统在部分市区和边远山区存在盲区，一旦在这些区域有重要事件发生，就不能保证现场的无线通信组网，无法进行有效的无线通信指挥调度。利用卫星通信覆盖范围广、随时随地的特型，保证无线通信不会存在任何盲区。） 近些几年，各类重特大灾害事故时有发生，且具有突发性强、持续时间长、地点不固定等特点，现场指挥决策缺乏稳定可靠的、有效的指挥场所。因此要求消防应急指挥VSAT卫星通信系统中应急通信移动指挥车必须具有独立长时间工作的能力。消防应急指挥VSAT卫星通信系统主要由固 定和移动两大部分组成，固定部分包括：消防通信指挥中心、视频监控系统、卫星地面站；移动部分包括：卫星通信车、移动指挥车。在灾害事故现场，移动指挥车 负责现场图像采集和现场指挥，移动指挥车将现场采集的图像传输送给卫星通信车，通信车通过卫星通信把数据传输送给系统固定部分的卫星地面站，卫星地面站解 调后把视频数据传输送给视频监控系统，指挥中心可以根据现场实时图像进行远程决策，制定最优调度方案；同时也可以把视频数据通过Internet、 PSTN或者IPPBX专线等传输送给远程专家，进行辅助决策。四、目前应用尚存在的问题目前，卫星通信技术已经发展的非常成熟，国外发达国家已经大量应用于消防应急通信指挥中。但是在我国只是在一些经济较发达地区有了尝试性的应用，应用范围很窄，功能也较为单一（大部分只是利用卫星通信的高带宽属性，负责传输高质量的音频、视频流），没有挖掘高层次的应用。制约卫星通信技术在消防应急通信指挥中应用有如下两点因素：） 经济因素。目前一套卫星通信设备（固定天线、移动车天线、功率放大器和卫星调制解调器）大约需要90万元人民币，对于中西部一些经济欠发达地区，组建消防 应急指挥卫星通信系统的成本相对较高。但是随着我国国民经济的不断增长，经济因素在不久的将来不会成为一个主要的制约卫星通信发展的主要原因。） 消防卫星通信尚无统一的通信协议和标准。公安部发布的消防部队通信指挥系统“十一五”建设规划中指出全国公安消防部队将形成一个先进、可靠、实用、合 理的消防卫星通信网，通过高科技的通信装备，将大幅提升消防通信指挥体系的指挥、控制能力。可以预见，随着消防卫星通信的广泛应用，相关的通信协议和标准 也将很快被制定。五、结论消防应急指挥VSAT卫星通信系统是一个宽 带网络和广域VSAT网络，能对火灾现场进行远程监视、远程遥控、传输数据、双向交互高质量语音和视频；卫星通信的消防指挥辅助决策系统技术先进，卫星链 路和各小型地球站的MODEM通过网关设备把报警系统、监控系统、计算机系统、视频系统、话音系统、ISDN综合业务网系统有效地综合设计在一起，配合各 种系统软件，包括各类化学危险品的特性、危害、防护要点等数据库，有关用户资料数据库，消防处警部队的警力部署数据库，