森林防火短波通信方案.doc

一、引言31.1引言31.2 建设的目的和作用31.3 编制依据31.4启动预案条件31.5 工作原则4二、需求分析52.1建设的必要性52.2 建设的内容52.3 建设的意义5三、设计方案73.1 选型原则73.1.1 先进性73.1.2 实用性73.1.3 可扩展性73.1.4 灵活性73.1.5 安全性73.1.6 可靠性83.1.7 经济性83.2 选型优势83.2.1 主流厂商83.2.2 主流设备83.3 设备选型93.3.1 电台选型93.3.2 天线的选型123.3.3 电源173.3.4 避雷设施183.3.5 产品配置清单193.3.6. 网络拓扑图19四、产品应用及特点204.1 产品的应用204.2 产品的特点204.3 产品维护和修理20一、 引言1.1 引言随着世界造林事业的不断发展，林地面积、旅游景区逐年增加，同时也发展了大量的旅游景区，带动了地方的经济发展，森林保护、防火工作是首要任务。火灾是世界性的林业重要灾害之一，年年都有一定数量的发生，造成森林资源的重大损失和全球性的环境污染。森林火灾具有突发性、灾害发生的随机性、突发性、短时间内能造成巨大损失的特点。因此一旦有火险发生，就必须以极快的速度采取扑救措施，扑救是否及时，决策是否得当，重要原因都取决于对林火行为的发现是否及时，通信措施是否及时，分析是否准确合理。为此，国内外都在为预防、减少和控制森林火灾，森林实时通信传输而努力。1.2 建设的目的和作用为确保垦区森林资源安全，提升应对发生森林较大火灾的组织指挥能力和应急处置能力，保证火场应急通信指挥调度工作迅速、高效、有序地进行，提高发生森林大火灾火场通信保障和通信网络建设工作的需要，确保火场通信的有效畅通，特制定本预案。1.3 编制依据依据中华人民共和国森林法、森林防火条例等有关法规和规章制度，分局、农场森林资源和防火任务现状，森林草原防火通信设备发展建设总体规划，编制森林防火应急通信预案。1.4启动预案条件凡属以下紧急情况，均启动本预案，由总局、分局、农场森林防火指挥部根据职责范围和任务分级组织实施，各有关单位给以密切配合，服从统一调动，并按指令组织实施。 1. 分局、农场施业区内3小时以上未能及时扑灭尚有发展蔓延酿成危险性较大的森林草原火灾。 2. 分局、农场辖区内同一时间内发生两起以上并靠本单位力量难以在有效时间内及时扑灭的森林火灾。 3. 分局、农场管辖区内发生外火烧入或内火烧出，具有酿成较大危险的森林火灾。 4. 分局、农场管辖区内发生威胁居民区或国家重要设施受到威胁的上山火下山森林火灾。 5. 分局、农场管辖区内发生在国家和省级自然保护区内的森林火灾。 6. 分局农场管辖区域内的边境界附近的森林草原火灾和跨场、界区域的森林草原火灾。 7. 总局、分局制定的扑救重大森林火灾预案中启动条件的森林火灾。 8. 森林火灾现场存在通信盲区和其它突发自然灾害急需森林防火通信保障的任务和事宜。 1.5 工作原则全面贯彻落实科学发展观，森林火灾通信保障和通信发展建设工作坚持全面规划，分步实施，重点建设，逐渐完善；坚持有线为主，无线为辅，因地制宜，综合发展；坚持预防为主，积极建设，以人为本，安全第一；坚持统一指挥、分级负责，密切协同，保障有力的工作原则。二、 需求分析2.1建设的必要性林区面积广、海拔高、环境复杂、电源布线困难、普通的通信不能实现，一般都是在林区附近建设一个基站，工作人员通过车载台与基站通信联系。林区地势复杂给工作人员管理、维护带来很多困难，作为专业研发应急通信系统的公司 ，很荣幸能有机会为此项目提供全面解决方案。本方案是以短波系统建设的需求为基础、以公司的新一代传输产品为技术实现，供有关领导和工程技术专家参考和审阅。2.2 建设的内容拟建的应急通信系统，应满足用户进行双向交互通信功能，对上可以及时汇报灾情以及林区常时情况，对下及时指挥工作人员行动救灾。应急通信系统应完全符合有关国际或国家标准，其标准具有高灵活性、可扩展性及具体应用先进性。在设备选型上，从实际需要出发，以设备功能先进、稳定性为重，同时系统权衡性价比，在满足系统功能需求的基础上，达到系统功能先进，运行稳定、易于操作、升级维护方便、兼容性好，性价比高。2.3 建设的意义l 能直观、真实、在森林火灾发生前及时发现火情从而起到预防的目的;l 在森林发生火灾时把现场的信息实时传回指挥中心，指挥中心通过前端车载太传回的信息指挥调度救火，最大限度的减小火灾造成的损失;l 能真实记录火灾发生前，救火过程中以及救火以后现场的真实情况，从而对火灾进行处理，提供有效真实的直观资料;l 山上需要24小时不间断供电，满足所以设备用电需要，要考虑到没有太阳和风的情况、不能布线情况。三、 设计方案3.1 选型原则3.1.1 先进性l 系统设计达到国际一流水平，且切实可行并容易实现；l 遵循国际标准和国内外有关的规范要求；l 电信级产品3.1.2 实用性l 针对实际应用的特点，具有多种管理方式；l 系统设计应符合工程的实际需要；l 系统配置既强调先进性也要注重实用性，应注意系统配置的经济效应，达到综合平衡；l 根据实际需要进行系统配置。3.1.3 可扩展性l 系统设计要考虑今后的发展，留有充分的扩充余地；l 为以后通信设备预留充分的接口。3.1.4 灵活性u 能够适应多功能、外向型的要求，讲究便利性和舒适性，达到提高工作效率、节省人力物力和能源的目的；u 提供符合国际标准的软件、硬件、通讯、网络、操作系统和数据管理系统等方面的接口和工具，使系统具有良好的灵活性、兼容性；u 系统参数配置少，调整少，自动化程度高，使用方便，操作简单。3.1.5 安全性具有高度的安全性，保密性。3.1.6 可靠性l 具备在规定条件和时间内完成用户所要求的功能的能力，能长期稳定的工作；l 结构简单，连接点少，可靠性高；l 适应恶劣的工作条件；l 系统启动快，系统掉电后再来电或网络传输中断后再恢复正常，系统恢复工作迅速；l 故障率低，维护维修方便。3.1.7 经济性综合考虑系统的性能和价格，性能价格比在同类系统和条件下达到最优；经济性应包括以下内容；l 系统本身的价格（包括系统、技术服务和培训）；l 对系统实施现场的特殊要求所需的费用；l 系统的易扩容。3.2 选型优势3.2.1 主流厂商（介绍澳大利亚宝丽公司的现状以及在短波设备领域的历史以及地位）3.2.2 主流设备（介绍澳大利亚保利公司生产的2050短波电台以及其他功能类似的电台的差别）3.3 设备选型3.3.1 电台选型澳大利亚宝丽2050全能数字化短波电台通信功能和状态参数完全软件化；可用于路基，山地，航空，海事各领域；支持固定，移动，背负各种台站；支持进程远程遥控，多信道收发分站；提供调频，数字加密等军用和安全功能；强大的软件化功能扩展平台；性价比佳，质量可靠。l 组网功能：数字选呼：CCIR493信令，码长可选4位或6位，可单呼，组呼，通呼；对市话双向自动拨号：2050电台可以通过2060短波市话转接基站，于市话和手机用户双向拨号，最长16位（包括长途区号）；GPS定位跟踪：在2050电台上外接GPS接收机，可与2050或兼容电台互传GPS坐标，进而用计算机和电子地图实现对移动目标的跟踪监控；短信息收发：从2050面板输入32位字符，可直接发送到同网宝丽电台或兼容电台，收方从电台直读，类同GSM和CDMA手机短信；选呼报警和定位报警：在选呼状态按下报警键，可向单部或多部同网电台发出警报，如果警报电台配接了GPS接收机，本机坐标随警报信号同时发出；通信功能兼容性：2050电台利用不同的兼容设置，2050可以兼容联合国，CCIR及世界主要厂家的电台；双天线插口：提供两个天线插口，在信道设置是任选其一，通信时切换信道即可换用不同天线，适应不同通信目标，非常方便。l 多种遥控操作方式：移动站遥控：车载、船载等移动站，通常将控制头安装在驾驶台上，电台本体另安装在合适位置，用电缆相连；70米直接线控：固定站的天线场地如果距操作台较远，最好不延长射频电缆，而采用分体线控。电台安装在天线附近，控制头放在操作台，中间用多芯控制电缆连接，这种方式大量减少射频损耗，保证通信质量；长途遥控：利用宝丽2076远程遥控装置，可以实现数十公里至上千公里的遥控操作，2050电台主机和天线设在远端，终端控制台上只有2050控制头，麦克风，音响设备，遥控链路可以是公网或专网光缆和两线制电话线路，在没有电信入口的地区可以用微波等设备搭建无线链路；多信道收发分站：两信道以上短波信道共同系统，通常发射场和接受（控制）站分离设置，收站与发站相距数公里以上，2050电台支持这种分站方式，可选专用的2050接收机和2050发射机，收发分站方式可容纳10个或更多短波信道。宝丽2050全能数字化短波电台参数如图：3.3.2 天线的选型l AB230三线式短波基站天线概述：三线式天线是一钟性能优秀的新型短波天线，在1.630MHz频段工作，不用配接天调，不用连接地线，能够在近中远各种距离保持很好的通信效果，近年来在全世界获的广泛应用。具有全频段、高效率、状态平稳、架设方便、抗风力强、不易损坏的优点。三线式天线的结构完全不同于宽带双极天线。它采用独特的散仙偶极结构，损耗小，辐射效率高，重量轻，全频带内保持低驻波比。三线式天线彻底克服了普通宽带双极天线重心偏斜，随风摇摆，损坏的痼疾，架设状态平稳，不但保证通信效果的稳定，而且抗风能力强，不易损坏。三线式天线假设方式选择：倒V方式。倒V方式架设（用于全方向通信），如图：倒V方式架设是将天线中央部位悬挂在支撑杆顶端，两边斜向拉直，振子对地夹角约55这种架设方式产生全方位辐射，而且兼顾水平极化波和垂直极化波，对外围各方向的水平天线，鞭天线、环状天线的通信效果很好，适合做中心站天线，配用其所长125W电台通信半径可达1500公里。天线长度为30米时，中央架高15米，两侧架高2米，间距18米。性能指标如图：AB230三线式天线技术参数：l 车载天线：宝丽910自调谐鞭天线 l 技术性能：已产生最大高频电流为调谐目标，辐射效率优于以最小驻波比为调谐目标的普通车载鞭天线；调速快，调谐成功率高；体积小，重量轻，安装方便。l 主要技术指标： 工作频率 230MHz 调谐速度 1.5秒 承受功率 125W PEP（话音） 调谐电流 600mA 输出阻抗 50欧姆 驻波比 小于2.1 工作温度 -30+60 基座尺寸 长610nm 最大直径120nm 重量 2.6公斤l 参考通信距离：最远通信半径超过1000公里。车载天线收传输原理限制，内陆地区15100公里存在“近距离盲区”，拉弯天线鞭对盲区通信略有改善。彻底解决盲区通信应配备野外快速天线（停车架设，01000公里），或配用ML91半环天线（01000公里动中通）。l 车载电源：应单独配置大容量高质量蓄电池为2050电台供电。原车蓄电池勉强可用，但可能因为挂载过多降低供电能力，并将车体噪声导入电台。用串接保险盒的大线径铜线连接蓄电池与电台。在功率发射时，测量蓄电池端电压，不得低于11.5V。装车系统示意图： 3.3.3 电源l 基站设备供电 基站设备供电主要方式是本地市电220V供电。采用就近取电原则，通地供电电缆传输到基站给前端机设备进行供电。并配有UPS。UPS都是由输入和输出接线端子的，把市电接在输入端子上，负载接在输出端子上，当有市电时市电供电，市电停电UPS会实现自动转换供电。优点：电路简单；缺点：长距离供电时，电缆线、双极断路器的选择必须合理，否则可能导致双极断路器起不到任何作用或经常跳闸断电。所以选型时必须考虑供电距离、供电环阻（阻抗）、漏电电流、短路电流、额定电电流、雷击泄放电流。供电用传输电缆施工难度大，供电电缆费用高。市电供电方式如图：l 车载供电车载供电选择电瓶供电。3.3.4 避雷设施通信基站设备是通过接地来达到保护设备的目的。基站的接地分为保护接地、工作接地、防雷接地。这三种接地合设一组接地体时称为三合一接地系统。保护接地、工作接地的地排安置在机房内，防雷接地的地排安置在机房外。接地有助于减少雷击破坏和人为噪声，所以对通信设备进行良好接地是十分重要的。3.3.5 产品配置清单序号设备名称设备型号价格数量1短波电台宝丽2050全数字电台22三线式短波基站天线AB230三线式天线13车载天线宝丽910自调谐鞭天线14UPS电源15避雷系统13.3.6. 网络拓扑图车载台电离层基站常时战时预警、传输话音、传输数据接收记录，传输天气预警接收信息、发射信息、处理信息、指挥快速传递灾情，及时汇报语音及文字信息四、 产品应用及特点4.1 产品的应用常时：车载台将在林区检测到的信息通过天波的形式传递给基站，基站的工作人员将信息总结并存储，并向车载台传递日常工作指示及安排。战时：当发生火灾的时候，其他通讯方式受到破坏，车载台就将灾情通过短波通信的方式及时并准确的发送给基站，基站通过接受车载台传递的信息决定处理灾情的最佳方式，车载台将接受到的信息及时下传给救灾人员，救灾人员便可及时获得领导指示准确有力的在第一时间对生命及国家财产的挽救。 4.2 产品的特点l 短波是唯一不受网络枢纽和有源中继体制约的远程通信手段，一旦发生灾难，各种通信网络都可能受到破坏，卫星也可能受到攻击。无论哪种通信方式，其抗毁能力与短波无可相比；l 在山区