2026年供水应急通信保障预案

2026年供水应急通信保障预案1总则1.1编制目的在极端天气、地震、洪涝、网络攻击、重大污染、战争等突发事件导致常规通信系统瘫痪或性能骤降时，确保供水生产、调度、抢修、水质监测、客户服务、政府协同等关键业务的信息流不中断，最大限度降低停水时长与次生灾害。1.2适用范围本预案覆盖××市全域供水系统，包括水源取水口、水厂、加压泵站、主干管网、二次供水设施、水质在线监测点、客服中心、应急抢修队伍及与外部政府、电力、交通、卫健、应急、气象、消防等单位的联动接口。1.3工作原则（1）先核心后边缘：优先恢复调度中心、水厂控制室、水质监测数据链。（2）先语音后数据：语音指挥链必须在30分钟内恢复，SCADA、视频监控、物联网传感数据在2小时内达到降级运行。（3）先公网后备网：公网可用时尽量利用，公网不可用时立即切换至卫星、专网、自组网。（4）最小权限、最小数据：应急期间只开通业务必需通道，防止次生信息安全事件。（5）统一指挥、分级负责：市水务集团应急通信领导小组统一决策，水厂、管网、客服、水质、抢修、物资、后勤六大功能组分级执行。2风险情景与通信失效模式2.1极端天气台风登陆导致全市停电，运营商基站后备电池耗尽，光纤中断，公网瘫痪。2.2地震震中位于城区下方，调度大楼裂缝，核心机房UPS损毁，光缆埋地段多处断裂，卫星天线位移。2.3网络攻击勒索软件同时加密SCADA服务器与运营商DNS，导致水厂PLC无法解析IP，远程控制失效。2.4重大污染原水氨氮骤升，需紧急切换水源，但取水口摄像头被雾遮挡，4G回传丢包率>30%，无法确认闸门开度。2.5战争或人为破坏无人机投掷干扰机，2小时内1.5GHz以下频段全阻塞，公网与窄带专网同时失效。3组织体系3.1领导小组组长：市水务集团董事长副组长：总经理、总工程师、信息安全总监成员：生产、管网、客服、水质、物资、行政、党群、法务、财务负责人职责：启动预案、资源调配、对外信息发布、向上级政府请求支援。3.2前方指挥部设在离调度中心10km的备用大楼，具备独立市电、柴油发电、卫星、短波、LTE-U、Mesh自组网。3.3通信保障分队（1）卫星小队：2辆动中通卫星车＋1套便携“静中通”＋10部卫星电话。（2）短波小队：3套125W短波电台＋10套20W背负台，频率3.8MHz/7.1MHz/10.1MHz。（3）Mesh自组网小队：6架系留无人机＋30台手持Mesh单兵＋5套车载Mesh，覆盖半径5km。（4）公网抢修小队：与移动、电信、联通、铁塔公司签订《供水优先级保障协议》，拥有48小时内抢通基站30座的授权。（5）网络安全小队：负责应急期间临时防火墙、VPN、零信任接入、恶意流量清洗。3.4专家组由通信、给排水、电力、地质、气象、网络安全七名外部专家组成，提供决策支持。4预警与信息报告4.1监测手段（1）公网质量：通过SNMP采集运营商基站RRU、核心网丢包、时延。（2）专网质量：利用BFD检测MPLSVPN链路，3秒内切换。（3）卫星链路：采用信标接收机监测Eb/No，低于5dB自动报警。（4）SCADA心跳：PLC每10秒发送一次Modbus/TCP心跳，超时30秒即触发故障工单。4.2预警分级蓝色：公网或专网任一链路丢包>5%且持续10分钟。黄色：两条及以上链路同时丢包>10%或卫星Eb/No<8dB。橙色：全部公网不可用，或调度中心与3个水厂OT网络中断。红色：所有地面通信失效，需启用卫星＋短波＋Mesh。4.3信息报告路径现场值班员→水厂值班长→集团调度中心→领导小组→市应急管理局→省住建厅，逐级时限：5分钟、10分钟、15分钟、30分钟。5通信资源清单5.1卫星带宽亚太6D两颗星，合计共享20Mbps，按1:10contention，应急时可独享2Mbps，支持32路高清视频或200路语音。5.2短波频率市无线电管理局已备案3组频率，带宽3kHz，采用PACTOR-4调制，实测净速率5.2kbps，可传调度指令、水质超标快报。5.3光纤备份沿地铁隧道、电力管廊、燃气管廊各敷设1条96芯非金属耐火光缆，与主用光缆物理隔离，互为环网。5.4无线专网1.8GHzTD-LTE政企专网，已在30座水厂、120处泵站、480km主干管网阀门井安装CPE，平均时延25ms。5.5应急电源调度中心：2NUPS60min＋柴油发电机8h。卫星车：自带锂电池4h＋2kW便携油机10h。Mesh无人机：系留缆供电24h不间断。6应急响应程序6.1蓝色预警响应（1）值班工程师通过网管切换至备用链路，记录日志。（2）客服中心在IVR语音中增加“短暂延迟”提示。（3）水质监测点采样频次由2h加密到1h，数据通过短信补传。6.2黄色预警响应（1）启动通信保障分队待命，卫星车发动机预热。（2）调度中心启用“轻量化SCADA”模式：只保留流量、压力、浊度三参数，刷新周期由5s延长到30s，带宽占用下降70%。（3）短信平台切换至省电信网关，签名改为“××水务应急”。6.3橙色预警响应（1）领导小组进驻前方指挥部，卫星车5分钟内开通2Mbps，建立高清视频会议。（2）短波小队架设倒V天线，3.8MHz频率每15分钟发送一次“水情压缩包”，包含各厂出水压力、余氯。（3）Mesh无人机在调度中心上空100m悬停，覆盖半径2km，为抢修平板提供50Mbps无线通道，实时回传阀门井视频。（4）关闭所有互联网出口，仅保留1条100Mbps专线供政府视频会商。6.4红色预警响应（1）全部地面网络宣告失效，进入“最低通信”模式：语音靠卫星与短波，数据靠PACTOR邮件与Mesh。（2）生产指令采用“语音＋传真”双确认：调度员通过卫星电话口头下达开停机指令，同时通过PACTOR-4发送加盖电子章的PDF，水厂打印后回传。（3）水质超标信息通过短波广播，格式：城市代码＋水厂编号＋超标项目＋倍数＋时间，共32字节，可在弱信号下重复3次。（4）客服中心启用“离线工单”：座席用笔记本记录停水范围，通过Mesh无人机每日两次批量回传，统一短信告知用户。7现场作业规范7.1卫星车展开（1）选址：距灾害点300m外、仰角>15°、周围50m无遮挡、地面承载>5t。（2）对星：使用信标接收机，3分钟内完成亚太6D锁定，Eb/No≥12dB。（3）入网：通过卫星调制解调器内置GPS获取坐标，自动上报网管，获取IP段。（4）业务开通：高清视频采用H.265编码，码流2Mbps；语音采用G.729，每路8kbps；共支持200路并发。7.2短波电台操作（1）频率选择：白天用10.1MHz，夜间用3.8MHz，避开广播干扰。（2）天线架设：采用“双极倒V”＋1:9巴伦，顶点高度12m，臂长20m，实测驻波比<1.8。（3）报文格式：使用XML压缩成zip，再通过PACTOR-4发送，失败自动重传3次，成功率>98%。7.3Mesh无人机（1）起飞前检查：电池电压>25.2V，系留缆耐压600V，风速<8m/s。（2）升空高度：默认80m，可根据障碍物调整，最大120m。（3）信道规划：使用5.8GHz非授权频段，信道149，带宽20MHz，发射功率27dBm。（4）安全策略：开启WPA3-SAE加密，隐藏SSID，MAC白名单只录入抢修平板与车载终端。7.4阀门井通信（1）设备：防爆IP68等级CPE，内置电池12Ah，可续航8h。（2）安装：利用原有DN100排气阀井，天线伸出井盖5cm，不影响交通。（3）数据：每30秒采集一次压力、流量、阀门开度，通过Mesh回传。8数据压缩与加密8.1压缩算法SCADA数据采用自定义二进制格式，单点由46字节压缩到18字节，压缩比61%。视频采用ROI编码，只对阀门井区域做高清，其余部分CIF，节省50%码流。8.2加密算法卫星与Mesh链路采用AES-256-GCM，密钥通过量子随机数芯片每日更新一次。短波链路因带宽受限，采用ChaCha20-Poly1305，密钥128bit，每日通过卫星电话协商。9网络安全防护9.1应急防火墙启用“白名单＋零信任”模式，默认拒绝一切流量，只允许调度中心5个IP、端口502（Modbus/TCP）、端口443（HTTPS）。9.2临时VPN卫星链路建立IPsecVPN，使用IKEv2，证书有效期72h，过期自动吊销。9.3日志审计所有链路日志通过Syslog-ng汇聚到前方指挥部，保存周期90天，哈希校验防止篡改。10培训与演练10.1培训（1）卫星车操作：每年2次，参训人员包括司机、通信工程师、水厂运行班长，培训内容：对星、入网、故障排查。（2）短波通联：每季度1次，模拟全黑环境，使用电池供电，完成3分钟快速建链。（3）网络安全：每半年邀请公安网安支队开展攻防演练，模拟勒索软件入侵SCADA。10.2综合演练（1）桌面推演：每年汛前组织1次，情景为“台风＋停电＋公网瘫痪”，持续4小时。（2）实战演练：每两年1次，封闭2km道路，真实切断光纤，卫星、短波、Mesh全开，持续24小时，检验最低通信模式下的供水调度能力。11后期评估与改进11.1评估指标（1）语音恢复时间：从公网中断到卫星电话接通≤30分钟。（2）SCADA降级运行时间：从主链路中断到备用链路承载≤2小时。（3）数据丢包率：应急链路≤1%。（4）指令确认闭环：从调度下发到水厂回执≤5分钟。11.2改进机制（1）演练结束后7日内召开复盘会，形成《通信保障问题清单》。（2）对清单逐项整改，重大隐患30日内完成，一般隐患90日内完成。（3）建立“通信保障案例库”，把每一次真实事件与演练数据入库，供机器学习算法预测最优链路切