談破壞性地震的應急通信需求及其應用

程紫燕　蔣曉山

（山西省地震局山西太原030021）

談破壞性地震的應急通信需求及其應用

程紫燕蔣曉山

（山西省地震局山西太原030021）

破壞性地震發生后，必要的應急通訊可以使救援更有目標性，救援成功率得到大幅度提升。鑒于此，本文簡要探討了應急通訊在破壞性地震救援中的重要性，并且根據現階段的主要技術手段闡述了衛星、3G等技術的實際運用，以期促進破壞性地震發生時救援效率的提高。

破壞性地震應急通訊需求應用

近年來我國地震頻發發生，并且造成大量的人員傷亡，使人民群眾蒙受了巨大損失。如何在破壞性地震發生后積極的采取救援措施，同時以高質量和快速度完成營救工作是目前一個尤為重要的研究課題。根據以往經驗可知，應急通訊能夠有效的提升援救效率，在很大程度減小損失，下文將介紹應急通訊對破壞性地震救援的重要性及其運用。

1　應急通信對破壞性地震的需求分析

當突發破壞性地震時，常用的通信手段都會在地震中遭到破壞與阻礙，出現嚴重障礙，導致與外界失去聯系。一旦在地震中通信遭到破壞，經濟、人身都會遭受巨大的損失，為了將這種損失降到最低，應當確保地震發生時受災群眾能夠在第一時間與外界取得聯系，只有這樣才能為救援工作提供所需的信息，受難群眾也能通過應急通訊盡快獲取安全通道信息，有序的展開疏散工作。所以，應急通信可以在破壞性地震發生之后，確保信息順暢的交流，促進救援效率的顯著提高。

一般破壞性地震會導致受災地區的正常通信受到諸多影響，主要體現在兩個方面：一方面，地震會導致當地通信磁場受到影響，由此影響通信的暢通；另一方面通信設備會遭受損壞，例如基站、寬帶等設施在地震中一旦受損，將會使得當地的通信超負荷運轉，導致通話質量較差，通訊成功率降低。而只有應急通信才能維持災后救援工作的順利開展，確保救援人員能夠在第一時間到達救援現場展開營救工作，這無疑確定了應急通信的重要地位，為此運營商和相應的技術人員要努力攻克困難，最大限度的滿足應急通信的需求，以便順利的進行災后救援工作。

汶川地震災后的地面通信設施損壞情況顯示，傳統的GRPS和CDMA在地震發生后無法正常支持數據傳輸，當地震烈度達到Ⅶ級以上使正常的語音通信受到較大影響，部分區域出現盲區，無法成功連接通信。為了保證三大業務的正常使用，我國二十多個省份都已經擁有比較成熟的應急通信技術，特別是云南、四川、青海這些處于地震帶的地區，多采用車載集成式的應急指揮技術。應急通信具有全球覆蓋的特性，而且不受周圍環境影響，幾乎不受地震災害的影響，安全且穩定。

2　應急通信技術的應用

隨著多年的發展，衛星通信系統逐漸成為破壞性地震發生后主流的應急通訊手段，在我國實際運用已經有十余年的歷史，在以往的地震中均得到了應用，并且不斷總結經驗，相關技術日趨成熟。近年來手機行業飛速發展，帶動了3G通信技術的發展，并且逐漸成為破壞性地震災后應急通信的重要組成部分。

2.1衛星通信系統在地震災后的應用

衛星通信系統相應技術已經相當成熟，并且針對不同的地震等級制定了不同的系統業務，現在主要的通信方式主要是VSAT衛星通信、海事衛星通信和亞星語音通信終端、北斗移動通信等。以下以7-8級地震為例探討地震災后應急通信系統的應用[1]。

通常7-8級地震對以往的通信設施造成巨大的損壞，將會直接導致地面通信受到阻礙，受災群眾無法與外界獲得聯系。現如今主流的技術手段是VSAT衛星網絡，該衛星網絡能夠很好地結合通訊、3G等技術，可以依靠衛星電話來取代基站支持的移動通訊；目前的視頻業務則大部分用到VSAT衛星網絡，為災后應急通信注入新活力，使通信網絡的搭建更加方便快捷，通話質量、通信接通率都有較大的改善，可以彌補地面通信遇到高等級破壞性地震時容易受到影響的缺點，采用衛星通信系統可以憑借極其寬廣的通訊范圍和極強的惡劣壞境適應性確保震后通信服務的暢通無阻。

當地震烈度處于Ⅷ度以下時，交換路由將來自移動PC、工作站或者3G手機的數據和信息通過地面寬帶和3G網絡傳遞給后方指揮部，然而烈度達到Ⅷ度及以上時交換路由將數據和信息通過VSAT衛星傳遞給后方指揮部。語音的傳遞在Ⅷ度以下時主要依靠基站將蜂窩移動通信信息傳遞給通話方，而Ⅷ度及以上時，部分區域出現盲區，將不支持基站的傳遞工作，因而此時用通訊衛星將極短區域的VSAT衛星電話傳遞至通話方。隨著衛星通信系統的發展，越來越廣闊的地區逐漸支持衛星通信系統的業務，確保災后通信能夠得到保障。目前衛星通信系統主要支持的業務有數據傳輸、臨時語音支持、視頻會議等。為了實現衛星通信系統的數據傳輸又好又快。總之，在7-8級地震發生時，大量的地面通信設施將會遭到損壞，此時衛星通信能夠起到關鍵性的作用。其中VSAT衛星網絡是實現各種業務的主要方式，在受災極其嚴重和烈度高的區域有較強的應用表現，可以很好的適用于三大主體業務。

2.2 3G技術在震后災區的應用

3G技術是近年來發展迅猛的新技術，該應急通信系統由戶外檢測分系統、數據流通網絡和中心系統三部分構成。戶外檢測分系統又稱為野外檢測系統，傳輸數據依靠無線傳輸技術，能夠將地震局給出的震后專用網絡共享[2]。這種子系統的數量可以無限多，接入的位置要根據實際情況確定，也要適時以現實情況為依據進行調整，調整的原則是保證當地采用的專線能夠確保應急通信的暢通，子系統數量的增加可以根據中心系統的要求進行科學的調整，擴容工作要注重設備的利用效率，太過繁瑣反而會影響操作。地震局提供的無線網絡專網能夠實現大數據的傳輸，基本組成結構和通常無線網絡類似，均由無線路由器和認證服務器等構成，為了確保網絡的穩定性，可以添加防火墻業務，不僅可以阻擋惡意破壞，也能使網絡的管理更加快捷，保證數據傳輸精確性的同時使結果分析速度加快，結果處理的準確性提高。

目前幾乎所有3G通信技術相關問題都可以歸結為無線業務傳輸網絡問題，無線業務傳輸網絡不僅為營運商運用專業技術提供的專用網絡，該網絡還有不同于一般網絡的特別之處，即擁有自主的管理能力，更加智能化。此類傳輸網絡的自主管理主要依靠無線路由器發送接入請求，當專用網認證網完成了用戶登陸信息嚴重之后，確定該接入為合法用戶的行為，從而在該專用網絡中把相應的網絡地址分配給接入用戶，提供網絡服務。無線傳輸網絡可以進行專網管理，確保戶外檢測系統能夠進入專網，及時對地震信息予以分析和評估。

2.3其他地震情況下的應急通信應用

不失一般性，筆者簡要闡述5-6級和8級以上的破壞性地震發生時的應急通信應用。

5-6級地震發生時通信設施受損情況較弱，所以基本的地面通信可以正常進行，衛星通信僅作為及其特殊情況時的通信手段。此時數據傳輸業務和視頻會議業務都以3G技術為主，少數情況3G網絡中斷時才使用VSAT衛星提供網絡。通常的蜂窩移動電話就能滿足該地震等級下的語音通話，只有當通信量急劇增加時才會出現少許通信失敗的情況，亞星電話、海事衛星電話和VSAT衛星電話僅在及其緊急的情況下才會使用[3]。8級以上的地震由于破壞程度極大，因而需要全方位運用衛星通信技術和3G技術。

3　結束語

破壞性地震會對地面通信帶來不同程度的影響，并且地震等級和烈度的不同對應急通信的需求也存在較大差別，但是為了保證地震災后的順利營救工作，應急通信有著十分重要的意義。地震應急通信業務必須考慮當地地震特點和地理條件，利用日趨發達的科學技術手段提高應急通信的應用效果，同時要不斷開拓新的應急通信手段，確保破壞性地震發生后三大業務的正常使用，從而為救援帶來更多希望。

[1]趙恒,白仙富,張方浩等.破壞性地震的應急通信需求與應用初探[J].地震研究, 2012,35(1):139-144.

[2]奚沖霄,何榮帥.通信技術在破壞性地震中的需求及應用[J].信息通信,2012,(5): 185.

[3]潘丹,王偉,李英杰等.基于3G的安徽省地震應急通信系統研究[J].電腦編程技巧與維護,2013,(14):57-58,73.

P315[文獻碼]B

1000-405X（2015）-7-366-2