淺談消防350兆無線數(shù)字同播通信系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

福州市公安消防支隊 翁楊華 江 海

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淺談消防350兆無線數(shù)字同播通信系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

福州市公安消防支隊 翁楊華 江 海

【摘要】本文首先簡要介紹了福州消防支隊無線通信系統(tǒng)當(dāng)前的現(xiàn)狀，強調(diào)了新建無線通信系統(tǒng)的必要性。接著結(jié)合福州消防支隊實際，從系統(tǒng)適應(yīng)性、先進性、安全可靠性及后臺管理能力四個方面提出了建設(shè)無線通信系統(tǒng)的需求，明確了系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)。最后具體闡述了350兆無線數(shù)字同播通信系統(tǒng)的設(shè)計建設(shè)與功能實現(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】消防；350兆；數(shù)字同播通信；滅火救援

0　前言

消防部隊的滅火救援行動關(guān)呼百姓生命財產(chǎn)安全，一次成功的滅火救援戰(zhàn)斗，離不開調(diào)度、指揮、通信、后勤等的協(xié)同配合，任何一個環(huán)節(jié)的失敗，必將導(dǎo)致整體任務(wù)的遺憾。“沒有空呼（空氣呼吸器）要命，沒有通信要亂”這句話，則經(jīng)典地道出了通信在消防部隊處置各類災(zāi)害事故時的重要性，特別需要指出的是，面臨災(zāi)害越大，調(diào)集部隊越多，作為消防部隊現(xiàn)場指揮主要手段的無線通信，其作用就越明顯。

1　福州消防支隊無線通信系統(tǒng)現(xiàn)狀

福州消防支隊現(xiàn)有2個350兆無線模擬基站分別架設(shè)在市區(qū)內(nèi)的鼓嶺和平安大廈上，2個基站相互獨立、無法互聯(lián)互通。無線信號的覆蓋只能滿足市區(qū)大部分區(qū)域覆蓋，主城區(qū)邊緣以及福州下轄7縣無法覆蓋。現(xiàn)有系統(tǒng)是模擬通信方式，沒有加密、易受干擾、被竊聽、通話容量小、沒有管理能力，無法實現(xiàn)多層次的指揮調(diào)度。同時兩個基站均未配備UPS（不間斷電源），一旦發(fā)生停電系統(tǒng)將無法工作，且設(shè)備已使用多年，處于故障高發(fā)階段，經(jīng)常需要維護維修，消防無線通信得不到有效保障。

2　新建無線通信系統(tǒng)的必要性

近年來作為海峽西岸經(jīng)濟區(qū)的橋頭堡，福州經(jīng)濟高速發(fā)展，市內(nèi)高層地下建筑日益增多，火災(zāi)和災(zāi)害事故隨著這座城市的發(fā)展而呈現(xiàn)出立體化、復(fù)雜化、多樣化趨勢，單個中隊已很難完成重大滅火救援工作，需進行跨區(qū)域消防力量調(diào)度與協(xié)同，現(xiàn)模擬基站在市區(qū)內(nèi)無線信號的盲區(qū)日漸增多，已無法滿足現(xiàn)代消防通信需求。面對新形勢，新時期消防無線通信系統(tǒng)建設(shè)也必須適應(yīng)現(xiàn)代城市的發(fā)展，迫切需要建立一個覆蓋全市、基于數(shù)字化的無線通信系統(tǒng)，對重大火情和搶險救災(zāi)事件進行精確調(diào)度、現(xiàn)場指揮，為城市應(yīng)對突發(fā)和重大災(zāi)害事故、保護人民生命財產(chǎn)提供通信支撐和科學(xué)保障。

3　無線通信系統(tǒng)建設(shè)需求分析

根據(jù)福州消防支隊無線通信現(xiàn)狀分析，新建無線通信系統(tǒng)能更好的滿足目前和今后無線通信的使用，必須具備以下基本特點功能：

3.1系統(tǒng)適應(yīng)性

根據(jù)國家建設(shè)部《消防通信指揮系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（GB50313-2008）以及消防三級通信指揮體系關(guān)于消防無線指揮通信的要求，當(dāng)前公安集群無線通信系統(tǒng)并不能完全適用于消防指揮戰(zhàn)斗體系，因此需建設(shè)一套適合于消防戰(zhàn)斗指揮的無線通信系統(tǒng)。同時要求對福州市區(qū)內(nèi)90%以上的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)信號覆蓋，重點區(qū)域95%以上的信號覆蓋率，以保障滅火救援時消防部隊通信暢通。

3.2系統(tǒng)先進性

系統(tǒng)應(yīng)采用公安部推行的PDT數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)，滿足12.5KHz帶寬，TMDA雙時隙設(shè)計，4FSK調(diào)制方式、先進的數(shù)字語音壓縮技術(shù)。同時福建消防總隊只為福州消防支隊分配一對350兆頻點，使用中轉(zhuǎn)模式存在覆蓋不足，且模擬系統(tǒng)還存在頻譜利用率低、呼通率低的問題，所以要求建設(shè)數(shù)字通信系統(tǒng)，每個基站使用1對相同頻點即可覆蓋全市。

3.3安全可靠性

系統(tǒng)應(yīng)配置高可靠性的數(shù)字終端，具有IP56以上的防水防塵等級及防爆標(biāo)準(zhǔn)，確保裝備能夠適應(yīng)各類惡劣的工作環(huán)境，以保證參與一線滅火救援官兵的生命安全。同時要求所有PDT數(shù)字同播基站必須配置UPS不間斷電源系統(tǒng)，能夠在無市電情況下保證6個小時以上的工作時間，提升突發(fā)應(yīng)急情況時消防無線通信系統(tǒng)的可靠性。

3.4后臺管理豐富

系統(tǒng)應(yīng)具有后臺管理功能，能夠為系統(tǒng)提供調(diào)度、管理、維護及錄音等。能實現(xiàn)終端的單呼、組呼、全呼、插入、強拆、短信、遙斃與復(fù)活等功能，并實現(xiàn)在指揮調(diào)度臺上實時顯示終端位置信息，確定其位置，達到“可視化”、“扁平化”指揮的效果。

綜上所述，新建無線通信系統(tǒng)應(yīng)是依托當(dāng)前先進的PDT數(shù)字無線通信技術(shù)、北斗/GPS定位技術(shù)等建設(shè)的350兆無線數(shù)字同播通信系統(tǒng)。

4　350兆無線數(shù)字同播通信系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

未來系統(tǒng)規(guī)劃主要分為兩部分：一是增加數(shù)字同播基站數(shù)量，系統(tǒng)一期在主城區(qū)規(guī)劃建設(shè)7座基站，各縣（市）各建設(shè)1座基站，在后續(xù)建設(shè)完成投入使用中根據(jù)實際情況，可再增補基站，實現(xiàn)對盲區(qū)的數(shù)字同播信號覆蓋；二是增加數(shù)字終端，福州消防指戰(zhàn)官兵人數(shù)近1000人，一期規(guī)劃中預(yù)計采購數(shù)字對講機數(shù)量不能完全配置齊全，未來需增加數(shù)字對講機配置數(shù)量，以期達到消防三級網(wǎng)全部切換到數(shù)字終端的目的。

5　350兆無線數(shù)字同播通信系統(tǒng)的設(shè)計建設(shè)

5.1基站建設(shè)

根據(jù)福州消防支隊多年350兆模擬通信系統(tǒng)使用經(jīng)驗以及對福州市區(qū)信號覆蓋測試結(jié)果，確定基站具體位置（最好選擇運營商通信機房），基站內(nèi)安裝設(shè)備包含數(shù)字中繼臺及相關(guān)天饋系統(tǒng)（天線及饋線），并做好防雷、防塵、防震加固措施及安裝UPS。同時基站設(shè)備有相應(yīng)保密功能，信道機不能具備外部操作按鈕及屏幕，以避免無關(guān)人員誤操作及頻率信息泄露。另配備1套車載移動基站應(yīng)急使用。

5.2網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

固定基站通過運營商專線鏈路接入消防指揮調(diào)度網(wǎng)（市區(qū)統(tǒng)一匯入支隊主機房、七縣各自接入轄區(qū)大隊分機房），與福州消防支隊作戰(zhàn)指揮中心350兆無線數(shù)字同播通信系統(tǒng)中心對接，實現(xiàn)組網(wǎng)應(yīng)用。移動基站通過4G無線網(wǎng)卡接入總隊消防指揮調(diào)度網(wǎng)安全接入平臺。

5.3中心建設(shè)

在消防支隊作戰(zhàn)指揮中心配置專業(yè)級服務(wù)器，安裝交換控制軟件，建立系統(tǒng)控制交換平臺、調(diào)度指揮平臺和網(wǎng)絡(luò)管理平臺。

（1）控制交換平臺：所有數(shù)字對講終端、基站語音數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)通過控制交換平臺進行交換，使系統(tǒng)內(nèi)各基站達到互聯(lián)互通的效果，實現(xiàn)跨站應(yīng)用。

（2）調(diào)度指揮平臺：對各對講終端的調(diào)度指揮，對終端進行個呼、組呼、全呼、廣播呼叫，實現(xiàn)強插、強拆、搖暈、激活、搖斃等功能，監(jiān)測終端開機情況，開展歷史查詢、軌跡回放，必要時進行遠程語音調(diào)度指揮。

（3）網(wǎng)絡(luò)管理平臺：實現(xiàn)對全網(wǎng)系統(tǒng)基站的參數(shù)修改、設(shè)置，遠程監(jiān)控和管理各個基站的運行狀況。

6　350兆無線數(shù)字同播通信系統(tǒng)的功能實現(xiàn)

6.1單呼功能

對講終端可以通過菜單中的通訊錄來選擇單呼的對象，單呼也能配置在某一個信道上，或通過某一個可編程按鍵來觸發(fā)，可以通過數(shù)字鍵手動的輸入接收方對講機的ID進行單呼。

6.2組呼功能

系統(tǒng)的組呼以段（區(qū)）為單位，在指定的一個或多個基站多個信道上建立呼叫，系統(tǒng)內(nèi)所有信道可任意組合成段（區(qū)）。組號與對應(yīng)參與呼叫的信道在管理終端上設(shè)置，組號是唯一的，每個組號對應(yīng)一個或多個信道，同一信道可編入不同的組內(nèi)。

6.3錄音功能

系統(tǒng)的錄音管理終端支持系統(tǒng)內(nèi)全部通話錄音。基于IP的錄音終端是軟件錄音系統(tǒng)，通過VoIP網(wǎng)關(guān)將主/被叫號碼和通話起止時間等呼叫信息和話音數(shù)據(jù)發(fā)送至錄音終端，錄音終端以圖形界面顯示錄音狀態(tài)，并提供查詢、回放和參數(shù)設(shè)置等功能。

6.4位置定位功能

對講終端配備內(nèi)置GPS接收器，中心通過IP網(wǎng)絡(luò)能夠獲取對講終端發(fā)送的GPS數(shù)據(jù)，實現(xiàn)在高分辨率地圖上顯示對講機地理位置、路線等，并播放歷史軌跡。同時通過點擊地圖上終端的圖標(biāo)，對無線用戶直接發(fā)起呼叫；也可在地圖上圈定任意半徑的區(qū)域，對區(qū)域內(nèi)所有終端發(fā)起并呼。

6.5文本消息功能

調(diào)度指揮平臺可以創(chuàng)建、發(fā)送、接收、存儲和顯示文本消息。對講終端可以選擇平時常發(fā)送的文本消息而無需重復(fù)輸入內(nèi)容，也可以在發(fā)送之前對內(nèi)置文本消息進行編輯，消息可以發(fā)送給一臺或者是一組對講機。

6.6數(shù)字信令功能

實現(xiàn)為對講終端配置別名，遠程監(jiān)控或檢查對講終端的狀態(tài)。當(dāng)終端配置成發(fā)起緊急報警和緊急呼叫時，按下PTT將會發(fā)起一個發(fā)送緊急報警消息及緊急語音呼叫。

7　結(jié)束語

基于PDT數(shù)字通信標(biāo)準(zhǔn)的350兆無線數(shù)字同播通信系統(tǒng)，能夠有效解決當(dāng)前福州消防支隊350兆模擬通信系統(tǒng)覆蓋不足、通信能力弱、保密性差、易受干擾、不能集中管理及指揮調(diào)度等的缺陷，提高消防部隊的快速反應(yīng)能力，爭取在最短時間內(nèi)完成滅火救援工作。