淺談消防350兆無線數字同播通信系統的設計與實現

福州市公安消防支隊 翁楊華 江 海

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淺談消防350兆無線數字同播通信系統的設計與實現

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當前的現狀，強調了新建無線通信系統的必要性。接著結合福州消防支隊實際，從系統適應性、先進性、安全可靠性及后臺管理能力四個方面提出了建設無線通信系統的需求，明確了系統建設目標。最后具體闡述了350兆無線數字同播通信系統的設計建設與功能實現。

【關鍵詞】消防；350兆；數字同播通信；滅火救援

0　前言

消防部隊的滅火救援行動關呼百姓生命財產安全，一次成功的滅火救援戰斗，離不開調度、指揮、通信、后勤等的協同配合，任何一個環節的失敗，必將導致整體任務的遺憾。“沒有空呼（空氣呼吸器）要命，沒有通信要亂”這句話，則經典地道出了通信在消防部隊處置各類災害事故時的重要性，特別需要指出的是，面臨災害越大，調集部隊越多，作為消防部隊現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現狀

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

2　新建無線通信系統的必要性

近年來作為海峽西岸經濟區的橋頭堡，福州經濟高速發展，市內高層地下建筑日益增多，火災和災害事故隨著這座城市的發展而呈現出立體化、復雜化、多樣化趨勢，單個中隊已很難完成重大滅火救援工作，需進行跨區域消防力量調度與協同，現模擬基站在市區內無線信號的盲區日漸增多，已無法滿足現代消防通信需求。面對新形勢，新時期消防無線通信系統建設也必須適應現代城市的發展，迫切需要建立一個覆蓋全市、基于數字化的無線通信系統，對重大火情和搶險救災事件進行精確調度、現場指揮，為城市應對突發和重大災害事故、保護人民生命財產提供通信支撐和科學保障。

3　無線通信系統建設需求分析

根據福州消防支隊無線通信現狀分析，新建無線通信系統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系統適應性

根據國家建設部《消防通信指揮系統設計規范》（GB50313-2008）以及消防三級通信指揮體系關于消防無線指揮通信的要求，當前公安集群無線通信系統并不能完全適用于消防指揮戰斗體系，因此需建設一套適合于消防戰斗指揮的無線通信系統。同時要求對福州市區內90%以上的區域實現系統信號覆蓋，重點區域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系統先進性

系統應采用公安部推行的PDT數字標準，滿足12.5KHz帶寬，TMDA雙時隙設計，4FSK調制方式、先進的數字語音壓縮技術。同時福建消防總隊只為福州消防支隊分配一對350兆頻點，使用中轉模式存在覆蓋不足，且模擬系統還存在頻譜利用率低、呼通率低的問題，所以要求建設數字通信系統，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

系統應配置高可靠性的數字終端，具有IP56以上的防水防塵等級及防爆標準，確保裝備能夠適應各類惡劣的工作環境，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數字同播基站必須配置UPS不間斷電源系統，能夠在無市電情況下保證6個小時以上的工作時間，提升突發應急情況時消防無線通信系統的可靠性。

3.4后臺管理豐富

系統應具有后臺管理功能，能夠為系統提供調度、管理、維護及錄音等。能實現終端的單呼、組呼、全呼、插入、強拆、短信、遙斃與復活等功能，并實現在指揮調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，新建無線通信系統應是依托當前先進的PDT數字無線通信技術、北斗/GPS定位技術等建設的350兆無線數字同播通信系統。

4　350兆無線數字同播通信系統建設目標

未來系統規劃主要分為兩部分：一是增加數字同播基站數量，系統一期在主城區規劃建設7座基站，各縣（市）各建設1座基站，在后續建設完成投入使用中根據實際情況，可再增補基站，實現對盲區的數字同播信號覆蓋；二是增加數字終端，福州消防指戰官兵人數近1000人，一期規劃中預計采購數字對講機數量不能完全配置齊全，未來需增加數字對講機配置數量，以期達到消防三級網全部切換到數字終端的目的。

5　350兆無線數字同播通信系統的設計建設

5.1基站建設

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

5.2網絡建設

固定基站通過運營商專線鏈路接入消防指揮調度網（市區統一匯入支隊主機房、七縣各自接入轄區大隊分機房），與福州消防支隊作戰指揮中心350兆無線數字同播通信系統中心對接，實現組網應用。移動基站通過4G無線網卡接入總隊消防指揮調度網安全接入平臺。

5.3中心建設

在消防支隊作戰指揮中心配置專業級服務器，安裝交換控制軟件，建立系統控制交換平臺、調度指揮平臺和網絡管理平臺。

（1）控制交換平臺：所有數字對講終端、基站語音數據業務通過控制交換平臺進行交換，使系統內各基站達到互聯互通的效果，實現跨站應用。

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

（3）網絡管理平臺：實現對全網系統基站的參數修改、設置，遠程監控和管理各個基站的運行狀況。

6　350兆無線數字同播通信系統的功能實現

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，可以通過數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

系統的組呼以段（區）為單位，在指定的一個或多個基站多個信道上建立呼叫，系統內所有信道可任意組合成段（區）。組號與對應參與呼叫的信道在管理終端上設置，組號是唯一的，每個組號對應一個或多個信道，同一信道可編入不同的組內。

6.3錄音功能

系統的錄音管理終端支持系統內全部通話錄音。基于IP的錄音終端是軟件錄音系統，通過VoIP網關將主/被叫號碼和通話起止時間等呼叫信息和話音數據發送至錄音終端，錄音終端以圖形界面顯示錄音狀態，并提供查詢、回放和參數設置等功能。

6.4位置定位功能

對講終端配備內置GPS接收器，中心通過IP網絡能夠獲取對講終端發送的GPS數據，實現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，對無線用戶直接發起呼叫；也可在地圖上圈定任意半徑的區域，對區域內所有終端發起并呼。

6.5文本消息功能

調度指揮平臺可以創建、發送、接收、存儲和顯示文本消息。對講終端可以選擇平時常發送的文本消息而無需重復輸入內容，也可以在發送之前對內置文本消息進行編輯，消息可以發送給一臺或者是一組對講機。

6.6數字信令功能

實現為對講終端配置別名，遠程監控或檢查對講終端的狀態。當終端配置成發起緊急報警和緊急呼叫時，按下PTT將會發起一個發送緊急報警消息及緊急語音呼叫。

7　結束語

基于PDT數字通信標準的350兆無線數字同播通信系統，能夠有效解決當前福州消防支隊350兆模擬通信系統覆蓋不足、通信能力弱、保密性差、易受干擾、不能集中管理及指揮調度等的缺陷，提高消防部隊的快速反應能力，爭取在最短時間內完成滅火救援工作。