市級應(yīng)急通信規(guī)劃設(shè)計

摘要：隨著我國國力的不斷增強，以及以信息技術(shù)為主導(dǎo)的應(yīng)急通信裝備的快速發(fā)展，區(qū)域應(yīng)急通信建設(shè)規(guī)劃成為社會的研究熱點。本文立足地級市區(qū)域，面向應(yīng)急事件，提出了一種市級應(yīng)急通信規(guī)劃設(shè)計理念。對市級區(qū)域所面臨的應(yīng)急事件類型進行了闡述，給出了應(yīng)急通信的總體架構(gòu)設(shè)計，并對規(guī)劃的目標(biāo)、功能、業(yè)務(wù)進行了詳細闡述，最后給出了組織、訓(xùn)練規(guī)劃理念，為理論指導(dǎo)實踐提供了操作接口。本文理論能夠為應(yīng)急通信規(guī)劃設(shè)計提供參考方案，具有一定的社會價值。

關(guān)鍵詞：市級；應(yīng)急通信；規(guī)劃設(shè)計；組織訓(xùn)練

1引言

應(yīng)急通信在社會生活中具有重要作用，古代王朝為了抵御外敵入侵，修建烽火臺，實現(xiàn)了對敵人動態(tài)情報的快速傳遞。隨著人類科技革命的爆發(fā)，遠距離通信技術(shù)不斷革新[1]。1895年，意大利的馬可尼在距離自己家1.7公里外的山丘上成功的實現(xiàn)了和家里的通報實驗，從此開創(chuàng)了無線通信的先河。上個世紀(jì)，在應(yīng)急通信領(lǐng)域VSAT衛(wèi)星通信、微波圖傳、海事衛(wèi)星通信、長途電話、大哥大手機等裝備及技術(shù)不斷出現(xiàn)，極大的豐富了應(yīng)急通信的可用手段。本世紀(jì)，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、微處理技術(shù)、人工智能的快速發(fā)展與優(yōu)化，智能化終端、高頻帶應(yīng)急通信裝備不斷出現(xiàn)。如我國在2017年4月12日成功發(fā)射了高通量十三號衛(wèi)星，這顆衛(wèi)星的通信容量比之前我國研制的所有通信衛(wèi)星加起來還要多。過去我國一個衛(wèi)星大約有2Gbps的通量，而十三號衛(wèi)星采用Ka頻段多波束寬帶通信系統(tǒng)，總?cè)萘窟_到20Gbps，傳送能力有了數(shù)量級的提升，為基于衛(wèi)星的動中通通信提供了革命性支持。還如短波電臺通信被業(yè)界看作最不穩(wěn)定的應(yīng)急通信手段，特別是一個中心臺基于一個信道與多個不同距離的地方臺進行通信時，很難與每個地方臺都實現(xiàn)較好的通信質(zhì)量。但融入人工智能算法的自主選頻電臺，實現(xiàn)了基于寬頻帶的點對點自主信道掃描與分析功能，有效的解決了傳統(tǒng)短波通信組網(wǎng)中的難點問題，在應(yīng)急通信領(lǐng)域具有較大實踐意義。

我國應(yīng)急事件多發(fā)，如新疆三股勢力常年進行分裂破壞活動，動輒進行暴力恐怖襲擊；還如洪水、地震、火災(zāi)、交通事故等應(yīng)急事件頻發(fā)，如2016年河北及南方洪澇災(zāi)害；2016年江西豐城電廠施工平橋倒塌；2017年5月11日，塔什庫爾干縣發(fā)生5.5級地震，8人死亡，5300余間房屋倒塌等。在上述災(zāi)害中，我國相關(guān)應(yīng)急通信部門應(yīng)用應(yīng)急通信系統(tǒng)，實現(xiàn)了常規(guī)及非常規(guī)通信功能。

從目前的實際情況來看，我國應(yīng)急通信規(guī)劃以省級建設(shè)為主，在國家層面進行統(tǒng)籌。隨著我國國力的不斷增強，以及以信息技術(shù)為主導(dǎo)的應(yīng)急通信裝備的快速發(fā)展，區(qū)域應(yīng)急通信建設(shè)規(guī)劃成為社會的研究熱點。如何增強區(qū)域應(yīng)急通信力量，提高我國應(yīng)急通信的細粒度元素戰(zhàn)斗力，優(yōu)化局部應(yīng)急通信活力因子是研究的重點問題。本文立足地級市區(qū)域，面向應(yīng)急事件，提出了一種市級應(yīng)急通信規(guī)劃設(shè)計理念。對市級區(qū)域所面臨的應(yīng)急事件類型進行了闡述，給出了應(yīng)急通信的總體架構(gòu)設(shè)計，并對規(guī)劃的目標(biāo)、功能、業(yè)務(wù)進行了詳細闡述，最后給出了系統(tǒng)整體的組織、訓(xùn)練規(guī)劃，為理論指導(dǎo)實踐提供了操作接口。本文理論能夠為應(yīng)急通信規(guī)劃設(shè)計提供參考方案，具有一定的社會價值。詳細內(nèi)容如下所述。

2市級應(yīng)急通信規(guī)劃的目標(biāo)

市級應(yīng)急通信規(guī)劃是以市本級、市里各區(qū)縣為應(yīng)急通信規(guī)劃主題。當(dāng)應(yīng)急事件發(fā)生時，可以利用本市建立起來的應(yīng)急通信體系完成應(yīng)急通信保障任務(wù)。下面對市級應(yīng)急通信規(guī)劃所要實現(xiàn)的功能目標(biāo)進行闡述。

第一：具有完成應(yīng)急通信任務(wù)的硬件裝備及業(yè)務(wù)軟件功能。如常規(guī)通信、非常規(guī)通信、視頻會議等。

第二：具有完成應(yīng)急通信任務(wù)的組織體系。如領(lǐng)導(dǎo)結(jié)構(gòu)、人力資源結(jié)構(gòu)、財政經(jīng)費保障等。

第三：具有完成應(yīng)急通信任務(wù)的指揮決策體系。如應(yīng)急通信預(yù)案、應(yīng)急通信指揮調(diào)度策略庫、應(yīng)急通信指揮決策智力支持系統(tǒng)、日常訓(xùn)練方案等。

3市級應(yīng)急通信裝備規(guī)劃

3.1應(yīng)急通信手段規(guī)劃

按照第2節(jié)給出的軟硬件通信裝備的規(guī)劃需求，下面給出主要的應(yīng)急通信手段的規(guī)劃闡述。

（1）Vsat衛(wèi)星通信系統(tǒng)建設(shè)。Vsat是（Very Small Aperture Terminal）的縮寫，是指的天線直徑小于2.4m的甚小口徑衛(wèi)星通信系統(tǒng)[2]。其特點是通信距離不敏感，通信無死角，裝備小型化。市級Vsat衛(wèi)星通信系統(tǒng)規(guī)劃理念是：構(gòu)建一個市本級Vsat衛(wèi)星中心站，和若干個區(qū)縣Vsat衛(wèi)星子站。并在各區(qū)縣站中，選擇個別站用作備用中心站。中心站的作用是對市級各Vsat子站進行組網(wǎng)和通信管理。如制定通信頻率、設(shè)置通信帶寬等。

（2）短波電臺。短波電臺是具有一定歷史，較為傳統(tǒng)的應(yīng)急通信手段。其與當(dāng)前基站無線通信、光纖有線網(wǎng)絡(luò)通信相比，通信質(zhì)量與帶寬容量都處于劣勢。但其通信資源基于天波和地波，沒有費用。設(shè)備費用較為廉價，通信限制門檻較低，是應(yīng)急通信不可或缺的通信手段。在市級應(yīng)急通信規(guī)劃中，市本級及各區(qū)縣應(yīng)配備相同型號的，具有自適應(yīng)功能的短波電臺系統(tǒng)，并能實現(xiàn)互聯(lián)互通。

（3）4G通信及微波圖傳。4G通信是當(dāng)前移動通信的主要方式。雖然，在大部分情況下，應(yīng)急事件發(fā)生時，常規(guī)通信都會失靈。但也不乏常規(guī)通信方式正常的時候，4G通信具有高品質(zhì)、高帶寬、穩(wěn)定性強的特點。在市級應(yīng)急通信規(guī)劃中，市本級及各區(qū)縣應(yīng)配備不同4G業(yè)務(wù)服務(wù)商的4G智能終端，實現(xiàn)語音、視頻、文件等多功能效果。在應(yīng)急通信中，微波圖傳是近距離音視頻通信的主要途徑。如可實現(xiàn)單兵短距離音視頻采集功能。市本級及各區(qū)縣應(yīng)配備相同型號、相同視音頻編解碼器的微波圖傳裝備。

另外，在配備上述主要應(yīng)急通信手段外，還可以配備海事衛(wèi)星電話、北斗定位系統(tǒng)、GPS導(dǎo)航系統(tǒng)。下面對應(yīng)急通信功能業(yè)務(wù)進行討論。

3.2 應(yīng)急通信功能業(yè)務(wù)

3.1節(jié)給出了應(yīng)急通信手段規(guī)劃，通過應(yīng)急通信手段可以構(gòu)建應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)點對點、多對多通信。下面對基于網(wǎng)絡(luò)鏈路的通信業(yè)務(wù)進行闡述。endprint

（1）視頻會議業(yè)務(wù)。視頻會議功能可實現(xiàn)基于視頻會議業(yè)務(wù)終端以及應(yīng)急通信鏈路的音視頻通信功能。在視頻會議系統(tǒng)的構(gòu)建規(guī)劃中，市本級構(gòu)建視頻會議服務(wù)器及視頻會議終端；各區(qū)縣部署與市本級同型號的視頻會議終端。

（2）電話業(yè)務(wù)。電話是進行音頻傳輸?shù)闹匾b備，在電話業(yè)務(wù)的規(guī)劃中，市本級及各區(qū)縣部署VOIP語音網(wǎng)關(guān)[3]、多部電話、小型程控交換機。

（3）音視頻采集、處理及切換業(yè)務(wù)。應(yīng)急通信業(yè)務(wù)主要是對各類音視頻信息的采集、處理和切換。市本級及各區(qū)縣部署攝像頭、會討麥克實現(xiàn)對應(yīng)急事件現(xiàn)場的音視頻采集；配備顯示器、音響、調(diào)音臺實現(xiàn)對音視頻信息的播放功能；配備音視頻編碼其及切換矩陣，實現(xiàn)音視頻信息的處理及切換功能。

3.3 應(yīng)急通信裝備集成

本節(jié)在3.1節(jié)給出的應(yīng)急通信手段規(guī)劃和3.2節(jié)給出的應(yīng)急通信業(yè)務(wù)規(guī)劃的基礎(chǔ)上，對應(yīng)急通信裝備集成進行討論。

應(yīng)急通信機動裝備可以是應(yīng)急通信機動車、應(yīng)急通信機動船，應(yīng)急通信無人機等。應(yīng)急通信無人機可以搭載在應(yīng)急通信車和應(yīng)急通信船中，也可以自成體系。應(yīng)急通信無人機的集成規(guī)劃思想是：因為無人機的搭載能力較為有限，且不具備長時間發(fā)電功條件。本設(shè)計中，無人機搭載高清雙鏡頭攝像機一部，微型語音采集終端及微波圖傳系統(tǒng)一套，無人機采集到的航拍信息通過微波圖傳系統(tǒng)與后方中繼端或接收端進行通信。應(yīng)急通信車與應(yīng)急通信船的集成規(guī)劃思想是：選取性能優(yōu)越的車或船作為機動通信裝備載體，按照3.1節(jié)和3.2的規(guī)劃理念對車和船進行改裝。主要部署Vsat衛(wèi)星通信系統(tǒng)、短波電臺系統(tǒng)、微波圖傳系統(tǒng)、視頻會議終端、VOIP語音終端、音視頻矩陣、信息采集系統(tǒng)、發(fā)電電力系統(tǒng)等。

4市級應(yīng)急通信組織體系規(guī)劃

從實際情況來看，市里具備應(yīng)急通信裝備的單位較多。如公安局、消防隊、武警支隊、駐地部隊、人防信息保障中心、地震局、地礦管理局、林業(yè)局、畜牧局、防汛抗旱指揮部、交通局、應(yīng)急辦公室等等。幾乎上述每個單位都有應(yīng)急通信體系。本文給出的應(yīng)急通信組織架構(gòu)規(guī)劃主要思想是：市政府成立一個應(yīng)急通信辦公室，對具備應(yīng)急通信能力的單位進行歸納，并形成強有力的調(diào)度支配權(quán)力。各單位負責(zé)制定應(yīng)急通信系統(tǒng)的開支預(yù)算，并實現(xiàn)對所屬應(yīng)急通信裝備的維護、保養(yǎng)。對于人力資源規(guī)劃應(yīng)按照應(yīng)急通信工作的實際需要進行配置，裝備是靠人來操作，通信工作是靠人來組織。對人力資源配置應(yīng)面向?qū)嶋H，科學(xué)、合理的配置人力，如果編制有限，可以采取“民兵”理念，即平時對非應(yīng)急通信崗位人員進行培訓(xùn)，掌握應(yīng)急通信指揮、操作等本領(lǐng)。上述人力資源在平時不從事應(yīng)急通信工作，但在應(yīng)急事件發(fā)生時，如果需要可以進行應(yīng)急通信保障工作。

5應(yīng)急通信“戰(zhàn)斗力”規(guī)劃

第3節(jié)給出了市級應(yīng)急通信的硬件裝備規(guī)劃，對應(yīng)急通信的物力支持進行了討論；第4節(jié)給出了市級應(yīng)急通信的組織架構(gòu)、人力資源和經(jīng)費支持規(guī)劃，是對應(yīng)急通信人力、財力的討論。本節(jié)在上兩節(jié)的基礎(chǔ)上，對市級應(yīng)急通信的“智力支持”進行研究。

（1）形成面向市級的應(yīng)急預(yù)案。俗話說“知己知彼，百戰(zhàn)不殆”，我國地域遼闊，每個地區(qū)都有各自面臨的應(yīng)急突發(fā)問題。如在地震帶上的城市，地震應(yīng)急預(yù)案需要整理；在林業(yè)豐富的城市，火災(zāi)應(yīng)急預(yù)案需要整理；在邊疆地區(qū)，恐怖分子的沖突事件需要進行應(yīng)急響應(yīng)。所以，市級應(yīng)急通信規(guī)劃智力支持的重要前提是對本市范圍內(nèi)的應(yīng)急事件進行歸納。

（2）構(gòu)建應(yīng)急通信指揮調(diào)度策略庫

下面用形式化方法給出市級應(yīng)急通信指揮調(diào)度策略庫的構(gòu)建算法。

算法1：構(gòu)建應(yīng)急通信指揮調(diào)度策略庫

輸入：各應(yīng)急通信單位的通信實力，應(yīng)急通信事件庫，應(yīng)急通信預(yù)案庫。

輸出：應(yīng)急通信指揮調(diào)度策略庫

第一步：新建應(yīng)急通信指揮調(diào)度策略庫Q。遍歷應(yīng)急通信事件庫，假設(shè)當(dāng)前元素為t，遍歷應(yīng)急通信預(yù)案庫，假設(shè)當(dāng)前元素為p。

第二步：假設(shè)元素t標(biāo)識的應(yīng)急事件與元素標(biāo)識的應(yīng)急通信預(yù)案相對應(yīng)。則新建一個應(yīng)急通信指揮調(diào)度策略q。

第三步：遍歷應(yīng)急預(yù)案p。假設(shè)當(dāng)前元素為k。k中需要的通信裝備資源為y，人力資源為i。

第四步：遍歷各應(yīng)急通信單位的通信實力，假如當(dāng)前元素為n。若n滿足y及i的要求，則用元素n對元素k進行標(biāo)注。

第五步：將應(yīng)急通信指揮調(diào)度策略q放入應(yīng)急通信指揮調(diào)度策略庫Q中。

第六步：輸出應(yīng)急通信指揮調(diào)度策略庫Q。

算法1給出了形式化的應(yīng)急通信指揮調(diào)度策略庫的構(gòu)建方法，由算法1可知，本文所述的指揮調(diào)度策略，是依靠應(yīng)急預(yù)案并結(jié)合當(dāng)前各單位的應(yīng)急通信實力而制定的。下面給出日常訓(xùn)練規(guī)劃。

（3）應(yīng)急通信日常訓(xùn)練。應(yīng)急事件是小概率事件，在實踐中看，擁有應(yīng)急通信裝備的單位，可能在一個較長的時間段“無用武之地”。鑒于此，應(yīng)急通信的日常訓(xùn)練尤為重要。訓(xùn)練是對應(yīng)用的真實模擬，只有貼近“實際”，在真正應(yīng)急時才能發(fā)揮出應(yīng)有的作用。下面給出應(yīng)急通信訓(xùn)練的基本架構(gòu)。

第一：應(yīng)急通信訓(xùn)練的常規(guī)化。按照本單位應(yīng)急裝備的實際情況，制定天、周、月、季度、年度訓(xùn)練計劃。

第二：應(yīng)急通信訓(xùn)練應(yīng)面向應(yīng)急事件，力求真實化。在訓(xùn)練時，要模擬真實的應(yīng)急事件的發(fā)生。如一般的破壞性應(yīng)急事件發(fā)生時，手機是不能用的。假如在訓(xùn)練時，訓(xùn)練科目為衛(wèi)星通信，但衛(wèi)星參數(shù)設(shè)置，衛(wèi)星調(diào)試時，都用手機進行溝通協(xié)調(diào)。那到遇到應(yīng)急事件發(fā)生時，我們將無所適從了。故應(yīng)強化訓(xùn)練的有效性。

第三：應(yīng)急通信訓(xùn)練科目應(yīng)全面。應(yīng)急通信訓(xùn)練應(yīng)著重訓(xùn)練應(yīng)急通信指揮、應(yīng)急通信裝備管理、應(yīng)急通信裝備使用、應(yīng)急通信要素的協(xié)同。在實際應(yīng)用中，應(yīng)急通信要素、管理要素較為豐富。在日常的應(yīng)急通信訓(xùn)練中，應(yīng)強化面向應(yīng)急通信集群的組織及協(xié)同訓(xùn)練。要在真實的應(yīng)急通信工作中，體現(xiàn)出應(yīng)急通信的訓(xùn)練成果，展現(xiàn)出集群通信要素的整體優(yōu)勢。

6總結(jié)

我國應(yīng)急事件頻發(fā)，應(yīng)急通信體系構(gòu)建利國利民。本文在第2節(jié)至第5節(jié)給出了市級應(yīng)急通信的規(guī)劃理念，其基本特點是：市級應(yīng)急通信規(guī)劃是以地級市行政區(qū)域為規(guī)劃范圍，是以市本級及各區(qū)縣為應(yīng)急通信的建設(shè)主體。市級應(yīng)急通信要素的規(guī)劃較為綜合。對通信手段、通信業(yè)務(wù)、通信要素集成給出了指導(dǎo)性闡述。給出了市級應(yīng)急通信體系的組織、維護、訓(xùn)練、運行策略。并提出了“民兵式”人力資源組織方式、“仿真式”應(yīng)急通信要素訓(xùn)練模式、“集群式”應(yīng)急通信要素的協(xié)作模式等理念。本文工作能夠為市級應(yīng)急通信規(guī)劃提供智力支持，具有一定的實踐指導(dǎo)意義。

下一步的工作是對縣級應(yīng)急通信規(guī)劃設(shè)計進行研究，并對目前應(yīng)急通信建設(shè)中的實際問題進行歸納和研究。

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作者簡介：張魯南（1982-），男，理工學(xué)士，臨沂市人防指揮信息保障中心工程師，主要研究方向為應(yīng)急通信、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建等。endprint