陳悅敏

[摘要]在搶險救災中,指揮機構擔負著調(diào)查、指揮、協(xié)調(diào)、監(jiān)測、共享情報等重要任務,前沿指揮機構作為指揮機構的一部分,更是充當耳、口、目的作用,對通信保障提出更高的要求。一個穩(wěn)定的、高效的、安全的前沿指揮網(wǎng)絡將在處理突發(fā)公共事件中發(fā)揮不可替代的作用。

[關鍵詞]搶險救災 前沿指揮機構 無線局域網(wǎng) 網(wǎng)絡搭建

中圖分類號:TN91文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)0910059-01

搶險救災是處理突發(fā)公共事件中的重要事項,突發(fā)公共事件是指突然發(fā)生,造成或者可能造成重大人員傷亡、財產(chǎn)損失、生態(tài)環(huán)境破壞和嚴重社會危害,危及公共安全的緊急事件,分為自然災難、事故災難、公共衛(wèi)生事件和社會安全事件四大類。本文主要針對處置自然災難中的搶險救災而提出一些網(wǎng)絡建設的方案。

一、網(wǎng)絡搭建的需求

搶險救災的環(huán)境的特殊性決定了其指揮機構網(wǎng)絡搭建需求的特殊性,作為一級應急機構,自身的方案是根據(jù)當時所處的復雜環(huán)境來制定的。

(一)搭建、撤收、轉移的及時性。自然災害發(fā)生時,指揮機構應當在盡可能短的時間內(nèi)建立起來,以盡可能早的搶救人民的生命財產(chǎn),及時性是面對自然災害的反應能力的重要體現(xiàn)。同時,由于前沿指揮機構需要深入到搶險救災的第一線,隨著災情的發(fā)展,指揮機構應當能夠根據(jù)需要撤收、轉移到新的工作重點。

(二)組網(wǎng)的靈活性。由于搶險救災工作是在相對復雜的環(huán)境中進行的,往往沒有可以依托的基礎設施,這就要求網(wǎng)絡的搭建需要因地制宜的展開,能夠靈活的建立起通信網(wǎng)絡。同時應急方案可能隨時在改變,各個終端的功能和數(shù)量可能會隨時的變更。

(三)網(wǎng)絡的覆蓋范圍。前沿指揮機構內(nèi)部的覆蓋范圍。一般來說,縣、市級的前沿指揮機構內(nèi)部覆蓋直徑不超過100米。一般的無線產(chǎn)品理論值遠遠超過這個范圍,目前市場上常見的產(chǎn)品的室外最大傳輸距離均為300米。考慮到應急情況下可能沒有衛(wèi)星、光纜等基礎設施的情況,我們選用微波擴頻技術,市場上一些產(chǎn)品兩點之間的傳輸距離已經(jīng)達到80公里。

二、網(wǎng)絡架構

網(wǎng)絡架構是在需求分析的基礎上進行的,要根據(jù)簡潔、高效、穩(wěn)定的原則來架構,保證指揮機構能夠適應深入險難復雜的前沿,正常的搜集處理情況。

(一)指揮機構總體架構。前沿指揮機構是實施指揮的最小單元,各單元內(nèi)部組建獨立的無線局域網(wǎng),再通過無線擴頻微波和上級指揮機構連接成一個有機整體,信號在上下級之間上傳下達,與同級之間通過相同的上級機構進行情報共享。

(二)前沿指揮機構內(nèi)部架構。在指揮機構的內(nèi)部主要采用無線AP

(Access Point)為主要設備,與交換機和各個終端通過無線的方式互聯(lián)成一個無線局域網(wǎng)。一般情況下,一個AP連接多個無線用戶,其理論值達256個。無線AP產(chǎn)品還帶有RJ-45網(wǎng)口,在存在有線網(wǎng)絡的情況下,AP可以與有線網(wǎng)絡相連,其作用相當于有線網(wǎng)絡中的集線器。終端用戶可通過無線網(wǎng)卡等設備訪問網(wǎng)絡。

(三)與上級、同級的互聯(lián)架構。與上級同級的互聯(lián)是局域網(wǎng)之間的互聯(lián),采用無線擴頻微波的方式互聯(lián)成星型結構。擴展頻譜通信(Spread Spectrum Communication)基本特征是使用比發(fā)送的信息數(shù)據(jù)速率高許多倍的偽隨機代碼對載有信息數(shù)據(jù)的基帶信號的頻譜進行擴展,形成寬帶的低功率譜密度的信號來發(fā)射。前沿指揮機構使用的擴頻微波應當設計成易于移動和升降的。

三、網(wǎng)絡配置方式

由于前沿指揮機構一般處于復雜的自然環(huán)境,我們提出以無線局域網(wǎng)技術為主,有線通信為備用方案的方式。

(一)指揮機構內(nèi)部采用AD-HOC模式。這是一種自組織模式,也可以稱為對等無線局域網(wǎng)。對等工作組是一組無線用戶終端,這些計算機以相同的工作組名、SSID和密碼對等的相互連接,它們之間可以相互直接通信,因此,在每臺計算機上插上無線網(wǎng)卡,即可實現(xiàn)計算機之間的連接,構建成簡單靈活的局域網(wǎng)。但只適用于用戶數(shù)量較少、速率要求低的網(wǎng)絡;同時,該方案也無法實現(xiàn)與其他以太網(wǎng)的連接;所以只有在情況特別緊急的情況下可以考慮采用這種組網(wǎng)方式。

(二)指揮機構內(nèi)部采用INFRASTRUCTURE模式?；贗NFRASTRUCTURE

模式的無線局域網(wǎng)方是在無線局域網(wǎng)方案中加入了無線訪問點AP。該模式下的無線網(wǎng)絡可以通過無線AP網(wǎng)口將無線局域網(wǎng)與有線網(wǎng)網(wǎng)絡連接起來,可以組建多種復雜的無線局域網(wǎng)接入網(wǎng)絡。這種模式不如AD-HOC模式組網(wǎng)方便,只要在網(wǎng)絡的基站的傳輸速率內(nèi),無線終端就能和基礎架構保持穩(wěn)定的連接,可以作為前沿指揮機構內(nèi)部架構的首選方案。

(三)與上級指揮機構“點對多點”模式。設定前沿指揮機構數(shù)量為2個以上,面對相同的上級指揮機構?？梢圆捎猛ㄟ^無線擴頻微波進行“點對多點”的連接。只需在每個無線局域網(wǎng)網(wǎng)段中都安裝一個無線擴頻微波設備,即可實現(xiàn)網(wǎng)段之間點到點連接。

在點對多點連接方式中,上級指揮機構擴頻微波設備設置為MaSter,下級的微波設備則全部設置為Slave。由于微波具有方向性強的特點,在點對多點連接方式中,MaSter必須采用全向天線,S1ave則最好采用定向天線,所有的下級機構室外單元指向上級指揮機構。這樣的連接方式一般能夠?qū)崿F(xiàn)保密、穩(wěn)定、高效的要求,即使當傳輸距離超過設備允許的范圍或中間有不可逾越的阻擋物時,也可以增加中繼的方式來實現(xiàn)傳輸信號的接力?！包c對多點”是無線擴頻微波通信中常用的組網(wǎng)方案,具有傳輸距離遠、保密性好、抗干擾性強等優(yōu)點。

四、常見問題及對策

(一)信息安全。安全問題一般包括:未經(jīng)授權用戶的接入;網(wǎng)上鄰居的攻擊;非法用戶截取無線鏈路中的數(shù)據(jù);非法AP的接入。為此,我們采用一些無線網(wǎng)絡安全技術來實現(xiàn)對問題的控制:服務集標識符;物理地址過濾;連線對等保密;WI-FI保護接入;端口訪問控制技術等等。

(二)電源供給。搶險救災往往是在野外環(huán)境中進行的,險情經(jīng)常會對當?shù)仉娏υO施造成破壞。所以前沿指揮機構應當能夠自助建立發(fā)電設備來保證電源的供應,同時為了得到頻率穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定、不含諧波失真、沒有噪聲干擾、低輸出阻抗、持續(xù)供應電力的電源,可以選擇適當?shù)腢PS電源,防止瞬時停電和事故停電對用戶造成的危害。

(三)防雷擊系統(tǒng)。在組網(wǎng)的過程中應當采用等電位與接地防雷設計,即交流接地和安全工作接地合二為一,與直流接地,防雷接地分別用3根接地引線引至地面,再將它們與避雷地樁接成綜合接地網(wǎng),這樣,它們應有同樣的電位,在發(fā)生雷擊時便不會發(fā)生雷電反擊而損壞設備。

五、結語

靈便可靠的指揮系統(tǒng)是搶險救災工作的神經(jīng)中樞,一個反應快速、技術成熟、保障配套的前沿指揮機構網(wǎng)絡的搭建,能夠增強搶險救災的時效,保證實施正確的科學決策,最大限度的減少人員傷亡和經(jīng)濟損失,在搶險救災工作中發(fā)揮重要的作用。

參考文獻:

[1]倪偉、徐軍、王建國,計算機局域網(wǎng)絡組建與維護實例教程[M].北京:中國鐵道出版社,2006.

[2]謝銳、凌捷、李振軍,校園網(wǎng)防雷分析與設計[J].計算機工程與設計,2006,27(12):2200～2202.