董 敏

衛(wèi)星應(yīng)急通信系統(tǒng)在淮河防汛中的應(yīng)用

董 敏

一、系統(tǒng)概述與建設(shè)現(xiàn)狀

應(yīng)急通信系統(tǒng)不是一種單一的通信方式，而是一組涵蓋地面有線通信、無(wú)線通信和衛(wèi)星通信等多種技術(shù)手段，支撐各種應(yīng)急業(yè)務(wù)需求的，具有不同屬性和功能的綜合通信方式，應(yīng)急通信是在各類(lèi)突發(fā)事件和自然災(zāi)害等緊急情況下，開(kāi)展應(yīng)對(duì)或救援行動(dòng)所必需的通信保障。作為應(yīng)急通信系統(tǒng)的重要組成部分，以衛(wèi)星通信為主要傳輸手段的衛(wèi)星應(yīng)急通信系統(tǒng)在處理洪澇災(zāi)害、水污染突發(fā)事件的搶險(xiǎn)救災(zāi)工作中發(fā)揮了重要作用，顯著提高了水利機(jī)構(gòu)應(yīng)對(duì)突發(fā)性公共危機(jī)的能力。

近年來(lái)水利信息化建設(shè)取得了顯著成績(jī)，衛(wèi)星應(yīng)急通信系統(tǒng)建設(shè)已初具規(guī)模。通過(guò)近兩年建設(shè)，已形成以新一代水利衛(wèi)星通信系統(tǒng)為中心的涵蓋水利部、7個(gè)流域機(jī)構(gòu)、31個(gè)省（自治區(qū)、直轄市）水行政主管部門(mén)和新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)水利局的水利衛(wèi)星應(yīng)急指揮平臺(tái)，各地應(yīng)急指揮平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)全國(guó)范圍內(nèi)互相調(diào)度使用，形成全國(guó)水利應(yīng)急指揮體系，為工程搶險(xiǎn)、防汛現(xiàn)場(chǎng)指揮提供技術(shù)保障。

二、系統(tǒng)組成與功能劃分

衛(wèi)星通信系統(tǒng)負(fù)責(zé)建立穩(wěn)定、可靠的衛(wèi)星傳輸通道，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼、綜合、調(diào)制、發(fā)射至同步通信衛(wèi)星，同時(shí)可以對(duì)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)進(jìn)行接收、解調(diào)、分路和解碼處理。衛(wèi)星通信系統(tǒng)支持語(yǔ)音信息、數(shù)據(jù)信息及視頻信息雙向傳輸。按空間工作方式不同將衛(wèi)星通信系統(tǒng)分為固定站衛(wèi)星通信系統(tǒng)和便攜、車(chē)載衛(wèi)星通信系統(tǒng)。固定站衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要由天線、變頻高功放 BUC（BlockUp-Converter）、低噪聲放大器 LNB（LowNoiseBlock Converter）、衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器組成。該系統(tǒng)基于應(yīng)急通信系統(tǒng)信息量大、信息傳輸質(zhì)量高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、組網(wǎng)靈活、管理方便、高QoS保證等特點(diǎn)設(shè)計(jì)。既可采用網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)組網(wǎng)，也可采用星狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)組網(wǎng)。網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)可以滿(mǎn)足災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)與指揮調(diào)度中心之間語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻通信傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性要求。星狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)可以滿(mǎn)足災(zāi)情信息、氣象云圖等數(shù)據(jù)廣播，為指揮調(diào)度中心防汛抗旱、防臺(tái)風(fēng)工作提供支持。固定站衛(wèi)星通信系統(tǒng)部署在流域指揮調(diào)度中心，采用不可移動(dòng)的工作方式，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方向性強(qiáng)、工作頻帶寬等特點(diǎn)。便攜、車(chē)載衛(wèi)星通信系統(tǒng)可以靈活、機(jī)動(dòng)地部署在災(zāi)害突發(fā)地點(diǎn)，采用可移動(dòng)的工作方式，具有體積小、機(jī)動(dòng)性高，部署簡(jiǎn)單、不受地理空間約束等特點(diǎn)。

三、系統(tǒng)特點(diǎn)

水利衛(wèi)星通信系統(tǒng)具有以下特點(diǎn):一是通信覆蓋面廣，不受地理環(huán)境和氣候條件的限制。二是地面站設(shè)備簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、造價(jià)低、安裝靈活、操作簡(jiǎn)單?？芍苯影惭b在通信車(chē)、搜救船上或單兵攜帶地面安裝。三是組網(wǎng)靈活方便。由于網(wǎng)絡(luò)部件模塊化，便于調(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。四是通信質(zhì)量好，可靠性高。鏈路環(huán)節(jié)少，故障率低，通信暢通率高。五是通信頻帶寬、傳輸容最大，適于多種業(yè)務(wù)通信和傳輸，是解決偏遠(yuǎn)及公網(wǎng)覆蓋能力不足地區(qū)信息傳輸和應(yīng)急搶險(xiǎn)機(jī)動(dòng)通信的主要手段，也是地面通信網(wǎng)的重要補(bǔ)充和備份通信手段。

四、淮河應(yīng)急衛(wèi)星通信應(yīng)用分析

目前，淮河流域通信系統(tǒng)涵蓋了語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像三種業(yè)務(wù)，基本滿(mǎn)足正常防汛及日常管理調(diào)度的需要。建設(shè)防汛應(yīng)急衛(wèi)星通信系統(tǒng)，主要是針對(duì)在發(fā)生大洪水、山洪災(zāi)害時(shí)，地面通信系統(tǒng)（專(zhuān)網(wǎng)或公網(wǎng)）中斷的情況下，實(shí)現(xiàn)防洪應(yīng)急狀態(tài)下現(xiàn)場(chǎng)與中心節(jié)點(diǎn)通信傳輸、骨干傳輸系統(tǒng)的保護(hù)路由及邊遠(yuǎn)地區(qū)信息采集等，形成與地面防汛抗旱綜合通信系統(tǒng)互為一體、互為備份的可靠通信手段。

1.語(yǔ)音應(yīng)用系統(tǒng)

語(yǔ)音應(yīng)用系統(tǒng)為流域應(yīng)急通信系統(tǒng)提供基礎(chǔ)語(yǔ)音通信服務(wù)。語(yǔ)音應(yīng)用系統(tǒng)可以在最短時(shí)間內(nèi)建立一條災(zāi)情現(xiàn)場(chǎng)與指揮調(diào)度中心之間的語(yǔ)音服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)軟交換設(shè)備（SoftSwitch）、綜合接入設(shè)備（IAD）、電話終端設(shè)備，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星固定站與衛(wèi)星便攜、車(chē)載站之間的語(yǔ)音通信功能，也可直接通過(guò)IP電話終端實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音通信功能。衛(wèi)星便攜、車(chē)載站電話終端設(shè)備通過(guò)綜合接入設(shè)備，經(jīng)衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器與衛(wèi)星固定站連接，通過(guò)固定站的軟交換設(shè)備，中繼網(wǎng)關(guān)與流域管理中心程控交換機(jī)相連，從而將衛(wèi)星便攜、車(chē)載站語(yǔ)音網(wǎng)轉(zhuǎn)入到衛(wèi)星固定站語(yǔ)音網(wǎng)中，使用簡(jiǎn)單、配置靈活、通話效果好。

2.數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)

數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)為流域應(yīng)急通信系統(tǒng)提供高速寬帶接入服務(wù)。數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星固定站IP設(shè)備和衛(wèi)星便攜、車(chē)載站IP設(shè)備互聯(lián)互通，開(kāi)展多種基于IP網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)通信業(yè)務(wù)。該系統(tǒng)提供靈活擴(kuò)展的以太網(wǎng)交換模塊或固定以太網(wǎng)交換端口，具備Firewall、IPSecVPN、MPLSVPN、入侵保護(hù)、攻擊防御等功能，實(shí)現(xiàn)災(zāi)情現(xiàn)場(chǎng)水文數(shù)據(jù)信息、圖片信息、視頻信息等重要信息回傳，歷史水雨情信息、工情信息查詢(xún)，收發(fā)郵件，與指揮調(diào)度中心進(jìn)行安全、可靠的數(shù)據(jù)交換。

3.圖像應(yīng)用系統(tǒng)

圖像應(yīng)用系統(tǒng)為流域應(yīng)急通信系統(tǒng)提供視頻會(huì)商、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控服務(wù)。該系統(tǒng)既包括視頻采集顯示設(shè)備，如：車(chē)載攝像機(jī)、手持式攝錄一體機(jī)、專(zhuān)業(yè)監(jiān)視器、液晶顯示器，又包括視頻壓縮處理設(shè)備，如：視頻會(huì)議終端、硬盤(pán)錄像機(jī)、視頻矩陣。衛(wèi)星便攜、車(chē)載站抵達(dá)災(zāi)情現(xiàn)場(chǎng)后，攝像機(jī)將災(zāi)情視頻圖像輸入給視頻矩陣，根據(jù)需要選擇視頻圖像輸出給視頻會(huì)議終端或硬盤(pán)錄像機(jī)進(jìn)行信號(hào)壓縮編碼，編碼輸出的信號(hào)經(jīng)調(diào)制解調(diào)器由衛(wèi)星信道實(shí)時(shí)傳送到指揮調(diào)度中心。該系統(tǒng)支持基于H.323的視頻會(huì)議和TCP/UDP的視頻監(jiān)控，圖像壓縮編碼以H.264為主，可以滿(mǎn)足指揮調(diào)度中心實(shí)時(shí)觀看災(zāi)情視頻信息，并與災(zāi)情現(xiàn)場(chǎng)指揮部召開(kāi)搶險(xiǎn)救災(zāi)會(huì)議的需要。

五、結(jié)束語(yǔ)

應(yīng)急衛(wèi)星通信系統(tǒng)是應(yīng)對(duì)防汛突發(fā)性事件的重要通信保障，通過(guò)衛(wèi)星通信可為各級(jí)防汛指揮部門(mén)和水利管理部門(mén)搶險(xiǎn)救災(zāi)、處理突發(fā)性應(yīng)急事件等提供快捷有效的通信手段。尤其是在提高防汛現(xiàn)場(chǎng)的信息獲取能力、處理突發(fā)事件的快速反應(yīng)、組織協(xié)調(diào)、決策指揮等實(shí)際工作中具有重要意義，應(yīng)用前景廣闊

（專(zhuān)欄編輯：張 婷）

淮委通信總站 233001）