福州市公安消防支隊(duì) 翁楊華 江 海

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淺談消防350兆無(wú)線數(shù)字同播通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

福州市公安消防支隊(duì) 翁楊華 江 海

【摘要】本文首先簡(jiǎn)要介紹了福州消防支隊(duì)無(wú)線通信系統(tǒng)當(dāng)前的現(xiàn)狀，強(qiáng)調(diào)了新建無(wú)線通信系統(tǒng)的必要性。接著結(jié)合福州消防支隊(duì)實(shí)際，從系統(tǒng)適應(yīng)性、先進(jìn)性、安全可靠性及后臺(tái)管理能力四個(gè)方面提出了建設(shè)無(wú)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(wú)線數(shù)字同播通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)建設(shè)與功能實(shí)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(duì)的滅火救援行動(dòng)關(guān)呼百姓生命財(cái)產(chǎn)安全，一次成功的滅火救援戰(zhàn)斗，離不開(kāi)調(diào)度、指揮、通信、后勤等的協(xié)同配合，任何一個(gè)環(huán)節(jié)的失敗，必將導(dǎo)致整體任務(wù)的遺憾?！皼](méi)有空呼（空氣呼吸器）要命，沒(méi)有通信要亂”這句話，則經(jīng)典地道出了通信在消防部隊(duì)處置各類(lèi)災(zāi)害事故時(shí)的重要性，特別需要指出的是，面臨災(zāi)害越大，調(diào)集部隊(duì)越多，作為消防部隊(duì)現(xiàn)場(chǎng)指揮主要手段的無(wú)線通信，其作用就越明顯。

1　福州消防支隊(duì)無(wú)線通信系統(tǒng)現(xiàn)狀

福州消防支隊(duì)現(xiàn)有2個(gè)350兆無(wú)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(gè)基站相互獨(dú)立、無(wú)法互聯(lián)互通。無(wú)線信號(hào)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(wú)法覆蓋。現(xiàn)有系統(tǒng)是模擬通信方式，沒(méi)有加密、易受干擾、被竊聽(tīng)、通話容量小、沒(méi)有管理能力，無(wú)法實(shí)現(xiàn)多層次的指揮調(diào)度。同時(shí)兩個(gè)基站均未配備UPS（不間斷電源），一旦發(fā)生停電系統(tǒng)將無(wú)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(hù)維修，消防無(wú)線通信得不到有效保障。

2　新建無(wú)線通信系統(tǒng)的必要性

近年來(lái)作為海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)的橋頭堡，福州經(jīng)濟(jì)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(shì)，單個(gè)中隊(duì)已很難完成重大滅火救援工作，需進(jìn)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(wú)線信號(hào)的盲區(qū)日漸增多，已無(wú)法滿足現(xiàn)代消防通信需求。面對(duì)新形勢(shì)，新時(shí)期消防無(wú)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(gè)覆蓋全市、基于數(shù)字化的無(wú)線通信系統(tǒng)，對(duì)重大火情和搶險(xiǎn)救災(zāi)事件進(jìn)行精確調(diào)度、現(xiàn)場(chǎng)指揮，為城市應(yīng)對(duì)突發(fā)和重大災(zāi)害事故、保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)提供通信支撐和科學(xué)保障。

3　無(wú)線通信系統(tǒng)建設(shè)需求分析

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

3.1系統(tǒng)適應(yīng)性

根據(jù)國(guó)家建設(shè)部《消防通信指揮系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50313-2008）以及消防三級(jí)通信指揮體系關(guān)于消防無(wú)線指揮通信的要求，當(dāng)前公安集群無(wú)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(wú)線通信系統(tǒng)。同時(shí)要求對(duì)福州市區(qū)內(nèi)90%以上的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)信號(hào)覆蓋，重點(diǎn)區(qū)域95%以上的信號(hào)覆蓋率，以保障滅火救援時(shí)消防部隊(duì)通信暢通。

3.2系統(tǒng)先進(jìn)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(shí)隙設(shè)計(jì)，4FSK調(diào)制方式、先進(jìn)的數(shù)字語(yǔ)音壓縮技術(shù)。同時(shí)福建消防總隊(duì)只為福州消防支隊(duì)分配一對(duì)350兆頻點(diǎn)，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(wèn)題，所以要求建設(shè)數(shù)字通信系統(tǒng)，每個(gè)基站使用1對(duì)相同頻點(diǎn)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(jí)及防爆標(biāo)準(zhǔn)，確保裝備能夠適應(yīng)各類(lèi)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(shí)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(wú)市電情況下保證6個(gè)小時(shí)以上的工作時(shí)間，提升突發(fā)應(yīng)急情況時(shí)消防無(wú)線通信系統(tǒng)的可靠性。

3.4后臺(tái)管理豐富

系統(tǒng)應(yīng)具有后臺(tái)管理功能，能夠?yàn)橄到y(tǒng)提供調(diào)度、管理、維護(hù)及錄音等。能實(shí)現(xiàn)終端的單呼、組呼、全呼、插入、強(qiáng)拆、短信、遙斃與復(fù)活等功能，并實(shí)現(xiàn)在指揮調(diào)度臺(tái)上實(shí)時(shí)顯示終端位置信息，確定其位置，達(dá)到“可視化”、“扁平化”指揮的效果。

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

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

未來(lái)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(shí)際情況，可再增補(bǔ)基站，實(shí)現(xiàn)對(duì)盲區(qū)的數(shù)字同播信號(hào)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(jì)采購(gòu)數(shù)字對(duì)講機(jī)數(shù)量不能完全配置齊全，未來(lái)需增加數(shù)字對(duì)講機(jī)配置數(shù)量，以期達(dá)到消防三級(jí)網(wǎng)全部切換到數(shù)字終端的目的。

5　350兆無(wú)線數(shù)字同播通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)建設(shè)

5.1基站建設(shè)

根據(jù)福州消防支隊(duì)多年350兆模擬通信系統(tǒng)使用經(jīng)驗(yàn)以及對(duì)福州市區(qū)信號(hào)覆蓋測(cè)試結(jié)果，確定基站具體位置（最好選擇運(yùn)營(yíng)商通信機(jī)房），基站內(nèi)安裝設(shè)備包含數(shù)字中繼臺(tái)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(shí)基站設(shè)備有相應(yīng)保密功能，信道機(jī)不能具備外部操作按鈕及屏幕，以避免無(wú)關(guān)人員誤操作及頻率信息泄露。另配備1套車(chē)載移動(dòng)基站應(yīng)急使用。

5.2網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

固定基站通過(guò)運(yùn)營(yíng)商專(zhuān)線鏈路接入消防指揮調(diào)度網(wǎng)（市區(qū)統(tǒng)一匯入支隊(duì)主機(jī)房、七縣各自接入轄區(qū)大隊(duì)分機(jī)房），與福州消防支隊(duì)作戰(zhàn)指揮中心350兆無(wú)線數(shù)字同播通信系統(tǒng)中心對(duì)接，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)應(yīng)用。移動(dòng)基站通過(guò)4G無(wú)線網(wǎng)卡接入總隊(duì)消防指揮調(diào)度網(wǎng)安全接入平臺(tái)。

5.3中心建設(shè)

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

（1）控制交換平臺(tái)：所有數(shù)字對(duì)講終端、基站語(yǔ)音數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)通過(guò)控制交換平臺(tái)進(jìn)行交換，使系統(tǒng)內(nèi)各基站達(dá)到互聯(lián)互通的效果，實(shí)現(xiàn)跨站應(yīng)用。

（2）調(diào)度指揮平臺(tái)：對(duì)各對(duì)講終端的調(diào)度指揮，對(duì)終端進(jìn)行個(gè)呼、組呼、全呼、廣播呼叫，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)插、強(qiáng)拆、搖暈、激活、搖斃等功能，監(jiān)測(cè)終端開(kāi)機(jī)情況，開(kāi)展歷史查詢(xún)、軌跡回放，必要時(shí)進(jìn)行遠(yuǎn)程語(yǔ)音調(diào)度指揮。

（3）網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)：實(shí)現(xiàn)對(duì)全網(wǎng)系統(tǒng)基站的參數(shù)修改、設(shè)置，遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理各個(gè)基站的運(yùn)行狀況。

6　350兆無(wú)線數(shù)字同播通信系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)

6.1單呼功能

對(duì)講終端可以通過(guò)菜單中的通訊錄來(lái)選擇單呼的對(duì)象，單呼也能配置在某一個(gè)信道上，或通過(guò)某一個(gè)可編程按鍵來(lái)觸發(fā)，可以通過(guò)數(shù)字鍵手動(dòng)的輸入接收方對(duì)講機(jī)的ID進(jìn)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(gè)或多個(gè)基站多個(gè)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(hào)與對(duì)應(yīng)參與呼叫的信道在管理終端上設(shè)置，組號(hào)是唯一的，每個(gè)組號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)或多個(gè)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?；贗P的錄音終端是軟件錄音系統(tǒng)，通過(guò)VoIP網(wǎng)關(guān)將主/被叫號(hào)碼和通話起止時(shí)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(xún)、回放和參數(shù)設(shè)置等功能。

6.4位置定位功能

對(duì)講終端配備內(nèi)置GPS接收器，中心通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)能夠獲取對(duì)講終端發(fā)送的GPS數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)在高分辨率地圖上顯示對(duì)講機(jī)地理位置、路線等，并播放歷史軌跡。同時(shí)通過(guò)點(diǎn)擊地圖上終端的圖標(biāo)，對(duì)無(wú)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(duì)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(tái)可以創(chuàng)建、發(fā)送、接收、存儲(chǔ)和顯示文本消息。對(duì)講終端可以選擇平時(shí)常發(fā)送的文本消息而無(wú)需重復(fù)輸入內(nèi)容，也可以在發(fā)送之前對(duì)內(nèi)置文本消息進(jìn)行編輯，消息可以發(fā)送給一臺(tái)或者是一組對(duì)講機(jī)。

6.6數(shù)字信令功能

實(shí)現(xiàn)為對(duì)講終端配置別名，遠(yuǎn)程監(jiān)控或檢查對(duì)講終端的狀態(tài)。當(dāng)終端配置成發(fā)起緊急報(bào)警和緊急呼叫時(shí)，按下PTT將會(huì)發(fā)起一個(gè)發(fā)送緊急報(bào)警消息及緊急語(yǔ)音呼叫。

7　結(jié)束語(yǔ)

基于PDT數(shù)字通信標(biāo)準(zhǔn)的350兆無(wú)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(duì)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(duì)的快速反應(yīng)能力，爭(zhēng)取在最短時(shí)間內(nèi)完成滅火救援工作。