通信与指挥控制系统

关键词： 效能 指挥 分析法 评估

通信与指挥控制系统（精选十篇）

通信与指挥控制系统 篇1

关键词：通信与指挥控制系统,效能评估,层次分析法,模糊理论

0 引 言

通信与指挥控制系统是由通信系统、指挥自动化系统、预警探测系统、情报侦察系统、后勤保障系统等组成的一个复杂系统[1]。近年来,随着信息技术的进步,其飞速发展,呈现出性能日益先进,功能逐步强大的趋势,极大地提高了军事通信与指挥保障能力。如何对其系统效能进行科学评估,以优化系统资源,提高系统效能已成为广大通信和网络研究人员面临的一个难题。

系统效能是预期一个系统能满足一组特定任务要求程度的度量,是系统的有效性、可靠性以及能力的函数,是在规定的条件下达到规定的使用目标的能力[2]。系统完成特定使命的能力是通过系统的一系列功能来实现的,而这一系列功能是通过大量的性能、指标来保证的,这些功能、性能、指标按一定的层次机构与关联关系有机汇集,构成了系统完成特殊使命任务的评估方法。通信与指挥控制系统由多个功能不同的子系统构成,这些子系统的每种能力涉及很多因素,各个能力之间又可能相关,因此只有建立科学、客观的关系模型和合理的评估指标和流程,才能客观地评价该系统的综合效能。

1 效能评估的过程

鉴于通信与指挥控制系统本身客体组成的复杂性及其作战运用中的诸多主观因素和不确定性,对照目前多种系统效能评价方法的特点,本文引入层次分析法和模糊理论进行综合评估。

1.1 层次分析法

层次分析法(AHP)的基本思想是把待评价的事物按层次分析关系逐层分解成多个层次,每个层次有多个元素组成,构成一个有序的递阶层次结构的元素集[3]。根据专家意见,对同一层次并属于同一个准则层的所有元素两两相互比较其重要性,再构造出判断矩阵,计算每一元素对上一层次各元素以及对总体目标的影响和贡献,求得与递阶层次结构相应的权重集,作为方案选择和决策的参考依据。

层次分析法的优点是直观性和简洁性,既有比较严格的数学原理和处理手段,又有比较简单的外在表现形式,能够体现经验与理论的统一、定性与定量的统一。层次分析法的核心是量化决策者的经验判断,从而为决策者提供定量形式的决策依据,在目标结构复杂且缺乏必要数据的情况下更为实用。

1.2 模糊理论

模糊理论(Fuzzy Theory)是为了解决真实世界中普遍存在的模糊现象而发展起来的,是基于分类的局部理论,特别适合处理用常规方法无法明确定义的模糊性问题[4]。

由于在评估中单项指标取值性质往往不同,既有定量指标,又有定性指标,可比性差,加之战场环境极其复杂,对于不同的用户需求,同一指标即使在相同的数值范围内,也会产生不同的影响。因此,在这种情况下,就需要利用专家知识,借助模糊理论将评估指标进行度量统一。

人们对指标的评价往往采用是否达到满意来描述。这样,可以把指标的评价统一为满意程度的大小。为简便起见,并结合系统综合评价的实际情况,将满意度等级映射为性能指标等级,并定义为(很好、好、良、中、差)等模糊概念,其模糊向量定义为在合评估体系结构中存在着的不同性质指标。对不同性质的指标,应采取不同方法获取指标的模糊满意度。对于定量指标,首先需要确定指标的模糊隶属函数,然后由相关专家根据单项指标的数据变化范围,计算出系统内每个指标的模糊向量。对于定性指标,很难对其给以定量化,通常采用专家模糊评价法进行处理。

1.3 评估步骤

运用层次分析法和模糊理论,对通信与指挥控制系统的效能评估步骤(见图5)如下:

(1) 在深入研究用户对通信与指控系统的作战应用需求的基础上,确定最主要的评价指标;

(2) 确立评估指标的递阶层次结构,建立通信与指挥控制系统的效能评估指标体系;

(3) 用层次分析法计算各指标的权重:首先构造指标层的两两比较判断矩阵,然后由判断矩阵计算被比较指标的相对权重,最后进行多级评判计算各层指标的组合权重;

(4) 用模糊数学理论测度每一指标的隶属度和模糊向量;

(5) 用多级模糊综合评价方法对通信与指控系统的综合效能进行评估。

2 通信与指挥控制系统效能评估的方法

2.1 效能评估指标体系层次结构模型的建立

系统效能综合评估体系[5]是指评估过程中,由一系列相互关联的本质属性指标构成的有机整体。评估指标体系即评估的标准和内容,是评估目的的具体化,确定了具体的评估方向。它描述了通信装备作战能力的主要性能参数,是通信装备战术性能、质量和保障特性的综合权衡。评估体系结构是指系统综合效能与效能指标和能力指标的层次结构关系。系统效能指标主要用于度量装备或系统在给定条件下实现其总体功能的程度,它是对装备或系统单项性能——可用性、可靠性与固有能力的综合[6,7]。

建立性能综合评估体系结构是对通信与指挥控制系统性能进行评估的前提,针对通信与指挥控制系统的工作特点和系统性能综合评估的任务需求,可以建立如图2所示的性能指标综合评估体系结构。

品质因素(B1):指系统硬件的固有属性、系统硬件结构以及后续保障能力[8]。包括可靠性、维修性、保障性3个指标。

战场生存能力(B2):指系统应对敌方强烈电子进攻和各种火力打击,维持正常工作的能力。包括抗干扰能力、抗毁生存能力、环境适应能力、机动反应能力、安全保密能力5个指标。

通信性能(B3):指系统保障作战地域内各级指挥中心以及各分系统快速、保密、可靠传输、交换、处理信息的能力。包括信息时延、呼损率、误码率、网络容量、互联互通性和覆盖范围6个指标。

综合指挥控制能力(B4):指系统综合收集和处理本级雷达站、观察哨、阵地观察网等和上级或友邻预警探测系统传来的空中情报、技侦情报、气象情报等信息,指挥机关依据软件系统、指挥控制台和手工作业设备等辅助决策手段进行指挥决策的能力。包括预警探测、情报侦察、辅助决策和自动化作业等4个指标。

2.2 构建比较判断矩阵

由于通信与指挥控制系统的效能评估指标性质不尽相同,单位也不同,很难直接进行评估,这里采用评分的办法比较它们在同一层次下的优劣程度,采用专家打分方式,将每层次的各元素进行两两比较。为了减少个别专家评分的主观性,通常邀请多个专家独立地对评价元素的相对重要程度进行评判,最后取各个评价指标中权值的平均值。具体步骤如下:

(1) 向专家进行问卷调查,以获得各个指标的相对重要程度。在此专家问卷采用美国运筹学专家T.L.Saaty提出的标度[9],如表1所示。

用P${}_{ij}^k$(1≤i,j≤18,1≤k≤N)表示第k个专家评定的第i个评价指标相对于第j个评价指标的重要程度。令$p{}_{ij}=({\displaystyle \prod _{k=1}^{{\rm N}}p}{}_{ij}^k){}^{1/{\rm N}}$,则pij表示专家组N个专家评定的第i个评价指标相对于第j个评价指标的重要程度的平均值[9]。这个过程能消除权重确定过程中人为的影响,保证指标权重的有效性和实用性。A-B判断矩阵和B-C判断矩阵分别为:

$\mathit{X}=(p{}_{ij}){}_{4\times 4}‚\mathit{Y}=(p{}_{ij}){}_{18\times 18}$

式中:i=1,2,3,4分别对应B层的4个指标。

(2) 由判断矩阵计算比较指标的相对权重。

利用Matlab软件分别计算A-B判断矩阵X=(pij)4×4和B-C判断矩阵Y=(pij)18×18的特征向量。记A-B判断矩阵X=(pij)4×4的特征向量为W1=(w1,w2,w3,w4),其中w1,w2,w3,w4分别为B层各指标的权重系数。记Bi(i=1,2,3,4)对应C层互重要程度矩阵的特征向量为wij(j=1,2,…,18;i=1,2,3,4),则可得由wij(j=1,2,…,18;i=1,2,3,4)构成的特征矩阵W2=(wij)4×18。

(3) 对比较判断矩阵进行一致性检验。

一致性检验用来判别比较矩阵的不一致程度,可以用一致性指标CI来衡量:

$\text{C}\text{Ι}=\frac{\lambda {}_{\max }-n}{n-1}$

式中:λmax为比较阵的最大特征根;n为比较矩阵的阶数。计算一致性比率CR, CR=CI/RI,RI为随机一致性指标,其指标见表2[9]。当CR<0.1时,可认为比较矩阵的一致性是可以被接受的,可将其特征向量作为权向量。否则,专家需要重新对两两比较判断矩阵的标度值进行调整。

(4) 计算各层指标的组合权重向量

在得到W1和W2以后,可计算出通信与指挥控制系统各评估指标的权重向量为:

$\mathit{W}{}_{{\rm Z}}=\mathit{W}{}_1\cdot \mathit{W}{}_2=(W{}_{{\rm Z}1},W{}_{{\rm Z}2},\cdots ,W{}_{{\rm Z}18})$

式中:WZi (i=1,2,…,18)分别对应最底层各元素的综合权重系数。

2.3 单因素评判矩阵

把满意度映射为性能指标等级并定义为:E=(e1,e2,e3,e4,e5)=(很好,好,良,中,差),则可得到各元素指标属于哪一类的隶属度,设ril为专家组,对第i个指标给出第j种评判的比例(即元素指标属于el的隶属度,i=1,2,…,18;l=1,2,3,4,5),则有${\displaystyle \sum _{l=1}^{5}r}{}_{il}=1,(i=1,2,\cdots ,18$;l=1,2,3,4,5)这样可得到单因素评判矩阵,记为R,即R=(ril)18×5。

2.4 进行综合模糊评价

经过上一步计算可得到通信与指挥控制系统效能综合评价的18个指标中单因素评价矩阵R,又知权重向量WZ,则可以得到综合因素评判等级的加权向量,记为RZ=(RZ1,RZ2,RZ3,RZ4,RZ5),则有RZ=WZ·R。式中·表示模糊算子,在本文中采用(·,⊕)模型,即先进行普通乘法运算,再进行环和运算[10]。

2.5 通信与指挥控制系统效能综合评价

根据最大隶属度法则,选择备选集RZ中隶属度最大的一项,即对应于性能综合评价指标的等级,如表3所示。

3 结 语

在层次分析法的基础上,将模糊理论应用于通信与指挥控制系统效能的综合评估中,其主要目的是为了更客观、更确切地反映所研究的问题, 从而实现系统性能

的最优化设计。虽然实际分析过程中可能有一定的局限性,在对各个指标进行专家打分时没有对网络拓朴结构、网络节点数量、网内用户数量、系统编组方式等对各项指标没有进行定量分析,但是此种评估的思路无疑是合理和科学的,同时也为其他通信系统的优化评估提供了一定的参考依据。

参考文献

[1]朱和平.21世纪综合电子战系统[M].北京:军事科学出版社,2003.

[2]郭齐胜,罗晓明,董志明,等.装备作战仿真概论[M].北京:国防工业出版社,2007.

[3]戴锋,邵金宏,王力.军事运筹学概论[M].北京:军事译文出版社,2002.

[4]杨军.基于模糊理论的卫星导航系统综合效能评估研究[J].宇航学报,2004,25(2):147-151,194.

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[7]王国玉,肖顺平,汪连栋.电子系统建模仿真与评估[M].长沙:国防科学技术大学出版社,1999.

[8]何家琪,杨浩.军事通信装备学概论[M].北京:解放军出版社,2003.

[9]甘应爱,田丰,李维铮,等.运筹学[M].北京:清华大学出版社,2006.

消防通信指挥系统设计规范 篇2

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消防通信指挥系统设计规范GB50313-2000条文说明 作者:公安部 文章来源:公安部 点击数:275 更新时间:2005-7-25 中华人民共和国国家标准消防通信指挥系统设计规范GB5

313-2000条文说明

目 次

1.总则

2.术语

3.系统的技术构成4.系统功能及主要性能要求

4.1 系统功能

4.2 系统主要性能要求

5.系统设备的配置及其功能要求

5.1 消防通信指挥系统设备的配置

5.2 城市消防通信指挥系统设备的功能要求

5.3 省消防通信指挥系统设备的功能要求

6.系统的软件及其设计要求

6.1 系统软件的一般要求

6.2 城市消防通信指挥系统的应用软件

6.3 省消防通信指挥系统的应用软件

7.系统的供电,接地,布线及设备用房要求

8.系统相关环境技术条件

8.1 城市消防通信指挥系统相关环境技术条件

8.2 省消防通信指挥系统相关环境技术条件 总 则

1.0.1 本来说明了制定本规范的目的.消防通信指挥系统是现代城市消防不可缺少的重要技术装备,也是城市公共基础设施的重要组成部分.随着国民经济和城市建设的迅速发展,各种火灾因素也不断增加,城市中的火灾,特别是重大恶性火灾频繁发生,给消防通信指挥工作提出了许多新的课题和更高的要求,现代城市消防通信指挥仅仅依靠传统的方法和手段己经远远不够了.近年来,在消防实践中,各地公

消防机构越来越多地应用现代通信,计算机,信息处理等高新技术和设备,建立起技术先进,性能优良的消防通信指挥系统,大大提高了消防队伍技术装备水平和灭火作战的效能.消防通信指挥系统作为一种现代消防技术装备,在现代城市消防工作中发挥着不可替代的至关重要的作用.但是,直至目前,我国还没有一个可供遵循的,全国统一的,科学合理的消防通信指挥系统设计的国家标准.本规范的制定对于合理设计消防通信指挥系统,保证系统设计质量,增强系统的快速反应,科学决策和跨区域,多兵团联合作战指挥能力,保障城市灭

,保护公民生命,财产和社会公共安全,保卫社会主义现代化建设,是十分必要的.1.0.2 本条规定了本规范的适用范围,即:适用于新建,改建,扩建的消防通信指挥系统的设计.1.0.3 本条规定了消防通信指挥系统设计的共性要求.即:一是,应遵循国家有关方针,政策和法律,法规,如有关基本建设,技术引进,能源政策,“预防为主,防消结合”的消防工作方针,《消防法》等,不得与之抵触.二是,应适应扑救现代火灾,处置特种灾害事故通信指挥的需要,针对系统服务范围,消防信息量大小,相关环境技术条件等具体情况,合理确定系统的结构形式,设备性能及系统整体功能等.三是,应同电信等城市公共基础设施建设发展相协调,避免单枪匹马不配套.四是,应做到安全实用,技术先进,经济合理.上述四条要求是系统设计最基本的要求,必须达到.1.0.4 本条规定是保证系统可靠工作首要条件.如果系统中所用设备未经国家有关产品质量监督检验机构检验合格,系统可靠性就无从谈起.因此,这一条必须严格执行.1.0.5 本条说明按本规范进行系统设计时应与配套执行的相关标准,规范,如:有关建筑 电气设计,建筑防火设计等国家现行的强制性标准协调一致,不得相矛盾.术 语

本章所列术语是理解和执行本规范应于解释的基本术语,着重从组成及功能方面定义.其他有关消防通信的基本术语在现行有关国家标准,行业标准中己有定义或解释,本规范不再重复.2.0.1~2.0.5 这五条术语对消防通信指挥系统及其所含城市,省两类系统,以及系统中心环节给出了定义.2.0.6~2.0.12 这七条术语对消防通信指挥系统技术构成中的七个子系统给出了定义.其中 2.0.6,2.0.10两条为城市消防通信指挥系统所特有;2.0.7,2.0.8,2.0.9三条为城市,省两类系统所共有;2.0.11,2.0.12两条为省消防通信指挥系统所特有.系统的技术构成

3.0.1 本条规定了城市消防通信指挥系统应由五个子系统构成.系统技术构成主要按照功能子系统划分,与第4章的系统功能要求相对应,以便能够较清晰地了解城市消防通信指挥系统完成主要功能所需的软硬件设备,网络,线路等.3.0.2 本条规定了省消防通信指挥系统应由五个子系统构成.并分别规定了五个子系统应包括的主要软硬件设备,网络,线路等.系统功能及主要性能要求

4.1 系统功能

4.1.1 本条规定了城市消防通信指挥系统的六项基本功能.可以概括为:火灾报警,火警受理,消防通信,火场指挥,训练模拟和消防信息综合管理.本条文中第1款即火灾报警功能,不仅包括119火警电话报警,也包括以其他形式传送到城市消防通信指挥中心的火灾报答.第2款即火警受理功能,包括从接警开始到出动命令下达这段时间内的信息处理和辅助决策以及火场(含灾害事故现场,下同)增援期间的信息处理和辅助决策等一系列业务流程.第3款即消防通信功能,主要指消防部门使用的最基本,最常用的有线(无线)通信方式,其他通信方式可根据具体情况或技术发展趋势,在安全实用的前提下,也不排斥使用.第5款即训练模拟功能,是指对公安消防机构的通信指挥人员进行火警受理,调度指挥等灭火救援方面的战术技术训练.第6款即消防信息综合管理功能,是指与火警受理,通信指挥业务有关的消防信息管理.4.1.2 本条规定了省消防通信指挥系统的五项基本功能.可以概括为:消防管理,火场指挥,消防通信,消防信息综合管理,消防培训.本条文中第1款即“消防管理”功能,是指对全省消防业务的宏观管理.本条文中第2款即“火场指挥”功能,与上述城市消防通信指挥系统的“火场指挥”不同,本条文中“火场指挥”是指在重大恶性火灾中跨区域,多兵团联合作战时的全省消防实力调度和通信指挥功能.第3款即“消防通信”功能,与4.1.l条所指相同.第4款即“消防信息综合管理”功能,是指对全省消防业务信息的管理.第5款即“消防培训”功能,是指对公安消防机构的工作人员进行防火,战训,装备,警务,宣传,科技等消防专项业务方面的培训.4.2 系统主要性能要求

4.2.1 本条规定了城市消防通信指挥系统的主要性能要求.从消防实践经验看,直辖市,省会市,国家计划单列市以及地级市的城市消防通信指挥系统,火警受理应设置两个或两个以上计算机操作座席,并可以根据实际需要进行扩充;其余城市消防通信指挥系统,火警受理可以设置一个计算机操作座席和一个电话调度操作座席.无论设置几个受理座席,系统都必须保证能够实现所有119火警电话的呼入并显示.设立119火警应急接警电话,是为了保证在城市消防通信指挥系统不能工作情况下,也能接收到119火警电话报警.为免受非消防通信网络的影响.保证消防通信系统通信的畅通,可靠,系统的通信网应相对独立,常年畅通.由于设备型号,组网方式,线路质量等原因,对传输速率和接口标准目前暂不作具体规定.系统应具备处理重大恶性火灾和特种灾害事故的能力,即编制非预案多队联合作战出动的能力,调度非责任区消防车辆的能力,根据气象,实力,单位性质,火灾特点修改作战方案的能力,现场调度消防车辆的能力,在火场提供各类支援信息的能力等.4.2.2 本条规定了省消防通信指挥系统的主要性能要求.因为省消防通信指挥系统不直接受理火警,所以只对通信网,数据共享性等方面提出要求.系统设备的配置及其功能要求

5.1 消防通信指挥系统设备的配置

5.1.1 本条规定了城市消防通信指挥系统设备的配置地点或持有(使用)者和配置数量.各类设备的配置数量是根据公安消防部队通信装备配备的有关规定及有线(无线)通信组网技术要求确定的.表内数量均为下限.为区分不同规模城市的实际配置要求,分别规定了I类,II类,III类数量标准.其中,I类为直辖市,省会市及国家计划单列市应执行的标准;II类为地级市(中等城市)应执行的标准;III类为其余城市(县级市以下城镇)应执行的标准.城市消防通信指挥系统设备用三个表格以系统设备(一),(二),(三)顺序列出.设计城市消防通信指挥系统时应根据该表所列项目及数量确定相应设备.表(一)中所列I类城市“火警受理台(A型)”的配置数量含复席接警电话.表(一)中“消防指挥车”是指担任各级消防通信指挥任务的消防车辆:“特种消防车”是指举高消防车,专勤消防车,后援消防车等;“灭火消防车”是指可喷射灭火剂并能独立扑救火灾的消防车.表(三)中所列“消防一级网基地(中继)电台”的配置数量,是按常规组网摸式以及《公安消防部队全国统一专用频点规划》计算的,采用集群组网模式时,该项设备的配置数量按实际需要计算.5.1.2 本条规定了省消防通信指挥系统设备的配置地点或持有(使用)者和配置数量.各类设备的配置数量是根据公安消防部队通信装备配备的有关规定及有线(无线)通信组网技术要求确定的.表内数量均为下限.省消防通信指挥系统设各用三个表格以系统设备(一),(二),(三)顺序列出.设计省消防通信指挥系统时应根据该表所列项目及数量确定相应设备.5.2 城市消防通信指挥系统设备的功能要求

5.2.1 本条文中“消防用程控交换机”是指不但具有一般程控用户交换机基本功能,还具有消防专用功能的程控交换机.一般业务用电话和火警电话可分用两台程控交换机,也可共用一台程控交换机,但共用一台程控交换机必须做到火警电话优先或火警路由相对独立.5.2.2 本条文中的“火警受理台(A型)”应与消防用程控交换机配套使用.它与5.2.3条中的火警受理台(A型)均属消防专用设备,其详细的性能要求及试验方法应由行业标准作出具体规定.该产品必须经过国家消防电子产品质量监督检验中心检验合格.5.2.3 本条文中“火警受理台(B型)”的功能中包含消防用程控交换机的接警功能.火警受理台(B型)一般设置在中小城市消防通信指挥中心,作为独立设备完成接警,受理功能.5.2.4 火警实时录音录时装置可以作为独立装置使用,也可以作为火警受理台的一个单元使用.火警录音录时装置必须设置故障报警和违规操作报警,并且不能修改记录信息,以保证记录信息的客观性和公正性.火自实时录音录时装置属于消防专用设备,其详细的性能要求及试验方法应由行业标准作出具体规定.该产品必须经过国家消防电子产品质量监督检验中心检验合格.5.2.7 本条文中的消防车辆动态管理装置设在城市消防通信指挥中心,它与 5.2.12和5.2.13的消防车辆动态终端机均属消防专用设备,其详细的性能要求及试验方法应由行业标准作出具体规定.该产品必须经过国家消防电子产品质量监督检验中心检验合格.5.2.8 本条文中的“火警终端台(A型)”作为火警受理台的终端设备与其配套使用.它与5.2.9条中的火各终端台(B型)均属消防专用设备,其详细的性能要求及试验方法应由行业标准作出具体规定.该产品必须经过国家消防电子产品质量监督检验中心检验合格.火警终端台(A型)与城市消防通信指挥中心自动同步日期,时钟,气象等信息,可以在每次数据通信时设置同步,也可以在修改数据时设置同步,或每天设置固定时间进行同步通信.5.2.9 本条文中“火警终端台(B型)”可以作为独立设备完成接签功能,一般设置在独立接警消防站.5.2.10 本条文中的“火场指挥台(A型)”设置在城市移动消防通信指挥中心,它与5.3.2条中的火场指挥台(B型)均属消防专用设备,其详细的性能要求及试验方法应由行业标准作出具体规定.该产品必须经过国家消防电子产品质量监督检验中心检验合格.5.2.11 火场图像传输装置应结合城市的地理环境,建筑物情况等相关因素选用相应的设备和传输方式.本条对火场图像是否须传输到城市消防通信指挥中心未作要求.5.2.12~5.2.13 消防车辆动态终端机应采用体积小,耗电少,易操作,抗震,抗干扰能力强,温差范围大,便于车辆安装使用的设备.A型机与B型机的区别在于,A型机具有卫星定位和接收消防通信指挥中心下达的出动命令的功能.5.3 省消防通信指挥系统设备的功能要求

5.3.1 本条列出了消防指挥台的基本功能,可根据实际需要增加某些功能.5.3.2 本条文中“火场指挥台(B型)”设置在省移动消防通信指挥中心,适用于省消防通信指挥系统.系统的软件及其设计要求

6.1 系统软件的一般要求 6.1.1 本条规定了网络通信协议,为确保系统联网,数据共享等方面的要求提供了保证.6.1.4 本条中的消防地理信息系统是城市地理信息系统中的一个专业系统,所以其空间数据交换格式,信息分类和编码均应符合国家有关规定.6.2 城市消防通信指挥系统的应用软件

6.2.1 本条规定了城市消防通信指挥中心应用软件设计的基本要求.第1款规定了中心应用软件必须具备三种工作状态,即软件应能完成火警受理,日常管理,训练模拟等三种工作.第2款规定了火警受理工作状态下的指令流程,这是火警受理的主要内容.第3款规定了软件人机界面的设计要求.人机界面是用户接触系统,运行系统的门户,所以人机界面设计总的原则是:一要标准化,规范化;二要一目了然,操作简单;三要符合实战要求.第4款规定了软件应具备三个辅助决策功能,这是为了提高消防部队扑救重大恶性火灾的调度指挥能力而提出的.6.2.2 本条规定了消防站应用软件设计的基本要求.为了提高火警受理速度,消防站打印出车单可采用填表式打印方式.消防站软件维护应由消防通信指挥中心统一负责二本条文中对消防站打印图形资料未作要求.6.2.3 本条规定了城市移动消防通信指挥中心应用软件设计的基本要求.移动中心应用软件应包括对所有灭火相关信息数据库的检索.6.2.4 本条规定了城市消防通信指挥系统十一种主要数据库设计的基本要求.各种数据库的项名,项数,字长等可根据具体情况设置.6.3 省消防通信指挥系统的应用软件

6.3.1 本条规定了省消防通信指挥中心应用软件设计的基本要求.该软件主要能够对全省的消防业务信息进行存储,检索及宏观管理,且具有跨区域联合作战的辅助决策指挥功能.6.3.2 本条规定了省移动消防通信指挥中心应用软件设计的基本要求,该软件主要能够在跨区域联合作战的火场指挥中完成数据检索,数据通信等功能.6.3.3 本条规定了省消防通信指挥系统五种数据库设计的基本要求.各种数据库的项名,项数,字长等可根据具体情况设置.7 系统的供电,接地,布线及设备用房要求

7.0.l 本条规定了系统的供电要求.系统配电线路应与一般配电线路分开,目的是为了保证火灾时不致因切断非消防电源而影响系统可靠供电.UPS供电可采用集中或分散两种供电方式.集中供电时,UPS应按最大负荷功率确定.阀控式密封铅酸蓄电池具有密封,长寿命,免维护,安全与高质量等特点,当采用柜式安装时,可与通信设备,配电屏及各种换流设备同列布置:若采用其他安装方式,可参照《YD5040―97通信电源设备安装设计规范》有关规定.7.0.2 本条规定了系统的接地要求.消防通信指挥系统的接地推荐采用联合接地方式.本规范只列出接地体,接地引入线,接地总汇集线和接地线的具体要求,其他有关技术要求可参照“YDJ26-89通信局(站)接地设计暂行技术规定”的有关规定.工作接地,保护接地及建筑防雷接地分设,所列的电阻值是参照“GB2887-89计算站场地技术条件”的有关规定列出.7.0.4 本条规定了系统的设备用房要求.设备用房温,湿度要求参照“ YDJ20-88程控电话交换设备安装设计暂行技术规定”中有关内容列出.设备用房楼面等效均布活荷载可按实际布列的通信和蓄电池等设备,参照《YD5003-94电信专用房屋设计规范》的有关内容选定.系统相关环境技术条件

8.1 城市消防通信指挥系统相关环境技术条件

8.1.1 本条关于119火警电话的入网中继方式,是指119火警电话应答处理机构(即城市消防通信指挥中心)一端的119收容中继线接入本地电话网的技术方式.本地电话网内各局间的119中继由当地电信机构按有关规范设计二局间中继应保障电话用户的119呼叫无占忙,无阻塞,有迂回路径.对于中,小城市(镇)本地电话网,若暂不具备提供数字中继方式的条件,也可采用用户中继方式解决119入网问题.8.1.2 本条规定了119火警电话中继线的数量下限.设计119火警电话中继线路时;可根据具体的技术方案和本地公安消防机构有关部门119接警区域划分的实际要求,在本条规定的数量或其以上确定适当的119火警电话中继线(电)路数量.本条第七款所规定的功能是实现城市消防接警调度自动化,提高人警受理速度和消防部队快速反应能力,进而减少火灾损夫的技术前提.除少数恶意呼叫或误拨错接外,电话用户呼叫119火警电话均为报告警情,请求救援,其地址等相关信息应视为自愿提供,与通信保密规定无冲突.因此,设计119火警电话中继时应一并考虑,实现本款规定之功能.如本地电话网电话用户信息中,包含装机地址的高斯平面直角坐标系X,Y坐标值(合称“五字段信息”),亦应一并提供.8.1.3 本条所指的119火警调度专线,是为传递灭火指令,调度灭火力量使用的.除用于连通城市消防通信指挥中心与消防站之间通信外,还可用于城市消防通信指挥中心与灭火救援相关单位的通信联络.例如:供水,气象,交通,供电,燃气,燃油,环卫,急救,工程抢险等部门.为保障城市消防通信指挥系统对119火警调度专线线(电)路状态的连接自动监测,一旦发生线(电)路中断时能够实时告警,及时查修,宜选用直通专线方式(技术上有保障的虚拟专线亦可),以保证119火警调度专线全时畅通,随时可用.8.1.4 本条规定了城市消防无线通信的组网方式,通信模式,技术条件和设计注意事项.消防无线通信网基本设备配备标准见本规范5.1.2条.8.2 省消防通信指挥系统相关环境技术条件

8.2.1 本条规定了省消协通信指挥中心有线通信的相关要求,己建立数据通信网的省消防通信指挥中心可以增加数据,语音复用功能.8.2.2 本条规定了省消防通信指挥中心计算机通信的相关要求.第1款规定了计算机通信的组网方式.基于X.25公共分组交换数据网的组网方式中,省消防通信指挥中心组成局域网,在计算机上采用符合上述要求的路由器与分组网相联,路由器的主要功能是解决局域网与公共分组交换数据网的接口问题,不是承担数据交换工作.第2款规定了计算机通信信道的种类.随着通信技术的发展.也可采用更加先进,可靠的其他通信信道和通信方式.8.2.3 本条规定了省消防无线通信外部相关环境的技术条件.建设部文件

关于发布国家标准《消防通信指挥系统设计规范》的通知

国务院各有关部门,各省,自治区,直辖市建委(建设厅),有关省计委,计划单列市建委,新疆生产建设兵团:

通信与指挥控制系统 篇3

【关键词】卫星通信；自动跟踪；MSP430单片机

0.概述

卫星通信作为当今通信传输领域的三大支柱之一，以其传输距离远，覆盖范围大，通信方式灵活多样，以及不受地理和自然环境影响而成为应急通信的主要手段。近年来，车载卫星通信成为油气田应急指挥系统中的重要通信方式之一，它可以在现场迅速展开天线，并快速自动寻星，提供迅速、有效的即时通信，保障了油气田生产过程中突发事件时的应对能力。现在，车载卫星通信系统作为一种小型化的能实现自动寻星和跟踪锁定的卫星通信系统，主要呈现出业务临时的特点，这就面临着如何快速，准确的找准卫星的问题。本文以基于MSP430的车载GPS终端与电子罗盘相结合为例，阐述车载卫星系统寻星及跟踪锁定功能的实现。

1.基本原理

本系统的核心为天线快速跟踪平台，能实现自动对星，跟踪锁定卫星信号。该平台将天线伺服控制系统和机械传动系统整合在一起，通过高灵敏度的传感器感知系统的方位，俯仰和极化角度值，并通过坐标变换和耦合分解计算出天线转动的补偿角度。

2.硬件部分

天线控制系统框架图

天线伺服控制系统核心采用T I 公司的MSP430F149 单片机。该单片机是一种超低功耗的混合信号控制器，具有16 位的RISC结构，CPU 中的16 个寄存器和常数发生器使MSP430 微控制器能达到最高的代码效率，在8MHZ 的晶体驱动下，指令周期为125us。灵活的时钟源可以使期间达到最低的功率消耗；数字控制的振荡器（DCO）可使元件从低功耗模式迅速唤醒，在少于6us的时间内激活到活跃的工作方式。片内的A/D 转换器有较高的转换速率，最高可达200kbps。为了能够快速准确的采集数据，采用美国KVH 公司生产的C100 电子罗盘，它采用磁通门技术，航向精度可达到0.5°以内，通过其数字接口，可提供地球磁场X、Y 轴的水平分量，通过电子罗盘，来采集天线起始方位数据。利用G-503 GPS 获取天线系统所在地的经纬度。利用AT-201-SC倾角仪测量天线的倾斜角度，倾角仪通过硅微机械传感器测量以水平面微参面的双轴倾角变化，输出传感器相对于水平面的倾斜和俯仰角度。极化的调整使用的是直流电机，通过采集极化电位器的电平值，来得到相应的极化角度。方位和俯仰通过步进电机进行驱动，通过减速齿轮和齿轮带带动天线运动。通过MAX202EWE 和F16V8 组成的片选电路进行GPS，倾斜仪数据，电子罗盘数据的信号通道的切换。通过信标接收机来识别卫星信标信号。

3.软件部分

系统加电开机后，首先进行主控单元MSP430F149 的初始化，包括端口，模数转换，时钟，定时器，串口等的初始化。初始化完成后，读入倾斜仪数据，并进行判断。一般情况下，天线最初都处于收藏状态，倾斜仪的读数为负，天线的俯仰需要上抬，使天线俯仰转动轴平行于水平面，天线的方位轴线垂直于水平面。此时主控电路会读入GPS 和电子罗盘数据（AL）。GPS 所得到的系统所在地的经纬度为（θL，ΦL）， 卫星的经度用 表示。通过以下的公式计算出天线所在地的理论方位角（θs），俯仰角（Az）和天线馈源的极化角度值（Pol）：

Az=tan-1 （1）

EL=tan-1

（2）

通过和可以判断出天线的走步方向及走步的角度值。当天线走到理论方位后，天线会上抬到理论俯仰角。然后会把馈源转到理论极化角。由于理论值和实际值存在着一定的误差，所以在天线走到理论位置后，方位要在理论方位正负15°内进行搜索，俯仰方向会在上下5°内进行搜索。当接收的信标信号的agc电平与背景噪声的差值大于门限值的时候，天线便进入跟踪状态。接下来天线根据信号电平的变化进行螺旋式搜索，轨迹由大变小，直到信标信号agc 电平最大，此时天线便进入锁定状态。我们可以认为天线已经对准了卫星。如果天线在搜索状态时没有找到卫星，会重新回到理论位置，进行新的搜索，如此循环，直到最后锁定卫星。

4.结语

本文给出了车载卫星定位系统的硬件与软件的整体实现方式。经试验证明，本套系统具有很好的性能指标。能够快速准确的找准卫星，具有很好跟踪性能。

【参考文献】

[1]丹尼斯·罗迪.卫星通信.人民邮电出版社，2002，5.

通信与指挥控制系统 篇4

应急通信由灾害现场应急调度指挥通信和后方应急指挥中心与应急现场指挥所的通信组成。在卫星通信网的基础上应急现场和后方指挥中心进行通信, 卫星通信车在应急现场中被应用;在一个广域范围内有多人在灾害现场组织营救、抢修等, 所以, 在广域移动无线通信网络的基础上, 现场指挥通信建立可搬移或移动指挥通信分系统。由于卫星通信系统对距离的不敏感性, 在卫星通信范围内该系统能够大范围直跳并灵活方便的连接任意站点。在卫星系统所在的地域, 卫星地面站和地形的复杂情况没有关系, 尤其适合电磁、地形、地理环境复杂的区域。但是卫星通信具有很高的成本, 资源有限的宽带, 多用户在广阔范围内午饭实现通信。在远距离的点对多个点或点对点的通信中, 卫星通信的功能能够得到发挥, 但是对多点对多点的现场调度指挥就不能够实现了。采用应急指挥系统和卫星应急通信指挥车的方式应对较大范围的灾害, 能够做到尽快出发、立即到达, 当应急指挥中心和灾害地点的半径范围是5-10千米的时候都能够实现应急通信功能。

2 卫星通信概述

在反射或转发无线信号的时候被作为中继站的人造地球卫星在多个或两个地球站之间进行的通信, 这个过程就是卫星通信。地球表面如大气、海洋、店面的无线电通信展被称为地球站。卫星通信所具有的主要特点是:在监测中可以自收自发;机动性好;灵活的通信电路;稳定可靠的通信线路, 实现高质量的通信;可进行多址通信, 覆盖面积大;实现远距离通信, 费用和通信距离没有关系。除了以上的优点外, 卫星通信也存在一些缺点:存在星蚀和日凌中断现象;外部条件容易对通信链路造成影响;较长的通信时延;通信容易被窃听, 具有广播的特性等。

3 技术选择及应用需求分析

⑴应用场景案例图 (图1)

通过上图可以得知, 自然灾害在某地发生, 在极短的时间内卫星通信车发出响应, 把现场指挥中心建立在未发生灾害的城市, 并把移动通信网络组建在位置较高的区域;各系统救灾人员分别携带单兵、集群、音视频设备到达灾区进行救灾工作, 通过卫星通行车、移动通信终端应急指挥车进行通信, 对救灾工作的进展进行汇报。通过卫星应急通信车与总指挥中心进行互联, 实现实时接收上级指挥和报告救灾工作进展。

⑵应急指挥系统最大的特点是不同于公网移动通信使用的制式, 所提供的无线视频、无线语音、集群调度等业务都承载在专用终端上。为发生自然灾害、突发事件、电信网络中断、专用通信系统场景时, 提供无线通信。与其应急指挥系统相关联的业务系统包括地面指挥中心、卫星通信、Mc Wi LL无线通信、现场应急通信车、多业务作业终端、手持调度终端等。其具有较好的通信保密性, 相对较高的安全性、时延短、通信便利的优势。在应急指挥现场结合卫星通信车能够实现广域覆盖。

4 在汶川地震中卫星通信技术的应用

⑴地面通信设施在汶川地震中严重遭到破坏, 使地震现场变成了信息孤岛。这次救灾工作中卫星通信发挥了重要的作用, 卫星电话是外界与灾区首次进行联络的方式, 通过卫星基站恢复了地面移动通信网, 移动转播车和通信卫星被用于直播报道、现场采访。现场指挥靠的是背负式卫星通信小站、应急通信车、卫星电话。通过数据采集终端实现可视电话的开通和无人视频监测。应急卫星通信网针对应急通信的需求采用采用的远程接入方式是海事卫星、VSAT卫星通信等, 并且结合视频会议、北斗卫星、集群通信等业务接入手段, 最终使应急通信能力提高。

⑵在汶川地震中大面积通信网络造成全面中断、地面公用电信网络被严重破坏, 无线、有线等各种通信联络方式在该区域内都无效, 很大程度上影响了火灾的救援和指挥调度工作。在汶川地震救援工作中卫星通信发挥了巨大的作用, 并且北斗一号卫星和海事卫星通信系统在其中得到了很好的应用。将近438台的各类海事卫星被相关救援部门、各级政府和国家抗震救灾总指挥部使用。通过统计, 在汶川地震救灾现场海事卫星设备大约2000部提供服务。海事通信卫星系统目前仅有宽带大、全方位、可移动、全球覆盖等特点, 视频、传真、数据、语音传输等是其主要业务。中国交通通信中心在地震发生之后与国际海事卫星紧急组织沟通, 为震区争取到的信道资源了是之前的两倍, 使通信能力在海事卫星系统中得到了保证。

⑶通过这次救灾活动, 与地面网路相比卫星通信具有灵活性、广范围覆盖性和备份性, 对地面通信条件不依赖, 不受地形和距离的限制, 通信基站不需要布设, 在没有无线通信、没有光纤条件下, 或遭受破坏地面通信网络时, 甚至电力条件不具备的情况下, 视频、数据和语音等通信服务仍可以通过卫星通信来实现, 使应急通信的畅通性得到了保障。

5 在应急通信方面卫星通信的应用

5.1 发生社会安全事件时

经济安全事件、恐怖袭击事件、涉外突发事件、重大刑事案件等都属于社会安全事件。它是突然发生的、可能造成或者已经造成社会生活破坏、财产物资严重损失、人员大量伤亡等情况, 需要政府在处置的过程中动用大量资源。在发生这类事件时, 基础通信设施可能得到了不同程度的破坏, 如果卫星应急通信车能够及时达到并进行卫星通信链路的架设, 那么在调度、指挥、通信系统等将其到开拓者的作用。

5.2 发生事故灾害时

如下是灾害事故主要包括的内容:特种设备、通信网络、供气、供水等城市市政事故;公共场所、建设工程、工矿企业所发生的分类爆炸、产生很大损失的火灾、重大安全事故等;水运、公路、铁路等重大运输事故等。卫星应急通信车在上述事故灾难中是不可缺少的现场抢救工具。

5.3 发生自燃灾害时

森林草原火灾、生物灾害、海洋灾害、地质灾害、气象灾害、水旱灾害等都包括在自燃灾害中。每年数起大的雪灾、水灾等会在我国发生。汶川地震更是令人难忘, 现场抢救部队得分视频、数据、声音的传输以及打出震后的第一个电话都对灾情信息进行及时的传递, 在这个传递生命信息的过程中卫星通信发挥了重要的作用。

5.4 话务高峰突发时

突发话务在重大节日、重大活动期间会造成用户无法正常使用、网络拥塞等现象, 如在大型演唱会、大型体育运动会等活动中。在2003年攀登珠峰行动中, 通过网络、电视等自珠峰前线的最新报道人们都能够获得。中国卫通在海拔超过五千米的高原上向央视和中国移动提供必要的技术支持、卫星设备及卫星通信线路, 现场图片、文字最终实现实时传输。

5.5 发生公共卫生事件时

动物疫情、职业危险、食品安全、传染病瘟疫等以及对生命安全和公众健康造成影响的其他事件都属于公共卫生事件。在2003年抗非典的事件中, 广大的西部地区不具备完善的医疗情况, 所以线路是否畅通、通信系统的好坏起到至关重要的作用。在西部的通信领域, 由于受地形的限制在许多地方底边无法架设地表光缆, 在这很不发达的地面通信中, 更加现实卫星通信的重要性。救灾现场的卫星应急通信车及编携小站如图2。

6 结束语

卫星通信技术随着高速发展的经济也在不断的完善, 尤其是在应急通信方面卫星通信的应用越来越普及、越来越广泛。由于卫星通信系统对距离的不敏感性, 在卫星通信范围内该系统能够大范围直跳并灵活方便的连接任意站点。在卫星系统所在的地域, 卫星地面站和地形的复杂情况没有关系, 尤其适合电磁、地形、地理环境复杂的区域。在广域应急通信方面加速卫星应急通信与应急指挥系统的发展, 在较为严重的灾害发生时候能够保证及时传输信息, 及时进行救援;对较大范围的灾害, 能够做到尽快出发、立即到达。

摘要：与其他的通信方式相比, 卫星通信所具有的主要特点是:在监测中可以自收自发;机动性好;灵活的通信电路;稳定可靠的通信线路, 实现高质量的通信;可进行多址通信, 覆盖面积大等。采用应急指挥系统和卫星应急通信指挥车的方式应对较大范围的灾害, 能够做到尽快出发、立即到达, 当应急指挥中心和灾害地点的半径范围是5-10千米的时候都能够实现应急通信功能。

关键词：卫星应急通信,应急指挥系统,广域应急通信,应用,汶川地震

参考文献

[1]李士东, 房娟, 唐正荣.卫星通信在电力应急指挥系统中的应用[J].电力系统通信, 2008, 29 (12) :59–61.

[2]Shameem Akhter, Jason Roberts.Multi一Core Programming[M].北京:电子工程出版社, 2007.

[3]蒋国华, 郭俊利.TETRA数字集群在公共安全领域的应用[J].无线电工程, 2011, 41 (8) :62–64.

通信与指挥控制系统 篇5

可在固定及移动物体之间传递信号，信号覆盖盲点少，尤其适用于山区和谷底等常规通信网络无法到达的地区和区域。但通信时间延长、费用较高，通常作为应急通信的备用手段。目前常用海事卫星系统和北斗卫星导航系统。北斗卫星导航系统是我国自主研发的卫星系统，既可以实现快速定位功能（精度约20m），又可以保证在应急时刻的短报文传输（120个汉字），可靠性高，但缺点是信息传输速率低。多种无线通信方式比较及分析。

2指挥决策系统通信需求

全程连续救治指挥决策系统需要实时或定时将全程救治链中各个救援单元（方舱医院、后送手术救护车和卫生列车）中采集的伤病员、医护人员、医药耗材等信息，以及运输途中的音视频信息数据传输至指挥中心用于决策指挥；同时，各医疗救援单元需通过北斗系统将实时位置信息上传，以便指挥平台实时掌握各个救援单元的位置信息。全程救治链通信链路示意图如图1所示。现场伤病员在方舱医院进行简单包扎处理后，手术急救车以及卫生列车将部分重症伤病员运往后方医院。在整个过程中，依托移动公网、海事卫星、北斗卫星通信方式，各救治单元需要与后方医院专家组及指挥决策平台保持持续畅通的音频、视频、文本通信链路。在全程救治链中，可靠实时的通信是保障指挥决策系统正常运行的基础，主要包括：

（1）方舱医院与指挥平台通信。方舱医院的位置是固定的，通信难度不大，可通过移动公网传输伤病员、医护人员、医药耗材等相关文本信息以及音视频信息；在移动公网不可用环境下，可通过卫星通信方式进行紧急信息通信。

（2）手术救护车及卫生列车与指挥平台通信。与方舱医院类似，需要与指挥平台传送接收文本、视频及音频信息。但是，车辆属于高速运动的通信对象，对通信链路的可靠性要求更高。

（3）方舱医院、手术救护车及卫生列车的通信。链路稳定时，可通过指挥平台进行交互信息传输（文本、图片、音视频）；特殊情况下，采用离线方式在各救援单元之间传递简单的文本数据。

3多网络无线通信保障策略

方舱医院、手术救护车及卫生列车分布区域较广，且属异地动、静态通信对象，与指挥平台只能采用无线通信的方式。现有的移动公网GSM/CDMA/GPRS、3G/4G可被选为主要的通信方式；在常规通信不可用的情况下，可采用卫星通信链路，以构成动态可切换的星型网络。因此，本文提出的多网络无线通信保障策略。终端信号发射器会根据各无线网络信号强度选择使用移动、联通或电信网络，如都无法满足通信需求，终端将自动选择使用临时中继站或者卫星通信方式。通过以上策略，可以实现全程救治链中各环节的实时可靠的多网络通信，其中多种通信方式的无缝切换起着决定性的作用。对不同的数据类型采用动态切换不同通信链路的方式，可提高通信的有效性和可靠性。

（1）方舱医院、手术救护车与指挥中心的通信。方舱医院位置相对固定；救护车运行速度较低、信号屏蔽少，运行线路中信号覆盖较好。二者均可采用常规状态下，优先选用移动公网（GSM/CDMA/GPRS、3G/4G）。当此无线网络不可用或信号较差时，可通过应急通信车中继转发信号；特殊地理环境下，应立即切换至卫星通信；若所有通信链路都不可用时，采用IC卡存储相关信息进行离线传输。

（2）卫生列车与指挥中心的通信。列车运行速度较快，行驶路线中可能有较多的山丘和隧洞，同时，列车车厢铁壳会影响无线信号的接收与发送，试验表明，常规的GSM/CDMA/GPRS或3G网络传输数据效果较差。对于卫生列车，主要考虑采用铁路GSM-R专用通信网络与卫星通信结合的方式进行信息发送与接收，通信方式切换流程。

（3）方舱医院、手术救护车与卫生列车之间的通信。需保证不同单元在同一时刻使用同种无线通信网络，如移动公网信号强度无法同步，可选择共同使用卫星通信方式。

4多网络无线通信链路终端一体机的研制与应用

根据全程救治链中对可靠实时无线通信的迫切需求和以上保障策略，我们研制了多网络无线通信链路终端一体机，可以满足移动公网链路、海事卫星通信链路以及北斗通信链路的联通。其中，移动公网链路包括中国移动、中国联通和中国电信各自的3G网络；海事卫星通信链路指国际海事卫星通信系统；北斗通信链路是指北斗短报文通信方式。终端设计示意图。根据不同终端连接的不同要求，此终端一体机对外表现为4个网口、1个串口以及5个信号指示灯。其中，4个网口分别代表中国移动3G网络、联通3G网络、电信3G网络和海事卫星链路网络；1个串口和北斗模块相连保证北斗短报文通信；而5个信号指示灯分别代表移动3G网络、联通3G网络、电信3G网络、海事卫星通信网络以及北斗通信网络信号强度，每个指示灯有3种颜色状态分别为红、黄、绿，红色代表当前网络信号强度最弱，黄色其次，绿色最强。指示灯熄灭代表此处没有此网络覆盖，指示灯闪烁代表用户正在使用此网络进行数据传输。同时，终端另一侧安装5个网络的5根天线来收发信号。通过一体机在卫生列车上的实际应用，研发的终端一体机能够在各种环境中实现多种通信网络的可靠实时无缝切换，大大地保障了全程救治链中各环节的通信需求。

5结语

通信与指挥控制系统 篇6

关键词：人民防空指挥 应急通信系统 存在问题 应对措施

中图分类号：TN914 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）11（c）-0216-01

人民防空应急指挥通信系统在军事、科技、国防等方面的运用极为广泛，对战时防空和和平时突发事件的应急处置具有重要的作用，直接关系人民生活的安定性。应急通信系统的建设能为安全防范工作创造条件，加强人民防空指挥应急通信系统建设，可实现国富民强的目标。

1 存在的问题

1.1 硬件方面问题

在人民防空系统中计算机网络技术作用较为显著，但受到技术条件的限制，国内人民防空指挥通信手段尚有不足之处。通信网络硬件设施不足主要表现在人民防空指挥通信建设在城市和农村以及不同地区之间的差别较大，多数省市通信保障系统和无线数据传输网尚不完善，机动指挥用车载短波、超短波电台和海事卫星电话的技术尚未达标等方面的问题，加之指挥手段和通信保障技术没有及时更新，一旦发生特大突发事件发生后通讯信号往往中断，难以指挥突发事件的及时正确处置，难以实施事先制定的应急预案。

1.2 软件方面问题

因人民防空通信技术人员未掌握足够的文化知识，素质相对偏低，不能掌握相关专业技能，加之人员缺乏，技术相对较为落后，难以推广和运用先进的通信技术，都会影响人民防空应急通信网络的建设。很多防空人员不会操作使用专用软件和系统 时，未能科学地采集和处理相关数据信息，不懂得甚或粗枝大叶地了解先进信息技术装备的构造和性能，使用过程中难以正确处理信息攻击、技术故障等问题，影响了人民防空指挥通信信息的有效快速传递。

2 应对措施

2.1 调整通信手段

要注重运用多种通信手段，尽可能满足现今和将来人民防空应急通信系统建设的要求，并考虑前瞻性发展。卫星移动通信在人民防空指挥应急通信系统的运用，可充分发挥其全球性、移动性、便捷性等优势，解决了现今使用的有线通信、无线通信终端无法覆盖区域的问题，在应急处置紧急情况具有重要的作用。但是由于卫星通信受到电话、话费的限制，这种通信手段仅是一种应急方式，一般情况下很少运用。如：汶川大地震后，当地就是通过第一支进入当地的武警部队携带的海事卫星电话与外界完成了首次联系，中国卫星通信公司在震区投放350部卫星电话，为抗震救灾给予通信保障。

在所有通信手段中，短波通信属于远程通信的范畴，其抗毁能力和自主通信能力较强，是唯一不受网络枢纽和有源中继制约的一种通讯方式。推广使用公众移动通信 后，使用传统通信模式的机会有逐渐降低趋势。在实际工作中，必须重视短波通信在应急通信的使用价值，根据各地实际情况，及时配备短波电台用作通信手段，较好地完成战时防空和和平时期突发事件的应急处置任务。

2.2 建立应急设备储备机制

为了更好地完成人民防空通信任务，必须建立应急无线通信设备储备机制，卫星电话、短波电台、超短波电台等现场无线电设备数量和质量，以便救援人员及时联系相关人员，满足战时和突发事件发生时的通信服务。

要关注并充分发挥业余无线电爱好者通信后备力量在突发事件紧急救援中的作用。如：在日本阪神地震、印尼大海啸等突发事件救援过程中，业余无线电爱好者应急通信信息在救灾工作中发挥了重要作用；中国四川汶川地震发生后，成都市业余无线电应急通讯网中，有200多名业余无线电爱好者参加了应急通讯并迅速收集到100余条灾区相关各种无线电信息，为应急救援指挥部门顺利开展救援工作提供了有用的信息。所以，人民防空部门要合理优化分配无线电爱好者资源，将其作为人防部门应急救援突发事件的后备力量，充分发挥其应有的作用，顺利开展各种形式的紧急救援工作，确保突发事件涉及人群的人身和财产安全。

2.3 专业人才的培养和培训

在人防指挥信息保障中心内部，要定期不定期采取不同手段培养和培训应急通信专业人才和知识，为合理使用应急通信系统提供人才和知识储备。人才培养计划必须应满足现时战时和平时突发事件应急处置通信的基本要求，合理考虑通讯事业的长期发展需求；要根据人民防空指挥应急通信系统的前瞻发展，针对本单位专业技术人员的实际情况，有重点地培训相关前沿知识，满足当前和长远人民防空任务的需要；更为重要的是，人民防空应急通信专业人员应积极参与到突发事件应急处置工作中，按照相关应急预案要求时刻做好准备参与应急救援，不断锻炼和提高自己的实战能力，较好地完成救援任务。人民防空应急通信专业人员要完成突发事件应急组织协调工作，重视和强化理论知识和注重实践能力培养。要设定相关突发事件，进行相关演练，切实提高自己的工作技能。要了解城市重要目标的基本情况，认真评估一旦该地区出现突发事件时可能造成的诸多可能危害，设计几套切实可行的科学的应急预案，以强有力的通信信息保证有效运转防空防灾机制。同时，人民防空部门应加大模拟在各种复杂情况下短波通信和无线沟通能力的训练，不断提高业务技能，为突发事件的应急救援和防空袭作战提供强有力的技术支持，塑造一支战无不胜的专业人才队伍。

2.4 配备先进指挥设备

在突发事件应急处置工作中，人防指挥信息保障中心的操作必须严格按照政府及其相关部门下达的指令规范完成相关通信任务。所以，相关部门不仅要努力构建科学的应急通信指挥系统，更要尽快高质量地调配好指挥系统所需的各种设备和人力资源，使建立的无线应急通信网络处于高 效、稳定、安全运行之中，为政府应急指挥部门提供有效的真实的信息资源，尤其是由紧急救援现场收集到的各类有效信息，及时将其反馈到相关部门，以便尽快掌握涉及地区的具体状况，根据通信部门提供的信息制定紧急处理策略，为后期紧急救援提供科学而客观的依据，降低不必要的损失。

除了要做好完善通信系统工作外，还要使用功能齐备的通信指挥中枢合理调整优化通信系统，这需要先进的多功能通信指挥车作为有力支撑。指挥车是应急处置突发事件的通信枢纽，其任务是及时搜集、处理和传递各类信息资料。指挥车必须合理利用具有的各类通信方式，收集各类资料，使应急处置指挥人员及时了解和掌握突发事件的实际情况。指挥车应利用超短波通信创造中继用于现场指挥，显著提高突发事件应对的反应速度和处理能力。

综上所述，受到各种条件的限制和影响，人民防空指挥应急通信保障工作还存在诸多问题和不足。所以，人民防空部门在指挥处置突发事件时要做好协调工作，不仅要合理分配现场人员，还要规划合理使用各种设备，努力创建一个立体的应急通信网络，保证指挥应急通信系统的顺畅运行。

参考文献

[1]黄华磊，施建市.信息化人才队伍建设应培养三种人才[J].中国人民防空，2008（11）：18.

[2]陈如明.创新合作初见成效应急通信需

进一步提高[J].通信世界，2008（26）：26

消防移动通信指挥系统设计 篇7

1 通信调度指挥的工作流程

119指挥中心接到灾情报警后, 启动移动通信指挥工作流。对多起并发灾情可以启动多个工作流。工作流驱动和监控整个指挥控制进程。

指挥中心显示电子地图自动标注灾情地点、灭火救援预案、确定出动车辆装备、灾情基本情况表格, 如燃烧面积、燃烧 性质、伤亡情况等。

向预案规定的车辆或实时确定调遣的车辆上装备的通信导航设备发送灾情经纬度坐标、行车路径及约束条件、出动指令、灾情简况、灾情现场及周边的消防设施分布图、重要目标分布图、现场结构图、危险品及对策等。向各级指挥员通报火警信息。

随时接收车辆通信导航设备上传的数据:位置、状态数据和情况汇报, 在电子地图上实时标注战斗车辆最新轨迹, 动态更新战斗信息表格数据, 使指挥中心能够随时了解战斗情况, 做出增减战斗人员装备、调整战斗部署的决策。事后可对所有工作流进行反演, 提供综合分析。

车载终端接收指挥中心下达的救灾指令, 在导航屏幕的高精度电子地图上, 标注灾情地点、显示并及时调整从当前位置开赴灾情现场的路线, 接收或者调出灾情现场及周边的消防设施分布图、重要目标分布图、现场结构图、危险品及处置对策、救灾战斗要求等基础数据。对车辆开赴救灾现场过程进行导航, 提示经过的桥梁、路口、涵洞等的限制数据, 通过语音提示司机转弯、进出主辅路、加速或减速、接近目标点等, 同时在地图上实时标注当前位置。

随时接收指挥中心下发的各种指令和信息, 编辑战斗简报上报指挥中心。

指挥车或具有指挥功能的车载终端, 还可以随时了解战斗小组其他车辆、成员的位置, 并动态发布指令, 如待命、出动、执勤、行车、到场、出水、停水、返回、停备防检修等, 接收其他成员的信息, 负责对指挥中心的联络。在现场以及行进当中可以将现场图像及行进情况实时传回指挥中心, 能调阅控制中心数据库, 了解相关信息, 如重点消防单位结构、消防设施、各种灭火方案、技术资料等等。

2 系统总体构成

移动通信调度指挥信息网络采用局域网管理的模式, 采用星型拓扑结构, 网络通信和管理采用C/S和B/S结构相结合的工作模式, 无线数据链路采用GPRS或CDMA1x无线通信公众网及微波图像数据传输。主要有通信与数据传输、GPS信息平台、消防车辆监控管理、消防信息查询、车载卫星定位导航终端、移动无线多媒体信息传输几个部分。网络拓扑结构如图1所示。

2.1 通信与数据传输

GPS车载移动终端通过GPRS/CDMA1x通信网与GPRS/CDMA1x服务中心连接, 再通过SDH、ISDN、DDN、PSTN等通信线路与GPS消防监控指挥中心连接, 组成一个计算机局域网, 监控中心网络速率为100M, 与GPRS/CDMA1x服务中心连接之间速率为n倍2M, GPRS/CDMA1x服务中心与移动终端之间速率最大可达114kb/s 或115.2kbp/s。

2.2 GPS信息平台

GPS智能信息平台是车辆监控调度系统的核心, 提供GPS信息的采集、格式化与分发服务, 响应用户的各种命令请求, 提供数据库应用与存储服务, 完成用户身份识别与安全控制。GPS智能信息平台采用模块化结构设计, 在每一个模块快速、高效、稳定运行的基础上, 各模块间可实现无缝连接, 完成不同监控应用、不同GPS移动单元、不同通讯方式在同一个系统上的统一运行。主要由用户代理服务 (UAS) 、快速分发服务 (EGF) 、通信接口 (CI) 、数据库应用服务 (DAS) 、数据存储服务 (SS) 五个功能模块组成。调度、监控软件系统是构建于GPS智能信息平台之上的指挥调度软件系统。

UAS (User Agent Service) 主要提供监控用户的管理功能, 它提供用户登录、用户权限认证、密码修改等功能。同时它将用户对移动单元的指令发送到EGF—派发中心, 并将EGF发送来的GPS数据包转发给相应的用户监控终端。UAS同时认证监控用户对移动单元所做的操作的权限, 只有有权限的操作才会发送给EGF, 否则返回错误。

EGF (Expedite GPS Forward) 是整个GPS智能信息平台的核心, 它实现数据、消息的转发, EGF维护被监控移动的单元列表, 负责管理移动单元的状态, 处理监控端发给移动单元的消息、命令, 转发GPS状态信息, 将相应的命令根据不同的移动单元类型发送到相应的通讯接口 (CI) , 并将所有的命令和GPS状态信息存入数据库。EGF可以与多个通讯接口 (CI) 相连, 将不同的无线通讯方式的GPS移动单元统一在同一个系统中监控管理。

CI (Commumication Interface) 是针对每一种通信方式而实现的接口, 是一个协议转换接口, 一个EGF可以带多个CI, 每一个CI负责一种无线通讯方式的GPS移动单元的通讯:将EGF发送来的命令转换成移动单元识别的命令发送给移动单元, 接收GPS状态信息, 并将它们翻译成EGF接收的统一的消息格式, 发送给EGF。实现GPRS和CDMA1x通信方式之间的无缝连接、平滑过渡。

DAS (DataBase Application Service) 接收用户的查询, 并返回查询结果, DAS实现的查询有用户名、密码认证、用户对GPS移动单元操作权限的认证、用户密码修改。

SS (Storage Service) 接收EGF发来的命令及GPS状态信息的数据包, 并将它们存入数据库, 以备计费系统或轨迹查询。

通过调度监控管理软件, 指挥中心 (或移动指挥中心) 可直接与消防车辆随时进行文字的双向沟通, 及时下达和接收指令, 如时间、地点、行车路线、调集车辆、接警情况, 指挥中心下发信息时可选择一个或多个发送目标。消防车辆可及时反馈现场情况到指挥中心, 并反馈到对应的支队中心和现场移动指挥中心。消防车辆可按设定参数向指挥中心上传一次位置数据。移动指挥中心、灭火现场终端可向指挥中心实时查询处置预案、灾害特性及处理对策等各类信息。事先定制常用的消息模板 (该消息模板可进行分类) 保存到本地库中。

2.3 车辆的监控管理

准确显示目标当前位置和轨迹;及时显示车辆状态信息:提醒监控人员关注重要目标;动态查询车辆状态、车辆有关信息;道路匹配:使目标在道路上行驶更加精确;移动目标的配置:便于车辆的远程控制管理;支持多窗口、多目标监视:便于同时监控多组目标和全局控制与调度;支持定长、定时、定次等形式呼叫:用户可根据不同目的进行相应呼叫;车辆报警声音提示、文字提示、历史查询、数据打印;目标有绝对和相对两种运动方式:适应不同的观察习惯;轨迹回放:便于研究历史事件;目标显示图标选择;目标名称显示位置控制;自动换图:便于在同一窗口监控位于不同位置的车辆;发布中文短消息。

2.4 消防信息查询

客户所关心的各种信息可以形象、方便、快捷的在电子地图上看到;客户对车载终端的呼叫和控制指令也可以形象、方便、快捷的发送出去。

基于GIS的消防信息数据库, 对地面上的街道、建 (构) 筑物逐一定位, 标有街道名称、门牌号码;建筑物位置、结构、面积、使用性质、消防设施、储存危险品及扑救措施;单位的地址、电话、生产性质、建筑布局、消防组织、重点单位预案、内部消防水源;自然水源的布局、储量, 公共消火栓的接口口径、压力、地下管网形状及供水能力;城市消防站分布, 公安、专职消防力量的布局、辖区划分;城市化学危险品的生产、储运及灭火剂的储量等。使用简捷, 形式直观。

单位属性查询依据为:单位名称、单位地址、电话等;居民小区属性查询依据为:小区名称、地址门牌等;街道属性查询依据为:路名、门牌等;灭火救援作战预案属性查询依据为:单位名称、类别等;可以输入距离, 查询火场周围一定范围内的易燃、易爆物分布情况, 查询火场周围一定范围内消防水源的分布情况及相关信息。同时用户可以在地图上用点选、矩形选、圆形选、多变形选等方式构造选择集, 查询地物。

2.5 车载卫星导航设备

是安装在车辆上用于卫星定位导航、通信以及提供其它辅助功能的设备。车载指挥终端由加固型电脑、GPRS通信模块或CDMA1X模块、GPS接收机等构成。根据设定的目的地, 自动标出最佳行车路线, 引导车辆行进, 并随时显示当前位置、速度、方向、各车状态。现场指挥车终端能监控本现场调集的车辆位置和行进途中、出水、供水、停水、到达指定位置。

2.6 移动无线多媒体信息传输

由移动多媒体传输车载设备、单兵背负设备为主要传输设备, 结合现场图像采集设备、中心站图像监控设备、语音通讯设备、网络交换设备、微波或光纤传输设备、通信指挥车辆等各种设备组成一个完整的移动无线多媒体信息传输系统。

在市区选取若干中心点, 在中心点及城市指挥中心建设车载中心站, 通信指挥车配置车载远端站和单兵背负系统。指挥中心和固定中心站使用微波频点f1与通信指挥车连接, 单兵背负远端站通过微波频点f2与通信指挥车连接, 频点f1/f2在320MHz～340MHz频率范围内可选, 此频段为公安系统移动视频传输专用频段, 绕射能力强, 可在非视距环境下工作, 采用多径接收技术, 使多种路径下的信号叠加, 增强信号强度, 可实现双向视频、语音、数据传输, 双向传输峰值带宽达到2Mbps。网络拓扑结构如图2所示。

单兵背负系统完成灾害现场多媒体信息到通信指挥车的传输, 再由车载远端站将信息传输到中心站和指挥中心, 指挥中心和各中心站之间通过5.8G微波传输网或光纤实现互联。城市环境下, 单个中心站的覆盖范围可达15km, 个人背负式终端到指挥车的通信距离最高可到5km, 有效覆盖率达95%, 建设相应数量中心站, 便可实现指挥中心对城市监控的无缝覆盖。

3 系统应用中注意事项

(1) 地理信息系统需支持多种坐标系的精确输出, 如直角坐标, 经纬度坐标, 54坐标, 80坐标, WGS84坐标等。显示具有多级别 (即有多种最小单位) 的坐标尺, 多比例地图的互补显示, 并能自动匹配最佳级别, 以达到最佳显示效果。

(2) 车载设备具有抗震、耐热、防水等功能, 采用12V或24V直流供电 (加装适配器) , 配有汽车电源接插件, 必要时要增加专用电源, 防止长时间GPS开机造成车辆亏电, 影响车辆启动。

(3) 采用GPS定位和手机定位相结合的模式, 以GPS为主, 手机定位补充, 克服GPS接收机在建筑物内有时收不到信息的现象。

(4) 由于GPRS/CDMA1x服务中心与移动终端之间速率最大为114kb/s 或115.2kbp/s, 相对较低, 数据量大的信息易采用本地查询, 保证移动单元和监控中心之间指挥定位信息交换高速、稳定的进行, 如给定起点和目的地终端自主导航等。必须保证1分钟内至少能够更新100辆消防车轨迹点一次。

(5) 指挥中心 (或移动指挥中心) 可直接与消防车载终端进行数据交换, 进行双向沟通, 避免同一信息数据的二次人工转换输入, 减少战斗员的操作。

(6) 系统的建设要遵循先进性、可靠性、扩展性、多样性、保密性的原则。

摘要：建设基于地理信息服务的消防移动通信调度指挥体系, 119指挥中心接到灾情报警后, 启动移动通信指挥工作流, 驱动和监控整个指挥控制进程。系统采用星型拓扑结构, 主要有通信与数据传输、GPS信息平台、消防车辆监控管理、无线移动图像监控传输、消防信息查询、车载卫星定位导航终端等几个部分。应用中要注意地理坐标、环境条件、使用方便等事项。

关键词：移动通信,指挥,系统,应用

参考文献

[1]纪越峰等.现代通信技术.北京邮电大学出版社.2002年3月.

[2]陈芳烈, 章燕翼.现代电信百科.浙江科学技术出版社.2001年10月.

浅谈人防机动指挥通信系统 篇8

近年来, 各地人防部门本着以"稳定为基础, 以实用为前提, 以科技含量为依据, 建用并重"的建设原则, 陆续投入大量的人力、物力和财力, 逐步建成了一套完整的通信信息化网络系统, 集地上、地下、机动三位一体的指挥所正在完善之中。其中机动指挥通信系统以其机动快速反应能力、通信手段灵活多样等特点, 在参与防空防灾演练和城市应急救援过程中, 展现出了不可比拟的优势。

人防机动指挥通信系统是一种机动与固定相结合, 靠前指挥与集中决策相结合, 实时视频会议与网络文电传输相结合, 集诸多功能为一体的应急指挥通信系统。应具备以下基本功能:

(1) 有无线相结合, 通信手段多样性, 能在移动环境下与指挥中心进行可靠的双向数据、语音及图像通信。

(2) 操作简便, 易于维护, 具备一定的自动化、智能化功能。

(3) 既能与公用电信网互联互通, 也能与全省人防指挥自动化信息系统、国防通信网、军队指挥自动化网互联互通, 确保平时与战时指挥通信网络的畅通。

2008年的5.12汶川大地震, 使国家和人民群众的生命财产蒙受了巨大损失。在当地的有无线通信网和供电大面积瘫痪的情况下, 利用传统的通信方式汇报灾情已成为奢望, 无法及时了解灾情, 救援工作就难以开展, 时间就是生命, 受灾群众的处境牵挂着每一个华夏儿女的心。利用人防机动指挥车搭载的指挥通信平台, 通过其完善可靠的无线短波电台系统、微波通信系统、卫星通信系统和发供电系统, 既可以将受灾前线的信息实时传回救灾指挥部, 又可以借助此平台对前线的抢险救灾工作进行指挥调度, 完全有能力担负抢险救灾指挥通信平台保障工作。

我市人防办立足于两防一体化的发展方针, 紧紧抓住人防战备建设, 有效整合人防战备资源, 构建完整有效的应急指挥系统。实现建为看到建为用的转变, 真正做到战时应战、平时应急, 把指挥通信建设摆在优先发展位置, 加大力度, 重点投入, 使我市人防指挥通信建设走在全省的最前列。于2009年配备了北京赛迪时代应急通信指挥车, 与地面指挥中心可以做到信息的互联互通, 完善了我市的人防指挥通信网络。车内设指挥席位, 拥有图像采集、大屏幕显示、集中控制、调度指挥等多个子系统, 同时配置有短波、超短波、VSAT卫星、海事卫星、微波图传等多种通信设备, 可与地面指挥中心实现现场视频、图像、声音的突发传输。通过多次参加国家防办、省防办组织的人防应急演练及军区组织的军事拉练行动, 在实际应用中既检验了设备性能, 又发现了存在的问题, 同时锻炼和培养了自己的技术人才队伍, 积累了丰富的操作经验, 为以后的各项行动奠定了良好的基础。

当然我们的机动指挥通信系统在建设和运行的过程中也存在诸多问题, 主要体现在以下几个方面。

1.设备更新换代缓慢。我国的应急指挥通信尚处于发展阶段, 尚且没有统一的规范和标准, 导致一些固定用设备用在移动的环境下, 不能充分发挥其性能。相关部门应加大研发力度, 提高创新水平, 不断对产品进行更新换代, 提高产品的综合性能, 才能满足不同环境、不同领域的要求。同时作为使用部门, 在使用过程中加强与设备供应商的沟通, 及时反馈存在的问题, 这样才能使我们的应急机动通信系统更加趋于完善。

2.专业人才力量不足。由于多种原因, 人防通信队伍年龄偏大、知识陈旧、专业人员匮乏是个突出的问题, 缺少建设、运用、维护、管理方面的复合型人才。遇到实际问题时, 只能咨询设备供应商或请他们亲自处理, 不仅增加了成本, 耽误了时间, 还会养成依赖性。应当加强人才的培养, 适当吸收大中专院校、科研院所的年轻力量, 培养适合人防的"决策型"、"复合型"、"骨干型"人才, 提高人防通信专业队伍的综合专业素质, 建立完备的人才培训机制。

3.与兄弟单位协调不够, 难以发挥出战斗。由于与其他应急部门缺乏统一的标准, 无法与城市应急救援中心形成良好的匹配。要依托人防职能的转变, 积极争取把人防部门列入本级政府应急管理工作的成员中, 赋予人防担负或参与预防处置公共突发事件的职能, 为政府应急管理提供指挥平台。依托电信运营商等公共服务平台, 借助公安、电力、消防等单位的内部集群系统, 积极协作, 平时服务于抢险救灾, 战时用于人民防空通信, 打造高效畅通的人防应急通信信息化平台。

成都移动承建市应急指挥通信系统 篇9

本刊讯5月7日下午，成都市政府举行2009年第十九次专题新闻发布会，向新闻媒体通报了由中国移动独家承建的成都市应急指挥通信系统建设情况，邀请中国移动成都分公司、成都市信息办等单位参加。据了解，通过新闻发布会，成都移动向社会展示了优秀企业公民和移动信息专家的良好形象。

成都分公司主动参与应急指挥通信系统的建设，使得企业公民责任形象得到充分展示。在新闻发布会上，成都分公司就参与系统建设的目的、意义作了充分说明，表示此次投标成都市应急移动通信系统唯一目的，就是承担企业公民的责任，回馈社会、服务社会，用信息化提升城市管理水平和应急调度能力。并庄严向社会承诺该系统运营不作为商业盈利项目，将本着“不计成本、不计收益、不计利润”原则建设好、维护好和运营好，不辜负政府和人民的期望。

成都移动中标应急指挥通信系统，展示了中国移动的技术优势，凸显了全面服务信息化建设的能力和决心。此次应急指挥通信系统建设项目，市政府向社会公开招标，经过激烈竞争，成都分公司最后中标。新闻发布会上，成都移动就工程建设和运营维护作了通报，表示将依托强大的现有移动网络资源，优秀的移动信息专家团队，丰富的移动网络建设经验，“多、快、好、省”的全面服务成都应急通信；为帮助政府提升抵御自然灾害和应对突发事件的处理能力和指挥水平，最大限度地避免和减少人民群众的生命和财产损失，做出最大的努力。

消防通信指挥系统防浪涌保护探讨 篇10

关键词：消防通信,雷击,等电位,SPD,接地

1、引言

消防通信指挥系统采用了高性能的现代通信设备, 主要由计算机网络、有线通信和无线通信等设备组成。这些通信设备高度的集成化、微型化、高速化, 设备的电压越来越低, 其对耐过压、耐过流和抗雷电电磁脉冲的能力提出了更高的要求, 特别是对雷电电磁脉冲的防护更为重要。综合消防通信指挥系统的设备特点, 笔者提出了消防通信设备综合防雷的主要措施。

2、雷电侵害通信系统的途径及其规律

雷电主要有三种, 即“直击雷”、“感应雷”和“传导雷”。雷电侵害通信系统有两种方式:一是带电的云层与大地上某一点之间发生猛烈的放电, 即使通信系统遭受直击雷侵袭;二是由雷电电流产生的强大感应电磁场经导体电磁耦合产生的过电压、过电流, 通过电力线路、通信线路等侵入通信系统, 从而造成网络系统设备的大面积损坏。后者是通信系统的计算机和网络通信设备被损坏的主要原因。

雷击电磁脉冲造成的损坏具有以下规律: (1) 雷击电磁干扰导体电磁耦合产生过电压、过电流在机房之外几十米至几公里的线路就可发生, 并通过线路侵入到通信网络。 (2) 不加屏蔽或简单屏蔽网络线路多次遭雷电过电压的侵入。屏蔽效果很好的导线, 雷击发生率极低。例如, 5k A雷电流流入地网, 在其附近 (5~10m) 的无屏蔽电缆上将感应出5~7.5 kV的高压, 而有金属护套并两端良好接地的电缆, 则感应过电压将降为250-750V。 (3) 受损的元件大多为与外线连接的主机、网络交换机、调制解调器接口和无线固定台, 越过接口被击穿的元件很少, 可见雷电感应过电压波侵入途径是通过与外部联系的信号线和电源线等线路, 而接口应为保护重点。

3、消防通信系统防雷主要的应对措施

3.1 完善的接地系统

接地是防雷体系中最基本也是最有设的措施。按照“接地”作用的不同, 将“接地”分成“工作接地”、“保护接地”利“防雷接地”等形式。消防通信指挥中心的通信设备必须具备“工作接地”, 它为整个系统提供标准参考电位, 有了这个参考电位, 系统才能正常工作;通信系统由两路强电电源供电, 需将所有设备外壳接“保护接地”, 以保护人身安全;无线通信系统室外架有天线, 还需要系统在合理位置接“防雷接地”, 以防止雷高压串入系统中。将三者合并接在一起, 形成一个联合接地系统。联合接地系统消除了不同接地点可能能存往的电位差, 在发生雷击时, 可以较好地抑制不同接地点之间发生的放电现象, 使设备、地板的接地更加可靠, 有效地保证了设备和人身安全

在实际布线过程中, 采用类似“分散接地”的布线方式, 即工作地线和保护地线都从地线排上引出, 两种地线不直接就近相连, 其优点是当雷电电流流过接地网时, 雷电流只纵向流动, 即使存在接触不良的接点, 也不会造成横向干扰。接地线的要求是粗、短、直, 要兼顾到泄放设备短路电流和泄放雷电流的能力。接地线的截面积应根据设备最大故障电流值和接地阻抗决定, 推荐用35~95mm2的多股铜线, 而泄放雷电流只需大于16mm的铜线即可。接地电阻则是衡量接地有效的一个重要指标, 部标对综合机房的接地电阻阻值作了具体规定, 其阻值不宜大于1欧。

3.2 合理的综合布线

消防通信机房的布线是一项专业性很强的工作, 其布线方案在设计阶段时就应该考虑到雷电安全问题。布线工作包括消防程控调度交换机的中继线、光缆、调度专线、计算机网线、内线、电力供电线、室内接地线等。

传输网络在室外是采用架空和埋地两种方式。其中对架空线缆应把通信线路和电缆在入大楼前埋地, 而埋地一般是金属铠装缆直接埋地, 非金属屏蔽电缆穿金属管埋地。从避雷角度来讲, 在有条件的情况下入室电缆应选择埋地方式。

传输网络在室内布线应该通过专用的信号电缆槽布线, 避免沿大楼结构柱或紧贴外墙敷设:强弱电电缆不宜同槽同楷敷设, 以减小干扰。否则, 电源线遭雷时或感应雷电电脉冲时, 会在信号线上也感应出一个电磁脉冲, 沿信号线传至设备, 致使设备遭雷击破坏。

3.3 安装可靠的电涌保护器 (SPD)

3.3.1 供电线路的SPD防护

消防通信系统中心机房通信供电一般采用从配电房引出的两路专线供电, 进入机房后设置了专用配电柜。配电柜内安装自动切换开关供机房内U P S用电。电源SPD可根据实际情况按二级或三级保护的要求进行设计。如三级保护:第一级在配电房安装每相通流量为50kA的10/350 S波形SPD, 第二级在机房专用配电柜输入总线上安装每相通流量为60kA的8/20 s波形的SPD, 第三级在UPS输入端供电端安装每相通流量为20kA的8/20 S波形的S P D。

3.3.2 信号线路的SPD防护

(1) 对于进入中心机房内的所有电话外线, 应在配线架上安装一个级初保护避雷器。光缆不需加装SPD, 但光缆的金属外皮、金属加强筋应在进入光端机前可靠接地。

(2) SDSL、×.25、DDN和ISDN等专线, 应在进入调制解调器前串接电话专线SPD, 作为二级保护。

(3) 消防通信计算机网络系统的服务器、网络交换机和路由器等设备, 除线路的传输过程中应做好屏蔽与接地措施外, 应在网络接口处安装信号SPD。

(4) 选择安装信号SPD时, 必须了解网络的拓扑结构、网络的传输速率和选用的传输介质等内容。

3.3.3 关于SPD的安装

在选取可靠SPD设备基础上要特别重视安装工程的质量。许多国内外知名的防雷产品安装上去后, 设备仍然遭雷击, 这主要是因为安装SPD时的线路敷设不合理或者是接线太长。国家标准要求接至等电位联结板的接地导线要短而直, 长度一般不应大于0.5m。同时, 为避免不必要的感应回路, SPD与被保护设备之间应采用无回路或小回路方式安装, 输入、输出线严格分开敷设。

4、结束语