应急监测通信系统

关键词： 布线 方法 应用 监测

应急监测通信系统（精选十篇）

应急监测通信系统 篇1

传统的、常规的监测和通信系统几乎都需要一定的基础设施, 并且多采用有线或人工的方法利用传感器对被监测参数进行测量, 然后通过网络发送到控制中心来实现监测, 这类方法需要大量的布线, 在大范围应用时, 成本较高且在危险区域很难应用。例如, 汶川地震发生后所有通信设施中断, 后期只能依靠人力对余震、山体滑坡、唐家山堰塞湖等进行监测, 效率低下且很难获取实时的、足够多的有效数据进行科学分析预测。而无线传感器网络最明显的特点就是自组织、自愈合, 从而使之能够适应复杂多变的环境, 在恶劣环境下监测感兴趣的物理变量。同时, 无线传感器网络也是一种无需大量布线、采用无线网络进行信息传输的新技术。因此, 如果汶川地震等重大自然灾害发生时, 在灾区部署无线传感器网络完成应急监测、通信就能够有效解决现有监测和通信系统的不足[1]。

1系统总体设计

基于无线传感器网络的应急监测、通信系统是一个复杂的系统, 涉及传感数据的采集、对数据的计算和分析及数据的显示, 实现对余震、山体滑坡灾区生活必需品安全、人员和建筑物健康等方面的监测和预警。

1.1系统需求分析

应急监测、通信系统开发前, 综合分析了灾区的应用特点, 利用有利条件, 回避不利因素。基于无线传感器网络的应急监测、通信系统它与其它现有的常见监测和通信系统相比, 具有以下几个明显特点[2]:

1) 基于无线传感器网络的应急监测、通信系统是一个复杂网络, 具有网络所特有的信息广泛性和共享性等特点。

2) 通过无线传感器网络监测可以把大量的、不同区域和类型的感知数据存储和有效分析。

3) 在灾难发生时, 当随身带有传感器节点的人因为某种紧急情况而被困或失去逃生能力。通过利用无线传感器网络的定位技术, 则可以确定遇险人员的位置, 从而使受害人员能够在第一时间被发现, 为进行有效的抢救赢得时间, 把人员所受的危害减少到最低程度。因而, 定位技术被认为是该系统核心技术之一。

1.2系统构架

综合分析上述应用特点, 借鉴国外研究经验, 设计的应急监测、通信系统总体结构如图1所示该系统由无线传感器监测、通信网络和远程数据处理中心两大部分组成。无线传感器监测、通信网络由分布在受灾地区不同重要监测目标的众多传感器节点组成, 实时采集灾区水源、土壤、山体、建筑物以及人员的多种参数, 并根据Zigbee无线通信协议组建大的自组织网络, 所有传感器节点采集的数据最终路由到网关节点, 由网关节点将全部数据通过GPRS、地面通信基站、卫星地面站和无线互联网等方式转发到远程数据中心。远程数据中心负责数据的接收、存储和分析。数据分析是将采集的数据通过建立的模型进行分析, 对灾区各重要目标当前的安全状态进行评估以及对可能会出现的危险进行预警。原始数据以及分析后的数据等信息存放在服务器的数据库中, 对于关键信息可以通过广播进行播报。

定位技术作为该应急监测、通信系统最重要的核心支撑技术, 节点自身的正确定位是提供监测事件位置信息的前提, 也是提供其它位置信息服务的前提[3]。例如:根据监测情况确定投放物资地点后, 利用传感器节点或锚点对投放飞机进行导航服务。因此, 为了在该系统中实现节点的自定位, 文中也采用了一种利用TOA测距的多重覆盖节点自定位算法[4]。

2多重覆盖定位算法

2.1算法描述

由于无线传感网络基于TOA测距的定位时, 对环境的要求较高, 所以提出一种改进算法, 提高算法的定位性能[5,6]。设LH为所有锚节点的集合, 则多重覆盖定位算法可描述如下:

第一步:计算锚节点A到其它锚节点i, i∈LH和未知节点S的TOA值分别为TOAi和TOAS;

第二步:划分LH为两个部分LHA1和LHA2。LHA1中元素B满足TOAAS<TOAAB;LHA2元素C满足TOAAC<TOAAS;

第三步:选出LHA1集合中最小的元素TOAAB_min, 算出对应的距离dAB_min;选出LHA2集合中最大的元素dAC_max, 算出对应的距离dAC_max。用dAC_max作为大圆半径, dAB_min作为小圆半径作环。

第四步:选择另一锚节点作为中心, 重复一至三步, 并将重复覆盖区域的质心作为未知节点的位置。

2.2试验结果与性能分析

对多重覆盖定位算法的定位精度进行仿真。假定应急监测、通讯系统中某一小的无线传感器监测网络的部署区域为100 m×100 m, 锚节点和未知接点的通信距离为70 m, 为了减小误差, 需多次运行程序求解平均值[6,7]。设误差为

$e=\sqrt{(x{}_e-x){}^2+(y{}_e-y){}^2}$ (1)

(1) 式中, (xe, ye) 和 (x, y) 分别表示节点的估算位置和实际位置。仿真结果如图2—图4所示。由于TOA测量信号时间过程中, 受装置或多径影响测距误差一定存在。因而, 必须要分析测距误差对该定位算法定位精度的影响。图2表明了误差分别为0%～25%之间时, 定位误差受到的影响。由图2可以发现, 随着测量误差的增大, 定位误差也不断增大, 但是误差始终在较小范围内。因而可以认为该算法受测距误差的影响较小。

图3对比了该算法与其它经典定位算法性能结果表明相同条件下, 该算法的定位误差明显优于质心、APIT和凸规划算法。因而在定位精度方面，该算法具有明显优势。

能耗作为无线传感器网络最重要的指标之一, 设计各种算法或协议必须要考虑。其中, 通信所消耗的能量对于传感器节点而言是最主要部分。因而, 图4分析了该算法与其它经典算法在通信量上的性能。结果表明, 该算法虽然相对于质心、APIT这两种经典的分布式定位算法需要更多的通信量, 但是相对于凸规划等集中式定位算法, 该算法需要的通信量还是非常低的。因而, 可以认为该算法在能耗上也具有一定的优势。

3结论

本文基于无线传感器网络提出了一种适于在发生重大自然灾害时使用的应急监测、通信系统, 对该系统的主要特点和系统结构进行了说明。并针对该系统最重要的核心支撑技术之一, 即传感器节点的定位问题, 在传统RSSI算法上进行了改进, 提出一种适于该应急监测、通信系统的定位算法。该定位算法减少了由于测距所带来的误差, 并通过多个对比仿真对其优越性加以说明。但是, 这种算法仍然存在着不足, 即无线传感器监测、通信网络与卫星、移动通信网络等其它传输系统进行无缝接入, 怎样从大量感知数据中及时和有效地获得重要信息等问题。因此, 基于无线传感器网络的应急监测、通信系统还需要在这些问题上进行深入研究。

参考文献

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[2]陈永红, 张大发, 江玮, 等.无线传感器网络在核电站人员辐射剂量监测中的应用研究.核科学与工程, 2007; (4) :355—358

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[6]唐弢, 郭庆, 彭保.一种基于优化TDOA的无线传感网络定位算法.计算机工程与应用, 2008; (25) :98—99

通信应急系统的方案范文 篇2

一、背景

应急通信是为应对自然或人为突发性紧急情况，综合利用各种通信资源，为保障紧急救援和必要通信而提供的一种快速响应的特殊通信机制。在各种自然灾害和突发事件对电力设施产生破坏时，当正常通信不能保障时，为了能可靠有效地进行应急通信，指挥抢救任务，组建一套车载通信系统是保障我们电力抢修效率的重要保障。

根据我单位工作性质及实际情况，我们要能在佛山基本实现可靠的语音通信，要求能覆盖半径100KM，在现有的技术条件之下，经过筛选采用短波车载通信电台来实现上述要求。

二、通信应急系统解决方案

1、图示：

现场工作人员（单兵携带式短波电台）抢修现场（分指挥车）应急指挥中心

2、基本配置要求：

（1）应急抢修车（2）短波通信电台

（3）单兵背负式短波通信电台（4）相应规格天线

3、备选的电台型号：（1）柯顿NGT SR短波自适应电台参考价格：45000/台

理论通信距离：3000KM

主要特点：

新型手持台：这种便携式手持台能以一种方便与连贯的方式进入编程和过程调用。它提供先进的人机界面，更高效的操作和更简易的网络管理。该手持台支持从传

统的简便话音操作，到具有自带CALM的复杂呼叫过程在内的各种需求。用户可以按照自己的需求把信道，功能和地址等信息编进机器里去。进入这些功能只需通过一系列热键。

内置的地址本能够贮存多达10个地址，并能很容易地通过菜单调用。这种便携式手持台能够安装在易见的任何地方，提供全面的信息显示。紧急选呼：NGT SR电台具有一种独特的紧急情况呼叫装置。求救信号能够自动地发送到选定的站址。

多信道：NGT SR电台具有400个信道的能力。

简易安装：在各个方面NGT SR电台都被设计成很容易安装，无论是在固定的还是在移动的环境中。设备很小，能够安装在便利的任何地方。

智能化监控：当电台处于静噪状态时，各种信道都能被监视到。任何被扫描到的信道，呼叫就可以被收到测试与保护所有的Codan电台都被全面地保护，以免诸如天线损坏、电压过压、反向极化等带来的系统失效，而这些故障常常能够损害别的品牌的电台。每一个注册用户都能够得到为期一半年的保修单。

高级功能特性：CODAN自动链路管理CALM/ALE(可选)CODAN 自动链路管理CALM 与现用的FED-STD-1045ALE系统兼容。CALM通过发现最好的可用频道从而使系统性能最佳化。CALM收集一个频道的轮廓，以便电台能选择到最佳频道，即使是刚开始启动或切换上的电台。

新站能够自动地被网络管理系统所识别。CALM根据它所知道的台站类型（固定台或者移动台）优化频道选择。每秒钟可以扫描多至10个频道。

轻松交谈Easitalk：NGT SR采用数字信号处理技术处理接收到的语音信号，以使干扰最小化及减小噪音。Easitalk操作简便，充分的测试表明，它的性能不会因使用者语言不同而受影响。

内置测试BITE：设备内置的测试装置（BITE）是一个能够被用户初始化的进程，它用于测试和报告系统某个方面的性能。

呼叫装置：NGT SR电台能够进行选择性呼叫（selcall）和电话呼叫（Phone call）以及寻呼。所有的入呼叫都具有时间标记，以便精确地识别每个到达的呼叫。电话呼叫Phone call：这种功能使得电台能够发起电话呼叫，这需要通过安装具有电话转接器的基站。

信息呼叫：使用信息呼叫，你不需要外加的计算机，就能发送或接收多达90个字符的文本信息。信息能被加密，成功发送时将得到确认。

选择性呼叫Selcall：选择性呼叫给用户带来巨大的灵活性。操作者能够呼叫单个电台并且只有此电台响应，在等待呼叫时勿需监听。被叫电台将发出信号表明信息已经收到。

GPS（可选）GPS卫星接收机能够连到电台上，以完成下列功能：以经纬度生动地显示你当前的位置。发送位置信息给另一个台站。请求另外一个台站的位置信息。当使用跟踪软件时，这种GPS选项能够提供完备的跟踪系统以加强安全。除此外，还可以使用密码将GPS数据进行扰码，以确保只有经过授的使用者才能够得到这个位置信息。

其它功能：射频增益：可选择性的增益性能使电台在不同的环境下能够进行更好的接收。

计算机控制：NGT SR 能够通过计算机的RS232 接口进行控制。这对寻呼、GPS 跟踪与登记及其它自动应用有帮助。

远程诊断：电台的装置能通过另外的远端站进行测试诸如信号强度，电池电压和功率等参数。射频设备能够自动地发射其性能参数，以使技术人员决定维修和技术支持是否需要。

传真、数据、电子邮件和互联网：传真与其它数据的发送可以通过连接9001HF 传真与数据解调器；完全的数据发送可以通过9002HF 数据调制解调器；要使用电子邮件和互联网，用户必须接入到合适的互联网/电子邮件服务器。

（2）宝丽2050全能数字化电台 参考价格：45000/台

理论通信距离：3000KM

产品简述：

宝丽公司第四代产品2050全能数字化电台，创建了全新的理念，达致当前短波应用技术的顶峰。从结构看，一部2050电台可实现固定、移动、背负各钟用途；从功能看，2050电台涵盖短波陆基、航空、海事所有功能，而且实现了通信功能和状态参数处理的完全软件化；另外2050电台环境特性符合欧洲美国军标，同时也能够提供跳频、加密等军用和安全功能。

功能特性

软件化功能和参数设置完全软件化； 强大的软件平台，广阔的新功能扩展空间； 全能涵盖陆基、航空、海事所有短波通信功能； 用于固定、车载、船载、背负各种台站； 控制头分体线操作，最远250米、无需MODEM； 兼容柯顿等世界主要厂家的信令和系统；

军用级振动、防水、温度等环境特性符合美国军标； 具有跳频、加密等电子对抗功能； 软件化的功能

网络通信功能，FED-STD-1045A/B自适应选件；选呼，市话拨号，GPS跟踪；RS-232接口(编程、控制)；手编短信(类同手机短信)；航空专用信令和航海专用信令选件；军事和安全功能；

跳频选件(无主站，即时同步，隐含码)；通道加密选件(数字化音频跳频)；信道优化功能；背景噪声抑制；动态静噪(静噪电平跟随噪声)；4种可选音频带宽；所有常规短波功能；

扫描、报警、频补、调谐接收；全息信道编程，通信历史记录等

4、单兵背负式短波通信电台

备选型号：2110短波自适应背负电台 参考价格： 理论通信距离：3000KM

主要特点

先进的呼叫及协作功能：2110可兼容柯顿NGT电台的语音呼叫、选择呼叫、GPS系统呼叫、状态呼叫、远程诊断呼叫及信息呼叫等多项呼叫功能。紧急报警呼叫更是可以在发射紧急呼叫时可将GPS位置信息发射出去。

智能的自动链路管理系统（CALM）：柯顿的自动链路管理系统（CALM）包含了FED-STD-1045自适应功能技术，在24小时链路质量分析(LQA）基础上，它可以智能提供优选信道，缩短链路建链时间。除此之外，选配件MIL-STD-188-141B自适应功能技术，更可以提供600个信道及20个工作网络，与军标电台兼容。

精巧快速的内置天线调谐器：2110开机50毫秒即搜索到已存储的100多个调谐频率，天线调谐时间少于2.5秒。

可长时间工作：2110是目前为止耗电量最少的便携电台。120mA的待机电流，可使标配电池的便携电台工作几天，这就意味着用户不再需要备用电池以减轻用户出行重量。

语音加密功能：为了其他安全方面的考虑，2110对传送信息及位置信息也是加密的。可确保语音信息传输安全。

抗震、抗毁性能符合MIL-STD-810F指标：可以在恶劣的坏坏境中工作。防水性能好：2110提供的防水连接头，包括手咪话筒，扬声器，按键以及扩展的数据端口等等。可浸没在1米深的水中而不损坏。

重量轻：2.5公斤，电台和电池外壳采用超轻合金及超性能工程塑料制成。是当今世界上最轻，经过认证的短波便携台之一。

5、天线

柯顿9350短波车载鞭天线 参考价格：15000/根

三、选用短波通信技术的原因

尽管当前新型无线电通信系统不断涌现，短波这一古老和传统的通信方式仍然受到全世界普遍重视，不仅没有被淘太，还在快速发展。其原因主要有三：

1、短波是唯一不受网络枢钮和有源中继体制约的远程通信手段，一但发生战争或灾害，各种通信网络都可能受到破坏，卫星也可能受到攻击。无论哪种通信方式，其抗毁能力和自主通信能力与短波无可相比；

2、在山区、戈壁、海洋等地区，超短波覆盖不到，主要依靠短波；

3、与卫星通信相比，短波通信不用支付话费，运行成本低。

近年来，短波通信技术在世界范围内获得了长足进步。这些技术成果理应被中国这样的短波通信大国所用。用现代化的短波设备改造和充实我国各个重要领域的无线通信网，使之更加先进和有效，满足新时代各项工作的需要，无疑是非常有意义的。

由于电离层最高可反射40MHz的频率，最低可反射1.5MHz的频率。根据这一特性，短波工作频段被确定为1.6MHz-30MHz。

短波的基本传播途径有两个：一个是地波，一个是天波。

如前所述，地波沿地球表面传播，其传播距离取决于地表介质特性。海面介质的电导特性对于电波传播最为有利，短波地波信号可以沿海面传播1000公里左右；陆地表面介质电导特性差，对电波衰耗大，而且不同的陆地表面介质对电波的衰耗程度不一样（潮湿土壤地面衰耗小，干燥沙石地面衰耗大）。短波信号沿地面最多只能传播几十公里。地波传播不需要经常改变工作频率，但要考虑障碍物的阻挡，这与天波传播是不同的。

短波的主要传播途径是天波。短波信号由天线发出后，经电离层反射回地面，又由地面反射回电离层，可以反射多次，因而传播距离很远（几百至上万公里），而且不受地面障碍物阻挡。但天波是很不稳定的。在天波传播过程中，路径衰耗、时间延迟、大气噪声、多径效应、电离层衰落等因素，都会造成信号的弱化和畸变，影响短波通信的效果。

在调幅信号中，使用单边带提高了频谱利用率，减少信道拥挤，并且将发射功率节约了约四分之三，还能减少信道互扰，抗选择性衰落能力强，一部100W单边带电台的实际通话效果，相当于过去1000W以上双边带电台，因此在选择短波电台时我们优先考虑单边带的短波电台。

同时，为了解决短波通信盲区和通信质量的问题，我们要在采购时了解清楚其天线的配搭以及工作频率的选择问题。

短波电台的先进性体现在两个方面：一是电气特性和工艺结构，这方面先进与否决定了性能指标的优劣和设备的可靠性；二是使用功能，具有多种先进功能的电台不仅用途更广泛，而且也说明制造者的科技实力。

电气特性涉及的内容很多，这里只简述三个方面：

1、频率特性。好的电台频率稳定性比差的电台高几倍、几十倍甚至几百倍。频率稳定性高的电台，不但话音清晰，信号等级高，而且是支持高速数传的必要条件。在评价频率稳定性时要注意两点：一是全频段各频点的稳定性要一致；二是要在很宽的温度范围内稳定，不能机器一发热就产生频漂。

2、通道特性。这一特性描述信号在通过高频、中频、低频几个通道后的畸变程度。当进行短波数传时，这一问题非常突出。使用通道特性差的电台，无论怎样改造，数传速率都上不去，原因之一就是高速数据脉冲通过不佳的通道后发生明显畸变，使其难以被识别。

3、干扰和抗干扰特性。这方面的性能在技术说明书上都是以dB（分贝）值表示的，我们统称为dB指标。电台发射方面的dB指标不好，说明你传给对方台的信号不好，而且干扰其它台；电台接收方面的dB指标不好，说明自身容易被别人干扰；二者都是不能容许的。

工艺结构方面，主要看电路集成度和模块化程度。集成度高，可靠性必然高。模块化除了提高设备可靠性外，还使扩展功能和维修十分便利，是当今电台工艺的主流趋势。

再来看使用功能。社会需求的发展和科技的进步，使短波通信日益向多功能化方向发展。像用于半自动优选频率的自适应功能和全自动优选频率的自优化功能，用于计算机和传真机的数据传输功能，用于保密和抗干扰的跳频功能，用于组网通信的数字选呼功能，用于卫星定位的GPS监控功能，用于连接有线网的有线无线转接功能，等等。在具有这些现代化功能的电台面前，那些只能进行简单通话的电台就显得太原始了。目前在国内有一种现象，就是很多单位致力于在一些单功能电台上添加数传、自适应等功能。这固然是由于有大量旧式电台要改造，可能还有造价方面的考虑。但可以肯定这种现象是过渡阶段。正像现在大家都用GSM手机，再也没有人使用土造的手持电话一样，未来的短波领域也势必普及先进的多功能电台。此外，先进优质电台的售价呈下降趋势，也越来越接近我国用户的经济承受能力。

哪些电台先进而且优质，要具体分析，但有一点可以肯定：目前国内常见的多数日本电台，其电性能、可靠性、功能等与欧美和澳大利亚名牌产品不在一个等级上。

附：备选方案

一、在通信中，由于波长问题，微波通信由于其大容量的特性，在应急抢修中，若是需要对现场情况有图像等了解，需要视频资料等情况，那么微波通信手段是必不可少的。但是微波通信在车载应用中传输距离达不到短波的长度，所以我们需要在建立中继台，在车载中继系统中，通信车机动应急指挥平台是快速反应的通信系统与信息系统有机集成的机动应急指挥平台，是后方固定应急指挥平台在事件现场的必要延伸、补充和备份。现场机动应急指挥平台以后方固定应急指挥平台为中心，是可移动的分指挥中心，负责现场内的通信与指挥调度，并与后方的固定应急指挥平台保持实时通信和信息交互。现场机动应急指挥平台之间互为节点，实现上下贯通、左右衔接、互联互通、信息共享、互有侧重、互为支撑、安全畅通。

机动应急指挥平台主要有以下特点：

1、机动灵活、稳定可靠，适于多种恶劣环境下的现场指挥。

2、即可作为现场独立的指挥枢纽，又可作为一个前端通信节点。

3、组网快捷，通信手段多样。

4、具备良好的扩展能力与兼容性，可根据不同事件改装和集成。机动应急指挥平台解决方案

机动应急指挥平台包括应急通信车和应急指挥车，两者即可独立执行任务，快速建立现场指挥部，也可联动工作，满足处理重大事件时综合指挥调度需求。

通常以越野、SUV、皮卡和小型商务车为载体，配备中转台/集群微型基站、部署DS-6801+VS-5700单兵，互联互通集成箱和其它便携野外装备，实现应急现场与指挥中心的音视频通信和应急现场互联互通，车内配置头枕屏和遮阳屏显示器，实现图像的实时显示，供电系统采用取力式发电机，保证系统在行车和驻车时不间断供电。

通常以大型面包车、方舱等为载体，车内配置多媒体系统和视频会议系统，单站集群通信系统，VS-5700单兵+无线图传接收机/发射机，3G设备，动中通卫星设备，救援系统终端，实现应急现场与指挥中心的音视频通信，供电系统采用大功率发电机并配合UPS及外接市电，保证系统的正常供电。

铁路应急通信系统研究 篇3

关键词：铁路工程；应急通信系统；结构设计；交通运输；铁路运营 文献标识码：A

中图分类号：U284 文章编号：1009-2374（2015）17-0103-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.17.052

铁路应急通信系统作为国家经济建设的重要基础设施及大众化交通工具，铁路与其他交通相比，其优势主要体现在运能大、成本低、占地少、节能环保、安全性良好等。作为一个庞大的运输系统，铁路工程是国民经济发展的重要组成部分，承担着我国1/2以上的旅客及3/4的货物运输，与我国经济系统中的所有行业有着密切的联系。铁路应急通信系统作为铁路工程管理的重要组成部分，在降低事故发生率中具有至关重要的作用，为此，相关部门必须建立与完善应急通信系统，才能确保铁路运营的安全性及稳定性。

1 铁路应急通信系统的现状

相比其他交通方式，铁路工程具有较长的应急通信历史，如有线通信方式是20世纪80年代以前的应急通信方式，90年代后期，为对记录电话接通慢问题进行有效处理，在全路铁路部门开通了“117”立接制事故救援台，主要通过铁路自动电话交换网与人工电话交换网构成“117”立接制事故救援台。为进一步对铁路应急通信系统加以完善，重庆铁路局和路外工厂合作又进行了“铁路抢险2路载波机”的开发。随着计算机技术发展速度的不断提升，1993年开通的静止图像传输系统选用的技术已经较为滞后，为此，北京中铁全路无线技术中心开发了基于Windows98/2000/NT4操作系统的铁路静止图像传输系统，并在2001年全面更新了全路范围内的原静止图像传输系统。这个系统通过相关软件的应用，可以进行图像压缩机解压，分辨率为576×704，在电话线上其传输速率为28.8～33.6kbit/s，图像更新率为2～20秒/幅。

随着我国铁路事业发展速度的不断提升，静态图像的局限性已经被逐渐打破，目前已经能对现场图像进行实时传输，为各级应急中心对现场情况的全面实时掌握提供了便利，并能对救援方案及时进行调整，同时确保行车秩序的迅速恢复，达到经济损失降低及社会影响减少的目的。

随着经济全球化的不断深入，我国铁路应急通信系统的逐渐完善，如有线、无线、卫星等多种接入方式的应用，实现了多路语音、数据、动图实时传送的专用接入设备的应用。

2 铁路应急通信系统的结构设计

2.1 系统结构

主干网及基层网是铁路数据通信网构成的主要组成部分。主干网是铁道部和铁路局、铁路局和调度区间的通信网络，其主要是网状结构与分层树形，这种结构对点到点通信十分方便，并有利于迂回路由的附加。调度区间到车站与车站间的通讯由基层网负责，其结构以星型为主。主干网因其具有较大的通信容量，因此距离较长，通常选用光缆作为通信介质。基层网因其具有较高的线路改造投资额，目前还选用光缆与同轴电缆混合传输的方式，网络结构与传输介质对接入通信设备的性能及访问权限起到决定作用，由此可见，这些都是应急抢险通信系统规划的前提条件。

2.2 设备模块化设计

对于铁路应急通信系统而言，其设计标准应严格遵循铁路现场的具体情况及铁路通信网络机柜的专用性进行确定。满足相关标准规范后，低耦合度各个模块应按照功能需求进行划分，如由三类设备组成通信网，这类设备具有不同的接口，其功能也具有较大的差异性，在硬件底层分析中，将发现大多数设计开发具有冗余性，如处理器与其基本外围控制器、存储器等。为节约成本及缩短开发时间，应在设计前期对先实现基本模块再进行面向独立设备附加功能模块的追加，这种方式可以达到事半功倍的效果。

3 铁路应急通信系统相关技术的分析

3.1 无线接入方式

选用基于400M、5.8G等宽带数传设备方式接入，通过现场与传输节点的一对数传电台进行配套使用，事故现场与中转站2M之间的通信链路以无线方式进行搭建。在有线传输条件缺乏的场合主要应用无线接入方式，防止现场应用需要进行较长有线线缆的架设，具有较为灵活的应用方式，如按照工作方式及应用环境可以进行人到车、车到车及车到指挥中心等多种分类。宽带数传设备方式提供的有效接入范围一般为2～3千米以上，但这种接入方式具有较高的现场地理环境要求，并要求中间是无障碍的可视距离。

3.2 卫星接入方式

救援人员将现场便携式卫星设备配套应急指挥中心侧的卫星地面站使用，进行现场与指挥中心之间宽带通信链路的搭建，进而实现事故现场动图、静图及多路话音的上传。由室内单元、室外单元及小口径天线组成便携式卫星设备。确保其最重设备在25kg以下，这样才能为运输与携带提供方便。

3.3 光纤接入方式

工作人员选用现场综合接入设备，通过光纤加光Modem的连接方式将话音、图像及数据等信息，向车站或区间接入点2M通道进行传送，随后利用专用通道接入路局应急中心系统。选用光纤接入技术作为光纤接入方式，具有良好的传输容量及质量，一般情况下其接入距离高达十几千米，但从应急现场到车站接入点之间需要进行光纤的临时布放，光纤布放越长则需要的时间就越久，这是光纤接入方式的一大弊端，不利于应急抢险。

3.4 电缆接入方式

在铁路应急通信与工务施工远程指导中常用电缆接入方式。相隔1.5千米铁路沿线应设置一个区间通话柱，利用区间电缆向两端车站机械室接入，基本上车站已经全部覆盖接入网设备，也就是已经有了宽带传输条件，由此可见，事故发生地到车站宽带传输条件的提供是有线接入方式的重点内容。铁路应急通信系统的XDSL单元实现基于区间通话柱的1对或2对双绞线的有线2M接入，传输距离在10千米左右，可以对铁路沿线20千米区间的要求进行满足。

4 结语

综上所述，随着国民经济发展速度的不断提升，在铁路工程管理中，应急通信系统作为其管理的重点内容。将其应用到铁路工程管理及运营中，不仅可以提高工程质量，还可以提高列车通行的安全性，并为铁路工程经济效益与社会效益的实现提供了可靠的保障。

参考文献

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[4] 谢辉.铁路应急通信无线图像传输系统的研究与实现[J].铁道通信信号，2010，（12）.

[5] 冯博，郑斐，王丽娜.铁路应急通信无线传输系统中基于软件无线电的无线中继设计[J].石家庄铁路职业技术学院学报，2010，（1）.

[6] 高悦飞，闫雍勃，张瑞霞.基于H.264/AVC铁路应急通信系统UMHexagonS运动估计算法的研究与改进

[J].信息通信，2014，（10）.

应急监测通信系统 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.

通信系统应急预案及故障处理措施 篇5

为了高效、有序地处理酒泉泓坤东洞滩光伏电站生产调度通信系1.1 统故障突发事件，避免或最大程度地减轻生产调度通信系统故障造成的损失，保障员工生命和企业财产安全，维护社会稳定。

1.2 编制依据

《电力系统通信管理规程》

《电力企业现场处置方案编制导则》

1.3 适用范围

适用于酒泉泓坤东洞滩光伏电站生产调度通信系统故障突发事件的现场处理工作。为现场预案。事件特征

生产调度通信系统故障包含系统调度通信系统故障、厂内生产调度通信系统故障、光传输设备及光纤线路故障。可能造成厂内生产调度电话中断以及与省调、地调通信中断——包括系统调度通道、远动数据网通道、电能计量通道、调度生产信息网通道等故障。

引发故障原因分为以下几种情况：

2.1 发生自然灾害（如地震、洪水、雷击等）。

2.2 调度通信机房的主要设备、线路或供电系统出现严重故障。2.3 调度通信机房发生火灾。3 应急组织及职责

3.2 职责

3.2.1运行组负责人的职责：负责汇报有关领导，组织现场人员进行先期处置，指挥先期应急救援工作。

3.2.2技术组负责人的职责：负责组织本部门专业人员参加应急处置和救援工作。

3.2.3安全监督组负责人的职责：监督、协调解决事故处理中的安全问题。

3.2.4运行人员的职责：负责通信异常时做好运行方式的调整。3.2.5通信专业人员的职责：负责检查通信通道及设备的连接运行情况，组织消缺；负责厂内通讯系统畅通；负责与省电力通信调度、公网服务商、设备厂家联系。

3.2.6安全监督人员的职责：监督事故处理期间安全措施到位，完成事故原因调查、事故责任分析、事故报告终结等工作以及善后处理。

4、应急处置

3.1 现场应急处置程序

报警：生产调度通信系统故障事件发生后，发现人员应立即汇3.1.1 报值长，值长应立即向指挥部汇报。

3.1.2 响应：值长立即指挥值班人员采取相应措施，并通知技术组、安全监察组成员迅速进行处理。运行人员在值长的统一指挥下，按照规程进行操作处理。

3.1.3 救援：技术组、安全监察组成员接到通知后，立即赶赴现场进行应急处理。通信人员立即进行检查和现场抢修。安全监督人员监督事故处理期间的安全。

3.1.4 扩大：异常事件进一步扩大时应启动《酒泉泓坤东洞滩光伏电站通信设备事故应急预案》。

3.2 现场应急处置措施

通信专业人员尽快到达现场，立即检查调度通信系统的运行情3.2.1 况。

3.2.2 立即启动应急通信方式：系统调度通信故障时，值长使用值长台公网外线电话或移动电话与省电力调度及吴忠地调联系、汇报并通知现有联系方式；厂内生产调度通信故障时，使用厂内行政电话对厂内生产进行调度；厂内行政电话也故障时，使用移动电话或对讲机对厂内生产进行调度。

3.2.3 通信负责人将异常情况向省电力通信调度汇报，通知现有联系方式，并请省通信调度及网管给予支持。

3.2.4 在省电力通信调度的统一调度下，根据通信设备损坏程度，制定方案，组织好事故抢修工作。事故抢修工作遵循下列原则：先电力调度业务，后其它业务；先省网，后地区网；先群路，后分支；先抢通，后修复的原则。尽可能采取措施迅速恢复系统调度电话和调度自动化通道。在事故抢修过程中应与省电力通信调度保持联系，汇报检修进展情况。

3.2.5 3.2.6 根据现场设备故障情况联系设备厂家，取得技术支持。由于外部或内部的因素，管控中风险或隐患有可能出现的情况下（包括预报中的重大自然灾害、恶劣天气等），及时启动应急响应程序并向公司应急救援领导小组汇报。

3.2.7 在移动信号中断的情况发生后，及时联系电信、联通及移动公司，恢复公司厂区内移动信号覆盖，以保证移动通信畅通；在公网通信通道中断时，及时联系电信公司恢复外线电话通道。

3.3 事件报告流程

值长向省电力调度汇报本厂的故障情况。通信负责人向省电力3.3.1 通信调度汇报通信系统情况。

3.3.2 事件扩大后，由总经理决定向上级主管单位、电监会派出机构汇报事件信息。

3.3.3 事件报告要求事件信息准确完整、事件内容描述清晰；事件报告内容主要包括：事件发生时间、事件发生地点、事件性质、先期处理情况等。注意事项

应急处理过程中必须按照抢修方案和预控措施执行，使用合适4.1 的检修工具和防护用品。

4.2 4.3 继电保护间和通信机房内禁止使用无线通讯设备。

开展现场应急处理工作要有监护人，仔细核对设备名称、电路编号。

4.4 电网调度通信操作，要严格按省电力通信调度指令执行每个操作程序。涉及电网调度通信故障的处置,必须征得省电力通信调度允许后方可进行操作。

光缆监测系统在通信传输中的实现 篇6

【关键词】监测系统；通信传输；光纤

现代信息全球化的推动，突飞猛进的信息化建设，使光缆信息通信技术在信息化建设中占有越来越重要的地位。承担着整个通信网络九成以上通信业务的光纤传输网，不仅有超大的容量，也逐渐成为通信网络的关键结构部分。

1.光缆监测系统简述

所谓光缆监测系统，就是通过对光缆进行监测，进而做出光缆运行是否正常的判断；当出现不正常情况时，就会进行报警，并进行相应的测试，以准确定位故障发生点。随着现代信息技术和通信事业的发展，光缆监测技术的水平和手段得到提高和完善，已经由最初的肉眼监测发展到现今的监测结果更精确的电子化自动监测。所谓电子自动化监测是指运用自动化监测系统，实施对光缆线路传输质量的监测。跟传统的肉眼监测相比，电子自动化监测具有高效、准确的优点。

光缆监测系统实施的流程分为3个部分：信息采集、汇总与分析信息数据、评价与诊断设备的运行情况。（1）如果没有信息采集，就不能进行光缆信息监测。信息采集是指获取信息，让检测员了解监测对象处于什么样的状态。（2）如果对收集起来的数据不进行汇总和分析，就失去了收集数据的作用，无法揭示数据反映的现象，无法揭示内在的规律，监测很难实施。（3）评价与诊断设备运行的情况。因为监测是最基本的维护行为，维护的最终目标是能够进行评价和诊断。

2.光缆监测系统的结构和功能

2.1监测系统组成结构

光缆监测系统主要由监测中心、RTU远端检测站和操作终端3部分组成。其中，远端监测站主要包括光时域反射仪OTDR、光功率监测OPM单元以及光开关OSW等硬件设备，分为监控单元和测试单元，前者主要负责对光缆信息进行监控，后者主要是对光缆运行状态进行测试。处于光缆监测系统的控制中心地位的是监测中心站，主要包括监测网管系统和服务器两部分，主要作用是根据接收到的管功率监测单元的相关警报，向光时域反射仪以及光开关发送测试及切换等相关命令，并根据反馈回来的测试结果加以分析，做出判断，准确定位故障点。操作终端也就是监测客户端，即用户对整个系统的操作终端，包括PC终端以及相应软件两部分，主要是为用户进行线路维护、查找故障点提供便利条件。

2.2监测系统功能

（1）多项测试功能。包括点名测试、定期测试、障碍告警测试。点名测试是指监测员选择和遥控远端监测站对某段光缆进行快速及时测试。定期测试是指远端监测站根据远程装置装的相关测试性能如测试参数、测试起始时刻和测试周期的设置要求，对光缆线路中的光纤实施周期自动测试。当所监测的光缆线路发生故障时，或分析过滤或接受的光功率比门限值要低或与所监测的光缆连接网管系统提供报警信号并判断出光缆线路出现障碍的时候，监测员就要启动远端监控站来对光纤进行监测，并对测试数据进行回传。

（2）配置。配置系统中有设备的地址、名称和注释信息，需要配置光纤线路的起始和方位；可以选用列表或图形来表示配置数据和对象的相关特征；具有检查功能以及对数据进行检索、查询和打印的功能。配置的一致性功能是指，监测系统能检查本地和远端数据相应数据是否一致，在此基础上会显示出相对应的信息。

（3）光缆监测系统能够通过实时、远程和在线的方式对新增加的远端监控站设备进行监测。新增的RTU可以按照设定的周期传报需要监测的光缆的运行状况数据。如果被检测线路出现故障，远端监控站能及时准确地报告故障发生的地点，并及时传到监测中心。

（4）RTU。RTU负责管理监测站的TSC操作，GIS里的图形，可以进行缩小、放大、漫游、整图和选择的操作。

3.光缆监测系统在信息传输中的监测方式

当前，光缆网络在通信传输中的实现通过3种方式来完成：OTDR定位监测方式、监测光功率方式、OTDR定位监测与光功率监测相结合的方式。

（1）OTDR定位。可以通过在线监测和备纤监测。在线监测是监测业务纤。利用光波分开WDM，然后将OTDR发出的光传到业务纤上。测试光的波长是传到业务纤没有使用的窗口上。如，某根光纤上有1450nm的窗口来传输业务纤数据，它可以通过1300nm的OTDR，在发出端对WDM进行复用，这样就使得这条光纤同一时间负荷两种光波，这两种光波波长不一样，到了接收端，WDM将会将这两种光波分开。备纤监测的原理是光尾纤从OSW引出，接到ODF，在此完成与备纤的连接。这种光缆监测系统只监测备纤，这样系统的价格就比较低。

（2）光功率监测是利用两个监测站进行的，在这两个站中心设立独立的光源，检测站内设置光功率的检测模式，并设置报警门限。若光功率消耗超过了报警门限，就会产生报警信号，刺激启动测试，进而确定故障信息。

（3）两者结合。两者是指OTDR和光功率，这样就可以利用二者的优点，互补操作监测系统，完成信息传输功能。

4.结论

光缆网络的快速发展速度使得现时的维护力量和人工水平难以适应，这对传统的维护和抢修方式提出挑战。这就需要采用最新的科学技术对监测系统信息传输进行管理，以动态的方式观察光纤的传输性能，准确判断故障的地点和时间，保障通信信息有效传输。 [科]

【参考文献】

[1]赵子岩，刘建明，等.电力通信网光缆监测系统的规划与设计[J].电网技术，2007（3）.

[2]李践实.光缆监测系统技术及应用研讨[J].铁路通信信号工程技术，2007（3）.

环保监测应急系统的发展 篇7

1 国内外环保监测应急系统的发展状况

1.1 国内的环保监测应急系统的发展状况

目前, 环保监测应急系统已在我国投入并开始运用, 在对突发环境污染事件的处理上取得了一定的成绩。但是, 由于我国国土面积比较广, 工业化发展速度较快, 我国还是存在比较严重的环境污染问题的, 因此, 治理环境污染刻不容缓, 要利用好环保监测应急系统, 在最短的事件内做出最佳决策, 在实践中探寻有效的方式, 降低环境污染程度, 保护好我们赖以生存的环境。

1.2 国外的环保监测应急系统的发展状况

环境污染的严重化使得许多国家都采取响应的技术对环境进行监测, 比如在化学物品的堆放方面美国提出了一系列管理计划;在环氧问题上日本建立预防结构体系;联合国针对不同国家不同的突发环保事件提出了不同的应对措施与处理方式。以上例子说明了, 环境污染在恶化, 全世界对环保的重视程度也在上升。

2 环境保护监测应急系统的建立

2.1 监控预警系统

监控预警系统是对突发的环境污染事故进行预报警的系统。建立监控预警系统, 是为了能够实时监测重点污染源及其环境质量, 降低突发环境污染事件发生的概率, 为处理突发事件积累更多的时间。监控预警系统包含两个模块:监控模块和预警模块。监控模块主要负责对重污染源进行实时的监测, 根据分析数据的结果制作环境统计报告;预警模块的职责是根据不通过环境污染的不同预警条件, 对从监控模块中取得的监测信息进行系统性的评估, 以此来对突发环境污染事件的预警级别进行确定。

2.2 现场处置系统

通过运用现场处置系统中的监测设备, 可以较为准确的知晓污染事件的污染源、污染物及污染范围等信息, 能够提高处理突发污染事件的效率。现场处置系统也包含两部分:环境应急监测和现场视频传输两部分。环境应急监测部分的主要职责是对污染物的来源、种类、涉及的范围以及危害度等进行初期的判断, 然后报告给上级单位, 为管理人员更好地采取措施处理环境污染事件提供了条件;现场视频传输部分的主要职责是在突发污染事件现场和环保应急指挥中心间建立起联系, 使得应急指挥中心在最短的时间内能对突发事件有较准确的把握, 提供有效的解决方法, 提高处理突发事件的效率。

2.3 应急指挥系统

应急指挥系统的主要职责是对污染事件的信息进行分析、处理和发布, 它是一个二十四小时随时待命的系统, 包含五个部分:进行应急接警、进行指挥命令调度、进行车辆监测调度、进行应急视频指挥和进行应急信息展示部分。

2.4 决策支持系统

决策支持系统是对突发污染事件进行分析, 辅助工作人员进行对环境污染事件的评估工作, 与此同时, 结合以往类似事件的处理方法提出可供参考的建议。

2.5 灾后评估系统

它是一种对环境污染事件的事后评估系统, 通过分析环境污染事件造成的影响, 制定有效的解决途径, 降低日后此类事件再发生的概率。灾后评估系统包含四个部分:对评估标准进行维护的部分、对应急处置进行评估的部分、对环境影响进行评估的模块和对事后方案进行制定的部分。

3 环境保护监测应急系统发展的原则

3.1 应急措施要与预防措施相结合

提前制定突发环境污染事件的应急措施是进行事件处理的关键, 这样在环境污染事件突发的时候, 工作人员能在最短的时间内做出反应, 从而能够及时的采取措施, 降低污染可能带来的危害度。具体措施有:将重工业生产作为重点, 做好预防;相关企业要详细记录本企业的危险品的储存信息;采取一定的措施进行水源保护等等。

3.2 对环境污染事故进行及时的处理

在应急组织中设有应急办, 其中的工作人员的主要职责是对突发环境污染事件的应急预案进行规范和制定, 增加技术存储量, 并且预警突发环境污染事件, 对一般性的环境污染事件进行处理, 对于污染情况比较严重的环境污染事件在向上级部门进行汇报之后在进行处理。另外, 在平常的应急工作中要提前制定好预防措施, 以保证在事故发生时能够在最短的时间内提供解决方案。

3.3 在政府的领导下, 各部门协同处理事件

在发生突发环境污染事件时, 仅仅依靠一个部门或者一个企业的力量是无法达到最佳处理效果的, 因此, 需要应急工作人员及时的向上级政府部分汇报, 在政府的带领下, 各个部门协助处理事件, 明确分工, 提高解决效率。

4 总结

环境污染日益严重, 采取行之有效的解决措施刻不容缓。相关环保部门要随时关注环境保护的动态, 制定有效的措施, 争取在最短的事件内处理好环境污染事件, 降低事件可能带来的危害, 保护好我们的环境。

参考文献

[1]薛秀秀.关于环保监测应急系统的发展探析[J].资源节约与环保, 2013 (08) :95+105

[2]董洪启.谈环保监测应急系统的发展[J]化工管理, 2014 (02) :193.

浅谈环保监测应急系统 篇8

1 发展现状

1.1 联网程度低。

虽然各地区对于环保监测应急系统都有了前所未有的重视, 但是目前真正能够达到要求的建设处于小规模阶段, 局部部署占据主要部分, 大多以县市为单位, 对于效果严重的污染源数据信息进行管辖区内的采集工作, 这就暴露了系统功能简单, 联网能力差的弊端。及时国家环保局已经发布了关于自动监控数据传输的具体标准规范, 由于检测系统的结构和接口等方面还缺乏具体的要求准则, 在建设时间方面跨度大, 直接造成了各个环保监测环节在技术体系、品牌效应等方面, 从前端的数据采集到后端的数据存储和交换, 都存在着巨大的差异, 给监测系统联网和远程控制的实现带来的大范围的障碍, 使得监测系统的使用效率得不到充分的发挥, 从而不能实现大面积覆盖的污染状况分析, 为整体的评价和环境保护成果的验证带来的极大的困难。

1.2 数据发掘能力欠缺。

在监测过程中, 各类各领域会产生大量检测数据, 如何在其中提取出有用的数据, 保证管理部门的决策得到简要有利的支持, 已成为当前环保监测应急系统中亟待解决的问题之一。另外在系统的运行过程中, 大量的数据产生还会给传输数据分析方面造成强大负担, 因此当务之急, 就是要对新的数据发掘工具和监测数据系统进行研究, 确保支持领导部门决策的数据简明扼要、适时准确。

1.3 多媒体数据一体化程度不高。

在传统环保监测理念当中, 主要把各类环境监测仪器中总结的参数作为主要研究对象, 忽略了诸如音频、视频气候等方面的参数。即使对系统做出了相应的调整, 开始考虑视频、音频、气象等方面的参数因素, 在归纳总结和数据一体化的分析方面也缺乏相应的系统工作。在日常发布的信息和应急处理的工作当中, 给相关应急部门和公众提供的直观状况不明朗。因此多媒体数据一体化程度低, 近年来一直被人们所诟病。

2 构成与应用需求

2.1 环保监测系统的构成。

环保监测和应急系统的建设过程要和监测面临的实际问题机密的集合在一起, 综合考量系统的建设需求、特色和关键技术三个方面, 体现出系统的建设重点。组成方面, 环保监测应急系统由基础支撑系统和综合应用系统两大部分构成, 也就是硬件和核心两个方面的支撑和应用。支撑系统方面, 主要包含了环境监测设备、数据交换中心、音视频采集设备、网络通讯设施、大屏幕和图像接入系统等。应用系统方面, 主要以应急处理子系统、监督执法子系统、实时监测预警子系统、预案管理子系统、数据分析子系统、为核心, 辅以处理评估子系统、数据挖掘子系统和信息发布子系统等方面内容, 使得整体得到完善。运用上述系统, 在平时的监测、预警、分析、监督, 应对突发性环境事件时的应急处理和智能辅助决策, 突发性环境事件发生后的处理评估和特殊情况下下环境状况的信息公开等功能方面能够得到很好的实现。

2.2 环保应急系统的应用需求。

一套行之有效的环保监测应急系统对日益恶化的环境问题起到了至关重要的作用, 在系统需要方面, 主要采用先进的系统框架和灵活的接口标准, 这样可以最大程度上与诸如监测、综合应急、政府等系统完成网络互连, 为数据共享提供了平台。与此同时, 还能够给予环境参数、污染源的音频视频等方面的数据收集提供便利, 整合之后发送到互联网上, 给予公众最大程度的知情权。另一方面, 鉴于环境的分散性和突发性强, 系统应该整合自动监测和应急功能, 使事故隐患发生时, 能准确迅速的进行反应, 根据类别和严重程度, 自动制定成应急预案并运用到应急处理当中。系统还应该具有数据分析与挖掘能力, 以保证能准确有效地为环保只能部门提供决策的有利依据。

3 主要技术和应用特点

3.1 对于突发事件反应迅速。

环保应急系统能实现多个业务中心的集中互连, 把监控和应急有效的集合在一起。一方面, 能给应急系统提供专业的建设, 实现各类海量环境参数的实时分析、自动监测和处理。另一方面, 能够将预警、监测和应急处理等结合在一起, 归纳到环保应急系统当中, 形成一个囊括了数据处理、数据采集、提交预警报信息、应急处理等功能的封闭系统, 提高突发事件发生时的应急处理速度。

3.2 灵活的网络互联接口。

环保监测应急系统作为区域性系统, 监测数据和预测、报警信息应该与其它或上级监测平台实现共享;环保监测应急系统作为社会公共服务的一个重要环节, 应该加强与其他公共平台之间的互联互通。通过在系统中设置数据交换中心, 可以很方便地实现与其他系统和平台之间的数据格式实现自由的转换, 从而实现跨系统、跨平台的网络互联。

3.3 准确的预报警及决策支持。

随着环保监测应急系统的应用, 监测数据将得到快速积累和增长。这些数据除了用于事后监督取证、环境治理评估, 还应该为应急决策服务。而海量的监测数据给传统的数据分析方法带来巨大的挑战, 如何分析和利用这些监测数据成为环境监测领域的重要课题。通过设置数据分析中心, 引用经典挖掘方法如数理统计、神经网络、决策树、模糊聚类、地统计等, 对环保监测数据进行研究。研究的结果可以提高系统预报警准确度、支持事故处理过程的决策。

结论

在我国环境每况愈下的大局面下, 环境的保护和治理已经迫在眉睫, 怎样能够使得环境保护的监测应急系统更好的为后续环保工作提供支持, 值得科研工作者进行进一步的研究。

参考文献

[1]于丽娜.环境监测数据管理系统的设计与实现[D].北京:北京工业大学, 2007.

[2]董军军, 侯志坚, 丁红胜, 等.应用于环保监测的高精度数据采集系统的设计[J].实验技术与管理, 2010, 27 (01) :89-93.

集群通信系统开场监测方法 篇9

集群移动通信系统在中国已有近30年的历史,经历了从模拟到数字,从专网到共网,从体制标准到技术创新,从企业研发到市场应用,从社会需求到应急联动通信的变迁,取得了长足的发展。目前,我国市场已有数十种集群移动通信系统,特别是数字移动通信系统在移动通信领域占有越来越重要的地位。

当前,我国无线电发射系统工作状态评估方法主要有两种方式——传导测试和开场测试。传导测试稳定性好,测量结果准确,但是更加依赖于专业的检测设备,且传导测试时容易影响系统业务的正常运行。因此,考虑到全国监测站设备条件有限和监测方法的可操作等方面因素,本文通过设计集群通信系统的开场测试实验,提供了开场测试方法的详细步骤,是积极探索集群参数测量方法实践性的重要过程。

2 集群移动通信系统开场监测方法

开场监测方法设计的目的是希望通过关注目标系统的空间辐射特性,结合业务特点,从而利用开场监测结果判断发射性能指标。对集群系统的开场测试而言,即通过对集群通信射频的辐射信号的关键参数进行监测,间接判断该集群通信系统是否在规定要求内正常使用,以及是否对其他邻近无线信道产生有害干扰,这是规范化无线电业务重要手段之一。

2.1 测试对象

本文重点关注射频子系统的空间电磁辐射测试,射频子系统由移动台和增强型基地收发系统(EBTS)组成。其中,EBTS在数字移动通信系统中为固定部分和无线部分之间提供中继,通过空中接口,移动用户能够与基站连接。移动台,包括车载台、便携台和手持台,多数为有源的小型发射和接收设备,功能较少,且移动性强。因此,对集群移动通信系统的开场监测对象主要是对射频基站的辐射开场测试。

2.2 测试条件

2.2.1 测试环境

⊙测试系统应在标准试验大气条件下(15℃~35℃)进行。

⊙在进行测试时尽量采用屏蔽措施以防止外界干扰影响试验的效果和精度。

⊙所有使用的试验设备和测量仪表的精度应满足被测设备的测量要求,并完成在计量周期内进行校验。

⊙应选择天气情况较好的情况,避免雨雪天气损耗测量设备和测试异常情况发生。

2.2.2 测试地点

测试地点应选择在测量对象辐射范围之内。电磁波在空间传播,即从发射端到达接收端的过程中,受到了多种因素的影响,包括地形、传播环境、衰落、多普勒效应和多径效应等。为了能够正确分析集群信号的辐射特性,测试点应选择距离发射天线视距范围内的开阔地带,尽量避开高大的遮挡物和阴影区域。

2.2.3 监测链路

测试连接如图1所示,对应的设备型号如表1所示。

2.3 测量参数指标[3,4]

2.3.1 工作频率(频率容限)

对集群通信系统的发射信号的工作频率进行测量,将测量结果与指配频率或信道划分频率进行比对,计算发射频率误差,判断其是否工作在允许误差范围之内。在规定的电源电压范围和移动环境的温度范围内,任何载频发射的频率误差不得超过3×10-6。

2.3.2 占用带宽

占用带宽是某一频率的带宽,在此频带内所发射的功率要占到给定发射功率的一定比例(99%),它是反映发射机性能特性的基本要求。占用带宽表明了系统对频谱的使用需求,也反映了系统的频谱利用效率,集群通信系统发射信号的占用带宽应<25k Hz。

2.3.3 接收功率(场强)

根据测量的开场接收信号电平反推有效辐射功率。

2.3.4 邻道功率

邻道功率是指工作在信道系统中的发射机,在规定的调制条件下,总输出功率落在任何一个相邻信道规定带宽内的那一部分功率。落入邻道的功率太大,就会增加邻道的背景噪声,影响其通信质量,甚至妨碍通信功能。这个功率是由发射机的调制、哼声和噪声产生的平均功率,它规定为载波功率与邻道功率之比的d B值或绝对值。邻频道功率应低于载频功率70d B(基站、固定台、车载台)、55d B(手持台)。

2.4 监测步骤

(1)设备检查。

(2)测试选点。

(3)测试设备连接。

(4)频谱仪分析。

(5)数据采集。

(6)选择其他时间重复步骤(1)~(5)。

(7)测试结果记录。

(8)分析和总结。

2.5 测试数据

本文在厦门市区内选取了3个在用集群基站作为监测对象,测试环境分别如图2~图4所示,按照上述监测步骤进行相关参数测量,各基站参数信息如表2。

按照监测方法步骤,记录相关参数的测量值。图5是PR100监测设备在对基站1测试过程中的截图。测试实验总的信息归纳如表3所示,其中频偏、接收电平和带宽测量三个参数的测量值是通过采用福建监测站自行二次开发的PR100监测软件在一定时间内采集数据,然后对其进行最大概率统计获得的。采用统计的方法确定测量值的目的是保证数据的可靠性,在一定程度上减少了测试过程中的随机性和异常值概率。

假设所有基站按照指定功率和天线参数发射信号,那么在理想状态下,经过自由空间传播一定距离后接收天线处的理论接收场强值与实际测量值如表4所示。

表4中实际接收场强测量值与理论值差距较大,原因是本文计算过程中只考虑到了自由空间传播损耗,忽略了其他形式的损耗,如:发射机内部系统损耗;接收机馈线损耗;接收机周围遮挡物存在的损耗无法估计;实际发射功率与额定发射功率存在误差等。

表4中测试基站1和测试基站2的为同一类型集群系统,发射参数等基本一致,且测试环境较为相似,但是接收场强相差10d B左右,除了上述几点原因之外,还有一个重要原因是在基站2的天线位置(如图3所示)的正前方存在建筑物,因此衰减也更为严重。

2.6 测量结果与测试参数指标对比

表5为采用开场监测方法获得的测试结果与右列的标准指标进行对比情况,可以得出3个被测基站的各参数指标均未超过标准指标值,表明本次测试所选取的3个测试基站射频发射符合国家规定,为对邻近频点形成干扰,均属于规范使用。

3 结束语

本文首先概述了集群通信系统国内外发展状况,然后对集群系统发射端信号参数的开场测试方法进行了探索,给出了监测方法的详细步骤。经过实验监测验证,选取的3个测试对象的监测结果均符合集群系统的发射规范和信号要求,证明了开场监测方法用于监测系统性能情况的可行性。

摘要：本文通过调研国内外集群通信系统的发展情况,设计了集群系统监测的具体方法,并对测试结果进行分析,为集群通信技术指标开场测试提供参考,具有一定的实践意义。

关键词：集群通信系统,开场监测,TETRA

参考文献

[1]郑祖辉,张炎钦.集群移动通信工程[M].1996,ISBN:978711505931

[2]数字集群移动通信系统体制[S].中华人民共和国信息产业部,SJ/T11228-2000

[3]集群移动通信系统技术体制[S].国家技术监督局,GB 15539-1995

[4]集群移动通信系统设备通用规范[S].国家技术监督局,GB 15874-1995

电力系统通信的应急措施 篇10

1、电力通信系统应急措施的背景

对于电力系统来说, 保障用电安全是电力行业的头等大事, 而电力通信是电网安全、稳定、经济运行的重要保证。近年来, 电力行业投入大量资金进行电力信息化建设, 尤其2009年我国启动的智能电网建设, 是电力行业中长期发展规划中极为重要的一环。在三网融合的大方向下, 电信、电力两大基础行业的深入合作以及新技术条件下的应用开发, 一直受到极大关注, 但由于在理念、技术上有许多问题尚待解决, 实现电网、信息网和通信网的“三网融合”仍然需要一段时间。目前智能电网在电力行业的发电、输电、配电、变电、供电、用电等环节中, 解决更多的是效率和安全的问题:电力公司通过信息通讯技术, 更及时地获取多方面信息, 提高电网运行效率, 实现可靠供电, 并对自有设备的安全状况进行掌控。

电力生产安全事故一旦发生, 事故现场存在很大复杂性和危险性, 各种原因导致指挥领导和技术专家不能深入现场一线, 事故诊断、故障排除的时效受到严重制约。为此, 国家电网通信规划也要求“要完善应急通信手段”, 为电力突发事件的紧急处理、事故抢修、远程指挥调度、线路巡检和电网建设提供了先进、快速、高效的通信手段, 更好地保障电网安全稳定运行。

电力应急通信是电力系统处理各种突发事件、保障电网安全生产的重要支撑, 在关键时刻发挥着重要作用。电力应急通讯系统也可用于重大活动或事件的临时性通信保障和实时报道。

2、新型电力通信应急措施

应急通信具有突发性强、地域分布广、机动灵活、受自然或人为条件因素影响大等特点, 因此有必要采取多种通信方式配合共同发挥作用。电力通信应急方案主要由卫星通信、短波通信、空中无线通信、本地集群、无线局域网等构成, 可以实现语音、视频、数据的传输。下面简单介绍几种通讯应急技术:

2.1 卫星通讯

电力应急通信方式的选择, 要适应电力系统的特点, 满足电力应急业务的需求。根据电力系统通信特点, 需制定适合电力自身使用的应急通信方案, 卫星通讯方案中以VSAT卫星通信网为核心, 海事卫星通信系统为补充, 结合短波通信与车载近程接入系统构成了从指挥中心到事发现场的整体解决方案。通过本方案, 可以将各个分散的通信系统有机的结合在一起, 形成覆盖面广、互为补充、功能齐全、安全可靠的应急通信系统。VSAT网络主要包括数据、图像、计算机联网和数字话音的综合数字业务, 其中包括实时交互性数字业务。利用VSAT用户数据终端可直接和计算机联网, 完成数据传递、文件交换、图像传输等通信任务, 可实现远距离通信。同时为了便于移动及现场指挥, 可以配备车载近程通信系统, 例如车载卫星通信设备、集群呼叫系统、无线局域网以及单兵视频传输设备。通过应急通信车及其配备的近程接入系统, 可以将应急通信系统延伸至事发现场, 从而真正实现指挥中心与事发现场间的“零距离通信”。

2.2 短波通信

短波通信可以利用地波传播, 但主要是利用天波传播。地波传播的衰耗随工作频率的升高而递增, 在同样的地面条件下, 频率越高, 衰耗越大。利用地波只适用于近距离通信, 其工作频率一般选在5MHz以下。地波传播受天气影响小, 比较稳定, 信道参数基本不随时间变化, 故地波传播信道可视为恒参信道。天波是无线电波经电离层反射回地面的部分, 倾斜投射的电磁波经电离层反射后, 可以传到几千千米外的地面。天波的传播损耗比地波小得多, 经地面与电离层之间多次反射 (多跳传播) 之后, 可以达到极远的地方, 因此, 利用天波可以进行环球通信。天波传播因受电离层变化和多径传播的严重影响极不稳定, 其信道参数随时间而急剧变化, 因此称为变参信道。天波不仅可以用于远距离通信, 而且还可以用于近距离通信。在地形复杂, 短波地波或视距微波受阻挡而无法到达的地区, 利用高仰角投射的天波可以实现通信。短波运行成本低, 是唯一不受网络枢钮和有源中继体制约的远程通信手段, 其抗毁能力和自主通信能力优于其他任何通信手段。短波通信配置原则是作为卫星通信的补充通信手段在暂未配置卫星通信的地区配置短波基地台, 保障基本应急通信能力。

2.3 空中无线通信

空中无线通信设备主要包括各种载人、无人飞行器, 在高度500~3000米空中进行航行拍摄, 并通过无线通信将实时视频回传至地面。搭配空中无线中继还可实现无线信号的转发和覆盖范围的扩大, 最大可实现50~200千米覆盖半径内的视频实时传输。该系统可形成以灾害点为中心半径覆盖大约50千米的视频通信能力。

3、电力通信系统应急方案的优点

(1) 先进的通信手段:根据不同的需求, 可装备卫星通信设备、短波、超短波设备、视频传输设备、IP电话系统、无线通信设备、数据终端等, 集话音、数据和视频于一体。 (2) 多层次的应急方案:有别于传统的简单应急通信手段, 电力应急通信系统针对电力需求构建了立体网状应急通信系统, 覆盖半径具备1~3千米、50千米、600千米、1000千米多种层次, 实现语音、视频、数据多种业务, 全面提供灾害现场信息并形成调度指挥能力。 (3) 多样的接入方式:可以通过卫星通信、移动通信 (GPRS/CDMA) 、无线通信等方式实现与主网络的联接。 (4) 灵活的传输选择:可实现点对点、点对多点的通信, 数据速率可以根据用户需要灵活配置。主站建有先进的网管系统, 卫星电路预先设置, 即用即开并自动完成联接。

4、结语