森林防火无线应急指挥系统技术方案建议

    【CPS中安网 cps.com.cn】 

　　一、现状分析

　　(一)林业防火的重要性及现状分析

　　随着全球气候变暖，降水量的减少，森林火灾的发生率呈逐年上升的趋势，如何做到及时发现、有效控制森林火灾，将火灾损失控制在最低范围，成为森林防火的关键问题。而森林防火监测指挥系统就是对大面积林区进行火情监测，发现火情后能及时与指挥中心保持联系并实施灭火手段和指挥工作。

　　《中共中央国务院关于加快林业发展的决定》的颁布，确立了以生态建设为主的林业可持续发展道路，在贯彻可持续发展战略中赋予了林业以重要地位，在生态建设中赋予了林业以首要地位。林业生态作用的发挥，是以森林植被为主体来实现的。保护好现有的森林植被免遭破坏是林业发展的首要任务，森林火灾是林业的重大灾害，每一次森林大火都会给森林资源造成巨大的危害，给人民生命财产带来不可估量的损失，对陆地生态系统造成毁灭性的破坏。因此，护林防火在林业可持续发展中尤为重要。

　　开展森林防火监测应急指挥系统建设工作，是推动自然保护区(林业局)建设的需要，数字林业是现代高新技术综合的产物，是社会发展的必然趋势。建立森林防火监测指挥系统，是“3S”技术运用的综合体现，通过该项工程的建设，将探索保护区(林业局)数字林业建设的经验，促进保护区(林业局)数字林业建设的发展。

　　开展森林防火监测指挥系统建设工作，是加强保护区(林业局)森林火灾预防能力和提高指挥扑救水平的需要，在森林防火工作中，目前存在着以下问题：一是发现火情后无法及时汇报，尽管移动电话、对讲机普遍使用，但大部分地区存在信号盲区，因而造成不必要的损失;二是知道某个区域发生了森林火灾，但无法确定具体位置，贻误火灾扑救的战机;结合GIS系统可对现场人员进行指挥，可以减轻工作人员的劳动强度，提高森林火灾预防和扑救指挥工作的科技含量，可以使森林防火工作迈上一个新的台阶。

　　国家发改委和国家林业局的《全国森林防火中长期发展规划》对于森林防火的应急指挥有很高和明确的要求：

　　“规划”中明确提出应急通信系统的建设要求：

　　“综合应用无线短波、超短波、有线、卫星等多种手段，建立完善以固定通信网为基础，以车载、机械、移动通信设备为支撑，以便携式应用通信系统为补充，确保火场指挥通信得到可靠保障。无线通信重点解决重点治理片区县到林场、林场到了望塔、检查站直至火场的通信网络畅通;信息指挥系统重点构建国家到省乃至地(市)的信息系统基础设施网络、指挥室信息指挥系统和应急指挥系统。”

　　(二)应急指挥在林业防火中的重要作用

　　XX林业局所管辖的森林区域绝大部分都没有通信网络的覆盖，而且很多林区由于地形限制，海事卫星电话的使用也受到很大的局限，造成林业现场和林业局之间的通信障碍，严重影响了林业部门的工作开展。

　　XX林业局迫切需要建设能够满足林业通信需求、建立以卫星为基础，现场宽带无线网络覆盖为依托，综合声音和视频通信为一体的现场应急指挥系统，实现现场的指挥音视频指挥，并进而满足紧急情况下市政府相关部门、林业局和林区现场之间的应急指挥通信，全面满足日常巡检和火灾扑救的应急通信、应急指挥需要。

　　应急指挥系统建设完成后，具有如下优势：

　　1 重要优势：覆盖范围广、通信容量大、承载业务多、架设方便;

　　2 重要功能：建立火场与外界、总指挥部、分指挥部之间的信息通道;

　　3 重要意义：是多种应急应用的通信载体，如宽带接入、语音通信、视频会议、视频监控、指挥调度、地图定位等;

　　(三)建设原则

　　(1)坚持统一规划的原则

　　强化省级层面上的顶层设计和综合统筹，按照国家和新疆自治区关于林业信息化与电子政务、森林防火工作的统一要求，避免重复建设、孤立建设和各自为政。

　　(2)坚持整合共享的原则

　　最大限度地利用现有的网络、硬件、软件、数据和信息资源，促进各部门、各单位的互联互通、业务协同与集成，减少资源浪费。

　　(3)先进实用的原则

　　加强用户与开发者的沟通与交流，坚持先进性与实用性的统一，确保先进性，争创系统网络平台与系统功能达到国内甚至国际一流水平。

　　(4)坚持保障安全的原则

　　采取积极措施，加强硬件设备、软件措施、网络组建等安全，技术保障，并在管理上建立有效的内部安全机制，切实杜绝安全隐患。

　　二、森林防火应急指挥系统

　　(一)网络拓扑图

　　(二)系统介绍

　　1. 卫星网络

　　XX林业局应急通信系统的卫星通信部分是中国的宽带卫星通信系统：

　　Ø 卫星资源：上行达1~2Mbps，下行2~4Mbps的宽带IP卫星系统

　　Ø 卫星天线：1.2米背负式自动寻星天线(详见附件)、及射频部分;

　　Ø 卫星设备：提供TCP\IP协议接口的卫星调制解调器(MODEM)。

　　2. XX林业局指挥中心互联网专线

　　为了实现市林业局和林业现场的指挥调度，提供了从卫星地面站到林业局指挥中心的互联网宽带专线线路。

　　为了保证指挥中心和现场的良好音视频通信质量，提供10M的高带宽，保障整个业务的正常应用。

　　3. 现场4G宽带无线网络

　　为了实现现场指挥人员和现场救援人员的良好通信，在现场假设4G宽带无线基站，覆盖整个现场救援区域，满足现场指挥的需要。

　　通过4G宽带无线网络的覆盖，可以实现半径1~3公里的高带宽无线覆盖，借助大功率终端设备，甚至可以实现3~5公里的高带宽无线覆盖。

　　4G宽带无线网络覆盖可以实现以下功能：

　　#单兵设备1~3公里的音频、视频通信

　　#提供1~2Mbps的高带宽，保证视频通信效果

　　#覆盖灵活方便，基站一体化室外设计，供电即可使用

　　4. 现场近距离WIFI无线网络

　　在现场指挥中心提供WIFI的无线网络覆盖，配置无线AP，以满足现场的电脑上网等业务应用需求。

　　5. 现场指挥调度平台

　　在现场指挥中心配置应急通信箱，应急通信箱可以实现对现场的单兵设备进行指挥调度管理，并且实现和市林业局指挥中心的通信，达到现场指挥调度平台的功能：

　　多达10路单兵的接入能力，可以同时观看10路单兵的视频，和10路单兵进行音视频通信

　　支持对单兵音视频的录像、存储、点播

　　实现和市林业局指挥中心的双向音视频通信，并且可以把现场单兵音视频传输到市林业局指挥中心

　　一体化设计，集成显示屏、MCU、视频终端、存储硬盘等，开电即可使用，自带电池，并具有良好的防护水平，满足林业现场的各种应用需求

　　6. 现场高清视频指挥调度单兵

　　现场救援、巡检人员，利用单兵可以实现和现场指挥中心的双向高清音视频通信，可以把现场的情况传送到现场指挥中心，也可以接收现场指挥人员的指挥。同时单兵具有拍照、GPS定位、存储功能，在通信中断的情况下，可以把现场情况先记录然后上传。

　　7. 现场指挥调度电话/传真

　　现场提供电话、传真功能，供现场人员和市林业局指挥中心之间的实时语音通信，实现前后方的协调、调度。

　　电话可以和市林业局指挥中心通信，也可以和任意的电话、手机通信，提供方便、快捷的通信保障。

　　8. 现场电脑上网

　　通过现场提供的WIFI网络覆盖，现场人员可以实现电脑上网，通过电脑进行相关信息的发布、交流等。

　　9. 指挥中心调度平台

　　在指挥中心配置融合调度平台，可以实现和多个现场指挥中心的音视频通信，可以实现720p、1080p的高清音视频通信;平台可以实现音视频通信、VoIP通信、视频监控的融合接入，实现完善的多业务融合调度;平台支持视频会议、电话会议、监控/视频/电话同时接入的融合会议等多种业务;并且支持视频PTT集群等业务。

　　指挥中心调度平台也可以按需要配置存储服务器、电视墙服务器、显示大屏、电子地图等设备，实现现场的全面存储和展示，调度更加直观、灵活方便。

　　10. 指挥中心视频指挥调度终端

　　在指挥中心配置指挥调度视频终端，实现和现场指挥中心的高清720p、1080p音视频通信，并可以看到现场的情况，更好作出判断决策，并且实现前后方的协调、调度，达到在市林业局指挥中心，即可全面掌握现场的情况，随时进行正确的决策。

　　11. 指挥中心视频指挥调度电话

　　指挥中心配置电话，可以实现和现场指挥人员的语音通信。

　　(三)网络规划

　　建立XX林业局应急指挥调度系统需要如下的网络设计：

　　林业局指挥中心平台要配置静态公网IP地址，以满足现场应急通信箱的接入，满足应急通信箱和指挥中心之间的音视频通信;

　　卫星需要提供512k~2Mbps的上下行传输带宽，以保证不低于720p的视频通信的顺畅;

　　现场的基站、卫星MODEM、应急通信箱、单兵、电脑等要分配同一个网段的IP地址，以实现互相的通信和访问;

　　林业局指挥中心的指挥调度视频终端要提供公网静态IP地址，以实现应急通信箱主动呼叫林业局指挥中心。

　　(四)设备配置

　　三、相关产品介绍

　　(一)1.2米背负式自动寻星天线

　　(二)MT200移动单兵智能终端

　　移动单兵智能终端是捷视飞通公司为应急通信移动场合应用的单兵终端，作为现场应急通信的有效补充，实时记录应急通信过程，实时指挥现场人员的行动。

　　产品特性：

　　仿人体工程学设计手感舒适，外部防震、防水、防尘设计，携带使用方便

　　高度集成的手持式3G/4G TDD-OFDMA无线视频应急指挥终端，内置智能充电管理，实时查询电量，低电智能报警，省电模式。配置大容量电池可持续使用6-8个小时

　　可选择支持EVDO或WCDMA或TD-SCDMA等4G无线网络

　　支持4G TDD-OFDMA 网络

　　支持WIFI组网，支持开机自动检测WIFI网络，并自动连接

　　内置GPS定位系统

　　支持双向语音对讲

　　支持双向视频通讯

　　专用图片抓拍和紧急呼叫按钮，及时捕捉关键影像，为决策者提供远程指挥的第一手资料

　　3.5寸屏幕，支持触摸屏操作，参数配置和常见功能很方便的在本地进行设置，同时支持图像的本地显示

　　(三)4G宽带无线基站

　　室外型便携型室内型

　　FWB(iFreecomm WideBand)系列基站产品是一款用于无线宽带接入解决方案的基站产品，支持高速移动下的宽带多媒体接入，包括视频、语音和上网等业务。

　　采用第四代移动通信核心技术OFDMA向客户提供基于4G技术的无线宽带设备，包括基站、终端和网络设备，可向用户提供整体系统解决方案。

　　最新力作产品“移动单兵智能终端”一般作为手持式和背负式设备，配合FWB无线网络基站，实现大范围的无线传输。

　　主要特点：

　　SDR平台架构

　　一体化基站设计

　　集成基站控制器

　　上下行比例可调

　　IP组播技术

　　高可靠性设计

　　(四)MTB2000应急通信箱

　　应急通信箱产品专为应急通信设计，具有完善的业务调度、视频处理、音频混音、本地显示、本地存储等功能，可以全面满足各种应急指挥的需求。

　　配合单兵终端设备，可以实现多个用户的协同通讯、应急视频/语音调度、移动音视频通讯等，全面开启融合、普及、移动多媒体新体验时代。支持V-Link高级抗丢包技术，提高了IP网络通讯的质量，优越的高画质给用户带来真正面对面沟通的视听感受。

　　产品特性：

　　融合了视频会议、视频监控、VOIP语音、移动单兵等多样化业务

　　实现混合媒体流的编解码及转分发

　　创造多业务统一的操作/管理平台

　　视频混合多画面(指挥调度终端、单兵移动终端、监控摄像)及混合语音接入(双向语音)

　　视频、数据多画面

　　(五)MCV3000-T高清指挥调度视频终端

　　MCV3000-T是捷视飞通旗舰型超高清指挥调度视频终端产品，具备业界最强的H264 1080p 60帧视频编解码技术，支持双路1080P 30fps 活动双流，凭借其优越的高画质及AAC-LC宽频语音给用户带来真正面对面沟通的视听感受。最高支持8M的会议带宽，可实现1920×1080高分辨率数据传输，H.239双流真彩色图片传输，PC桌面真实还原，如此强大的高清动态双流能力是最佳的会议协作体验，是高端行业用户首选的视频系统。

　　产品特性：

　　业界最高音视频质量体验

　　实现1920×1080高分辨率每秒60帧的图像传输，更清晰、流畅、细腻地还原现场画面

　　支持高达1080p 30fps的高清活动双流

　　双声道AAC-LC宽频语音，为你提供高保真的CD级音质效果

　　智能双流控制

　　智能双流控制技术，自动化判断辅流发送状态，动态调整主视频流与辅流的带宽占用，在保证辅质量的同时，使带宽的利用率最大化，获得更好的视频质量

　　超强的网络适应性

　　支持DHCP/静态IP/PPPoE/网口多IP地址等功能，满足各种不同网络的应用需求

　　提供完善的NAT等不同网段或公私网互通穿越方案

　　双网口实现双网双路由备份

　　自动升降速功能和超强自动纠错算法，可以满足恶劣网络环境的应用

　　超强的网络适应生，可以实现视频会议方便，“即插即用” （作者单位：捷视飞通科技有限公司）

声明:

凡文章来源标注为"CPS中安网"的文章版权均为本站所有，如需转载请务必注明出处为"CPS中安网"，违反者本网将追究相关法律责任。非本网作品均来自互联网，转载目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。