淮河流域数字微波通信系统在信阳市防汛抗旱中的功能设计

□周显政 □张佰伶（信阳市防汛通讯总站）

□朱贵宪（安阳工学院计算机科学与信息工程学院）

一、引言

数字微波中继通信与光纤通信、卫星通信一起被国际公认为是最有前途的三大传输手段。光纤通信主要沿公路和河岸铺设，一旦遇到洪涝灾害极易被洪水冲断，在突发自然灾害的情况下，不能保证防汛抗旱应急通信的功能应用。卫星通信使用费价格高昂，不能满足常规防汛抗旱多种业务开展的需要。而微波通信采用“中继”通信方式，能实现远距离的地面通信，跨越山河比较方便，特别是丘陵山区和地理位置比较恶劣地区，微波通信非常合适。另外建设成本低、业务带宽高、通信容量大，一旦建成使用免费，在突发自然灾害的情况下，系统传输通道不易中断，是常规和应急通信双重需要的防汛抗旱指挥系统建设的首要系统选择。

二、淮河流域数字微波通信系统概述

淮河流域数字微波通信系统由干线微波通信系统和支线微波通信系统组成，干线微波与主河道走向相同，其中干线长约678km，共有19个微波站（设在信阳的有淮滨、潢川、息县、罗山、七里墩、信阳、五里墩七个微波站），支线微波覆盖流域内主要水管单位和重点工程设施，支线长约425km，设有26个微波站，该系统为淮河流域的防汛抗旱调度提供通信保障，为水利工程管理、水利信息化等提供通信技术支持，是防汛抗旱指挥决策系统的重要组成部分。

三、信阳市数字微波通信系统功能设计

信阳市处在淮河的上游，水利工程众多，防汛抗旱、抢险救灾、防灾减灾及工程管理任务十分繁重。近几年来，基于淮委在信阳的微波干线，现已开通信阳市防汛指挥中心、南湾、鲇鱼山、石山口水库管理局微波通信、固始水利局、息县关店圩区微波通信，并即将建成泼河、龙山、五岳水库管理局微波通信、与淮干微波一起构建覆盖沿淮各县以及大型水利工程管理单位的微波通信系统，该系统实现了淮委、省水利厅、市防汛指挥中心、沿淮各县、大型水利工程管理单位的互联互通，能同时提供可靠的语音、数据、图像传输业务。历年来，成功应对各种自然灾害，为全面抗洪救灾工作的胜利做出了巨大的贡献，被信阳各界领导称为“永不消失的电波”。

（一）系统总体结构

以数字微波为传输手段建设综合业务平台，在此平台基础上构建图像业务网 (异地会商视频会议系统和远程工程视频监控系统)和话音业务网(程控交换系统)并实现与以光纤传输的异地会商系统、防汛计算机网络系统以及公网的融合。整个网络采用树状结构，淮委为整个网络的一级中心节点，信阳市防汛指挥中心为二级中心节点，淮干微波站点为分支节点，各大型水利工程管理单位与分支节点相连。

信阳市数字微波通信系统拓朴图

（二）系统的设计与组网

1.传输网

淮委微波干线横穿信阳，设有信阳、五里墩、七里墩、罗山、息县、潢川、淮滨7个微波站。沿淮的信阳市防汛指挥中心、固始县水利局、南湾、鲇鱼山、石山口、泼河、五岳、龙山水库管理局依靠微波干线进行支线电路延伸。微波频率为7GHz，微波设备采用1+1同频热备份方式，信阳市防汛指挥中心、固始县水利局、泼河、五岳、龙山水库管理局电路容量均为16×2Mbit/s，南湾、鲇鱼山、石山口水库管理局电路容量均为4×2Mbit/s。信阳市微波支路和基于淮委在信阳市的微波干线构成信阳市防汛抗旱通信骨干网的传输系统。

2.微波电话网

利用微波通道传输电话业务。信阳市防汛指挥中心配置一台华为C&C08数字程控交换机，装机容量各为256线（根据用户多少可以随时扩容），其它各单位各配置一台用户交换机，信阳市防汛指挥中心通过微波传输向淮委通信总站、固始县水利局、南湾、鲇鱼山、石山口、泼河、五岳、龙山水库管理局放小号，各单位通过微波传输向信阳市防汛指挥中心放小号，通过模拟中继的方式互联，构建我市微波电话网并与淮委级联。

市防汛指挥中心华为C&C08数字程控交换机和省水利厅IP语音网关之间互放小号，以模拟中继的方式互联，实现微波电话与基于防汛计算机网络的IP电话间互联互通。各单位交换机分别与当地联通公网间开通数字ISUP/TUP中继 (2M)，实现DOD1+DID连接，建成公网程控交换局，实现内网和公网的融合。从而实现微波电话、公网电话、IP语音电话三网合一，三网互为备份，是恶劣自然灾害情况下非常有效的应急通信系统。

3.异地会商视频会议网

H.320会议电视系统网络呈星型结构，中心多点控制单元(MUC)设置在中心节点，终端设置在支节点或端站，各终端和MCU之间采取透明连接。考虑到淮干微波在信阳市传输通道带宽不足的问题，信阳市防汛指挥中心、鲇鱼山水库管理局、固始县水利局视频会议终端通过2M微波传输专线接入淮委通信总站MCU，通过淮委通信总站MCU召开信阳市异地会商视频会议。下一步，淮干微波在信阳市传输通道扩容后，各单位视频会议终端通过2M微波传输通道接入信阳市防汛指挥中心MCU，构建信阳市基于微波传输的视频会议系统，可以实时召开防汛工作会议，进行远程指挥调度。

模拟级联淮委、河南省水利厅视频会商系统。在信阳市防汛指挥中心，我们把基于淮委微波传输的华为视频会议终端（上联淮委）与基于2M光纤数字电路传输的科达视频会议终端（上联省水利厅）采用背对背的形式进行模拟级联，成功把淮委视频会议系统与河南省水利厅的视频会议系统进行对接，扩大了信阳市视频会议系统的功能应用。

4.远程微波视频监视网

信阳市远程微波视频监视网是基于异地会商视频会议系统的远程视频监视网，由视频终端、摄像机、光纤传输系统、太阳能电池、防雷单元几部分组成。利用视频会议终端丰富的视频输入接口，通过光纤延伸传输距离，把水库大坝、溢洪道、河闸视频源接入视频会议终端，实现对水利工程重要位置的视频监控，信阳市防汛指挥中心可以远程遥控摄像头，实现远程控制、进行图像抓拍。

王家坝远程视频监控接入淮委的MCU，通过淮委的MCU，实现了对王家坝闸远程视频监控，并与信阳市已建成的视频会商系统对接，把王家坝闸视频监控图像情况传输到8县2区、6个大水利工程管理单位，提高了领导远程防汛调度指挥的科学性、时效性、有效性。

（三）信阳市微波应急通信系统发展方向

下一步利用已建设的微波传输通道，建设南湾、泼河、石山口、五岳、龙山水库管理局基于微波传输的异地会商视频会议系统、水利工程视频监控系统，该系统完善后，与信阳市现有的基于光纤传输的异地会商视频会议系统和基于防汛计算机网络的视频监控系统互为备份，形成覆盖信阳市防汛指挥中心、大型水库管理单位的微波传输异地会商视频会议系统和视频监控系统，并与防汛决策支持系统进行联动，形成信阳市科学、有效的防汛指挥系统。

四、数字微波通信系统在防汛抗旱工作的应用前景

到20世纪80年代，由于光纤通信投入使用，以光纤为主要传输手段的公网通信得到突飞猛进的发展，微波通信的主干地位受到了挑战，在防汛抗旱工作中，微波通信是否有必要存在很大的争议。作为一个长期从事防汛通信工作的技术人员，我认为微波通信作为三大传输手段之一，有其不可取代的作用。利用微波进行通信具有容量大、质量好并可传至很远的距离，微波通信具有良好的抗灾性能，对水灾、风灾、地震等自然灾害，微波通信一般都不受影响，这对于地理位置分散、自然条件恶劣、跨度大、需求高的水利行业来说，数字微波通信将会得到重要的应用和发展。

信阳市微波防汛应急指挥系统功能结构图