关于构建VHF海事数字集群通讯系统的研究

李茹琨 张在嘉

摘 要：随着国家海上运输业的发展，其安全问题的关注程度越来越高，而海上安全通信是海上运输安全保障不可缺少的一种主要通信手段。目前，VHF安全通讯系统的筹划建设工作已经在许多海事辖区大规模展开，局部地区甚至已经开始使用较为完善的VHF通信系统。本文通过分析VHF海事通讯系统的基本组成，提出了构建VHF海事数字集群通讯系统基本方向，为完善海事安全通信系统起到了重要作用。

关键词：VHF 海事集群通讯系统

中图分类号：TD679 文献标志码：B

随着我国海上经济的飞速增长，我国沿海已经成为能够反映世界经济水平的重要区域。经济的发展必然会加大对运输业的需求，航运作为运输业的一部分，也必将会出现流量大量增加的局面，与此同时，也增加了海上运输的风险，再加上近海油田作业、渔业捕捞、休闲等海上工商业活动的日益增加，必然会导致沿海水域航运环境的越来越复杂。因此，建立一套完善的海事通訊系统就成为了重中之重。鉴于海事通信在制式上的特殊性，可将其系统的架构分为VHF海事通讯与数字集群通信系统两个部分。一套功能完善且覆盖海事管辖区域的通信系统，可实现辖区海域站点以及海运航线的全方位监测，可为海事管理工作提供通信保障，系统建成后将形成以基站、调度岸台、船台为一体的立体无线通信网络，满足管理业务需求。同时一套功能完善的数字集群系统，可实现各个交通部门的日常通信，保证各个部门保障日常通话、安全防范、应急指挥等重要工作。

1.VHF海事通信系统建设

1.1固定基站建设

固定基站建设可选用多套高频收发基站，从而实现对整个海事辖区的信号桥头。根据海事作业对通信频道需要，高频收发系统是各个基站必备设备，同时配备天馈系统设备。VHF数字通讯系统，合理分配内网资源，实现调度中心与海事机构、海巡船、水域运输船之间的高频信号覆盖；可实现视频、语音分组及全员在线通话，在恶劣环境等情况下直接实时报警提示，所有通讯记录实时上传至专用数据存储服务器，同时可与省地方海事局调度中心VHF通讯系统兼容。在实用和功能方面更加趋于完善，同时注重扩展性建设，方面日后增加各种功能模块。基站与水上救援调度中心之间采用用E1链路进行连接，在各船台均可实现就近与基站或者海事单位或水上调度中心联络、。

系统提供以下几个专用海事海运活动的通话频道：

（1）系统专用高频频道：调度中心可连接到到辖区内各个联络点，管辖区内的任意位置均可直接连通到调度中心，简单高效。此频率24小时监测，随时接收来自海上各联络点的各种信息。

（2）海事执法频道：海事管辖单位内部的执法船只采用系统中的一个或二个分组通道，该频道只用于日常执法或者处理突发事件，同时要不会受到其他频道的干扰，相对独立。

高频专用基站的数量要保证正常通信的情况下，4台便可基本满足要求，也可根据实际需要增加基站数量。为方便施工，可将基站直接架设在沿线浩民用移动通信网络基站上，借用其机房和供电设施，可保证基站系统的可靠运行。系统的网络结构如图1所示，该结构以为4台调频通信基站为例，简要说明了VHF海事通信系统的基本组成。

1.2调度系统建设

在沿海管辖水域选择覆盖点较多的搜救中心处，建立系统调度中心，专门用来对调频信道进行监控，同时，要能够实现语音实时播报，突发重大事故警报功能。

1.3频率使用规划

高频收发基站进行水上联络点的覆盖，每个基站应当按照预定方案使用专门用于水上通信的专用调频点，并且需提前到当地无线电管理部门进行报备。

1.4日常通信功能

● 信道监听

调度中心必须可同时在线监听所有用于海事通信的频道。

共用信道监听：调度中心的操控台必须24小时监控用于海事活动的警报设备，重大事故和突发事件必须实现实时语音播报，音频的输出有配置到任意扩音设备上。

专用信道监听：调度系统内专门用来进行内部通讯的信道。

● 系统录音

录音系统主要用于重大事故或者突发性事件进行录音，并实时上传到存储服务器，同时在正常情况下进行实时录音，可设定录音时长，例如每24小时进行一次数据更新。保存的音频文件可随时通过日志进行搜索和回放。

● 坐席呼叫

操作平台坐席话音发送需要通过PTT按键作为语音使能，坐席PTT的触发源可以是维护软件的软PTT也可以是外部设备（带PTT麦克风或耳麦）提供的硬件PTT电平。

● 信道监控

在VHF操作平台上，可实时监控每个基站的工作状态，同时，可要所基站当前工作状态进行合理调配，从而保证每个基站工作在可靠稳定状态。

● 电话呼叫

在重大事故或者突发事件到来时，除了调度室有警报外，系统会直接对预留的多个紧急联系电话进行语音呼叫，远端人员可通过手机或者固定电话直接与现场救援人员进行联系。

● 广播功能

工作人员可通过调度系统发送广播，直接播放已经预设好的提示音或者警报。在广播呼叫时，水上所有船只（包括民用船）皆可接收到海事局发送的广播通知。

2.数字集群通信系统建设

2.1固定基站建设

根据前期沟通及勘测了解，交通局下属分多个部门，例如：运管、海事内部、路政等，各部门日常为独立工作，互不干扰，在紧急情况下，也可统一调度指挥在整体格局不受影响下，两套数字集群基站便可实现对整个海事辖区的水井进行通信网络覆盖。总体来说，两套五载频的集群基站，单个基站日常能够满足9个组同时通话，互不干扰，紧急情况可以统一指挥，统一调度。系统完成整个海事辖区内的信号全覆盖。两基站之间是通过网络互联，对讲机或车载电台可以自动漫游通讯。基站最佳架设位置必须经过实现的现场勘测和前期的数据仿真计算得出，在建设主基站及中心控制设备的基础上，通过外围的增强天线，对市区进行网络覆盖，要做到在恶劣环境下，单个基站覆盖半径可达到10公里。

2.2集群调度建设

集群基站必须要方便调度工作，各部门领导及指挥人员平时工作中必须熟练运用操作平台对各项事务进行日常管理调度，也可通过组织重大事故或者突发事件的演习活动来熟悉系统操作。同时，必须定期进行系统安全检查工作，务必保证系统运行于最佳状态。

2.3网络管理建设

为方便系统管理，需配置一套中心网管系统硬件设备和管理系统，实现交通部门管理人员可通过连接服务器对用户和基站的独立管理。同时也可以通过检索服务器的日志文件对系统的历史运行情况进行查看。

2.4录音系统建设

系统配置一套录音硬件设备和录音系统（二套基站采用一套录音系统），实现全网的语音录制，存储，回放功能。在出现紧急事故时，能够进行语音回放及现场还原，方便分析。

3.总结及展望

总体来说，我国沿海区域的海事通讯系统建设还有很长的路要走，同时，要实现VHF海事数字通讯系统的整体覆盖并不是一个短期的过程。本文提出的构建VHF海事数字通讯系统更是需要飞速发展的信息技术为依托，依靠现代高科技手段，才能逐步完成构建遍布海事系统的信息网络，从而真正实现构建完善的海事数字通信系统的目标。

参考文献：

[1]海事信息资源规划总报告

[2]王丽.基于SOA架构的应急平台数据交换与共享系统研究与实现.河北工业大学.2012