野外小范围4G/5G公网中断或“三无”场景下应急抢险救援指挥调度通信技术研究

谢 成，李 伟

（国家石油天然气管网集团有限公司华南分公司，广东 广州 510000）

1 系统功能

基于4G/5G设计的应急抢险救援指挥调度通信系统的载体是一台机动车，该系统集合了多种不同通信体制、不同传输介质、集信息采集、传输、处理和应急处置、指挥、决策、调度等功能。[1]应急抢险救援指挥调度通信系统与应急指挥中心存在本质的区别，因为应急抢险救援指挥调度通信系统具有更出众的机动性、系统重构性，在融入整个应急救援系统的过程中表现的更加灵活。

1.1 信息采集

应急抢险救援指挥调度通信系统在4G/5G的支持下可以有效采集抢险现场的声音、图像等信息数据，对指挥中心发出的抢险相关信息实时动态接收，应急抢险救援指挥调度通信系统可以对这些数据信息进行有效的、及时的、准确的处理。[2]

1.2 保障通信

应急抢险救援指挥调度通信系统具备多种通信手段与设备，通过这些通信手段实现与指挥中心的即时通信。

1.3 指挥调度

应急抢险救援指挥调度通信系统可以非常有效的融入整个应急抢险救援系统当中，实现各种信息的实时通信，在处理这些信息的过程中可以实时动态的接收命令，对现场抢险工作进行部署，并进行实时监控。

1.4 决策支持

应急抢险救援指挥调度通信系统当中具备的地理信息系统、现场指挥自动化软件可以协助抢险人员对抢险现场情况进行清晰的综合判断，并在此基础上拟定各种保障预案和抢险方案。

1.5 视频会议

应急抢险救援指挥调度通信系统当中配备了可以支持视频会议的一系列设备，在视频会议的条件下实现通信、信息共享。

1.6 导航定位

应急抢险救援指挥调度通信系统当中配备了专用的卫星定位导航设备，由此完全可以实现位置定位、导航、查询基本轨迹等功能。

1.7 安全保密

应急抢险救援指挥调度通信系统当中配置了保密单元，由此确保信息发送、接收、处理、显示等功能的安全性、完整性。除此之外配备防火墙，防火墙具备检测攻击行为、入侵的功能，当发现这些行为时可以及时启动阻拦措施。对于外界环境的一些恶劣条件也具备防护措施，防雷击、防火、确保用电安全。

1.8 辅助装备

应急抢险救援指挥调度通信系统配备了高功率的广播设备，在此基础上确保抢险现场指挥、广播信息实时播报。除此之外还配备了车载发电机、UPS不间断电源，从而为整部车辆提供充足的电能。照明镝灯和升降杆可以为车辆提供照明条件。

2 系统架构

4G/5G基础上的应急抢险救援指挥调度通信系统的行走方式为轮式越野类底盘，由此可以实现对抢险现场的快速展开、布设，由此将整个信息发向指挥中心现场的每一个角落，由此为一线抢先人员提供精确的数据信息，同时为指挥调度、资源调配通信畅通奠定基础。图1为基于物联网的应急救援指挥、抢险系统。

图1 基于物联网的应急救援指挥、抢险系统

该应急抢险救援指挥调度通信系统使用“分布式”结构，实现不同地域、层次指挥系统之间的有机结合，结合抢险现场的实际作业需求进行合理调配，从而对全新的网络指挥系统灵活组配。

2.1 充分考虑实际抢险作业需求

结合抢险现场实际作业需求对现场信息进行收集与分配，并将此信息上报给指挥中心进行决策部署。

2.2 提升抢险救援信息决策的效率与水平

在应急抢险救援指挥调度通信系统的支持下，救援指挥、抢先系统可以实现统一的部署，也可以进行单独部署，形成一种灵活的应急指挥体系结构，这种应急指挥体系结构具备更加强大的生存、抗损坏能力。

救援指挥、抢险、指挥中心之间借助电信专线、卫星通信网络、短波、超短波集群、无线宽带视频传输系统、GSM网络等多种方式实现通信，在此基础上构成多种冗余通信路由的通信网络拓扑结构，详见图2。这种多冗余通信路由多种不同通信体制、不同传输介质的通信手段组成，具有强大的生命力，各指挥端只需一条信道即可实现通信连接，同时保证指挥调度的有效性。

图2 应急救援指挥、抢险系统多冗余通信网络拓扑示意图

3 作业流程

应急抢险救援指挥调度通信系统框架图如图3所示。应急抢险救援指挥调度通信系统以轮式越野机动车作为载体，在4G/5G的支持下与抢先现场的探测仪器、移动媒体设备、卫星通信设施实现连接，以音频、视频会议作为实现信息交互共享、移动办公、指挥调度的基本条件。应急救援、抢险系统使用“分布式”层次结构：信息获取层、网络通信层、信息处理层。

图3 应急救援指挥、抢险系统框

现场应急救援指挥、抢险系统、应急指挥中心最大的区别在于机动性不同、系统补充构性不同，应急抢险救援指挥调度通信系统在这些方面都格外出众，可以更加灵活的融入整个应急抢险救援系统当中。除此之外在应急应用的过程中，面对突发事件，应急抢险救援指挥调度通信系统可以取代常规的手段完成信息的传输交互，提升突发事件处理能力。

应急救援指挥、抢险系统、不同级别的指挥中心共同构成反应灵敏、信息多元化的有机整体，为抢险、救灾提供重大应急保障处置条件，有效实现突发事件的预防、处理、善后，实现应急处理工作的有效性。

4 电力抢险应用案例

应急抢险救援指挥调度通信系统以机动车作为载体，可以进行多种选择的车载系统可以适应不同抢险情况下的实际需求。

电力抢险出现的情景一般是电力系统自身存在问题，或自然灾害造成的电力系统故障。电力系统出现故障不仅会使社会运行陷入瘫痪，还可能会对人民群众的生命财产安全造成威胁。在电力抢险中使用应急抢险救援指挥调度通信系统可以有效缩短电力抢险的时间，提升对于电力突发事件的处理能力。电力系统当中涉及不同特性的设备，因此需要结合实际需求配置不同的专业设施。

5 结束语

本次研究中对野外小范围4G/5G公网中断或“三无”场景下应急抢险救援指挥调度通信技术进行分析，急抢险救援指挥调度通信系统在4G/5G的支持下充分发挥计算机、多媒体、互联网技术对不同通信体制、不同传输介质的指挥调度平台进行综合，同时集应急处理、指挥调度、决策部署等多种功能于一体。急抢险救援指挥调度通信系统可以与各级指挥中心共同构建反应敏捷、信息多元化、指挥统一的有机整体，在此条件差下可以更好的应对突发事件，使自然灾害、突发公共事件的联动处理效果得到显著提升。