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摘要:在新组建成立应急管理部的背景下,针对应急管理即将发生的3个历史变革进行了分析,对其带来的新时期应急管理广域覆盖的无线通信需求、立体感知的灾害预警需求和敏捷高效的现场应急通信需求进行了简要分析,对建设公专融合、宽窄融合的无线通信网,全风险要素覆盖的物联感知网和多手段、一体化现场应急通信装备体系的3个应急通信发展趋势进行了初步探析。
关键词:应急通信;集群通信;物联网;卫星通信;短波通信
1应急管理体系变革
1.1应急管理突出防灾减灾
现有整合部门中既有防灾功能,也有救灾功能,整合过程中将打通预防、准备、处置、评估、改进和缓解等各个阶段,将全流程、标准化、科学化的应急管理模式和工作机制推广到各个专业领域之中,在工作上形成首尾相连、循环往复、持续改进的管理闭环,从而提升应急管理的前瞻性和主动性。
1.2应急救援队伍专业化水平更高
在应急管理部成立后,公安消防部队、武警森林部队与安全生产、地震应急等应急救援队伍一道,形成"救援队伍"新的联合,将主要的救援力量集中到一个部门,由应急管理部统一管理后可以建成综合性常备应急骨干力量,这将对未来国家救援力量联合训练、协作培养和救援合作产生深远影响,进一步提升应急救援通信装备标准化、专业化和体系化。
1.3应急指挥权更加集中高效
我国原有灾害应对存在管理碎片化的问题,民政部负责灾害救助、国土资源部负责地质灾害防治、水利部负责水旱灾害防治、农业部负责草原防火、国家林业局负责森林防火及中国地震局负责震灾应急救援等。为了协调应对自然灾害,我国成立了防汛抗旱指挥部、减灾委、抗震救灾指挥部及森林防火指挥部等高层次议事协调机构,体制十分繁杂,形成的“九龙治水”的局面,既浪费资源,又难以形成合力。应急管理部的成立使这些分散的职责得以有效整合,对于灾害应对及应急指挥的效率会有显著提高。
2应急通信发展趋势
2.1高效融合的无线通信系统
2.1.1建设窄带数字集群系统
语音通信是应急管理最基本、最重要的通信需求,窄带数字集群系统具有强大的语音通信能力和丰富的语音调度功能。当前,国内应用最广泛的窄带数字集群系统包括TETRA数字集群系统和PDT数字集群系统[1]。TETRA数字集群系统是目前国际上应用较为广泛的数字集群标准,但是由于加密接口不对中国开放,因此存在使用安全性的问题。PDT数字集群系统是中国自主研发的专网通信标准,具有高性价比、安全保密、大区制、可扩展和向后兼容的五大优势,已经在我国的公安部门规模化部署应用。
2.1.2建设宽带数字集群系统
科技的不断进步,特别是“大智移云物”等新技术和应用的纷纷涌现,对无线系统提出了大带宽数据传输的需求。需要重点在化工园区、商业中心等灾害高风险区域,建设宽带数字集群系统,承载宽带数据、高清图像、高清视频等应急管理业务。
2.1.3依托公共通信设施的数字集群
由于我国幅员辽阔,各地经济和社会发展不平衡,全国网的投资巨大,不可能一步到位、一蹴而就,需要分阶段开展。第一阶段各地政府、公安、应急管理等部门建设地方性的数字集群共同网;第二阶段,在各地数字集群共用网健康发展的基础上,互连互通形成全国一张网。同时,在专网覆盖不到的区域,依托公共通信设施,通过运营商VPDN业务建设PoC公网集群系统和移动政务系统作为专用宽窄带数字集群系统的重要补充,共同满足不同部门图片、数据及视频等大数量传输的宽带移动业务需求。窄带数字集群、宽带数字集群和公网通信的综合利用,共同形成公专融合、宽窄融合的无线通信一张网,支撑应急管理常态减灾和非常态救灾的通信保障需求。
2.2全风险要素覆盖的物联感知网
2.2.1RFID技术在应急资源调配中的应用
应急资源调配是应急指挥系统中关键的一环,关系到整个突发事件处理的成败,大规模突发事件应急资源调配的复杂性远远超出一般意义上的资源调度。RFID技术是一项利用射频信号通过空间耦合实现无接触信息传递,达到识别目的的物联网技术,通常由电子标签和阅读器组成,阅读器与电子标签可按约定的通信协议互传信息[2]。基于RFID的智能物应急资管理系统实现了对货物的识别和跟踪,大大提高了应急资源调配的信息化和自动化水平。
2.2.2无线传感器网络(WirelessSensorNetwork,WSN)在应急信息感知与传输中的应用
WSN解决了节点在野外和恶劣条件下无人值守工作的3个有限(电源能量有限、通信能力有限、计算和存储能力有限)的情境下大规模动态自组织成网的难题,低成本的传感器节点可以在电池供电的状况下,大量散布于监测区域,不需人为干预,自动将采集到的信息通过多跳回传[3]。可以广泛应用于煤矿可燃气体探测、安全生产有毒气体警报、城市和森林火灾报警、山体滑坡探测及救援人员生命体征探测等领域。
2.3多手段、一体化现场应急通信装备体系
2.3.1多体制融合化
建设第一救援现场、前线指挥所和后方各级指挥所之间指挥体系,需要满足不同救援场景、不同通信节点和不同角色人员的复杂通信需求,需要将不同技术体制有效整合。采用窄带和宽带数字集群系统完成第一救援现场的网络覆盖,为多部门协同救援提供窄带音频和宽带数据通信保障。采用卫星通信建立前线指挥所和后方各级指挥所之间临时的高速传输通道;采用无线自组网在缺乏网络基础设施的条件下,在事发现场迅速布建一个专用指挥通信网络[4]。采用短波通信在不依赖任何外部资源保障的情况下,通过较小的资源投入,为前后方应急救援指挥提供“低限度”语音通信保障;采用卫星移动通信(MSS)作为应急通信的“第一反应器”和“保底的通信手段”。多体制融合需要充分发挥各项技术的优势,针对不同现场需求,灵活组织协调,实现多体制高度集成、互为备份、互联互通,通过高度的业务融合和终端融合保证用户接口的统一性,通过高效的数据转发和灵活的路由策略保证网络整体的柔韧性。
2.3.2小型一体化
在交通基础设施遭受严重破坏和野外极端恶劣地理环境条件下,救援人员能够携带小型化、一体化应急通信装备进入救援现场,快速展开。小型化、一体化应急通信装备可以通过机载、车载及单兵等多种方式携行。
2.3.3体系化
为了应对复杂多变的自然灾害和事故灾难,需要多种多样、体系化的应急通信及相关辅助装备,按照功能分为指挥设备、通信设备、传输设备、电源设备、定位和生命体征探测设备、个体防护设备以及辅助和后勤保障设备等。按照部署方式分为便携设备、车载设备、机载设备、单兵背负设备和单兵手持设备,共同构成“天-空-地”三维一体现场通信装备体系。
结束语:
建设公专融合、宽窄融合的无线通信网、全风险要素覆盖的物联感知网和多手段、一体化现场应急通信装备体系可以在灾前预防、灾害评估、灾害救援中发挥重要的作用,助力我国统一指挥、专长兼备、反应灵敏、上下联动、平战结合的中国特色应急管理体制的全面建设。
参考文献:
[1]李博,袁永卫.基于北斗和移动通信的应急通信保障系统设计[J].无线电工程,2018,48(04):293-297.
[2]蒋冰,郑艺,华彦宁,吕憧憬,黄宛宁,何隆,崔晓健.海上应急通信技术研究进展[J].科技导报,2018,36(06):28-39.
[3]孟晖,宋俊海.卫星通信在应急通信中的应用及发展[J].科技导报,2018,36(06):40-46.
[4]黄宛宁,张晓军,祝榕辰,周书宇.浮空器在应急通信中的应用[J].科技导报,2018,36(06):55-64.