淮河流域數字微波通信系統在信陽市防汛抗旱中的功能設計

□周顯政 □張佰伶（信陽市防汛通訊總站）

□朱貴憲（安陽工學院計算機科學與信息工程學院）

一、引言

數字微波中繼通信與光纖通信、衛星通信一起被國際公認為是最有前途的三大傳輸手段。光纖通信主要沿公路和河岸鋪設，一旦遇到洪澇災害極易被洪水沖斷，在突發自然災害的情況下，不能保證防汛抗旱應急通信的功能應用。衛星通信使用費價格高昂，不能滿足常規防汛抗旱多種業務開展的需要。而微波通信采用“中繼”通信方式，能實現遠距離的地面通信，跨越山河比較方便，特別是丘陵山區和地理位置比較惡劣地區，微波通信非常合適。另外建設成本低、業務帶寬高、通信容量大，一旦建成使用免費，在突發自然災害的情況下，系統傳輸通道不易中斷，是常規和應急通信雙重需要的防汛抗旱指揮系統建設的首要系統選擇。

二、淮河流域數字微波通信系統概述

淮河流域數字微波通信系統由干線微波通信系統和支線微波通信系統組成，干線微波與主河道走向相同，其中干線長約678km，共有19個微波站（設在信陽的有淮濱、潢川、息縣、羅山、七里墩、信陽、五里墩七個微波站），支線微波覆蓋流域內主要水管單位和重點工程設施，支線長約425km，設有26個微波站，該系統為淮河流域的防汛抗旱調度提供通信保障，為水利工程管理、水利信息化等提供通信技術支持，是防汛抗旱指揮決策系統的重要組成部分。

三、信陽市數字微波通信系統功能設計

信陽市處在淮河的上游，水利工程眾多，防汛抗旱、搶險救災、防災減災及工程管理任務十分繁重。近幾年來，基于淮委在信陽的微波干線，現已開通信陽市防汛指揮中心、南灣、鲇魚山、石山口水庫管理局微波通信、固始水利局、息縣關店圩區微波通信，并即將建成潑河、龍山、五岳水庫管理局微波通信、與淮干微波一起構建覆蓋沿淮各縣以及大型水利工程管理單位的微波通信系統，該系統實現了淮委、省水利廳、市防汛指揮中心、沿淮各縣、大型水利工程管理單位的互聯互通，能同時提供可靠的語音、數據、圖像傳輸業務。歷年來，成功應對各種自然災害，為全面抗洪救災工作的勝利做出了巨大的貢獻，被信陽各界領導稱為“永不消失的電波”。

（一）系統總體結構

以數字微波為傳輸手段建設綜合業務平臺，在此平臺基礎上構建圖像業務網 (異地會商視頻會議系統和遠程工程視頻監控系統)和話音業務網(程控交換系統)并實現與以光纖傳輸的異地會商系統、防汛計算機網絡系統以及公網的融合。整個網絡采用樹狀結構，淮委為整個網絡的一級中心節點，信陽市防汛指揮中心為二級中心節點，淮干微波站點為分支節點，各大型水利工程管理單位與分支節點相連。

信陽市數字微波通信系統拓樸圖

（二）系統的設計與組網

1.傳輸網

淮委微波干線橫穿信陽，設有信陽、五里墩、七里墩、羅山、息縣、潢川、淮濱7個微波站。沿淮的信陽市防汛指揮中心、固始縣水利局、南灣、鲇魚山、石山口、潑河、五岳、龍山水庫管理局依靠微波干線進行支線電路延伸。微波頻率為7GHz，微波設備采用1+1同頻熱備份方式，信陽市防汛指揮中心、固始縣水利局、潑河、五岳、龍山水庫管理局電路容量均為16×2Mbit/s，南灣、鲇魚山、石山口水庫管理局電路容量均為4×2Mbit/s。信陽市微波支路和基于淮委在信陽市的微波干線構成信陽市防汛抗旱通信骨干網的傳輸系統。

2.微波電話網

利用微波通道傳輸電話業務。信陽市防汛指揮中心配置一臺華為C&C08數字程控交換機，裝機容量各為256線（根據用戶多少可以隨時擴容），其它各單位各配置一臺用戶交換機，信陽市防汛指揮中心通過微波傳輸向淮委通信總站、固始縣水利局、南灣、鲇魚山、石山口、潑河、五岳、龍山水庫管理局放小號，各單位通過微波傳輸向信陽市防汛指揮中心放小號，通過模擬中繼的方式互聯，構建我市微波電話網并與淮委級聯。

市防汛指揮中心華為C&C08數字程控交換機和省水利廳IP語音網關之間互放小號，以模擬中繼的方式互聯，實現微波電話與基于防汛計算機網絡的IP電話間互聯互通。各單位交換機分別與當地聯通公網間開通數字ISUP/TUP中繼 (2M)，實現DOD1+DID連接，建成公網程控交換局，實現內網和公網的融合。從而實現微波電話、公網電話、IP語音電話三網合一，三網互為備份，是惡劣自然災害情況下非常有效的應急通信系統。

3.異地會商視頻會議網

H.320會議電視系統網絡呈星型結構，中心多點控制單元(MUC)設置在中心節點，終端設置在支節點或端站，各終端和MCU之間采取透明連接。考慮到淮干微波在信陽市傳輸通道帶寬不足的問題，信陽市防汛指揮中心、鲇魚山水庫管理局、固始縣水利局視頻會議終端通過2M微波傳輸專線接入淮委通信總站MCU，通過淮委通信總站MCU召開信陽市異地會商視頻會議。下一步，淮干微波在信陽市傳輸通道擴容后，各單位視頻會議終端通過2M微波傳輸通道接入信陽市防汛指揮中心MCU，構建信陽市基于微波傳輸的視頻會議系統，可以實時召開防汛工作會議，進行遠程指揮調度。

模擬級聯淮委、河南省水利廳視頻會商系統。在信陽市防汛指揮中心，我們把基于淮委微波傳輸的華為視頻會議終端（上聯淮委）與基于2M光纖數字電路傳輸的科達視頻會議終端（上聯省水利廳）采用背對背的形式進行模擬級聯，成功把淮委視頻會議系統與河南省水利廳的視頻會議系統進行對接，擴大了信陽市視頻會議系統的功能應用。

4.遠程微波視頻監視網

信陽市遠程微波視頻監視網是基于異地會商視頻會議系統的遠程視頻監視網，由視頻終端、攝像機、光纖傳輸系統、太陽能電池、防雷單元幾部分組成。利用視頻會議終端豐富的視頻輸入接口，通過光纖延伸傳輸距離，把水庫大壩、溢洪道、河閘視頻源接入視頻會議終端，實現對水利工程重要位置的視頻監控，信陽市防汛指揮中心可以遠程遙控攝像頭，實現遠程控制、進行圖像抓拍。

王家壩遠程視頻監控接入淮委的MCU，通過淮委的MCU，實現了對王家壩閘遠程視頻監控，并與信陽市已建成的視頻會商系統對接，把王家壩閘視頻監控圖像情況傳輸到8縣2區、6個大水利工程管理單位，提高了領導遠程防汛調度指揮的科學性、時效性、有效性。

（三）信陽市微波應急通信系統發展方向

下一步利用已建設的微波傳輸通道，建設南灣、潑河、石山口、五岳、龍山水庫管理局基于微波傳輸的異地會商視頻會議系統、水利工程視頻監控系統，該系統完善后，與信陽市現有的基于光纖傳輸的異地會商視頻會議系統和基于防汛計算機網絡的視頻監控系統互為備份，形成覆蓋信陽市防汛指揮中心、大型水庫管理單位的微波傳輸異地會商視頻會議系統和視頻監控系統，并與防汛決策支持系統進行聯動，形成信陽市科學、有效的防汛指揮系統。

四、數字微波通信系統在防汛抗旱工作的應用前景

到20世紀80年代，由于光纖通信投入使用，以光纖為主要傳輸手段的公網通信得到突飛猛進的發展，微波通信的主干地位受到了挑戰，在防汛抗旱工作中，微波通信是否有必要存在很大的爭議。作為一個長期從事防汛通信工作的技術人員，我認為微波通信作為三大傳輸手段之一，有其不可取代的作用。利用微波進行通信具有容量大、質量好并可傳至很遠的距離，微波通信具有良好的抗災性能，對水災、風災、地震等自然災害，微波通信一般都不受影響，這對于地理位置分散、自然條件惡劣、跨度大、需求高的水利行業來說，數字微波通信將會得到重要的應用和發展。

信陽市微波防汛應急指揮系統功能結構圖