衛星應急通信系統在淮河防汛中的應用

董 敏

衛星應急通信系統在淮河防汛中的應用

董 敏

一、系統概述與建設現狀

應急通信系統不是一種單一的通信方式，而是一組涵蓋地面有線通信、無線通信和衛星通信等多種技術手段，支撐各種應急業務需求的，具有不同屬性和功能的綜合通信方式，應急通信是在各類突發事件和自然災害等緊急情況下，開展應對或救援行動所必需的通信保障。作為應急通信系統的重要組成部分，以衛星通信為主要傳輸手段的衛星應急通信系統在處理洪澇災害、水污染突發事件的搶險救災工作中發揮了重要作用，顯著提高了水利機構應對突發性公共危機的能力。

近年來水利信息化建設取得了顯著成績，衛星應急通信系統建設已初具規模。通過近兩年建設，已形成以新一代水利衛星通信系統為中心的涵蓋水利部、7個流域機構、31個省（自治區、直轄市）水行政主管部門和新疆生產建設兵團水利局的水利衛星應急指揮平臺，各地應急指揮平臺可實現互聯互通，實現全國范圍內互相調度使用，形成全國水利應急指揮體系，為工程搶險、防汛現場指揮提供技術保障。

二、系統組成與功能劃分

衛星通信系統負責建立穩定、可靠的衛星傳輸通道，并對數據進行編碼、綜合、調制、發射至同步通信衛星，同時可以對衛星轉發的數據進行接收、解調、分路和解碼處理。衛星通信系統支持語音信息、數據信息及視頻信息雙向傳輸。按空間工作方式不同將衛星通信系統分為固定站衛星通信系統和便攜、車載衛星通信系統。固定站衛星通信系統主要由天線、變頻高功放 BUC（BlockUp-Converter）、低噪聲放大器 LNB（LowNoiseBlock Converter）、衛星調制解調器組成。該系統基于應急通信系統信息量大、信息傳輸質量高、實時性強、組網靈活、管理方便、高QoS保證等特點設計。既可采用網狀網結構組網，也可采用星狀網結構組網。網狀網結構可以滿足災害現場與指揮調度中心之間語音、數據、視頻通信傳輸的實時性要求。星狀網結構可以滿足災情信息、氣象云圖等數據廣播，為指揮調度中心防汛抗旱、防臺風工作提供支持。固定站衛星通信系統部署在流域指揮調度中心，采用不可移動的工作方式，具有結構簡單、方向性強、工作頻帶寬等特點。便攜、車載衛星通信系統可以靈活、機動地部署在災害突發地點，采用可移動的工作方式，具有體積小、機動性高，部署簡單、不受地理空間約束等特點。

三、系統特點

水利衛星通信系統具有以下特點:一是通信覆蓋面廣，不受地理環境和氣候條件的限制。二是地面站設備簡單、體積小、重量輕、造價低、安裝靈活、操作簡單。可直接安裝在通信車、搜救船上或單兵攜帶地面安裝。三是組網靈活方便。由于網絡部件模塊化，便于調整網絡結構。四是通信質量好，可靠性高。鏈路環節少，故障率低，通信暢通率高。五是通信頻帶寬、傳輸容最大，適于多種業務通信和傳輸，是解決偏遠及公網覆蓋能力不足地區信息傳輸和應急搶險機動通信的主要手段，也是地面通信網的重要補充和備份通信手段。

四、淮河應急衛星通信應用分析

目前，淮河流域通信系統涵蓋了語音、數據、圖像三種業務，基本滿足正常防汛及日常管理調度的需要。建設防汛應急衛星通信系統，主要是針對在發生大洪水、山洪災害時，地面通信系統（專網或公網）中斷的情況下，實現防洪應急狀態下現場與中心節點通信傳輸、骨干傳輸系統的保護路由及邊遠地區信息采集等，形成與地面防汛抗旱綜合通信系統互為一體、互為備份的可靠通信手段。

1.語音應用系統

語音應用系統為流域應急通信系統提供基礎語音通信服務。語音應用系統可以在最短時間內建立一條災情現場與指揮調度中心之間的語音服務網絡，通過軟交換設備（SoftSwitch）、綜合接入設備（IAD）、電話終端設備，實現衛星固定站與衛星便攜、車載站之間的語音通信功能，也可直接通過IP電話終端實現語音通信功能。衛星便攜、車載站電話終端設備通過綜合接入設備，經衛星調制解調器與衛星固定站連接，通過固定站的軟交換設備，中繼網關與流域管理中心程控交換機相連，從而將衛星便攜、車載站語音網轉入到衛星固定站語音網中，使用簡單、配置靈活、通話效果好。

2.數據應用系統

數據應用系統為流域應急通信系統提供高速寬帶接入服務。數據應用系統可以實現衛星固定站IP設備和衛星便攜、車載站IP設備互聯互通，開展多種基于IP網絡的實時通信業務。該系統提供靈活擴展的以太網交換模塊或固定以太網交換端口，具備Firewall、IPSecVPN、MPLSVPN、入侵保護、攻擊防御等功能，實現災情現場水文數據信息、圖片信息、視頻信息等重要信息回傳，歷史水雨情信息、工情信息查詢，收發郵件，與指揮調度中心進行安全、可靠的數據交換。

3.圖像應用系統

圖像應用系統為流域應急通信系統提供視頻會商、遠程視頻監控服務。該系統既包括視頻采集顯示設備，如：車載攝像機、手持式攝錄一體機、專業監視器、液晶顯示器，又包括視頻壓縮處理設備，如：視頻會議終端、硬盤錄像機、視頻矩陣。衛星便攜、車載站抵達災情現場后，攝像機將災情視頻圖像輸入給視頻矩陣，根據需要選擇視頻圖像輸出給視頻會議終端或硬盤錄像機進行信號壓縮編碼，編碼輸出的信號經調制解調器由衛星信道實時傳送到指揮調度中心。該系統支持基于H.323的視頻會議和TCP/UDP的視頻監控，圖像壓縮編碼以H.264為主，可以滿足指揮調度中心實時觀看災情視頻信息，并與災情現場指揮部召開搶險救災會議的需要。

五、結束語

應急衛星通信系統是應對防汛突發性事件的重要通信保障，通過衛星通信可為各級防汛指揮部門和水利管理部門搶險救災、處理突發性應急事件等提供快捷有效的通信手段。尤其是在提高防汛現場的信息獲取能力、處理突發事件的快速反應、組織協調、決策指揮等實際工作中具有重要意義，應用前景廣闊

（專欄編輯：張 婷）

淮委通信總站 233001）