關于構建VHF海事數字集群通訊系統的研究

李茹琨 張在嘉

摘 要：隨著國家海上運輸業的發展，其安全問題的關注程度越來越高，而海上安全通信是海上運輸安全保障不可缺少的一種主要通信手段。目前，VHF安全通訊系統的籌劃建設工作已經在許多海事轄區大規模展開，局部地區甚至已經開始使用較為完善的VHF通信系統。本文通過分析VHF海事通訊系統的基本組成，提出了構建VHF海事數字集群通訊系統基本方向，為完善海事安全通信系統起到了重要作用。

關鍵詞：VHF 海事集群通訊系統

中圖分類號：TD679 文獻標志碼：B

隨著我國海上經濟的飛速增長，我國沿海已經成為能夠反映世界經濟水平的重要區域。經濟的發展必然會加大對運輸業的需求，航運作為運輸業的一部分，也必將會出現流量大量增加的局面，與此同時，也增加了海上運輸的風險，再加上近海油田作業、漁業捕撈、休閑等海上工商業活動的日益增加，必然會導致沿海水域航運環境的越來越復雜。因此，建立一套完善的海事通訊系統就成為了重中之重。鑒于海事通信在制式上的特殊性，可將其系統的架構分為VHF海事通訊與數字集群通信系統兩個部分。一套功能完善且覆蓋海事管轄區域的通信系統，可實現轄區海域站點以及海運航線的全方位監測，可為海事管理工作提供通信保障，系統建成后將形成以基站、調度岸臺、船臺為一體的立體無線通信網絡，滿足管理業務需求。同時一套功能完善的數字集群系統，可實現各個交通部門的日常通信，保證各個部門保障日常通話、安全防范、應急指揮等重要工作。

1.VHF海事通信系統建設

1.1固定基站建設

固定基站建設可選用多套高頻收發基站，從而實現對整個海事轄區的信號橋頭。根據海事作業對通信頻道需要，高頻收發系統是各個基站必備設備，同時配備天饋系統設備。VHF數字通訊系統，合理分配內網資源，實現調度中心與海事機構、海巡船、水域運輸船之間的高頻信號覆蓋；可實現視頻、語音分組及全員在線通話，在惡劣環境等情況下直接實時報警提示，所有通訊記錄實時上傳至專用數據存儲服務器，同時可與省地方海事局調度中心VHF通訊系統兼容。在實用和功能方面更加趨于完善，同時注重擴展性建設，方面日后增加各種功能模塊。基站與水上救援調度中心之間采用用E1鏈路進行連接，在各船臺均可實現就近與基站或者海事單位或水上調度中心聯絡、。

系統提供以下幾個專用海事海運活動的通話頻道：

（1）系統專用高頻頻道：調度中心可連接到到轄區內各個聯絡點，管轄區內的任意位置均可直接連通到調度中心，簡單高效。此頻率24小時監測，隨時接收來自海上各聯絡點的各種信息。

（2）海事執法頻道：海事管轄單位內部的執法船只采用系統中的一個或二個分組通道，該頻道只用于日常執法或者處理突發事件，同時要不會受到其他頻道的干擾，相對獨立。

高頻專用基站的數量要保證正常通信的情況下，4臺便可基本滿足要求，也可根據實際需要增加基站數量。為方便施工，可將基站直接架設在沿線浩民用移動通信網絡基站上，借用其機房和供電設施，可保證基站系統的可靠運行。系統的網絡結構如圖1所示，該結構以為4臺調頻通信基站為例，簡要說明了VHF海事通信系統的基本組成。

1.2調度系統建設

在沿海管轄水域選擇覆蓋點較多的搜救中心處，建立系統調度中心，專門用來對調頻信道進行監控，同時，要能夠實現語音實時播報，突發重大事故警報功能。

1.3頻率使用規劃

高頻收發基站進行水上聯絡點的覆蓋，每個基站應當按照預定方案使用專門用于水上通信的專用調頻點，并且需提前到當地無線電管理部門進行報備。

1.4日常通信功能

● 信道監聽

調度中心必須可同時在線監聽所有用于海事通信的頻道。

共用信道監聽：調度中心的操控臺必須24小時監控用于海事活動的警報設備，重大事故和突發事件必須實現實時語音播報，音頻的輸出有配置到任意擴音設備上。

專用信道監聽：調度系統內專門用來進行內部通訊的信道。

● 系統錄音

錄音系統主要用于重大事故或者突發性事件進行錄音，并實時上傳到存儲服務器，同時在正常情況下進行實時錄音，可設定錄音時長，例如每24小時進行一次數據更新。保存的音頻文件可隨時通過日志進行搜索和回放。

● 坐席呼叫

操作平臺坐席話音發送需要通過PTT按鍵作為語音使能，坐席PTT的觸發源可以是維護軟件的軟PTT也可以是外部設備（帶PTT麥克風或耳麥）提供的硬件PTT電平。

● 信道監控

在VHF操作平臺上，可實時監控每個基站的工作狀態，同時，可要所基站當前工作狀態進行合理調配，從而保證每個基站工作在可靠穩定狀態。

● 電話呼叫

在重大事故或者突發事件到來時，除了調度室有警報外，系統會直接對預留的多個緊急聯系電話進行語音呼叫，遠端人員可通過手機或者固定電話直接與現場救援人員進行聯系。

● 廣播功能

工作人員可通過調度系統發送廣播，直接播放已經預設好的提示音或者警報。在廣播呼叫時，水上所有船只（包括民用船）皆可接收到海事局發送的廣播通知。

2.數字集群通信系統建設

2.1固定基站建設

根據前期溝通及勘測了解，交通局下屬分多個部門，例如：運管、海事內部、路政等，各部門日常為獨立工作，互不干擾，在緊急情況下，也可統一調度指揮在整體格局不受影響下，兩套數字集群基站便可實現對整個海事轄區的水井進行通信網絡覆蓋。總體來說，兩套五載頻的集群基站，單個基站日常能夠滿足9個組同時通話，互不干擾，緊急情況可以統一指揮，統一調度。系統完成整個海事轄區內的信號全覆蓋。兩基站之間是通過網絡互聯，對講機或車載電臺可以自動漫游通訊。基站最佳架設位置必須經過實現的現場勘測和前期的數據仿真計算得出，在建設主基站及中心控制設備的基礎上，通過外圍的增強天線，對市區進行網絡覆蓋，要做到在惡劣環境下，單個基站覆蓋半徑可達到10公里。

2.2集群調度建設

集群基站必須要方便調度工作，各部門領導及指揮人員平時工作中必須熟練運用操作平臺對各項事務進行日常管理調度，也可通過組織重大事故或者突發事件的演習活動來熟悉系統操作。同時，必須定期進行系統安全檢查工作，務必保證系統運行于最佳狀態。

2.3網絡管理建設

為方便系統管理，需配置一套中心網管系統硬件設備和管理系統，實現交通部門管理人員可通過連接服務器對用戶和基站的獨立管理。同時也可以通過檢索服務器的日志文件對系統的歷史運行情況進行查看。

2.4錄音系統建設

系統配置一套錄音硬件設備和錄音系統（二套基站采用一套錄音系統），實現全網的語音錄制，存儲，回放功能。在出現緊急事故時，能夠進行語音回放及現場還原，方便分析。

3.總結及展望

總體來說，我國沿海區域的海事通訊系統建設還有很長的路要走，同時，要實現VHF海事數字通訊系統的整體覆蓋并不是一個短期的過程。本文提出的構建VHF海事數字通訊系統更是需要飛速發展的信息技術為依托，依靠現代高科技手段，才能逐步完成構建遍布海事系統的信息網絡，從而真正實現構建完善的海事數字通信系統的目標。

參考文獻：

[1]海事信息資源規劃總報告

[2]王麗.基于SOA架構的應急平臺數據交換與共享系統研究與實現.河北工業大學.2012