野外小范圍4G/5G公網中斷或“三無”場景下應急搶險救援指揮調度通信技術研究

謝 成，李 偉

（國家石油天然氣管網集團有限公司華南分公司，廣東 廣州 510000）

1 系統功能

基于4G/5G設計的應急搶險救援指揮調度通信系統的載體是一臺機動車，該系統集合了多種不同通信體制、不同傳輸介質、集信息采集、傳輸、處理和應急處置、指揮、決策、調度等功能。[1]應急搶險救援指揮調度通信系統與應急指揮中心存在本質的區別，因為應急搶險救援指揮調度通信系統具有更出眾的機動性、系統重構性，在融入整個應急救援系統的過程中表現的更加靈活。

1.1 信息采集

應急搶險救援指揮調度通信系統在4G/5G的支持下可以有效采集搶險現場的聲音、圖像等信息數據，對指揮中心發出的搶險相關信息實時動態接收，應急搶險救援指揮調度通信系統可以對這些數據信息進行有效的、及時的、準確的處理。[2]

1.2 保障通信

應急搶險救援指揮調度通信系統具備多種通信手段與設備，通過這些通信手段實現與指揮中心的即時通信。

1.3 指揮調度

應急搶險救援指揮調度通信系統可以非常有效的融入整個應急搶險救援系統當中，實現各種信息的實時通信，在處理這些信息的過程中可以實時動態的接收命令，對現場搶險工作進行部署，并進行實時監控。

1.4 決策支持

應急搶險救援指揮調度通信系統當中具備的地理信息系統、現場指揮自動化軟件可以協助搶險人員對搶險現場情況進行清晰的綜合判斷，并在此基礎上擬定各種保障預案和搶險方案。

1.5 視頻會議

應急搶險救援指揮調度通信系統當中配備了可以支持視頻會議的一系列設備，在視頻會議的條件下實現通信、信息共享。

1.6 導航定位

應急搶險救援指揮調度通信系統當中配備了專用的衛星定位導航設備，由此完全可以實現位置定位、導航、查詢基本軌跡等功能。

1.7 安全保密

應急搶險救援指揮調度通信系統當中配置了保密單元，由此確保信息發送、接收、處理、顯示等功能的安全性、完整性。除此之外配備防火墻，防火墻具備檢測攻擊行為、入侵的功能，當發現這些行為時可以及時啟動阻攔措施。對于外界環境的一些惡劣條件也具備防護措施，防雷擊、防火、確保用電安全。

1.8 輔助裝備

應急搶險救援指揮調度通信系統配備了高功率的廣播設備，在此基礎上確保搶險現場指揮、廣播信息實時播報。除此之外還配備了車載發電機、UPS不間斷電源，從而為整部車輛提供充足的電能。照明鏑燈和升降桿可以為車輛提供照明條件。

2 系統架構

4G/5G基礎上的應急搶險救援指揮調度通信系統的行走方式為輪式越野類底盤，由此可以實現對搶險現場的快速展開、布設，由此將整個信息發向指揮中心現場的每一個角落，由此為一線搶先人員提供精確的數據信息，同時為指揮調度、資源調配通信暢通奠定基礎。圖1為基于物聯網的應急救援指揮、搶險系統。

圖1 基于物聯網的應急救援指揮、搶險系統

該應急搶險救援指揮調度通信系統使用“分布式”結構，實現不同地域、層次指揮系統之間的有機結合，結合搶險現場的實際作業需求進行合理調配，從而對全新的網絡指揮系統靈活組配。

2.1 充分考慮實際搶險作業需求

結合搶險現場實際作業需求對現場信息進行收集與分配，并將此信息上報給指揮中心進行決策部署。

2.2 提升搶險救援信息決策的效率與水平

在應急搶險救援指揮調度通信系統的支持下，救援指揮、搶先系統可以實現統一的部署，也可以進行單獨部署，形成一種靈活的應急指揮體系結構，這種應急指揮體系結構具備更加強大的生存、抗損壞能力。

救援指揮、搶險、指揮中心之間借助電信專線、衛星通信網絡、短波、超短波集群、無線寬帶視頻傳輸系統、GSM網絡等多種方式實現通信，在此基礎上構成多種冗余通信路由的通信網絡拓撲結構，詳見圖2。這種多冗余通信路由多種不同通信體制、不同傳輸介質的通信手段組成，具有強大的生命力，各指揮端只需一條信道即可實現通信連接，同時保證指揮調度的有效性。

圖2 應急救援指揮、搶險系統多冗余通信網絡拓撲示意圖

3 作業流程

應急搶險救援指揮調度通信系統框架圖如圖3所示。應急搶險救援指揮調度通信系統以輪式越野機動車作為載體，在4G/5G的支持下與搶先現場的探測儀器、移動媒體設備、衛星通信設施實現連接，以音頻、視頻會議作為實現信息交互共享、移動辦公、指揮調度的基本條件。應急救援、搶險系統使用“分布式”層次結構：信息獲取層、網絡通信層、信息處理層。

圖3 應急救援指揮、搶險系統框

現場應急救援指揮、搶險系統、應急指揮中心最大的區別在于機動性不同、系統補充構性不同，應急搶險救援指揮調度通信系統在這些方面都格外出眾，可以更加靈活的融入整個應急搶險救援系統當中。除此之外在應急應用的過程中，面對突發事件，應急搶險救援指揮調度通信系統可以取代常規的手段完成信息的傳輸交互，提升突發事件處理能力。

應急救援指揮、搶險系統、不同級別的指揮中心共同構成反應靈敏、信息多元化的有機整體，為搶險、救災提供重大應急保障處置條件，有效實現突發事件的預防、處理、善后，實現應急處理工作的有效性。

4 電力搶險應用案例

應急搶險救援指揮調度通信系統以機動車作為載體，可以進行多種選擇的車載系統可以適應不同搶險情況下的實際需求。

電力搶險出現的情景一般是電力系統自身存在問題，或自然災害造成的電力系統故障。電力系統出現故障不僅會使社會運行陷入癱瘓，還可能會對人民群眾的生命財產安全造成威脅。在電力搶險中使用應急搶險救援指揮調度通信系統可以有效縮短電力搶險的時間，提升對于電力突發事件的處理能力。電力系統當中涉及不同特性的設備，因此需要結合實際需求配置不同的專業設施。

5 結束語

本次研究中對野外小范圍4G/5G公網中斷或“三無”場景下應急搶險救援指揮調度通信技術進行分析，急搶險救援指揮調度通信系統在4G/5G的支持下充分發揮計算機、多媒體、互聯網技術對不同通信體制、不同傳輸介質的指揮調度平臺進行綜合，同時集應急處理、指揮調度、決策部署等多種功能于一體。急搶險救援指揮調度通信系統可以與各級指揮中心共同構建反應敏捷、信息多元化、指揮統一的有機整體，在此條件差下可以更好的應對突發事件，使自然災害、突發公共事件的聯動處理效果得到顯著提升。