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应急通信系统范文1
中图分类号：TN91 文献标识码：A
1 项目介绍
红淖铁路位于新疆维吾尔自治区东部的哈密地区，自兰新铁路红柳河车站引出至哈密地区伊吾县淖毛湖镇，线路全长442km。
2 系统总体架构
应急通信综合接入系统采用多种传输接入手段，可分为有线接入（电缆、野战光缆）、卫星接入、无线接入等接入方式，分别用于不同的现场环境。通常整套系统设备从应用范围上可分为抢险现场侧设备、中继侧设备和应急指挥中心侧设备。不同的业务需求、传输条件将会采用不同的设备匹配。
2.1 抢险现场设备
现场应急接入设备，为现场的图像、有线电话、无线手机、数据等各类业务提供承载平台。现场影音采集设备，采用无线技术进行实时影像摄制及上传。无线中继设备，增加动图和WIFI手机覆盖距离。现场卫星接入设备，与应急指挥中心侧的卫星地面站配合使用，从而为现场提供2M传输通道。现场电源设备，便携式发电机，做为现场设备电池供电的补充供电方式，为现场设备供电及电池充电。
2.2 中继设备
中继设备可提供从现场设备到中继站这段距离的传输通道，现场动图语音等信息从中继站得以上传输网，最终传送至局端指挥中心，因此中继设备的作用是解决最后一公里的宽带接入。根据中继设备的传输方式可分为有线电缆中继设备、野战光缆中继设备和无线网桥中继设备。
2.3 指挥中心设备
应急指挥中心设备包括局端综合接入设备、局端影音设备转换设备、流媒体服务器、应急指挥台、网管等。当采用卫星接入方式时，还需在以上设备的基础上配备局端卫星接入设备。局端综合接入设备将从现场传送过来的有线无线语音业务解码，接入应急中心热线电话及PSTN公众电话网。局端影音设备转换设备，完成现场传来的数字图像语音信号的解码和解压缩，转换为模拟AV信号后送出。
现场图像以及数据业务接入网络交换机，实现与事故现场话音、数据和动图的实时交互传递。
3 系统组网方式
3.1 有线接入方式
在事故现场侧，现场应急接入设备将现场的动图、语音、数据等业务复合成一个2M信号，将与现场应急接入设备相连的电缆或光缆放至最近的中继站传输设备，再将现场语音、动图、数据等信号传送到应急指挥中心。有线接入方式根据中间传输媒介分为电缆接入和野战光缆接入两种制式。
3.2 无线接入方式
采用基于5.8G无线频段的点对点无线传输，与上一种接入方式的现场设备组成相同，只是中继设备采用现场无线接入设备。采用现场和中继站的一对现场无线接入设备使用，以无线的方式搭建事故现场到中继站的数字通信链路。无线接入方式主要应用于缺乏有线传输条件的场合，避免了现场应用需要架设较长有线线缆的一些不可测的因素，应用比较灵活，根据工作方式和使用环境可分为人到车、车到车、车到指挥中心等多种方式。
无线接入方式可提供至少2～3公里的有效接入，但这种接入方式对于现场的地理环境要求较高，要求中间是无障碍的可视距离。
3.3 卫星接入方式
基于宽带卫星接入方式是利用现场和路局侧的一对卫星地面站配套使用，以搭建现场到路局的2M的通信链路，以完成事故现场动图、静图和多路话音的上传。这种接入方式虽然投资高，但具有良好的机动性，能在较短的时间内建立通信电路，不需要考虑地形等自然因素，电路建立灵活方便。
4 系统实现的主要功能
4.1 现场传输通道的发展
现场传输通道在系统中是非常重要的一个环节，传输通道能够很好地为卫星等的传输提供了方便，是一种具有基础性的功能。现在，传输通道已经被广泛的应用于系统的工作之中，现在的传输通道具有多种传输技术与传输介质，能够在出现事故的现场到应急中心提供2M传输通道，能够根据事故的现场的情况进行分析，因地制宜的进行接入，能够让事故现场的真实情况得到真实地反映。
4.2 有线无线的各种功能
事故现场是一个非常具有真实性的地方，在事故现场进行报道的时候，要求的是真实性，这就需要运用无线与有线系统进行传输事件，这就要求我们在事故现场至少要提供4部专线座机和4部无线专用手机，能够让事故的发展状况在第一时间被报道，能够减少失误的发生，增加真实性。这些电话既能够采用热线的方式呼叫应急中心，也可以直接拨任意一部电话，这样能够及时的保持通信，能够让外界第一时间了解事故现场的状况，能够使工作人员加强内部的预防，加快抢险预案的制定，这样能够在最快的时间内作出决策，并得到贯彻的实行，为事故抢先争取时间把事故的发生率降到最低。同时也能够提前的预防事故的发生。
4.3 现场动图上传功能
能将事故现场的动图实时上传到应急指挥中心，图像清晰，使领导能准确、快捷的掌握现场的第一手资料；各级领导可用电话指挥现场的摄影人员拍摄。
此外，应急通信系统还具备现场多路语音通信、现场无线摄像、现场静图上传、远程数据通信、视讯流的记录和回放等功能
结语
应急通信不同于常规通信，往往是在公用通信网络覆盖不到、遭遇突发话务或遭到局部破坏、失去部分效力等特殊情况下才派上用场，具有一定的突发性、复杂性，要求通过各种传输手段和组网方式，提供临时、有效的解决方案，成为公用网络的延伸、补充或自成网络，实现特殊情况下的通信畅通无阻。因此，在灾害发生时，如何保持铁路通信畅通；如何能及时建立起应急现场与指挥部门有效通信联系，互通各种数据、图像等多媒体信息；如何在第一时间内处理好各种复杂的情况，就显得越来越重要了，应急通信系统的建立也就成为构建安全、和谐铁路通道的必要措施。
参考文献
应急通信系统范文2
【关键词】Wi-Fi 井下应急通信 背负式救援通信站 GS1010 u C／OS-II
随着社会对煤炭需求量的增大。煤矿产能不断提高，近年我国煤矿事故又有攀升趋势，煤矿安全状况令人担忧。煤矿事故发生后，为了保证安全、不发生二次事故，煤矿井下电力供应完全切断。已有的各种通讯系统无法开启。为了能够及时对井下人员进行援救，需要快速建立一条应急通信链路来实现井下目标位置环境参数和实时影像远程采集，为救援决策提供科学参考。
近年来由于无线通信技术的发展和煤矿信息化的需求。地面无线通信技术开始应用于井下应急通信，其中便有以Zigbee为代表的SDR(Short Distance Radio，短距离无线通信)技术。但zigbee技术有一个明显的缺点，即随着传输距离的增加其衰减加大，导致其单个节点只能在几十米的范围内稳定工作。从而使得在整个救援过程中需要相当多的节点来保证通信链路的建立，为救援人员带来了很大的不便。
本文所述系统依托IEEE802 11big技术，基于GSl010芯片和u C／OS-Il软件平台，通过搭载环境参数传感器和红外摄像头等Wi-Fi前端实现对井下目标位置环境参数和视频图像的采集。其不仅具备通话、视频传输、环境参数传输、发射功率低、低功耗、续航能力强、易实现煤矿本质安全电路设计等特点，还能够保证500米以上的通信距离和6M的传输带宽。从而改善井下应急无线通信中通信距离短、节点过多的现状。
1 总体技术方案
该系统搭载在Wi-Fi网络上进行无线传输，由地面救援指挥车(PC机、救援指挥系统、指挥电话、无线宽带通信-设备、应急电源)、固定救援通信站(Wi－Fi无线接入器、红外线防爆摄像机、云台、环境探测传感器、电源)、背负式救援通信站(Wi-Fi无线接入器、环境探测传感器、电源)、救援通信终端等部分组成，形成一套以wi Fi网络为传输主干。利用高速无线信号进行快速空间覆盖的宽带矿井应急无线通讯系统，可实现语音、视频传输，实时读取监控系统数据。系统采用信号设备本安和本安供电的方式，使设备满足在回风巷道和工作面全天候工作的安全等级和技术要求。其组成如图1所示：
2 快速组网策略
当矿难发生时。地面救援指挥车迅速开赴救援现场。救援人员打开背负式救援通信站电源。当背负站上电后，自动与地面救援指挥车建立链路，指挥车的控制台向背负站发出网络连接自检信号，背负站接收到连接信号后，返回应信；否则，报告通信失败，请求重新建立通信。当通信链路建立后，开启云台红外摄像头自动捕捉现场图像，并将捕获的视频信号送入感知模块。感知模块首先将模拟的视频信号转换成数字信号，然后输出至Wi―Fi线路接入器，之后以IP包的形式传送给地面救援指挥车。
地面救援指挥中心根据实时的视频信息，通过救援通信站向救援人员发出相应的控制命令。当救援人员与指挥车的距离大于背负站可通距离时，背负站自动报警以提醒救援人员安装固定通信站实现信号中继，固定站除可实现中继外还能实现云台摄像头控制、全程环境参数(瓦斯浓度、温度)的采集和人员定位功能；当救援人员与固定站的距离大于背负站可通距离时，背负站自动报警以提醒救援人员安装固定站实现信号中继，通过多个固定站的安装形成无线通信网络。同时，救援人员通过救援通信终端将实时的救援情况通过无线网络传输回地面救援指挥车。这样，地面救援指挥车就能通过井下的救援通信站采集和传输目标区域的语音、视频及图像信息，及时了解巷道内的灾害信息。
3 硬件设计
3.1 救援通信站
救援通信站分为固定通信站和背负式救援通信站，都是由Wi-Fi无线接入模块、感知模块、图像处理模块和电源组成，固定通信站增加了云台和视频采集模块。其组成框图如图2所示：
(1)Wi-Fi通信模块
wi―Fi通信模块在GS1010芯片平台上，采用IEEE802.11b／g技术，提供至少2Mb／s的通信带宽，在满足语音通话的同时，也能够满足视频的传输要求。它能够提供4路图像和8路语音传输，每个无线通信节点的传输距离可以做到不小于500米。通过RSSI技术，它能够实现人员定位功能，其准确度可以达到10m以内。
Wi-Fi芯片GSl010是以两个经典ARM7微控制器为内核的32位“ARM射频SoC(ARM无线片上系统)”。将两个ARM7 32位微处理器、384k闪存、224k SRAM多种电路、A／D、RTC和802.11无线芯片等集成到一只非常小的QFN封装微型单芯片中，实现Wi-Fi系统的单片机化、无线化、微型化。该芯片功耗非常低。GS1010能够确保在一节AA电池供电下有长达5～10年的使用时间。GS1010芯片内部框图如图3所示：
(2)视频采集模块
视频采集模块采用红外线防爆摄像机，其采用Sony机芯，水平清晰度为420电视线，红外照射距离为25m，最低照度为0，能够提供彩色图片，同时增加机壳、镜头防护和本安电路。
(3)感知模块
感知模块主要由瓦斯、湿度、温度等环境传感器和基于达芬奇技术的新型数字媒体处理器组成。环境传感器是在常规传感器的基础上增加一个基于IEEE802.15.4(Zigbee)技术的无线适配器。新型数字媒体处理器能够对语音和图像进行处理，对于语音主要采取将模拟话转变为数字话的形式，通过IP数据包进行语音传输；对于图像主要采取将模拟图像快速转化为数字图像的形式，并在不影响图像质量的状况下对其进行至少5：1的压缩，从而大大提高传输效能。
3.2 救援通信终端
救援通信终端包括通信模块、感知模块、耳麦和红外防爆摄像头，耳麦和红外防爆摄像头通过Zigbee技术进行信息传输。救援人员将耳麦和红外防爆摄像头安装在安全头盔上，以便在完成救援工作的同时，能够将救援信息传递给指挥中心。其组成框图如图4所示：
4 软件设计
应急通信系统的软件主要包括2部分：救援指挥中心软件、救援通信站的软件。
救援指挥中心站可以由一台便携式笔记本电脑担当，中心站软件的开发平台使用Windows下的Visual C++6.0。该软件包括3大功能：其一，对从串口接收到的数据进行解析和处理，对数据库进行管理，还有图像的显示；其二，通过串口给前端Wi-Fi设备发送控制命令，控制其工作方式；其三，链路信号质量报警、环境参数报警等。
救援通信站的软件采用u C／OS-112.76v作为底层平台支持应用软件开发。u C／OS-II是源码公开的实时内核，专为嵌入式应用设计，可用于各类8位、16位和32位单片机或DSP，已经在世界范围内得到广泛使用。该软件包括以下几个功能：图像和各种环境参数的采集、数据的发送和命令的接收、信号强度检测、人员定位和节电。软件流程如图5所不。
应急通信系统范文3
1 地铁消防应急通信的现状
虽然在近些年来，地铁的发展进入到了一个高峰，这不仅是国家和城市经济发展的结果，同时也要归功于科学技术的大力推动。就目前地铁运行当中所出现的各种状况来看，火灾是在地铁当中发生的频率最高、次数最多、同时也是引发后果最严重的一种灾害。这是由于地铁本身就处于一个较为封闭的空间当中，当发生火灾的时候，受灾人员并不能够快速有序的撤离火灾现场。归根结底是由于地铁当中的应急通信状况不容乐观，本身在地铁内部就没有较为有效的照明系统，在火灾发生时所有的电力供应都会立刻停止以防巨大的损失和火灾的不可控发展。然而在这个时候人们往往需要依靠指示灯和照明灯，但是它的能力是有限的。就目前所发生的火灾来看，地铁通信设备故障是灾害发生的主要原因。本身在发生事故时，这种系统是能够随时的转换成为应急系统的，也就是说如果地铁的信号系统突然发生故障，那么地铁的运行设备就应当自动的设置成为停止功能。但是在如今地铁的应急通信系统的建设和平时运行当中，由于原有的公安通信系统可以应对规模较小的火灾，导致工作人员对于应急通信的管理和维修在观念上就缺乏重视。这是不利于维护地铁安全运行的，一旦发生大型的火灾很容易会造成巨大的损失。因而就目前地铁的消防应急通信的现状来看，还需要工作人员在观念和设备维护上给予足够的关注度。
2 地铁消防应急通信存在的问题
在目前的地铁发展当中，消防通信已经成为了公安通信的一个重要的分支。而且在近年来为了提高公安干警们在工作和执勤当中的快速反应的能力，已经有许多不同类型的无线通信系统融入到了地铁的消防应急系统当中。但是就目前地铁消防应急系统的发展而言，仅仅是能够应对和解决小范围的火灾，一旦发生大型火灾时则没有了完善的系统运作。在发生大型火灾时，火势的蔓延较快，如果又恰好是在人员流动的高峰，那么对于人员的及时疏散和灭火的行为都需要有着指挥和调度的系统。但是有两种情况会导致现有的常规的消防网络停止工作和中断。一个就是在隧道、区间通道和站厅的多处收发的装置受到损害，这些是没有备用的设备可以用来作为代替和调节的。另一个就是在火灾发生和蔓延的过程当中所导致的在通信线路当中出现的一些物理性和化学性的反应。这是会导致局部的联络出现瘫痪的情况。这些问题的发生一是由于在设置和安排地铁的消防应急系统时，设计者和施工者并没有全面的考虑到多种火情发生所需要的不同通信系统。况且在封闭空间当中的火灾发展并不能够为人所控制，因而如果设备管理和维修人员在事前没有对相关的应急系统的连接性进行及时的检查和疏通，是很容易扩大火灾伤害的。因而具体到人这一方面，地铁工作者的专业技术不够全面以及地铁管理的规章制度不够完善也是导致在发生火灾时消防应急通信系统无法及时发挥作用的一大重要因素。所以说在地铁消防应急通信当中，不仅有设备失修和系统安排不当的原因，也有人力不能够及时修复和检测的原因。
3 解决问题的技术方案
在地铁方面专用的通信系统是包括站内、站间行车、监视系统、轨旁电话以及广播和许多无线系统的。因而在发生火灾时既可以由那些非工作人员直接拨打消防电话，也可以由站内的工作人员将实际情况报告给地铁的控制中心，而后再由控制中心当中的人员与消防队取得联系。采用地铁专用的通信系统可以及时告知在火灾附近的车辆，促使它们及时撤出或者是停止运行，这样可以有效避免损失。当发生火灾的地点或者是火势较大时，地铁的站厅、隧道或者是通道当中的无线系统可能会遭到破坏和损毁，在这种情况下就需要及时的去启动应急的输入和输出接口的设备，它可以有效的恢复被破坏的现场通信。此时主要是有两种方式，一种是作为分基站的那些备用的设备，虽然它们并不能够移动，但是在平时却能够得到正常的维护和管理，在当时突发状况下也是能够及时开通的。另外一种则是由消防指挥部门进行移动性的指挥和管理，可以根据现场情况的改变及时的决定通信系统的连接点。虽然这种方式相比于其他会有一些耗时，但是却能够根据现场的情况灵活改变，可以及时恢复通信系统的可靠性。对于那些大型的火灾来说，可以在消防车当中就设立那种便携的移动式的基站，在车内的工作人员可以负责与地下各站取得及时的联系，并且也可以将地下的情况及时的传送给公安部门或者是消防部门的系统监控中心。而且由于地下的各个同播站可以同时支持多个移动设备，因而在各个站点或者是单独活动的工作和消防人员，可以及时向地面的工作人员及时报告地下火势发展以及通信系统的运作状况。因而采用无线集群这种通信系统能够实现实时联网，这样就可以随时报告地下的人员和车辆运行状况，从而也就可以在最大程度上减少火灾带来的损失。
应急通信系统范文4
关键词:公安系统；天地一体化；应急通信；卫星通信
0引言
在我国经济和科技高速发展的情况下，传统应急通信系统已不能满足新形势下公安部门对突发事件实时性、精控性的应急指挥要求。公安应急通信作为公安应急指挥工作的重要内容，不仅是当前通信领域关注的问题，而且越来越受到政府、公安部门的高度重视。目前国内公安应急通信的建设和利用已有了长足的发展，卫星、微波、短波、计算机通信、移动通信等系统和设施均在此领域使用，但面对实战需求还存在一些问题，特别是如何避免突发事件情况下应急通信中断和瘫痪问题。因此，迫切需要采取一定的技术，有效地解决公安部门在全面应对突发事件活动中所遇到的通信问题。随着航天航空技术的发展，以及空间网络在应急通信和军事通信中的发展优势，具有强大信息支持能力的天地一体化网络逐渐成为公安部门解决应急通信问题的一个重要手段，也是我国公安体系应急指挥发展的一个重要方向。
1公安应急通信系统
公安应急通信系统是指公安部门在应对突发事件时用于应急指挥的通信系统。由于突发事件具有时间、地点和环境等的不确定性，通信要求容量也不确定，因而，应急通信网络要有高度的机动性和灵活性，能适合恶劣环境并具有很强的抗水抗干扰能力。与日常通信系统的主要区别体现在四个方面：（1）在组网能力上，应急系统采用自组网，具有自动路由选择、系统参数无线下载等，并能与其他部门的应急通信系统实现互联互通；日常系统采用固定网络拓扑。（2）在频率使用上，应急通信很难确定，公安应急通信系统应具有频率感知能力；日常系统只需提前规划，不经常更换。（3）在基站链路方面，应急通信以无线通信为主，有线通信为辅；日常系统则相反，以有线通信为主，无线通信为辅。（4）在供电方式方面，应急通信以大容量移动电源为主；日常系统以市电为主、电池为辅。公安应急通信网的主要业务包括：现场受灾情况图象和数据采集、GPS定位、保密通讯、语音调度、多媒体数据转播，并具备应有的特殊功能，如在一些突发事件现场，特别是与反恐有关的突发事件现场，要屏蔽外界通信干扰并确保警员之间的安全可靠通信。目前，公安部门在应急通信指挥保障工作时，现有的公安应急通信系统还存在一些问题[1]。多种应急通信系统之间因缺少协调性，导致跨行业间及公安系统部门之间缺乏互联互通能力，不利于部门联动和统一协调指挥；重大公共安全事发场所，可能由于基站受损造成通信能力大幅下降，甚至会导致通信的中断和瘫痪；重大突发事件发生现场由于通信资源受限，信息传输的实时性很难得到保证。因此，发展基于天地一体化的公安应急通信系统很有必要。公安领域的应急通信系统主要以应急平,台为核心，利用不同的接口协议将卫星通信系统、导航定位系统、GIS系统和遥感监测系统等融合为一个完善合理的应急体系。
2天地一体化通信网络
天地一体化通信网络利用互联网技术，以地面通信网络为基础、以空间通信网络为延伸，实现互联网、移动通信网络、空间通信网络的互联互通，覆盖海、陆、空自然空间，为海基、陆基、空基和天基各类用户的活动提供信息保障。天地一体化通信网络从物理形态上可分为空间通信网络和地面通信网络[2]，空间通信网络包括天基和空基通信网络及其所有的航天器，天基通信网络由高空通信卫星、信息获取卫星及导航卫星组成；空基通信网络主要包含利用临近空间飞行器和各种无人侦察机等。地面通信网络主要是指陆基通信网络，有地面互联网、移动通信网络组成的主干网络和用户接入网[3]天基通信网络、空基通信网络和陆基通信网络可以独立工作也可以相互联通，构成分层网络结构，确保通信畅通;在陆基通信网络中，节点可采用典型的网状型网络结构互联，也可通过天基网络节点实现远程中继，使区域覆盖网络接入骨干交换网[4]。天地一体化通信网络结构如图1所示图1天地一体化通信网络结构(参见右栏)高空通信卫星有高中低轨道，面对不同任务的卫星。随着地面移动通信的发展，GEO高轨通信卫星逐步成为空间通信网络天基骨干网，提供覆盖全球的高速数据传输服务。天基骨干网采用空间激光通信辅助传统微波通信实现空间组网，提供100Gb/s量级的通信容量，具备空间网络拓扑抗毁重构能力[5]。同时，地面关口站形成空间通信网络地基骨干网。空间通信网络通过这种双骨干方式，为空中各种物理网络提供灵活有效的互联。同时，通过设立多个国际级天地一体化网络互连节点，采用具备星第、星间通信能力的空间移动通信系统作为高数据率传输的主干网，各类卫星、地面固定、车载等应用子网接入的方式，以避免地面庞大的路由信息对空间网络的冲击，以及屏蔽空间通信网络动态性所可能带来的地面网络路由震荡，实现空间网络、地面互联网、移动通信网的互联互通。天地一体化通信网络建设的最终目标也就是实现多种功能平台之间的数据融合与信息共享，并通过将用户、应用控制资源整合成一个有机整体，实现信息共享和统筹建设，以提高通信的容量和时效性，增强通信网络的可靠性和抗衰断性。
3天地一体化公安应急通信系统的构建
本文提出的天地一体化公安应急通信系统是利用卫星传输系统不受地理条件限制的特点，在突发事件场所地面传输线路一时难以恢复的情况下，使用“动中通”车载便携卫星系统，快速建立临时卫星传输通道，连接应急通信车载基站系统或当地传输阻断的移动基站系统，架起公安应急指挥通信网。系统结构如图2所示，分为地面部分、空中部分和卫星部分。图2天地一体化公安应急通信系统结构（参加下页）地面部分在应急通信时主要使用“动中通”车载便携卫星系统，由地面卫星站、“动中通”卫星通信车及卫星便携站组成。“动中通”卫星通信车在快速行进中，车载卫星天线始终对准地球同步通信卫星，在地球同步通信卫星与地面卫星站之间构建双向链路的卫星通信，以达到实时、不间断与其他地面站进行图像、语音、数据的卫星通信双向传输，实现对卫星实时跟踪。同时通过静止通信卫星，将多媒体数据连接到省厅或公安部，并通过双向专线传播网络，实现双向实时远程监控并具有召开电视电话会议功能。地面卫星站通过北斗导航卫星通信系统与“动中通”车载卫星系统及卫星便携站实现双向通信。卫星便携站是可移动的地面卫星站，由通信分系统、音视频分系统、计算机控制分系统、供电分系统、站控分系统、辅助分系统组成。高精度的手动卫星天线拆装简单，对星快速，可在短时间内实现通信功能和承载业务与“动中通”车载卫星系统相同[6]。空中部分由临近空间飞行器和各种无人侦察机携带通信载荷作为一个空中基站完成突发事件区域的通信小区覆盖。突发事件区域的通信终端除了使用D2D通信之外，更多的是完成传统的通信功能。在地面基站被摧毁的情况下，临近空间飞行器或无人机飞上天空成为一个空中基站为突发事件区域提供通信服务。天基部分通过若干同步轨道通信与中继卫星组成天基骨干网，完成临近空间飞行器和各种无人侦察机与北斗卫星之间的通信，可以不依赖地面网络独立运行。由于短时间内无法确定突发事件区域周边地面基站是否受损或者受损程度如何，为了避免二次灾害破坏系统中的地面基站导致的应急通信系统瘫痪，临近空间飞行器或无人机作为通信中继站与卫星进行通信，不与灾区周围地面基站进行中继。中继通信分为空中中继通信和卫星中继通信。
空中中继的优势在于，多架无人机编队飞行时，作为簇首的侦察无人机或中继无人机通过空地信道接入地面基站网络，或通过空天信道接入通信卫星，提供无人机业务及飞行管理。不同无人机之间可以根据通信状况轮流作为簇首，通信中继平台在编队内部选取，节约能源，提高通信质量，延长飞行时间。空中平台中继通信是解决恶劣地形下无线通信的一种比较理想的通信手段，可以满足公安系统的高移动性和高数据速率。通常高空中继平台以卫星作为中继站转发微波信号，上与太空卫星，下与地面卫星接口设备、卫星控制设备以及多种无线终端构成应急通信网络，在多个地面站和空间站之间通信，实现对地面和空间的“无缝”覆盖[7]。高空平台基站将无线基站安放在能长时间停留在高空的无人机上，可以实现高移动性和高数据速率。基站之间彼此通过光互连链路形成网络，在其覆盖的范围内，采用蜂窝网结构进行通信，然后通过GSM网络进行数据（文本、语音和多媒体等）传输，从而实现布有蜂窝网络的灾区与后方公安指挥中心的信息互联互通。高空基站实现了将蜂窝基站从地面移到升空高度在几千米之外，覆盖范围广泛，响应迅速，能在应急通信车不能到达区域迅速抢通网络[8]，能解决因道路阻塞通信车辆无法快速抵达受灾区域的问题。因而，在突发公共事件后，为保证灾区通信畅通，可以通过这种高空布放蜂窝基站来实现应急的通信。将天地一体化应用到公安应急通信系统中可以解决由于大规模网络覆盖失败带来的通信瘫痪问题，能提供广泛的、稳定的通信服务。
4结束语
突发公共事件发生后可靠的应急通信系统能够使公安指挥人员及时、准确和不间断地了解现场情况，并快速展开应急救援。因此，公安应急通信系统对于大幅度地提高公安工作的业务水平和办事效率、减少事件造成的人员伤亡及经济损失具有重要意义。随着国内遥感、北斗导航、通信卫星等天基基础设施的高速增长，天地一体化通信网将在政策引导和新技术推动下，得以实现。本文以先进成熟的卫星通信技术作为应急的天基通信技术，以地面的“动中通”车载便携卫星系统作为地面应急通信网络，构建天地一体化应急通信体系，从而保证突发公共事件中的公安人员、受灾人员的互联互通，为制定应急预案提供通信保障。
参考文献
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应急通信系统范文5
关键词：中继器；视频服务器；服务器
中图分类号：TN917.61文献标识码：A 文章编号：
引言：
无线通信的优点在于它不受线缆约束，不受时间和地点限制，只要在无线信号覆盖范围内都可自由通信。在抢险救援中具有相当大的灵活性和机动性。目前无线救援通信系统在国内受到广泛观注，并开始规模装备。但是在煤矿井下巷道条件复杂，线路弯曲多变的环境下，无线救援通信均采用了多级接力中继传输的方式解决传输距离和弯道问题。但这样的使用导致严重的通信带宽衰减和传输延时问题，这主要由于无线通信本身机制导致的。要实现语音、视频和数据的实时传输，就必须保证通信链路满足一定的通信带宽，因此无线中继的节点个数受到很大的限制。目前国内成熟的救援无线通信系统中继节点数在5到10个间。要保证系统具有最大的传输距离，合理利用无线链路的带宽资源就显得尤为重要。
1．系统结构框图及通信特征
应急救援无线通信系统一般由通信基站、无线中继器、手机、视频服务器和多参传感器等组成。一个完善的多级救援指挥系统结构如图1所示。地面通信基站一般利用有线方式（采用加强型临时光纤或其它通信电缆）与井下通信基站连接，这段通信链路的通信能力较强，带宽大,传输稳定。井下通信基站通过无线方式接入无线中继器，无线中继器以接力的方式逐级向前方延伸，直至救援现场，这条无线链路受中继器个数、距离和环境条件的影响很大，通信稳定性较差，最终有效带宽较小。
图1应急救援无线通信系统结构框图
在通常情况下，地面指挥基地和井下指挥基地如果需要实时了解前方救援现场的视频情况，需要各自与视频服务器建立一个数据通信连接，这样在无线通信链路上将会出现两条传输内容相同的数据流（如图2所示），而且他们占用的带宽流量相当大，至少在128Kbps以上，这对于本就相当紧张的无线带宽来说无疑是一种巨大的浪费，严重影响视频图像传输的质量和效果，导致手机语音通话不流畅。
图2一般情况下的视频数据流 图3情况下的视频数据流
2．网络带宽优化解决方案
为避免多个用户端同时访问无线通信链路上的通信设备数据、重复占用带宽资源，结合系统链路通信特征，我们在井下指挥中心使用服务器转发的方案来解决这个问题，如图3所示。服务器安装在井下防爆计算机上，系统启动后，服务器单独与无线链路上的视频服务器建立一条实时的视频通信连接，用户端需要监视画面时，只需与服务器建立连接即可，服务器将收到的实时数据转发给用户端。
网络链路上环境参数检测设备的数据传输一般采用向指定用户端的方式进行。这种情况下，如果没有数据服务器或服务器，数据检测与显示就只支持一个用户端，要保证多个用户端能实时监测救援环境参数，同样也可采用数据服务器的方式来实现。
3．服务器实现原理和方法
视频服务器的功能是从摄像头采集视频数据，经过h.264或mpeg等方式进行压缩编码,生成视频流。该视频流可以在视频服务器本地存储，供以后导出播放；也可通过实时流协议RTSP（Real Time Streaming Protocol）协议进行实时的数据传输。RTSP是应用层协议,与RTP（ Real-time Transport Protocol）和RTCP（RTP Control Ptotocol）一起设计来完成流式服务，它将流式媒体数据可控制的通过网络传输到用户端。
服务器提供用户端与被端的一个中转通道。对用户来说，服务器可以被看作是一个实际存在的服务器，用户无需了解其数据的来源及中转过程，实际视频服务器对用户端是不可见的。对服务器来说，它一方面要扮演服务器的功能，另一方面又要扮演用户端的功能。用户、服务器及被端三的者的通信连接关系如图4所示。
图4 通信连接关系图
4．软件处理流程
服务器软件一般采用执行效高、扩展性和一致性较好的高级语言编写，最常用的是C++。操作系统采用windows或linux等实时多任务操作系统均可。软件由主任务、服务器管理任务、视频及数据客户任务组成。各任务处理的基本流程框图如图5所示。主任务负责管理系统配置信息并创建客户任务；客户任务由视频客户和数据客户组成，它们负责与实际的视频设备和数据设备建立连接，获取现场数据并存放于实时数据缓存区；服务器管理任务侦听来自用户端的连接请求，模拟服务器功能对其作出应答，建立并维护数据连接，从缓存的实时数据库中读取数据转发至各连接用户。由于数据经过了一次缓存处理，因此最终用户端的数据会有一定的时延，但这个时延相当小，通过合理同步机制可将时延减小至100ms以下，这种时延对救援指挥不会造成任何影响。
图5 服务器软件任务流程
5．结论
本方案已在无线救援通信系统中实际应用，最终很好的解决了无线通信中视频的多级多用户实时传输问题，保证了通信链路中语音与视频同时顺畅工作。
参考文献：
[1]王成，，科教前沿，2009年第27期.
应急通信系统范文6
近年来全球范围内重大自然灾难频繁：2004年印度洋大海啸，2005年卡特里娜飓风，2008年1月我国南方特大冰雪灾害，2008年“5·12”汶川大地震…。这些灾难的发生后通信中断或瘫痪，导致救援延迟，造成重大的人员伤亡和财产损失。加强应急通信建设成为全球各国的共识，所谓应急通信就是支持应对突发事件的通信，加强应急通信建设首先要明确建设需求。
1 应急通信系统功能分析
应急通信不是单一的通信方式，它是针对不同类型的应急需求的一组通信方式。应急是指就对紧急突发事件，也就是由谁来应对哪种突发事件，以及在突发事件的哪一个阶段如何应对这种突发事件。应急所包含的因素有什么人，什么时间，什么类型，什么程度和如何应对等。实施应急通信的主体是人，这里主要包括不同层级组织救援的领导者（指挥者），专业抢救人员，民众；根据突发事件的发生过程、性质和机理，可分为自然灾害、事故灾难、公共卫生事件和社会安全事件等；各类突发事件按照其性质、严重用度、可控性和影响范围可分为一般、较大、重大、特别重大四个级别；针对具体的突发事件过程和应对方式又分为突发事件发生之前的监视和预测、突发事件发生之后的抢救、突发事件事发生之后的恢复重建。由此可以看出，满足应急需求的通信系统应该具备支持国家重大突发事件监视和预测、支持地方发现和处理突发事件、支持灾区最高指挥员实施现场指挥、支持现场抢救、支持灾区群众对外通信等功能。
2 突发事件发生之前对于应急通信的需求
事先监视和预测突发事件，尽可提前发出可能发生突发事件的预测，尽快发现和证明灾害已经发生。对于地震、水灾、火灾、疫情、恐怖事件等重大突发事件发生之前，用于支持国家重大突发事件监视和预测应急通信系统，主要通过国家纵向管理各级政府监视和测量本辖区是否发生了突发事件，政府各个职能部门横向管理，监视和测量相关职能力面是否发生了突发事件。对于地方性的刑事案件、政治动乱、恐怖事件等突发事件发生之前，用于支持地方多发突发事件的日常应对监视和预测通信系统，主要通过辖区独立管理或与相信区域协调配合，利用固定电话、传真，移动电话等完成报警、处警业务。上述两类系统传输的数据业务量大，质量要求高，且要求保密性强。
3 突发事件发生之后支持抢救工作的应急通信需求
突发事件发生之后的首先是抢救，抢救工作需要广泛的协作、是一种相对短期的、高强的群体工作，此时应急通信系统主要满足支持支持灾区最高指挥员实施现场指挥、现场抢救、现场情况转播、灾区群众自救和呼救和灾区群众对外通信的需求。应急通信系统应能够为现场开设的指挥所提供固定电话、会议电视、图像等业务，满足最高指挥员对整个灾区抢救力量的指挥，同是能够与中央及附近的政府、部队保持联络；为各抢救群体提供移动电话业务，用于现场抢救领导与协调；根据需要将军区现场情况及实况或通过录像向外转播；满足灾区群众发送呼救信号和对外联络的需求。
4 突发事件发生之后支持恢复重建工作的应急通信需求
突发事件之后，在解决了受灾群众的基本温饱之后，将转入恢复重建工作。在恢复重建初期，部分外地支援力量还需继续在灾区开展工作，此时仍然需要部分应急通信系统支持。在复重建初中后期，主要依靠本地自力更生，原有公用通信系统得到恢复，可心满足支持灾区的恢复远建工作，这时不再需要应急通信系统。
5 不同突发事件对应急通信需求
