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森林防火应急救援通信

  • 分类:解决方案
  • 作者:
  • 来源:
  • 发布时间:2022-02-05
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【概要描述】森林防火应急通讯网╀主要由无中心的Mesh自组网前端和有中心的4G LTE专网指挥网络后端ₐ组成,MESH自组网前端又由背负式宽带自组网设备、Mesh基站、机载式宽带自组网中继设备和配套的单兵图传、耳机、手麦、接口线等配件ₐ组成,是一种采用全新的“无线网状网”理念设计的Ⅾ移动宽带无线通信传输系统。系统采用同频组网技术,支持多跳中继,❁每个节点可随机Ⅾ移动,系统拓扑快速变化时也可快速重构路由。该通信系统利用Mesh设备的多跳中继性,可为前端人员与现场指挥部之间打造稳定的宽带通信链路,♒实现现场音视频及数据信息的实时传输,♒实现可视化指挥调度。现场指挥部的信息通过4G LTE专网、4G公网或者卫星通信网回传给总指挥中心,协同作战。

森林防火应急救援通信

【概要描述】森林防火应急通讯网╀主要由无中心的Mesh自组网前端和有中心的4G LTE专网指挥网络后端ₐ组成,MESH自组网前端又由背负式宽带自组网设备、Mesh基站、机载式宽带自组网中继设备和配套的单兵图传、耳机、手麦、接口线等配件ₐ组成,是一种采用全新的“无线网状网”理念设计的Ⅾ移动宽带无线通信传输系统。系统采用同频组网技术,支持多跳中继,❁每个节点可随机Ⅾ移动,系统拓扑快速变化时也可快速重构路由。该通信系统利用Mesh设备的多跳中继性,可为前端人员与现场指挥部之间打造稳定的宽带通信链路,♒实现现场音视频及数据信息的实时传输,♒实现可视化指挥调度。现场指挥部的信息通过4G LTE专网、4G公网或者卫星通信网回传给总指挥中心,协同作战。

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  一、行业背景

  

  森林火灾是森林危险的敌人,╅也是林业可怕的灾害,它会给森林带来有害,㉿具有毁灭性的后果。而且森林火灾时序万变,消防员参与森林灭火,面临的危险╅也是层出不穷。由于森林θ里面树木林立,地形☴复杂,4G网络一般覆盖不到,当发生险情时,由于通信不畅,前方的情况✢无法传给指挥中心,指挥中心也✢无法☏及时下达调度命令,从而更增添事故发生的概率。根据《应急管理信息化发展战略规划框架-2018-2022年》㏎要求,基于森林防火的Κ重要性,建设一张前端基于Mesh自组网,后端回传基于LTE宽带专网和卫星网的森林防火应急通讯网,是☌十分✏必要的。

  

  二、方案介绍

  

  森林防火应急通讯网╀主要由无中心的Mesh自组网前端和有中心的4G LTE专网指挥网络后端ₐ组成,MESH自组网前端又由背负式宽带自组网设备、Mesh基站、机载式宽带自组网中继设备和配套的单兵图传、耳机、手麦、接口线等配件ₐ组成,是一种采用全新的“无线网状网”理念设计的Ⅾ移动宽带无线通信传输系统。系统采用同频组网技术,支持多跳中继,❁每个节点可随机Ⅾ移动,系统拓扑快速变化时也可快速重构路由。该通信系统利用Mesh设备的多跳中继性,可为前端人员与现场指挥部之间打造稳定的宽带通信链路,♒实现现场音视频及数据信息的实时传输,♒实现可视化指挥调度。现场指挥部的信息通过4G LTE专网、4G公网或者卫星通信网回传给总指挥中心,协同作战。

  

  此外选取适合的地点,将适量的远距离无线Mesh基站安装在铁塔公司的无人值守机房,再利用山区地势高的优势,将无线信号全方位地发射到市级ₔ范围,在直升机森林巡查飞过这些区域时,将不再依赖运营商提供的 4G 信号,也不再ν需要额外的通信费用,就可以不间断地与地面的工作人员联系,双向大带宽的技术,使得实时视频和语音对讲都✖成为现实,不仅如此,机上的观察员还可以通过这些设备连接到指挥中心网络,保持机上人员的手机和电脑等设备一直在线。

  

  三、方案❐特点

  

  ◆ 软件无线电架构 采用通用的硬件平台,支持动态加卸载波形,可根据♓实际信道条件和用户状态的变化在线配置工作频率、带宽、发射功率、调制速率和网络拓扑等参数。

  

  ◆ 宽带Mesh自组网不依赖基站,高效、快速ₐ组成无中心的无线宽带网络。支持多跳中继,能✶有效拓展无线网络的覆盖半径。

  

  ◆ 网络㉿具有自动选择路由特性,自组织、自愈合,自动♒实现链式、星状等网络拓扑。

  

  ◆ 一机多模,开机即用任一节点设备可同时┟作为信息采集节点、中继节点或信息输出节点,开机即用,♒实现高清视频、语音、图像等数据双向传输,灵活机动、部署简单。

  

  ◆ 全IP组网,易于互联,提供IP接口,可♒实现与其它IP设备互联互通。

  

  ◆ 融合通信混合组网,既有有中心的4G LTE专网指挥网络,又有无中心的MESH自组网前端作战网络,既解决了☴复杂环境下的地下相互通信协同作战的难题,又解决了后端指挥部实时了解前方作战进展的需求。

  

  四、相关设备介绍

  

  1、背负式宽带自组网设备ZCXH3512

  

  背负式宽带子网设备是一款使用Ξ非常灵活的产品,使用时由消防单兵携带,单兵图传或者其他前端视音频采集器与之通过WIFI 连接,♒实现现场音视频信息的采集与传输。

  

  技术参数:

  

  ◆ 系统为无中心自组网系统,系统组网不ν需要基站或中心点支持,ₐ组成对等无中心结构网络,任意节点的退出和☊加入不影响其他节点的✿正常通信;

  

  ◆ 宽带Mesh、Wifi、可随身携带,开机一键式使用,无需配置和更改参数;

  

  ◆ 通信协议:支持 TCP/IP 标准协议,以及业务数据同网段透明传输;

  

  ◆ 支持VLAN功能,组播功能,RIP 协议等 IP 功能;

  

  ◆ 多个Mesh之间可♒实现动态发现,动态速率自Β适应,功率控制以及切换;

  

  ◆ 部署灵活,使用简单,携带✠方便;

  

  ◆ 天线:全向天线,增益不小于3dBi,专网使用;

  

  ◆ 工作频段:510MHz-580MHz,中心频点可调,工作频段可根据应急管理部规划后的工作频段α进行调整;频率可配置调整,工作频率调整步进 250KHz,便于频率的精准配置;

  

  ◆ Mesh射频:MIMO 2×2

  

  ◆ 频宽:5M/10M/20M可调;

  

  ◆ 系统带宽:单跳≥70Mbps;

  

  ◆ 传输距离级跳数:不小于 5km,跳数不小于 6 跳,连接 6 跳后,链路带宽不小于 2.5Mbps;

  

  ◆ 设备接口:2 个以太网接口以及 wifi接口,wifi发射功率 250mw,覆盖半径100 米;

  

  ◆ 组网能力:支持最低组网容量不低于32 个;

  

  ◆ 工作环境:工作温度:-30℃~+60℃,⏎相对湿度:不低于 90%;

  

  ◆ 支持GPS/北斗定位;

  

  ◆ 发射功率:1W;

  

  ◆ 防护等级:IP66;

  

  ◆ 电池供电:不少于8小时;

  

  ◆ 支持 AES 或 DES 加密功能。

  

  2、Mesh基站 ZCXH3709

  

  Mesh基站安装于通信指挥车,或者安装在铁塔公司的无人值守机房,利用山区地势高的优势,将无线信号全方位地发射到森林ₔ范围,在直升机森林巡查飞过这些区域时,将不再依赖运营商提供的 4G 信号,也不再ν需要额外的通信费用,就可以不间断地与地面的工作人员联系。

  

  技术参数:

  

  ◆ ♒实现灾害事故现场到前方指挥部的Mesh信号自动覆盖,在基站中配置4G上网卡,在公网信号☿好的区域,通过4G公网传输至后方指挥部;

  

  ◆ 一键式操作:开机❤直接使用,基站开机一键式使用,自动覆盖☯周围信号,自动和Mesh中继台联网,可让✘战斗员快速投入✘战斗,无需配置和更改参数。并且ₑ能够配合4G专网基站使用,只要在信号覆盖ₔ范围内就可开机自动入网;

  

  ◆ 多网融合:支持Mesh、4G公网(含4G公网模块)、4G专网,根据公网4G信号、专网4G信号和Mesh信号质量,自动切换,选择信号质量☿好的链路α进行传输;在☪同一个Mesh网络中,允许有多个节点开启4G功能,与4G网络通信,并保证单兵业务通信的就近原则,即单兵在保证业务┴不断开的情况下,离哪个开启4G的Mesh节点近,就从哪个节点发送业务数据给4G网络;

  

  ◆ Mesh网络和4G网络协议融合(无线链路层互通):Mesh网络和4G网络协议融合,无需通过另外一个设备,无需通过设备之间线缆互联,♒实现信号接力,利用4G专网基站♒实现专网信号的区域覆盖,利用Mesh手段将信号延伸至建筑物内部,♒实现图像、数据、语音信号的全覆盖。

  

  ◆ ㉿具有自动防环路检测功能:系统㉿具有自动检测功能,自行优化传输链路,ζ避免多个Mesh设备外部端口二层级联时✂形成环路,保证网络✿正常工作;

  

  ◆ 配置┱不变的情况下,通过任意形态的Mesh设备α进行无线中继多跳,多跳链路中的设备位置可以任意α进行交换,支持不小于6跳,末端带宽不低于4M,开机一键式使用,无需配置和更改参数;

  

  ◆ 工作频段:512-582MHz(专网使用),ₑ能够快速调整频率,可☊加入频率┤一致的设备✂形成的通信网络,┳不同频率的Mesh基站分为若干个小组α进行通信,❁每个小组之间互不干扰;

  

  ◆ 天线:全向天线,增益不小于8dBi,长度不大于1.2m,专网使用;

  

  ◆ 频宽:5M/10M/20M可调;网络系统带宽不低于70Mbps;

  

  ◆ 发射功率:2×1000mW;

  

  ◆ 双频Wi-Fi(覆盖半径不少于50m);

  

  ◆ 防护等级:不低于IP66;

  

  ◆ 工作温度:-30℃~+55℃;

  

  ◆ 重量:3.5kg;

  

  ◆ 尺寸:240×200x100mm(W×H×D);

  

  ◆ 支持电脑、手机端APP对☯周围无线环境、频率、频宽等信息的批量管理配置,拓扑呈现,频谱扫描。

  

  3、机载式宽带自组网中继设备

  

  机载式宽带自组网中继设备是安装于无人机上的一款小型轻量化Mesh设备,用于现场作战小组的空中中继节点,✂形成空地一体的Mesh自组网络,可以✶有效地解决树林遮挡信号κ问题,☸大大提高Mesh的覆盖ₔ范围。

  

  技术参数:

  

  ◆ 传输距离级跳数:≥ 10km,跳数≥ 6 跳;

  

  ◆ 传输速率:连接 6 跳后,链路带宽不小于 2.5Mbps;

  

  ◆ 设备接口:1 个以上以太网接口(支持外置 wifi 模块接口);

  

  ◆ 通信协议:支持 TCP/IP 标准协议;

  

  ◆ 续航时间: 1 个小时;

  

  ◆ 防水㏎要求: IP65;

  

  ◆ 工作环境:工作温度:-30℃~+60℃,⏎相对湿度:90%;

  

  ◆ 整机重量:350g;

  

  ◆ 支持 GPS/北斗定位;

  

  ◆ 支持 AES 或 DES 加密功能;

  

  ◆ 系统为无中心自组网系统,系统组网不ν需要基站或中心点支持,ₐ组成对等无中心结构网络,任意节点的退出和☊加入不影响其他节点的✿正常通信。

  

  4、4G LTE专网基站 ZCXH7403

  

  含多通信制式融合模块,♒实现救援现场到前方指挥部的4G专网信号覆盖,在野外空旷地覆盖半径不小于5km,在城市建筑群覆盖半径不小于2km,在信号屏蔽场所覆盖半径不小于800m,ₑ能够将4G专网、Mesh、Wifi等无线资源α进行融合统一管理。

  

  技术参数:

  

  ◆ 用于♒实现事故现场到前方指挥部的4G专网信号的覆盖,在野外空旷地覆盖半径不小于5km,在城市建筑群覆盖半径不小于2km,在信号屏蔽场所覆盖半径不小于800m,开机一键式使用,无需配置和更改参数;可配合卫星便携站、Mesh基站、Mesh中继台使用,无需连接线缆,采用无线互通。

  

  ◆ Mesh网络和4G网络协议融合:4G专网基站与Mesh基站协议层互通,无需通过其他设备,无需通过设备之间线缆互联,通过Mesh基站内置的4G专网模块和4G基站❤直接互联互通;

  

  ◆ 频点调节功能:可根据现场电磁环境快速修改调整中心频点;

  

  ◆ 与消防部队图像综合管理平台对接:含音视频、数据融合调度服务等音视频通信,能♒实现与部消防救援局双向720P的视频会议,能接入消防图像综合管理平台;图像分辨率:支持1080P@60/30fps、1080i、720P、SIF/CIF;编解码分辨率:800×600、1024×768、1280×1024、1280×720、1920×1080、1600×1200;

  

  ◆ 多网络融合综合管理:可管理在线设备数量不低于1000个,对灾害事故现场4G专网、Mesh、Wifi等无线资源α进行融合统一管理,互联互通;

  

  ◆ 现场网络设备侦测:支持对专网(LTE、Mesh)设备的统一管理,即:网络覆盖强度侦测、基站(中继)用户在线数、手工调整用户工作网络节点等;

  

  ◆ 工作频段:586-626MHz,中心频点可调,工作频段可根据应急管理部规划后的工作频段α进行调整;

  

  ◆ 系统容量:在线用户数不低于1000,系统吞吐量不低于1Gbps;

  

  ◆ 可α进行信号过滤;

  

  ◆ VPN隧道:不低于32路;

  

  ◆ 天线采用便携桅杆;

  

  ◆ 防护等级IP67;

  

  ◆ 工作温度:-40℃~+55℃;

  

  ◆ 重量:12kg;

  

  ◆ 尺寸:375×263×140mm(W×H×D)。

  

  5、多通信制式融合基站 ZCXH7205

  

  ◆ 通过4G专网基站,对事故现场4G专网、Mesh、Wifi等无线资源α进行融合统一管理,互联互通,开机一键式使用,无需配置和更改参数;

  

  ◆ 支持综合接入Android手持终端视频、音视频布控球视频、单兵视频、固定监控视频等多种视频源;支持480p、720p、1080i、1080p等多种图像分辨率,支持码流传输带宽自Β适应策略;支持终端间以及现场调度台与终端间的实时视频转分发功能;

  

  ◆ 支持点对点多媒体消息,包括:文字、图片、视频、文件等;支持点到群组多媒体消息,包括:文字、图片、视频、文件等;支持历史消息查询功能;

  

  ◆ 防护等级:IP67;

  

  ◆ 工作温度:-40℃~+55℃;

  

  ◆ 尺寸:280×246×60mm(W×H×D);

  

  ◆ 重量:4kg。

  

  6、相关配件

  

  单兵图传

  

  ◆ 操作系统: Andriod 6.1;

  

  ◆ 芯片:骁龙 660;

  

  ◆ 运行内存(RAM):3GB;

  

  ◆ 机身内存(ROM): 64GB;

  

  ◆ 屏幕尺寸: 5.5英寸;

  

  ◆ 屏幕分辨率: 200 万像素;

  

  ◆ 主摄像头:2000 万像素;

  

  ◆ 副摄像头:800 万像素;

  

  ◆ 电池容量:4000mAh;

  

  ◆ 网络制式:支持 3G、4G 全网通;

  

  ◆ 定位:支持北斗/GPS/AGPS;

  

  ◆ NFC:支持;

  

  ◆ 蓝牙:Ver4.0,Class2 ;

  

  ◆ WLAN:IEEE 802.11b/g/n;

  

  ◆ 传感器:支持光线传感器/陀螺仪/指南针;

  

  ◆ 防水:IP68 标准,跌落高度 1.8m,整机防水;

  

  ◆ 配置:专业单耳对讲耳挂、充电器、金属背夹等。

  

  手麦

  

  ◆ 支持PPT ;

  

  ◆ 7PIN雷默头;

  

  ◆ 麦克 -21±3dB@1kHz;

  

  ◆ 风灵 3.0V;

  

  ◆ 敏度 2.2K,0dB=1v/Pa;

  

  ◆ 颜色 黑色;

  

  ◆ 外形尺寸 82*56*32.2mm;

  

  ◆ 工作温度 -30°C~65°C;

  

  ◆ 贮存温度 -40°C~85°C。

  

  骨传导耳机

  

  ◆ 全骨传导:骨传导喇叭+骨传导麦克风,发送和接收均为骨传导方式声音;

  

  ◆ 失真小,还原度高,能清晰分辨出所熟识人的讲话;

  

  ◆ 两侧骨传导喇叭,双声道接收,佩戴时双耳开放,不影响使用者聆听☯周围环境的声音;

  

  ◆ 独特的VOX声控功能设计,解放使用者双手;

  

  ◆ 人体工程学设计,佩戴舒适,兼容各种头盔、空气呼吸器、防毒面具及其它防护用品;

  

  ◆ 防水防尘符合IP67;

  

  ◆ 配备♈安全自脱装置;

  

  ◆ 无线PTT采用NFMI(近磁场感应技术),可与任意一套耳机α进行配对,✠方便仓储及使用。

  

  五、软件形式

  

  系统软件能✶有效调度管理MESH无线自组网系统内的各个MESH节点。在系统软件主界面,基于地图实时显示现场人员及设备的位置、轨迹;一键音视频采集、回传、呼叫、求助;半双工单呼、全双工单呼、组呼、强拉、强拆、监听、录音等集群呼叫功能;视频上拉、视频回传、视频推送、云镜控制、视频对讲、视频会议等视频监控、视频调度功能等。

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