CN109729513A - 一种消防应急通信*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种消防应急通信***,其解决了现有消防应急通信***通信效果较差和效率较低的技术问题,其包括信息采集***、信息传输***、现场指挥***和辅助保障***;信息采集***,用于采集灾害事故现场图像、数据和语音信息;信息传输***,与信息采集***连接,用于实现信息采集***与现场指挥***间信息的传输;现场指挥***,与信息传输***连接,用于现场指挥员查看灾害事故现场各类图像、数据、语音信息;前方指挥部对灾害事故现场各类图像、语音、数据调度及信息集中展现调度;辅助保障***,与现场指挥***连接,用于为事故现场各类应急通信装备提供电源保障、应急通信装备的运输;本发明可广泛应用于通信技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,尤其是涉及一种消防应急通信***。
背景技术
各类重大事故及地质性灾害事故的发生,给人们的生活、社会的稳定和国家的发展都带来了很大的损失,事故发生的时刻,应急救援工作的快速展开是与时间赛跑,争取黄金救援时间的关键;应急指挥通信保障,对灾害救援工作的顺利进行起着关键性作用,是确保灾害救援应急指挥工作高效开展的必要手段。
随着社会经济不断发展,城市化建设进程不断加快,高层地下建筑、超大综合体建筑、以及石油化工企业大量涌现,给灭火救援工作带来巨大压力和挑战;消防部队的灭火救援实战中,还存在通信装备建设不适应新形势新任务的需要、移动通信网络覆盖不均衡、现有信号覆盖技术手段不满足消防实战需要等问题,影响了通信保障实际效果。
发明内容
本发明就是针对现有消防应急通信***通信效果较差和效率较低的技术问题,提供一种通信效果较好和效率较高的消防应急通信***。
为此,本发明提供了一种消防应急通信***,其包括信息采集***、信息传输***、现场指挥***和辅助保障***;
信息采集***,用于采集灾害事故现场图像、数据和语音信息;
信息传输***,与信息采集***连接,用于实现信息采集***与现场指挥***间信息的传输;
现场指挥***,与信息传输***连接,用于现场指挥员查看灾害事故现场各类图像、数据、语音信息;前方指挥部对灾害事故现场各类图像、语音、数据调度及信息集中展现调度;
辅助保障***,与现场指挥***连接,用于为事故现场各类应急通信装备提供电源保障、应急通信装备的运输。
优选的,信息采集***包括图像采集模块、数据采集模块和语音采集模块。
优选的,图像采集模块包括单兵图传、无人机、音视频触控球和云台摄像机。
优选的,信息传输***包括运营商公网、政府无线专网、消防无线专网。
优选的,信息传输***还包括消防卫星专网,用于运营商公网中断情况下,灾害事故现场到前方指挥部、后方指挥部的通信链路建立。
优选的,现场指挥***包括移动指挥模块和现场调度模块。
优选的,辅助保障***包括供电模块和车辆运输模块。
优选的,供电模块采用智能电源箱。
本发明综合利用公网、专网资源,依托实战指挥平台、一体化业务***和图像、语音综合管理平台,建设轻型化、一体化、标准化、模块化的事故救援应急通信***,有益效果如下:
(1)实用性
***中各模块具备故障分析和容错能力,建成的***安全可靠,稳定性强,***具备4G公网、4G专网、Mesh、Wifi等多种网络接入能力,不同网络内的设备可根据现场网络信号强度,自动切换到信号覆盖最强的通信链路,确保通信顺畅,同时达到路由抗毁,提高***在灾害事故现场的可用性。
(2)兼容性
***应兼容目前消防部队已使使用的应急通信装备,充分利旧,采用市场通用的接入标准,整合多种通信手段和现有通信装备,实现现有及未来应急通信装备的互联互通和可视化集成管理。
(3)开放性
采用开放性的体系结构,便于***扩充,使相对独立的分***易于组合调整;具有适应外界环境变化的能力,即在外界环境改变时,***可以不作修改或仅作小量修改就能在新环境下运行。
(4)扩展性
***建设的不同阶段应可灵活配置、扩展***规模和功能,具有不断吸收新技术的能力,便于***将来改造、扩容、升级。
附图说明
图1为本发明实施例1的***框图;
图2为本发明实施例1通信***的拓扑图;
图3为本发明实施例2的***框图;
图4为本发明实施例2通信***的拓扑图。
具体实施方式
下面参照附图详细说明本发明的具体实施方式。
实施例1
如图1和图2所示,本发明提供了一种城市重大事故救援应急通信***,其包括信息采集***、信息传输***、现场指挥***和辅助保障***。
信息采集***,用于采集灾害事故现场图像、数据和语音信息;信息采集***包括图像采集模块、数据采集模块和语音采集模块。
图像采集模块,用于采集灾害事故现场图像类信息,包括单兵图传、无人机、音视频布控球、热成像仪、云台摄像机。
单兵图传,采用3G/4G单兵图传和Mesh单兵图传,通过3G/4G、Mesh技术手段,传输事故救援现场的数据、语音、图像等多媒体信号。
无人机,在发生大面积火灾时,从高空查看现场图像并能通过Mesh、4G公网等技术手段实时传输至前方指挥部和后方指挥中心。
音视频布控球:支持3G/4G公网,以及Wifi方式远程控制,通过3G/4G、Wifi、Mesh等技术手段,在无法保证人员安全的救援现场进行固定音视频传输。
热成像仪,支持通过Wifi或蓝牙连接智能接入网关将图像回传,用于浓烟、黑暗等场所图像信号的采集。
云台摄像机,支持通过Wifi或蓝牙连接智能接入网关将图像回传,用于单兵行进过程中稳定采集图像信号。
数据采集模块,用于采集灾害事故现场数据类信息,包括空气呼吸器采集装置、生命体征检测装置和室内定位装置。
空气呼吸器采集装置,支持通过Wifi或蓝牙连接智能接入网关将数据信号回传,用于回传消防员配备的空气呼吸器压力信号。
生命体征监测装置,支持通过Wifi或蓝牙连接智能接入网关将数据信号回传,用于回传消防员生命体征信号。
室内定位装置,配置蓝牙或Wifi模块,可定位作战人员的位置和高度,能在室内实现相对位置定位,能显示队友之间的相对方向和距离、队友之间需要相互定位、报警、撤离,用于回传消防员室内定位数据信号。
语音采集模块,用于采集事故现场语音类信息,包括350M对讲机、公网集群对讲机和公专融合智能对讲机。
350M对讲机,数模双制式,支持单频自组网,内置GPS/北斗卫星芯片,可支持电台之间相互定位,用于救援现场语音信号传输。
公网集群对讲机,支持国际组织3GPP定义的MCPTT、MCVedio、MCData等公网集群业务功能,实现实时短数据、多媒体消息发送等数据功能,用于公网可用环境下事故现场语音信号传输。
公专融合智能对讲机,可基于专网4G或公网提供专业的音/视频集群对讲,包括语音单呼,语音组呼,视频单呼,视频组呼,紧急呼叫,广播呼叫,临时组呼,话权优先级,群组优先级,多媒体消息、视频转分发功能,用于公网、专网等不同条件下语音信号传输。
信息传输***,与信息采集***连接,用于实现信息采集***与现场指挥***间信息的传输;信息传输***包括运营商公网、政府无线专网、消防无线专网。
运营商公网和政府无线专网均为现有资源,分别利用运营商公网基站和政府无线专网基站,通过4G公网和政府无线专网实现救援现场与各级指挥中心的信息传输。
消防专网模块包括4G专网基站、Mesh基站、语音通信基站、智能接入网关。
4G专网基站,含4G专网基站及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,能够将4G专网、Mesh、Wifi等无线资源进行融合统一管理。
Mesh基站(含Mesh中继台),Mesh基站可拆卸使用,实现救援现场到前方指挥部的Mesh信号自动覆盖,实现事故现场宽带Mesh、Wifi、4G专网信号的接力传输及信号延伸,支持多跳中继,每一跳中继之间至少保证穿透地下1层,水平2km的传输距离,至少包含3台Mesh中继台。
语音通信基站(含语音中继台),实现现场语音无线信号覆盖,实现事故现场语音信号的接力传输及信号延伸,每一跳中继之间至少保证穿透地下2层建筑,水平5km的传输距离,兼容标准数字、模拟对讲机,至少包含3台语音中继台。
智能接入网关,集合蓝牙/Wifi、3G/4G、Mesh等通信技术于一体的路由接入设备,用于原有设备(如3G/4G单兵图传、空气呼吸器采集装置、生命体征监测装置、室内定位装置等)的接入,并能根据现场Mesh、4G专网的信号强度自动选择传输链路,其中,空气呼吸器采集装置、生命体征监测装置、室内定位装置需要具有蓝牙或Wifi接口。
现场指挥***,与信息传输***连接,用于现场指挥员查看灾害事故现场各类图像、数据、语音信息;前方指挥部对灾害事故现场各类图像、语音、数据调度及信息集中展现调度;现场指挥***包括移动指挥模块和现场调度模块。
移动指挥终端,用于前方指挥部的指挥员查看现场音视频资源;针对救援现场的一线指挥员和救援人员,采用智能集群大屏多模手持设计,高防护等级,防水防尘,可全天候使用,72小时待机;支持GPS/北斗双模定位、监控浏览、语音对讲、语音会议、参与会议、参与指挥、接受图像推送。
现场调度模块用于前方指挥部对灾害事故现场各类图像、语音、数据调度及信息集中展现调度,包括现场调度台和音视频切换控制台。
现场调度台,用于前方指挥部对救援现场各类图像、语音、数据调度及信息集中共享展现;将语音调度、视频调度以及数据信息等多种业务进行融合,统一呈现,统一管理,提供三屏显示功能,能将屏幕画面投影至前方指挥部大屏幕***。
音视频切换控制台,用于消防部队利旧的音视频布控球、3G单兵、视频监控设备的图像输出;包含视频浏览、图片抓拍、录像放像、语言对讲、报警联动、电子地图、电视墙管理;用户管理、认证管理、权限管理、设备管理、网络管理、日志管理等功能。
辅助保障***,与现场指挥***连接,用于为事故现场各类应急通信装备提供电源保障、应急通信装备的运输;辅助保障***包括供电模块和车辆运输模块。
供电模块采用智能电源箱,为救援现场、前方指挥部各类应急通信设备提供电源保障;具有电量显示、为电源模块统一充电能力,输出电压满足19V、16V、12V、9V、5V等电压值,部分电源模块抽出后可自动调整供电输出,单个电源模块能够根据不同电压需求自适应供电,总电量不小于1000WH(含100WH电源模块10个),集成于1个电源箱。
车辆运输模块采用通信设备运输车,用于各类通信设备的运输;运输车包含便于应急通信装备模块化储运的货箱。
辅助保障***还包括相关辅助器材,用于各类应急通信设备的运输等其他辅助保障;包含各设备的备用电缆、野战光纤、防雨防晒篷布、等相关辅助器材。
当运营商公网、政府无线专网信号正常,建筑物内电力正常时:第一救援现场图像信号通过运营商公网传到后方图像综合管理平台,分发给各级指挥中心和前方指挥部;现场数据信号通过运营商公网传到后方实战指挥平台,再分发给各级指挥中心和前方指挥部;现场语音信号主要通过无线专网传输到前方指挥部,再通过语音综合管理平台传输分发给各级指挥中心。
当少数区域运营商公网、政府无线专网信号覆盖存在盲区,建筑物内电力中断时:利用4G专网实现现场专网信号的区域覆盖,利用Mesh技术将专网信号延伸至建筑物内部,将建筑物内部音视频和数据在前方指挥部进行汇集和分发,再通过公网或消防卫星专网传到后方指挥中心。利用语音通信基站和语音中继台将语音信号延伸到建筑物内部,将建筑物内部语音通信回传至现场指挥部,再通过公网或消防卫星专网传到各级指挥中心。实现灾害事故现场图像、数据、语音的全覆盖;建立以中队级为单位、以消防车为核心的通信节点,可自行组网提供服务,也可多级互联快速组网。
实施例2
如图3和图4所示,本发明提供了一种地质性灾害事故救援应急通信***,其包括信息采集***、信息传输***、现场指挥***和辅助保障***。
信息采集***,用于采集灾害事故现场图像、数据和语音信息;信息采集***包括图像采集模块、数据采集模块和语音采集模块。
图像采集模块,用于采集灾害事故现场图像类信息,包括单兵图传、无人机、音视频布控球、云台摄像机。
单兵图传,采用3G/4G单兵图传和Mesh单兵图传,通过3G/4G、Mesh技术手段,传输事故救援现场的数据、语音、图像等多媒体信号。
无人机,在发生大面积火灾时,从高空查看现场图像并能通过Mesh、4G公网等技术手段实时传输至前方指挥部和后方指挥中心。
音视频布控球:支持3G/4G公网,以及Wifi方式远程控制,通过3G/4G、Wifi、Mesh等技术手段,在无法保证人员安全的救援现场进行固定音视频传输。
云台摄像机,支持通过Wifi或蓝牙连接智能接入网关将图像回传,用于单兵行进过程中稳定采集图像信号。
数据采集模块,用于采集灾害事故现场数据类信息,数据采集模块采用北斗有源终端,具有北斗RNSS/RDSS定位功能、北斗RDSS应急通信能力,可实现单兵定位、位置共享、位置上报以及短报文通信等功能,在各种通信设备无法使用的事故现场,作为保底手段,通过短报文通信解决救援部队定位问题。
语音采集模块,用于采集事故现场语音类信息,包括350M对讲机、卫星电话和远程语音通信电台。
350M对讲机,数模双制式,支持单频自组网,内置GPS/北斗卫星芯片,可支持电台之间相互定位,用于救援现场语音信号传输。
卫星电话,为救援部队增加一种常规通信***不可用时的语音、数据通信手段;支持天通卫星网络和地面网移动、联通、电信的2G、3G、4G全网通网络,并支持卫星语音电话、卫星短消息和卫星上网功能。
远程语音通信电台,用于公网瘫痪情况下救援现场与前方指挥部、后方指挥部的远距离语音通信;可实现不小于80km的语音对讲、人员定位,支持数据、话音、文件传输。
信息传输***,与信息采集***连接,用于实现信息采集***与现场指挥***间信息的传输;信息传输***包括运营商公网、政府无线专网、消防无线专网、消防卫星专网。
运营商公网和政府无线专网均为现有资源,分别利用运营商公网基站和政府无线专网基站,通过4G公网和政府无线专网实现救援现场与各级指挥中心的信息传输。
消防专网模块包括4G专网基站、Mesh基站、语音通信基站、智能接入网关。
4G专网基站,含4G专网基站及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,能够将4G专网、Mesh、Wifi等无线资源进行融合统一管理。
语音通信基站(含语音中继台),实现现场语音无线信号覆盖,实现事故现场语音信号的接力传输及信号延伸,每一跳中继之间至少保证穿透地下2层建筑,水平5km的传输距离,兼容标准数字、模拟对讲机,至少包含3台语音中继台。
智能接入网关,集合蓝牙/Wifi、3G/4G、Mesh等通信技术于一体的路由接入设备,用于原有设备(如3G/4G单兵图传、空气呼吸器采集装置、生命体征监测装置、室内定位装置等)的接入,并能根据现场Mesh、4G专网的信号强度自动选择传输链路,其中,空气呼吸器采集装置、生命体征监测装置、室内定位装置需要具有蓝牙或Wifi接口。
消防卫星专网,用于运营商公网中断情况下,灾害事故现场到前方指挥部、后方指挥部的通信链路建立;消防卫星专网为轻型卫星便携站,利用卫星建立前方指挥部与后方指挥部的双向数据链路,配备于第一救援现场,能实现与消防局双向720P及以上的音视频会议,能接入消防应急通信视频***、实战指挥平台,实现视频的浏览、上传、分发等,可以将视频信息投送至现场大屏幕。
现场指挥***,与信息传输***连接,用于现场指挥员查看灾害事故现场各类图像、数据、语音信息;前方指挥部对灾害事故现场各类图像、语音、数据调度及信息集中展现调度;现场指挥***包括移动指挥模块和现场调度模块。
移动指挥终端,用于前方指挥部的指挥员查看现场音视频资源;针对救援现场的一线指挥员和救援人员,采用智能集群大屏多模手持设计,高防护等级,防水防尘,可全天候使用,72小时待机;支持GPS/北斗双模定位、监控浏览、语音对讲、语音会议、参与会议、参与指挥、接受图像推送。
现场调度模块用于前方指挥部对灾害事故现场各类图像、语音、数据调度及信息集中展现调度,包括现场调度台和音视频切换控制台。
现场调度台,用于前方指挥部对救援现场各类图像、语音、数据调度及信息集中共享展现;将语音调度、视频调度以及数据信息等多种业务进行融合,统一呈现,统一管理,提供三屏显示功能,能将屏幕画面投影至前方指挥部大屏幕***。
音视频切换控制台,用于消防部队利旧的音视频布控球、3G单兵、视频监控设备的图像输出;包含视频浏览、图片抓拍、录像放像、语言对讲、报警联动、电子地图、电视墙管理;用户管理、认证管理、权限管理、设备管理、网络管理、日志管理等功能。
辅助保障***,与现场指挥***连接,用于为事故现场各类应急通信装备提供电源保障、应急通信装备的运输;辅助保障***包括供电模块和车辆运输模块。
供电模块采用智能电源箱,为救援现场、前方指挥部各类应急通信设备提供电源保障;具有电量显示、为电源模块统一充电能力,输出电压满足19V、16V、12V、9V、5V等电压值,部分电源模块抽出后可自动调整供电输出,单个电源模块能够根据不同电压需求自适应供电,总电量不小于1000WH(含100WH电源模块10个),集成于1个电源箱。
车辆运输模块包括通信设备运输车和助力小推车,通信设备运输车用于各类通信设备的运输,运输车包含便于应急通信装备模块化储运的货箱;助力小推车用于道路损毁时,通信设备的徒步运输,具有电动或油动等辅助动力功能。
辅助保障***还包括相关辅助器材,用于各类应急通信设备的运输等其他辅助保障;包含各设备的备用电缆、野战光纤、防雨防晒篷布、等相关辅助器材。
当运营商公网、政府无线专网信号中断,电力中断时:通过在前方指挥部搭建4G专网环境,并与消防卫星专网形成互联,现场图像信号通过消防卫星网传输到后方图像综合管理平台,分发给各级指挥中心和前方指挥部,或通过卫星电话、远程语音通信电台与前方指挥部、后方指挥部第一时间取得联络;同时,通过整合现有设备,形成2-3人即可背负携行,可深入灾害事故现场内部,第一时间回传现场语音图像的地质灾害前突单元。
当运营商公网、政府无线专网信号恢复,电力恢复时:现场图像信号通过运营商公网传到后方图像综合管理平台,分发给各级指挥中心和前方指挥部。现场语音信号主要通过政府无线专网传输到前方指挥部,再通过语音综合管理平台传输分发给各级指挥中心。
惟以上所述者,仅为本发明的具体实施例而已,当不能以此限定本发明实施的范围,故其等同组件的置换,或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修改,皆应仍属本发明权利要求书涵盖之范畴。
Claims (8)
1.一种消防应急通信***,其特征在于,包括信息采集***、信息传输***、现场指挥***和辅助保障***;
信息采集***,用于采集灾害事故现场图像、数据和语音信息;
信息传输***,与信息采集***连接,用于实现信息采集***与现场指挥***间信息的传输;
现场指挥***,与信息传输***连接,用于现场指挥员查看灾害事故现场各类图像、数据、语音信息;前方指挥部对灾害事故现场各类图像、语音、数据调度及信息集中展现调度;
辅助保障***,与现场指挥***连接,用于为事故现场各类应急通信装备提供电源保障、应急通信装备的运输。
2.根据权利要求1所述的消防应急通信***,其特征在于所述信息采集***包括图像采集模块、数据采集模块和语音采集模块。
3.根据权利要求2所述的消防应急通信***,其特征在于所述图像采集模块包括单兵图传、无人机、音视频触控球和云台摄像机。
4.根据权利要求1所述的消防应急通信***,其特征在于所述信息传输***包括运营商公网、政府无线专网、消防无线专网。
5.根据权利要求1所述的消防应急通信***,其特征在于所述信息传输***还包括消防卫星专网,用于运营商公网中断情况下,灾害事故现场到前方指挥部、后方指挥部的通信链路建立。
6.根据权利要求1所述的消防应急通信***,其特征在于所述现场指挥***包括移动指挥模块和现场调度模块。
7.根据权利要求1所述的消防应急通信***,其特征在于所述辅助保障***包括供电模块和车辆运输模块。
8.根据权利要求7所述的消防应急通信***,其特征在于所述供电模块采用智能电源箱。
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