中国铁路新一代应急通信系统技术发展分析

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1、中国铁路新一代应急通信系统技术发展分析【摘要】文章依据铁路应急通信系统技术发展要求，详细描述了新一代铁路应急通信系统的组成和技术要点，并对现存问题做了简单的分析和建议。【关键词】铁路应急通信系统，应急现场接入，应急指挥中心1　前言　　铁路应急通信系统在铁路运输保障工作中起着重要作用，当发生行车事故或严重自然灾害时，应急通信系统能迅速及时地将现场信息发送至应急指挥中心，使上级领导能及时掌握现场情况。随着这几年来铁路建设的跨越式发展，铁路规模越来越大，突发事件的紧急应对和快速处置需求对铁路应急通信系统提出了新的要求，要求系统将应急现场的

2、图像、语音和数据等信息实时动态地传送到应急指挥中心。但是现有铁路应急通信技术存在信息传送内容单一(通话柱接入实现模拟电话接入与静图上传功能)、传输距离短、易受干扰、通道质量差等缺点，难以满足铁路发展需求，必须要有新技术运用在铁路应急通信系统中。　　2　铁路应急通信系统的组成　　铁路应急通信系统主要由应急救援指挥中心、传输网络、应急接入三部分组成。应急救援指挥中心包括铁道部应急中心和铁路局／公司／客专调度所应急救援指挥分中心。应急中心包括中心控制平台和显示、记录设备等。传输网络可尽量利用既有铁路通信网络资源。IP／Ethernet网络

3、凭借其技术和成本优势，应成为铁路应急通信传输网络的主体架构，传送应急现场的实时性业务，如话音、视频、数据等。应急接入包括现场的接入设备和终端设备，以及车站／区间光接入点应急接入设备。铁路应急通信系统结构见图1：　　采用有线或无线方式传输时，现场信息先传送至邻近车站／区间光接入点，通过既有传输网络资源，传送至应急分中心和应急中心；采用卫星传输方式时，突发事件现场信息通过卫星传输通道、既有传输网络传送至应急分中心／应急中心。应急中心(分中心)到现场的信息传送与上述过程相反。应急中心对现场上传的图像和语音进行解码、显示、记录、控制等，实现

4、中心对现场实时监控与指挥的功能。　　3　应急通信系统技术要点　　铁路应急通信对现场接入设备提出了很多要求：模块化一体化设计，包装牢固，携带方便，维护简单，体积小，重量轻，防湿，防震，现场安装调试简洁方便，现场开通时间短，现场设备连续工作时间长，能适应全天候工作环境。　　3.1　现场移动影音采集设备技术要点　　移动影音采集设备(俗称单兵设备)主要由摄像机、视频编码器、无线发射机、蓄电池等组成。摄像机实现视频图像的采集功能，由视频编码器对所采集的图像进行压缩，再由无线发射机将压缩后的图像数据发送至现场接入设备。无线发射机采用的无线技术种

5、类较多，通过测试发现，在300MHz—900MHz调制频段内，其在铁路沿线复杂环境中性能较好，可以在与现场接入设备间的距离大于1km时保证传送D1(720*576像素)质量的实时动态图像。需要指出的是，由于铁路应急通信至今没有申请专用的无线频道，所以无线发射机应能对300MHz—900MHz频段进行扫频测试，确认应急现场无线频道应用情况，避免与现有的铁路无线通信系统同频，比如450MHz铁路无线调度通信系统和GSM-R系统。　　3.2　现场接入设备技术要点　　现场接入设备主要由通道接入设备、各类终端、蓄电池、油机等组成，实现将现场信

6、息实时传送至应急指挥分中心／中心的功能。其主要接八方式有2种：有线接入与无线接入。实时业务信息主要包括语音、视频及数据。如果现场接入设备具备现场指挥和监控功能，并能组建现场临时小型指挥中心，那将更有利于现场工作的有序展开。　　铁路应急通信现场有线接入方式(如图2所示)有光缆接八方式、基于高比特率数字用户线设备的接八方式等。主要是利用现有铁路沿线各区间中通话柱内预留的对绞线路，通过数字调制技术将模拟信号转化成IP数据包，将现场信息发送至车站，再由车站设备转发到应急指挥中心。要求应急现场接入设备至车站接入设备间通道可用带宽不小于1Mbp

7、s，以满足CIF(352*288像素)分辨率实时图像以及多路语音通信的传送。　　铁路应急通信现场无线接八方式有宽带无线接入方式、宽带卫星系统接入方式、海事卫星系统接入方式、GMS-R接八方式等。宽带无线接入技术当前主要有WLAN、MESH、WiMAX、CANOPY等，主要使用频段在2.4GHz、5.8GHz。由于铁路沿线环境比较复杂，障碍物较多，要求应急现场宽带无线接入与车站无线接入设备距离大于3km，其通道可用带宽不小于1Mbps，以满足CIF分辨率实时图像及多路语音通信的传送。海事卫星系统接入技术发展较早，已在国内外广泛运用，接

8、入设备和终端都比较完善。但其成本较高，并且语音通信属于国际业务，视频通信受带宽限制，图像质量不高。　　由于卫星通信覆盖广，在遇到突发性、严重的自然灾害，而其他所有通信手段都失效时，通过卫星传送将应急现场信息发送至指挥中心就是一条有效途