《科技创新与品牌》杂志社创新成果

宽带无线应急通信系统

给抗震平武县救灾军地指挥部增设网点给抗震平武县救灾军地指挥部增设网点


        5.12汶川大地震发生后,在举国上下同力救灾的过程中,一大批高尖端的科技成果大显神威,给救灾工作带来了极大便利,MiWAVE应急宽带无线通信技术系统便是其中之一。

        北川紧急救援

        5月16日,在中科院和上海市的联合支持下,以上海微系统所和瀚讯公司科研人员为主的宽带无线应急通信救援队迅速组建成立,奔赴灾区北川县,利用拥有自主知识产权的MiWAVE应急宽带无线通信技术系统为灾区提供宽带无线应急通信服务。
        救援队到达北川县之前,北川县由于受灾极其严重,几乎成了“信息孤岛”:基础电信设施严重损毁,连基本的手机信号都极难保证,更没有视频信息,指挥部与救援队之间信息沟通不畅;在救灾前线采集新闻的记者得花一个多小时赶到绵阳或者成都,才能把准备报道的新闻传出。在此情况下,MiWAVE系统覆盖广、吞吐量高、架设方便、即插即用的特点使其可在灾区快速布设,实现各救援分队、救灾指挥点、新闻站之间的宽带连接,也可以实现与外界的信息交换。
        救援队于17日凌晨3点多抵达北川并迅速开展工作,进行站址勘察、设备安装架设等。第一套“战地宽带无线应急系统”于中午架设完毕,开始将灾区的挖掘情况、救援情况、现场环境等多种音、视频信息等通过肩背式移动终端回传到北川县救灾指挥部。随后几天,救援队相继架设了多套装置,为救灾现场增加了数据、语音、图像和视频通信手段,解决了远程救灾指挥、媒体发稿、救灾单位与后方总部联系等需求,成了北川县救灾指挥部、各救援分队、记者们内联外通的“神经网”。5月20日,北川县委书记宋明(北川县救灾指挥部指挥长),通过宽带无线应急通信系统,第一时间了解到“民政部等部门联合制订‘5 .12’地震遇难人员遗体处理意见”。这要比通过正规渠道获知的传真文件早几个小时。5月25日,在青川地区发生了6.4级余震,当地的固定电话和手机等通信手段再次中断,只有宽带无线应急通信系统还继续与外界保持联系。


紧张搭建基站台紧张搭建基站台


        堰塞湖监控水情

        5月30日,原先集结在绵阳,准备支援映秀镇的救援队员们,在得知唐家山堰塞湖需要监控以防溃堤对驻守的单位及山下的民众带来严重威胁时,决定兵分两路,分别赶往映秀镇、唐家山两地。30日下午5点左右队员们到达坝上,仅用了1个多小时便将基站架设调试完毕,随即开通了无线上网服务。第一个使用这套MiWAVE系统的是武警水电部队,之后前来使用的媒体记者络绎不绝。
        5月31日,救援队在四川水文局选定的坝体上下游的三个位置布设了监控点。位于大坝上游左岸的一个点用于实时监控水位的变化,并记录溢流以后的导流渠入口水文资料;位于下游左右两岸的两个点用于记录溢流后导流渠出口的水文资料,并监控坝体可能出现的变化。由于地理环境恶劣,监控点的布设工作进行得异常艰难。因下游右侧监控点位于一个大滑坡面上,在架设过程中不时有大量岩石滑落,非常危险;而上游的监控点位于一处悬崖上,专家们和武警水电三总队的战士们,依靠绳索攀爬着通过峭壁将几百公斤的设备运上了山崖。下午18时,三个监测点全部调通,位于绵阳的指挥部接收到了清晰的监控图像。
        6月1日,应急通信救援队又在下游沿岸的北川、通口、香水以及福江桥等地完成了6个监测点的架设。坝前、坝后及堰塞湖下游等监测点的架设,使得水文专家们不用在各观测点间劳累奔波,便可实时、全面、直观地掌握整个湖面的水流情况。救援队还将联合成都军区及几个运营商,搭建一条专网,将唐家山的水文监测情况传送给北京的专家组,以确保用最科学、最合理的方式排除险情,并根据具体情况在必要的时候及时疏散下游的民众。6月3日,温家宝总理通过无线宽带专线观看了唐家山堰塞湖的视频监控画面,并在监控录像中找到了引导渠的位置所在。


和青川进行视频测试和青川进行视频测试


        抗震救灾验收新技术

        经过六年磨砺,MiWAVE宽带无线应急通信系统终于研制成功并投入抗震救灾运用。它是一种既能实现高速移动环境下的宽带无线通信,又具有一定广播功能的宽带无线通信系统。
        该系统由前端无线视频单元、基站和后方监控指挥中心三部分组成。前端无线视频单元包含前端视频采集组件(含远距离可变焦摄像机、云台、视频编码器)、MiWAVE无线终端和应急供电设备(含太阳能或柴油发电机、蓄电池组、电源逆变器)。MiWAVE基站设备由信令处理单元、基带/TRX单板、射频前端单元组成;多个前端无线视频单元的数据/视频业务流通过无线终端接入MiWAVE基站设备,基站可通过卫星、宽带无线城域网和地面固网等多种接入方式将视频信号转发至后方监控指挥中心和骨干网,指挥中心可以直接操控前端视频采集设备的云台方向、图像焦距,并可以通过Internet与前方现场进行语音/数据交互。后方指挥中心由Internet接入网关、视频显示设备、计算机、指挥调度软件系统组成,通过集中各个方向现场的数据、视频情况,指挥中心可以及时了解现场状况、协调现场资源、并根据实际情况做出指挥调度。
        MiWAVE系统之所以能够在地震救灾中发挥作用,主要源于其技术含量较高。基站覆盖广:单基站覆盖半径可达10km以上;动中通:支持速度高达120km/h的车载使用;高带宽:拥有高速吞吐量,单基站可支持70Mbps;多媒体:可以完成视频、语音、数据传输等多媒体业务;易部署:车载基站无需架设即可使用,固定基站1~2小时即可架好;易携带:终端可配备于单兵、车载、无人机等多种载体;易接入:支持所有IP业务,可通过卫星、无线骨干、ADSL、Cable、以太网、光纤等方式接入互联网。在此次抗震救灾中,MiWAVE宽带无线应急通信系统在一线抗震救灾人员、前方指挥中心和后方总指挥中心之间,搭建了一条“直观通道”,让指挥部能看清救援队伍在做什么,以便测评决断、及时调配和增补救援的力量。同时方便各类救灾机构开展工作,并且让灾区用上互联网。
        对于一项新技术而言,实战中得到运用就是最好的验收。宽带无线应急移动通信系统具有多方面的应用需求。除了在抗灾应急指挥系统中发挥重要的作用之外,该系统可为煤炭、油田、水利、电力、港口、林区等部门提供抗突发事件能力,例如在发生煤矿爆炸、桥梁倒塌、核电站泄露、油田失火等情况下实施信息化指挥;此外,当部分地区发生大规模骚乱时,或是公众场合、国家重要单位遇到恐怖分子袭击时,可在车辆和单兵上配备该套系统用以迅速建立一个现场的监控网络和指挥网络;该系统还可为公安、武警等系统搭建临时的通信专网,在军方、警方进行野外作战、侦察、训练和演习时,可利用作业车、现场指挥车上配备的宽带无线应急通信系统进行信息化指挥和分析。