地铁应急通信

一、行业背景

地铁作为城市的主要交通方式，人员密集，人流量大，而且此类地下层建筑复杂，地铁深入地下两、三层，如果发生突发事件，其危害之大是不可估量的，为此需要建立一套系统的应急处置方案，以减少和降低人民生命财产的损失，并迅速、有效地处理紧急事件，进行抢救作业、安保维稳等。为了形成有效的指挥调度，需要建设一套适用于地铁隧道应急通信系统，该应用场景存在以下需要客服的问题：

1. 地铁场站内空间小、柱体多，死角多；

2. 地铁隧道这类地下复杂环境有信号覆盖范围小、信号损耗衰落大、抗多径效应能力差、带宽受限等缺点。

二、方案介绍

针对上述问题，中创鑫和结合场景业务需求，研发出Mesh地下应急通信系统，利用Mesh设备的中继多跳特点，可快速实现地铁环境地下深层与地面的通信，便于地面指挥实时了解地下的情况。地下应急通信系统主要由 Mesh 智能终端、Mesh 中继台、智能接入网关和相应的智能终端、耳机、手麦、接口线等配件组成，是一种采用全新的“无线网状网”理念设计的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，每个节点可随机移动，设备快速变化时系统拓扑也会快速重构路由路径。另外系统基于TCP/IP协议通信，支持与4G公网、TD-LTE专网、卫星网等融合通信，前端采集到的音视频信息通过智能接入网关传送到上行网络（4G公网、TD-LTE专网或者卫星通信网络）回传给指挥中心。示意图如下：

三、方案特点

u 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。

u 宽带Mesh自组网不依赖基站，高效、快速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。

u 网络具有自动选择最佳路由特性，自组织、自愈合，自动实现链式、星状等网络拓扑。

u 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。

u 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。

u 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、Mesh自组网智能终端ZCXH3515

Mesh自组网智能终端是一款以Mesh自组网为主要承载通道，支持3/4G公网、WI-FI、蓝牙等多种网络，并支持DMR对讲的专业自组网智能终端，以高清视频传输、分组语音通讯等为主要应用模式，并兼顾远程监控（卫星定位、音视频采集上传）和指令信息交互等功能，另外，终端具备打电话、发短信等日常必备功能，支持安装第三方应用。

技术参数：

u 支持Mesh自组网；
u 支持DMR；
u 支持4G公网；
u 支持WI-FI；
u 支持GPS/BD定位；
u 支持蓝牙；
u 支持视音频传输；
u 支持语音对讲；
u 重量：430g；
u 尺寸：148*64*30mm；
u 防护等级：IP68；

2、Mesh自组网背负电台ZCXH3510

Mesh自组网背负电台是一款使用非常灵活的 Mesh 产品，它可以采用多种通信组合方式，应用于不同的使用场景，例如：移动的车辆、船舶、机器人、无人机、无人船等上面使用，随时随地，一键开机使用，无需配置和更改参数。主要用于实现 Mesh 单兵终端之间，单兵与基站之间的多媒体互联互通。

技术参数:

u 体积小，机身尺寸246.5*82*42mm（含电池）；
u 重量1.2Kg（含电池）；
u 大带宽，点对点峰值带宽可达82Mbps；
u 可扩展支持HDMI接口视频输入；
u 全双工双向数据传输，全IP透明数据传输；
u 组网灵活，快速部署；
u 军工三防设计，IP66防护等级，可靠性高；
u 设备开机一键式使用，无需配置和更改参数，运维便捷；

3、智能接入网关ZCXH9301

智能接入网关专为应急通信开发的一款高性能一体机设备。它把Mesh自组网、LTE专网、4G公网、WI-FI、有线网络等多种通信方式融合为一体，互联互通，自带锂电池供电；根据每种通信方式各自的功能及特点，打通多种通信网络，解决应急现场通信问题；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，水平视距有效传输距离2公里。

u 实现灾害事故现场到前方指挥部的Mesh信号自动覆盖，在智能接入网关中配置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；
u 一键式操作：开机直接使用，智能网关开机一键式使用，自动覆盖周围信号，自动和Mesh中继台联网，可让一线人员快速投入战斗，无需配置和更改参数。并且能够配合4G专网基站使用，只要在信号覆盖范围内就可开机自动入网；
u 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；
u Mesh网络和4G专网网络协议融合（无线链路层互通）：Mesh网络和4G专网网络协议融合，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；
u 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，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；
u 配置不变的情况下，通过任意形态的Mesh设备进行无线中继多跳，多跳链路中的设备位置可以任意进行交换，支持不小于6跳，最末端带宽不低于4M，开机一键式使用，无需配置和更改参数；
u 体积小，机身尺寸290*180*72mm（含电池）；
u 重量3.5Kg（含电池）；
u 大带宽，点对点峰值带宽可达82Mbps；
u 可支持4G全网通；支持LTE专网连接；
u 支持双频WIFI输出；
u 组网灵活，快速部署；
u 自带锂电池，使用时间≥4小时；
u 军工三防设计，IP66防护等级，可靠性高；
u 设备开机一键式使用，无需配置和更改参数，运维便捷；

4、相关配件

手麦

技术参数：

u 支持PTT ；
u 7PIN雷默头；
u 麦克 -21±3dB@1kHz;
u 风灵 3.0V；
u 敏度 2.2K，0dB=1v/Pa;
u 颜色黑色；
u 工作温度 -30°C~65°C；
u 贮存温度 -40°C~85°C。

骨传导耳机

技术参数：

u 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；
u 插头类型直插型;
u 失真小，还原度高，能清晰分辨出所熟识人的讲话；
u 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；
u 独特的VOX声控功能设计，解放使用者双手；
u 防水防尘符合IP67；
u 配备安全自脱装置；

五、软件形式

地下应急通信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。在终端系统软件主界面，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。