消防地下应急通信

一、行业背景

地下多层建筑构造复杂，水泥钢筋墙体厚实，地下室折射、衍射等杂波繁多，现有无线通信装备在此类复杂环境下应用时存在信号覆盖范围小、信号损耗衰落大、抗多径效应能力差、带宽受限等缺点，无法完全解决信息稳定传输的问题。建立一套能在地下建筑群里稳定传输音视频的宽带应急通信系统应对突发事件，并实现复杂地下环境的图像侦查，一直受到消防部门的重视，也是作为通信行业需要攻克的难题之一。经过多年努力，由沈阳消防研究所牵头，联合深圳市中创鑫和科技有限公司共同研发的新型地下应急通信装备，很好地解决了地下应急通信难题。该研究计划项目《地下建筑应急通信技术研究及装备研制》（项目编号：2015JSYJC09），并于2017年通过专家组验收，取得成果登记证书。同时该系统产品具有架设简便、使用灵活、操作简单等特点，可广泛应用于公安、消防、人防、武警、部队、电力、石油、交通等部门。

二、方案介绍

地下应急通信系统主要由 Mesh智能终端、Mesh 中继台、Mesh基站、Mesh指挥箱和相应的智能终端、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，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设备的多跳中继特性，可为前方消防人员与现场临时指挥部之间打造稳定的宽带通信链路，完成现场音视频及数据信息的实时回传，实现可视化指挥调度；另外后方指挥中心可以通过4G LTE专网、4G公网或者卫星通信网调取前指指挥车上的音视频数据。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。可以单兵背负使用，也可以使用三脚架作为中继使用，还可以在固定点安装，还可以在移动的车辆、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单兵终端与基地台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2层，水平视距2km的有效传输。

技术参数:

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；
u 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PPT ；
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 外形尺寸 82*56*32.2mm;
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 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 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；
u 防水防尘符合IP67；
u 配备安全自脱装置；

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。