主頁（http://m.by236.com）：基于3G技術(shù)的消防通信應(yīng)急指揮系統(tǒng)研究

1 系統(tǒng)背景

城市火災(zāi)災(zāi)害具有突發(fā)性、隨機(jī)性等特點(diǎn),一旦發(fā)生或救助不及時(shí),就會(huì)給人民的生命財(cái)產(chǎn)帶來巨大的損失。隨著城市建設(shè)日新月異,城市人口密度、建筑密度不斷增大,建筑高度不斷增加,人口流動(dòng)性增大,在促進(jìn)了城市的經(jīng)濟(jì)文化發(fā)展的同時(shí)也帶來巨大的火災(zāi)隱患。目前,各個(gè)城市消防支隊(duì)面臨的主要問題是如何有效地實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)和指揮中心的統(tǒng)一指揮,在現(xiàn)有條件下,充分利用有限的人力、物力資源高效地完成消防救災(zāi)任務(wù),為此提出應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)來解決消防過程中的矛盾。隨著無線通信技術(shù)尤其是3G網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,無線網(wǎng)絡(luò)除了提供語音服務(wù)之外,還提供多媒體、高速數(shù)據(jù)和視頻圖像業(yè)務(wù)。基于3G通信技術(shù)可組成3G公眾網(wǎng)組成多層次的通信網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)單兵與指揮中心之間、現(xiàn)場(chǎng)指揮車與指揮中心間的數(shù)據(jù)、圖像等信息的可靠傳遞,在火災(zāi)時(shí)將火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的圖像和數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳給指揮中心,以此作為現(xiàn)場(chǎng)決策的重要依據(jù)。

消防工作涉及到社會(huì)的方方面面,日常決策數(shù)據(jù)90%以上具有其空間特性,不論是大到消防隊(duì)(站)、消防安全重點(diǎn)單位,還是小到消火栓等,共同的特點(diǎn)都具有空間分布的特性,如何有效利用在日常管理工作中采集的數(shù)據(jù),更有效地對(duì)監(jiān)管單位進(jìn)行管理和在災(zāi)情發(fā)生后消防支隊(duì)處置災(zāi)情時(shí)的決策指揮,地理信息系統(tǒng)(GIS)、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)和視頻監(jiān)控、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)燃夹g(shù)將起到至關(guān)重要的作用。

2 無線通信技術(shù)介紹

2.1 3G 通信技術(shù)

3G是第三代移動(dòng)通信技術(shù)的簡(jiǎn)稱,是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動(dòng)通訊技術(shù)。3G服務(wù)能夠同時(shí)傳送語音(通話)及數(shù)據(jù)信息(電子郵件、即時(shí)通信等)。代表特征是提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。相對(duì)第一代模擬制式手機(jī)(1G)和第二代GSM、CDMA等數(shù)字手機(jī)(2G),3G,是指將無線通信與國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合的新一代移動(dòng)通信系統(tǒng),3G與2G的主要區(qū)別是在傳輸聲音和數(shù)據(jù)的速度上的提升,它能夠在全球范圍內(nèi)更好地實(shí)現(xiàn)無線漫游,并處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式,提供包括網(wǎng)頁瀏覽、電話會(huì)議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù)。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)能夠支持不同的數(shù)據(jù)傳輸速度,在室內(nèi)、室外和行車的環(huán)境中能夠分別支持至少2Mbps(兆字節(jié)/每秒)、384kbps(千字節(jié)/每秒)以及144kbps的傳輸速度。目前國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)接受的3G標(biāo)準(zhǔn)主要有以下三種 :WCDMA、CDMA2000與TD-SCDMA。隨著信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和移動(dòng)通信技術(shù)的不斷成熟和普及,3G技術(shù)正在深刻改變著人們傳統(tǒng)的工作、學(xué)習(xí)和生活方式,為公眾、企業(yè)、政府乃至整個(gè)社會(huì)提供無線接入服務(wù),提供隨時(shí)(Anytime)、隨地(Anywhere)、所有的人(Anybody)和事(Anything)的4A信息服務(wù)。本系統(tǒng)利用3G的高帶寬解決了移動(dòng)狀態(tài)下視頻數(shù)據(jù)的傳輸問題。

2.2 無線視頻監(jiān)控技術(shù)

本系統(tǒng)的無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要基于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的,目前中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信、中國(guó)聯(lián)通的3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)都在逐步完善。隨著無線通信技術(shù)的日益發(fā)展,傳輸帶寬不斷提高,通信終端的實(shí)時(shí)信息處理能力飛速增強(qiáng),無線多媒體應(yīng)用日漸成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點(diǎn),也成為人們的必然需求,已廣泛應(yīng)用于消防監(jiān)控、工地監(jiān)控、交通監(jiān)控、安防監(jiān)控等領(lǐng)域。本系統(tǒng)采用最新的視頻編碼技術(shù)H.264,H.264標(biāo)準(zhǔn)采用了高精度、多模式預(yù)測(cè)技術(shù)用來提高壓縮比以降低碼流。H.264標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男枰�設(shè)計(jì)了視頻編碼層VCL和網(wǎng)絡(luò)提取層NAL結(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)抽象層是提供“網(wǎng)絡(luò)友好”的界面,從而使視頻編碼層能夠在各種系統(tǒng)中得到有效的應(yīng)用。

2.3 移動(dòng)GIS 技術(shù)

空間信息技術(shù)和3G技術(shù)的結(jié)合是GIS應(yīng)用發(fā)展的必然趨勢(shì)。特別是隨著空間信息技術(shù)獲得長(zhǎng)足進(jìn)步,GPS系統(tǒng)的定位精度達(dá)到厘米級(jí),PDA、智能手機(jī)、車載終端等智能移動(dòng)設(shè)備出現(xiàn),3G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)與各種移動(dòng)終端設(shè)備的廣泛結(jié)合,為GIS的移動(dòng)應(yīng)用提供了良好的支撐環(huán)境,GIS呈現(xiàn)出由桌面PC和工作站向移動(dòng)終端發(fā)展的趨勢(shì)。此時(shí),將終端設(shè)備處于移動(dòng)情況下使用的地理信息系統(tǒng),稱為移動(dòng)GIS。移動(dòng)GIS使得人們通過移動(dòng)終端設(shè)備可隨時(shí)隨地獲取有關(guān)地理信息的服務(wù)。它不是掌上電腦等個(gè)人數(shù)字助理(PDA)與GIS、GPS的簡(jiǎn)單結(jié)合,而有著更廣泛的外延和更深刻的內(nèi)涵。GIS和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的有機(jī)結(jié)合為移動(dòng)用戶基于位置的信息交換、信息獲取、信息共享和信息發(fā)布提供了便捷、經(jīng)濟(jì)的技術(shù)途徑。本系統(tǒng)通過智能手機(jī)、車載電腦等智能移動(dòng)設(shè)備,內(nèi)置業(yè)務(wù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)辦公,是移動(dòng)Gis應(yīng)用的很好體現(xiàn)。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于3G通信技術(shù)的消防應(yīng)急指揮系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)為基礎(chǔ),集地理信息系統(tǒng)(GIS)、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)、視頻監(jiān)控、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸(3G)、計(jì)算機(jī)輔助決策、數(shù)據(jù)庫管理等技術(shù)于一體,具有災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急指揮系統(tǒng)、消防車輛監(jiān)控、消防水源管理等功能。通過無線視頻傳輸實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)圖像和數(shù)據(jù)等重要信息及時(shí)與指揮中心進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸,通過GPS車輛監(jiān)控引導(dǎo)消防車輛和人員在最短的時(shí)間內(nèi)趕到救援現(xiàn)場(chǎng),通過將消火栓、消防水池、消防分區(qū)等消防水源信息進(jìn)行數(shù)字化處理、存儲(chǔ)和管理,為執(zhí)勤及滅火救援特別是跨區(qū)域作戰(zhàn)提供快捷、方便、直觀的轄區(qū)道路、水源信息,為災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)不間斷供水提供支持。