帥金泉

摘? ?要：互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和移動(dòng)通信系統(tǒng)的不斷完善為社會(huì)突發(fā)事件的通信提供了更多的保障。目前，為了滿足應(yīng)急通信系統(tǒng)無(wú)控制中心和快速組網(wǎng)的要求，需要完善無(wú)線自組網(wǎng)技術(shù)，并且要減少對(duì)預(yù)設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施的依賴。因此，文章將對(duì)我國(guó)應(yīng)急通信保障發(fā)展背景進(jìn)行分析，借助無(wú)線自組網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行電力應(yīng)急通信保障中無(wú)線自組網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用研究。

關(guān)鍵詞：電力;應(yīng)急通信;保障;無(wú)線;自組網(wǎng)技術(shù);應(yīng)用

1? ? 研究背景

近年來(lái)，地球環(huán)境污染、氣候變化等環(huán)境問(wèn)題備受關(guān)注，各種自然災(zāi)害的發(fā)生也越來(lái)越牽動(dòng)著大家的心，所以國(guó)家的應(yīng)急通信保障也越來(lái)越被重視。自我國(guó)開始應(yīng)急通信保障體系建設(shè)開始，雖然已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但是和西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比較還是有差距的。隨著我國(guó)各類突發(fā)事件的發(fā)生，目前的應(yīng)急通信保障體系需要不斷更新和完善，來(lái)保證在應(yīng)急事件發(fā)生之后能夠迅速組建高效、可靠的應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)。應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)不僅需要滿足時(shí)間突發(fā)性和地點(diǎn)不確定性的要求，而且還要保證網(wǎng)絡(luò)建設(shè)能夠承擔(dān)業(yè)務(wù)的緊急性和信息的多樣性，但是傳統(tǒng)應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)很難滿足這些要求。所以要進(jìn)行應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)的快速部署，為各類用戶提供各類需求，就需要網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急系統(tǒng)對(duì)特定的區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并能夠在系統(tǒng)功能完善的基礎(chǔ)上對(duì)各類緊急突發(fā)事故作出快速響應(yīng)，為各種救援活動(dòng)和搶險(xiǎn)救災(zāi)提供技術(shù)支持[1-2]。

目前，我國(guó)的應(yīng)急通信系統(tǒng)的功能相對(duì)較少，而且對(duì)于基礎(chǔ)通信設(shè)施的依賴性較大，所以在網(wǎng)絡(luò)自組織方面和生存能力方面都存在不足，很多的業(yè)務(wù)服務(wù)并不完善。具有代表性的是公眾通信網(wǎng)，如果在發(fā)生突發(fā)事件時(shí)，隨著話務(wù)量的激增，公眾通信網(wǎng)極易因沖擊而癱瘓，所以，在應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的時(shí)候公眾通信網(wǎng)并不可靠。相對(duì)而言，專門的集群通信系統(tǒng)在面對(duì)緊急突發(fā)事件的時(shí)候能夠快速建立廣播、呼叫等多種業(yè)務(wù)，但是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中這種網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍比較小，所以往往是應(yīng)用于指揮調(diào)度，集群通信網(wǎng)絡(luò)也是建立在基礎(chǔ)通信設(shè)施的基礎(chǔ)上的[3-4]。衛(wèi)星通信的覆蓋范圍廣，但是其傳輸能力有限，而且在建設(shè)過(guò)程中對(duì)于技術(shù)要求比較苛刻，建設(shè)的要求相對(duì)較高。綜上而言，目前的衛(wèi)星和集群通信系統(tǒng)很難滿足突發(fā)事件的網(wǎng)絡(luò)需求。

2? ? 應(yīng)急通信保障簡(jiǎn)介

無(wú)論是對(duì)于通信系統(tǒng)完善，還是各行業(yè)發(fā)展或是國(guó)家通信安全需求，應(yīng)急通信保障系統(tǒng)都具有重要意義。例如，當(dāng)某區(qū)域發(fā)生自然災(zāi)害后，如果有線通信光纜和基站遭到破壞，通信網(wǎng)絡(luò)將中斷且短時(shí)間內(nèi)極難修復(fù)，這將影響搶險(xiǎn)救災(zāi)工作的進(jìn)度。在此背景下，應(yīng)急通信保障系統(tǒng)在國(guó)家面臨突發(fā)緊急事件時(shí)應(yīng)建立起來(lái)暫時(shí)性通信網(wǎng)絡(luò)。近些年在我國(guó)通信網(wǎng)絡(luò)不斷完善和國(guó)家保障能力不斷提高的同時(shí)，國(guó)家也在不斷尋求保障能力的提高和通信保障系統(tǒng)的完善，為社會(huì)突發(fā)事件提供技術(shù)支持和保障。

雖然目前的應(yīng)急通信保障系統(tǒng)的功能還不夠完善，在很多方面還存在不足。但是在科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)下和高新技術(shù)引進(jìn)的支持下，我國(guó)將不斷進(jìn)行應(yīng)急通信保障系統(tǒng)的探索和完善，為應(yīng)急安全和災(zāi)區(qū)人們生命財(cái)產(chǎn)安全提供保障。和其他通信系統(tǒng)相比較，應(yīng)急通信保障系統(tǒng)因?yàn)槠浞?wù)時(shí)間的特殊性應(yīng)具備不同的特點(diǎn)，要求其具備時(shí)效性和快速反應(yīng)能力。保證系統(tǒng)能夠在短時(shí)間內(nèi)為搶險(xiǎn)救災(zāi)提供有效的信息支持，更好地完成調(diào)度和救援工作。此外，由于搶險(xiǎn)救災(zāi)具有不可預(yù)見(jiàn)性，所以在突發(fā)事件發(fā)生時(shí)，需要應(yīng)急通信保障系統(tǒng)具有對(duì)各種事件提前準(zhǔn)備的能力，在面對(duì)各種復(fù)雜事件時(shí)候能快速提供有效的解決方案。

3? ? 無(wú)線自組網(wǎng)技術(shù)簡(jiǎn)介

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展和移動(dòng)無(wú)線通信業(yè)務(wù)的拓展，無(wú)線自組網(wǎng)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，其由無(wú)線收發(fā)裝置單元集合組合而成，而且在組合中不僅有接收裝置，還要發(fā)射裝置，以保證通信功能。在傳統(tǒng)的移動(dòng)無(wú)線通信技術(shù)中，路由器的設(shè)置只有發(fā)射單元模塊，而且每個(gè)單元只能夠接受發(fā)射單元發(fā)來(lái)的信息，卻不能夠向其他的單元發(fā)射信息。所以，一旦路由器在使用過(guò)程中出現(xiàn)異常，這就將導(dǎo)致很多單元失去聯(lián)絡(luò)[5]。但是，在無(wú)線自組網(wǎng)技術(shù)中，每個(gè)單元都能夠在通信過(guò)程中發(fā)揮作用，也就是說(shuō)當(dāng)突發(fā)事件出現(xiàn)的時(shí)候即使有一部分的單元受損，也不會(huì)影響其他單元的互通，保證通信的正常進(jìn)行。

因此，借助無(wú)線自組網(wǎng)技術(shù)能夠在無(wú)網(wǎng)絡(luò)控制中心的條件下，迅速完成組網(wǎng)并快速展開，使網(wǎng)絡(luò)能夠具有較強(qiáng)的抗破壞能力，最常見(jiàn)的無(wú)線自組網(wǎng)有無(wú)線傳感網(wǎng)、無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)、AdHoc網(wǎng)絡(luò)等。

在無(wú)線自組網(wǎng)中，單元之間的線路包括了多個(gè)節(jié)段，使其能夠在有限的傳輸距離內(nèi)，借助中間單元的連接來(lái)完成距離較遠(yuǎn)兩個(gè)單元的正常通信。其中，AdHoc網(wǎng)絡(luò)便是較為特殊的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，其在建設(shè)過(guò)程中不需要預(yù)設(shè)基站就能夠完成自動(dòng)組網(wǎng)，并且其抗破壞能力很好，在目前的軍事和民用領(lǐng)域中得到了很好應(yīng)用。AdHoc網(wǎng)絡(luò)研究涉及的范圍十分廣泛，包括：跨層設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、信息安全傳輸?shù)取ｋS著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和完善，AdHoc網(wǎng)絡(luò)拓展和衍生了很多無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)等技術(shù)。

4? ? 應(yīng)急通信保障中無(wú)線自組網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

4.1? 混合式的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)

在應(yīng)急通信保障中，無(wú)線自組網(wǎng)最常用的形式是集成蜂窩網(wǎng)絡(luò)與AdHoc網(wǎng)絡(luò)的混合式無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)。如果發(fā)生地震、火災(zāi)等重大自然災(zāi)害，傳統(tǒng)的蜂窩無(wú)線網(wǎng)基站也將被破壞，所以其功能也將不完善，嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)通信。退一步講，即使基礎(chǔ)設(shè)備不被破壞，也會(huì)因?yàn)闃I(yè)務(wù)量的增加而影響信道環(huán)境，使得通信網(wǎng)絡(luò)崩潰。

如果能夠使用集成蜂窩網(wǎng)絡(luò)與AdHoc網(wǎng)絡(luò)的混合式無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，便能夠很好地避免該問(wèn)題的出現(xiàn)。一旦出現(xiàn)突發(fā)事故，通信網(wǎng)絡(luò)不僅能夠使用傳統(tǒng)的蜂窩無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，而且能夠調(diào)用AdHoc網(wǎng)絡(luò)。一旦傳統(tǒng)的蜂窩無(wú)線網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，節(jié)點(diǎn)便會(huì)直接跳轉(zhuǎn)到AdHoc模式下，并且可以通過(guò)多次的跳轉(zhuǎn)構(gòu)成一條到BS的路由。此模式不僅能夠有效避免通信終端擁堵，而且能夠有效減少基站的業(yè)務(wù)工作量。

4.2? 無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)

另外一種應(yīng)急通信保障系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)是安全監(jiān)控與預(yù)警的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)，此類網(wǎng)絡(luò)能夠在應(yīng)急通信中進(jìn)行有效、全面的實(shí)時(shí)監(jiān)控，完成多風(fēng)險(xiǎn)控制。因?yàn)樵趹?yīng)急事件發(fā)生時(shí)，很多區(qū)域極可能沒(méi)有通信基礎(chǔ)設(shè)置，或者基礎(chǔ)設(shè)置在應(yīng)急事故中發(fā)生故障，導(dǎo)致通信網(wǎng)絡(luò)故障。此時(shí)，如果能夠借助基于安全監(jiān)控與預(yù)警的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)，便能夠?qū)崿F(xiàn)該區(qū)域內(nèi)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。

基于安全監(jiān)控與預(yù)警的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)，能夠?yàn)閼?yīng)急事故處理提供可靠的數(shù)據(jù)，而且能夠保證系統(tǒng)具有較高的容錯(cuò)率。基于安全監(jiān)控與預(yù)警的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)在建設(shè)和使用中，具有較多傳感節(jié)點(diǎn)，可在多種場(chǎng)合中廣泛使用，網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍較大。在基于安全監(jiān)控與預(yù)警的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)實(shí)際使用中，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的精度較大，能夠減少人工干預(yù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域內(nèi)的全面監(jiān)控。

4.3? 便攜式的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)

除了上述常見(jiàn)通信網(wǎng)絡(luò)方式之外，還有便攜式移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)形式，完善了應(yīng)急通信保障系統(tǒng)。便攜式移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)很好地發(fā)揮了無(wú)線自組網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，使其能夠適用于水、陸、空等多種通信平臺(tái)，在使用中體現(xiàn)了很好的可靠性和暢通性。

便攜式的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)具有較好的自配置性，且在功能等方面還具有良好的相對(duì)獨(dú)立性，在使用過(guò)程中擺脫了網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的依賴性。便攜式的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)減少了人工干預(yù)，能夠?qū)崿F(xiàn)多種接口的使用和連接，在應(yīng)急救援等特殊情況下的通信建設(shè)和恢復(fù)中得到了廣泛應(yīng)用。

5? ? 結(jié)語(yǔ)

應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)的快速部署，為各類用戶提供各類需求，因此，需要網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急系統(tǒng)對(duì)特定的區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并能夠在系統(tǒng)功能基礎(chǔ)上對(duì)各類緊急突發(fā)事故作出快速響應(yīng)，為各種救援活動(dòng)和搶險(xiǎn)救災(zāi)提供技術(shù)支持。無(wú)線自組網(wǎng)技術(shù)能夠擺脫電力應(yīng)急通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施限制，使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有更高的靈活性和抗損性。無(wú)線自組網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以發(fā)揮出巨大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在爭(zhēng)分奪秒的救援形勢(shì)中，迅速地建立起有效的通信網(wǎng)絡(luò)，為后續(xù)的處理奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，盡可能地保障受災(zāi)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。

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