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,以减少和降低财产的损失和人员的伤亡,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的地下应急通信系统,但现有的无线通信装备在地铁这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,也无法实现可视化的指挥调度。

 

二、方案介绍

针对上述问题,泰日结合业务需求,研发出Mesh地下应急通信系统,利用Mesh设备的多跳中继性,可快速实现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 单兵图传、Mesh 中继台、Mesh基站和相应的单兵图传、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。另外系统也可以和4G公网、4G专网、卫星网等融合通信,采集到的音视频信息通过以上网络回传给指挥中心。示意图如下:

 

三、方案特点  

◆ 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。

◆ 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。

◆ 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。

◆ 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。

◆ 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。

◆ 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单兵图传ZCXH3510

Mesh 单兵图传是一款使用非常灵活的产品,使用时由单兵携带,执法记录仪或者其他前端视音频采集器与之通过WIFI 连接,实现现场音视频信息的采集与传输。设备采用一键式开机,自动联网,有信号强度指示灯,使用便捷灵活。

技术参数:

◆ 宽带Mesh、Wifi、可随身携带,开机一键式使用,无需配置和更改参数;

◆ 多个Mesh之间可实现动态发现,动态速率自适应,功率控制以及切换;

◆ 部署灵活,使用简单,携带方便;

◆ 天线:全向天线,增益不小于3dBi,专网使用;

◆ 工作频段:510MHz-580MHz,中心频点可调,工作频段可根据应急管理部规划后的工作频段进行调整;

◆ Mesh射频:MIMO 2×2

◆ 频宽:5M/10M/20M可调;

◆ 系统带宽:单跳≥70Mbps;

◆ Wifi:覆盖半径≥10m;

◆ 内置GPS、北斗;

◆ 发射功率:500mW;

◆ 视频输入、输出编码方式:H.264;

◆ 视频输入接口:HDMI;

◆ 防护等级:IP66;

◆ 重量:500g(含电池);

◆ 尺寸:143x71x39mm(不含天线及配件);

◆ 电池供电:不少于8小时;

◆ 携行与运输附件由携行包构成,总重量差不过1kg,设备平时放置到携行包内,用于单兵徒步携行时使用;

 

2、Mesh中继台

Mesh 中继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 单兵终端之间,单兵与基地台之间的多媒体互联互通。

技术参数:

◆ 宽带Mesh、Wifi、4G公网、4G专网融合中继节点,开机一键式使用,无需配置和更改参数;

◆ 天线:全向天线,增益不小于5dBi,长度不大于0.8m,专网使用;

◆ 4G网络多路融合: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自动接入原则,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;

◆ 扫频与批量配置:支持电脑或手机端对周围无线环境扫描、频率、频宽等信息的管理配置;

◆ 无缝路由切换:支持Mesh节点在80km/h以上移动速度的情况下,在多个Mesh节点间零丢包无缝切换,业务不中断;

◆ 工作频段:512-582MHz,中心频点可调,工作频段可根据应急管理部规划后的工作频段进行调整;

◆ Mesh射频:MIMO 2×2;

◆ 发射功率:500mW;

◆ 频宽:5M/10M/20M可调;

◆ 系统带宽:80Mbps;

◆ 同一Mesh网络中节点容量不低于50个;

◆ 双频Wifi(覆盖半径不少于50m);

◆ 防护等级:不低于IP66;

◆ 工作温度:-30℃~+55℃;

◆ 重量:1.2kg;

◆ 尺寸:240×200x100mm(W×H×D);

◆ 内置电池供电:满负载不少于12小时,待机不少于24小时;

◆ 能够使用手机APP对设备进行批量配置,拓扑呈现,频谱扫描。

 

3、Mesh基站 ZCXH3709

Mesh基站可拆卸使用,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2km的传输距离。

◆ 实现灾害事故现场到前方指挥部的Mesh信号自动覆盖,在基站中配置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;

◆ 一键式操作:开机直接使用,基站开机一键式使用,自动覆盖周围信号,自动和Mesh中继台联网,可让战斗员快速投入战斗,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;

◆ 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;

◆ Mesh网络和4G网络协议融合(无线链路层互通):Mesh网络和4G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

◆ 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;

◆ 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;

工◆ 作频段:512-582MHz(专网使用),能够快速调整频率,可加入频率一致的设备形成的通信网络,不同频率的Mesh基站分为若干个小组进行通信,每个小组之间互不干扰;

◆ 天线:全向天线,增益不小于8dBi,长度不大于1.2m,专网使用;

◆ 频宽:5M/10M/20M可调;网络系统带宽不低于70Mbps;

◆ 发射功率:2×1000mW;

◆ 双频Wi-Fi(覆盖半径不少于50m);

◆ 防护等级:不低于IP66;

◆ 工作温度:-30℃~+55℃;

◆ 重量:3.5kg;

◆ 尺寸:240×200x100mm(W×H×D);

◆ 支持电脑、手机端APP对周围无线环境、频率、频宽等信息的批量管理配置,拓扑呈现,频谱扫描。

 

4、相关配件

执法记录仪

◆ 通信标准:SIP协议;

◆ 视频标准:H.264 High Profile;

◆ 视频特性:标准清晰度图像编码分辨率:QCIF、CIF、4CIF(D1),高清晰度图像编码◆ 分辨率:1280×720、1920×1080;

◆ 视频输入:1×Composite Video、1×HDMI;

◆ 标配1080P30全高清摄像机,具有屏幕可本地显示,带电池,支持独立工作,可录像、拍照;

◆ 音频标准:GSM/G.711,Audec;

◆ 音频特性:双向全双工语音对讲、快速回声消除、增强智能噪声抑制、增强自动增益控制、全线性回声抵消技术、回音拖尾处理能力;

◆ 音频输入:麦克风输入:MIC IN,3.5接口;

◆ 音频输出:线路输出:SPEAK OUT,3.5接口;

◆ 网络:可选支持10M/100M/1000M 快速自适应以太网、内置Wifi 802.11 b/g/n、4G/3G(FDD-LTE/TD-LTE/WCDMA/EVDO/TD-SCDMA)全网通;

◆ 存储:提供microSD卡接口,最大支持32G;

◆ 工作时间:不低于6小时;

◆ OSD功能:可提供数字、字母等信息用于OSD叠加;

◆ 外设接口:线控输入,采用航空接头、摄像机供电输出;

◆ 卫星定位:支持GPS和北斗双模定位;

◆ 工作环境温度:0℃至50℃;

◆ 重量:不大于约0.6kg;

 

手麦

◆ 支持PPT ;

◆ 7PIN雷默头;

◆ 麦克 -21±3dB@1kHz;

◆ 风灵 3.0V;

◆ 敏度 2.2K,0dB=1v/Pa;

◆ 颜色 黑色;

◆ 外形尺寸 82*56*32.2mm;

◆ 工作温度 -30°C~65°C;

◆ 贮存温度 -40°C~85°C。

 

骨传导耳机


◆ 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;

◆ 插头类型 直插型;

◆ 插头直径 6.3mm;

◆ 失真小,还原度高,能清晰分辨出所熟识人的讲话;

◆ 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;

◆ 独特的VOX声控功能设计,解放使用者双手;

◆ 防水防尘符合IP67;

◆ 配备安全自脱装置;

◆ 无线PTT采用NFMI(近磁场感应技术),可与任意一套耳机进行配对,方便仓储及使用。

 

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。

 

 

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