地震灾害救援现场应急通信研究与设计

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我国处于世界的两大地震带上,四川龙门山地震带发生过里氏8.0级汶川大地震,造成了巨大的经济损失。相对目前的科技水平,地震的预报工作还尚不成熟。地震灾害发生时留给人们的逃生时间较短,震后救援工作尤其重要。在地震灾害救援工作中,通信的畅通能带来更多生命的希望。首先,公网通信系统在灾害发生时被破坏而无法工作;其次,救援队伍的集结到进入现场开展救援工作需要一定的时间,受灾群众在此时间段内缺乏必要的通信设备进行自救互救;最后,救援现场的应急通信网络也存在问题。本文将通过研究救援现场应急通信,对救援现场通信整体架构和信息流向进行详细分析,总结救援现场应急通信存在的不足和现场无线频率冲突问题,提出了针对解决救援现场应急通信问题的方案。本文立题来源于09年行业基金项目(项目基金号:200908009-05)《地震灾害紧急救援队建设技术标准研究》项目组的部分工作成果,主要研究内容如下:1、对国内外应急通信技术研究现状及应用现状进行了研究,对目前国内外地震救援现场应急通信现状进行了相关总结。通过实际调研分析了救援队未到达灾害现场的时间段内通讯需求;特别针对我国地震救援应急通信设备保障、专业救援队以及地震救援现场应急通信标准研究现状进行说明;对救援现场无线频率冲突问题进行调研,总结救援现场应急通信存在的不足和亟待解决的问题。2、针对分析地震救援现场语音、数据、视频通讯需求,对现场信息流向进行梳理,总结救援现场应急通信的网络架构。3、针对地震发生到救援队伍开展的时间段内,对受灾民众自救互救提出一种基于智能手机无线自组织网实现救援应急通信系统的软件设计思想。在专业救援队伍未到达之前,民间救援组织可以通过系统实现小范围内语音、视频、文字通讯。4、在研究救援现场应急通信总体构架的前提下,为了实现现场语音、数据、视频的融合,借鉴McWill应急通信系统设计思想设计一种应用于地震救援现场的通信系统。该系统能有效地实现应急通信指挥和解决救援现场频率冲突的问题,同时对现场通讯设备的互通互连提供接口。本文的章节安排为:第1章:首先介绍了该课题的来源思路,介绍了该课题的研究背景、目的和意义,以及当前国内外其相关领域研究现状。第2章:先简单介绍了目前所使用的应急通信方式,结合我们国家近几年在地震救援现场所采用的应急通信技术和设备对我国目前的灾后救援应急通信保障现状所存在的问题进行深度分析;对救援队到达之前的现场应急通信需求进行分析;对救援现场无线频率冲突问题研究分析。第3章:通过对地震救援现场通信信息流向和通信架构进行分析,总结了救援现场语音、视频、文本通信需求和信息流向,并将现场的通信系统架构分为三个不同的层次:救援现场通讯子网、救援指挥现场通讯网络、救援指挥通讯中心。第4章:提出了一种基于智能手机无线自组织网络来实现的应急通信的软件设计方案。具体阐述了该设计思想中所使用到的关键技术,结合救援现场实际通信需求对软件功能需求进行了分析并提出了设计方案,最后对软件的测试和评估要求说明。第5章:针对地震灾害救援的整个救援现场提出了一种应急通信系统的设计思想,该系统借鉴McWill系统的特点及其优势,给出一种适合了地震灾害救援现场的McWill应急通信系统设计方案,该方案可以有效的融合现场语音、数据、视频通讯,方便指挥中心管理现场无线频率。最后总结论文的主要工作并对未来工作进行展望。在以后的工作中,应该针对目前不同的手机操作系统开发应用程序,并对其通用性问题进行研究。在McWill应急系统的设计方面,将新兴的通信技术和逐渐成熟的北斗导航系统进行相关融合,开发出适合我国国情的应急通信体系。
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