消防救灾指挥通信自组网解决方案
概述
由于社会经济的高速增长，城市建设的种类和数量在不断增加，人口居住得越来越密集，各种燃烧物的种类与性质日趋复杂，建筑结构、道路布局、水源分布等要素中的不定因素大大增多，这些都给消防部队灭火救援活动增加了难度。长期以来，在火场上的指挥员主要靠经验和直觉指挥部队实施抢险救援活动，火场指挥往往具有很大的盲目性，缺少临场指挥的科技依据，因此灭火救援的成功率和效率较低。
在整合和利用现有资源的基础上，万蓝通信推出采用先进技术，建立集通信、指挥和调度于一体，具有高度智能化的多媒体消防通信调度指挥系统，对公众的各类报警做出快速反应，实现全省灭火救援报警信息接收的多样化、火灾救援发生地点的准确化、出动力量编成的科学化、出动命令和火灾救援信息动态发送的迅速化、消防指挥的信息化及揭示消防信息的形象化，最终实现全省范围的数字化接警、调度指挥，提高消防部队快速反应和科学决策能力，有效地应对各类重特大恶性火灾事故，最大限度减少灾害造成的损失，确保人民生命和财产的安全。
背景描述
2022年4月3日，据应急管理部消防救援局通报，一季度，全国共接报火灾21.9万起，共有625人因火灾死亡、397人受伤，直接财产损失15.2亿元。与去年同期相比，火灾起数、伤人和损失分别下降11.6%、8.5%和20.5%，亡人数上升4.9%；其中，较大火灾29起，较去年同期增加6起。
现状分析
当发生重大灾害（如火灾、地震、海啸、洪水、泥石流、重大交通事故等）时，通常伴随的都是通信等基础设施的损毁和瘫痪，平时使用的通信手段基本失效，受灾地区基本处于一个信息孤岛的状态，而一个有力的应急指挥无线通信系统是有效开展抢险救灾行动的必要条件。
对此，万蓝通信有一套完整的解决方案，即，应急指挥无线自组网通信系统。在紧急事件和灾害处理时，提供的可承载语音、图像、数据的统一应急通信系统。集成自组网语音通信、视频传输、数据调度等功能，可实现市区到县区、县政办到乡镇办、乡镇办到自然村委会跨地区之间的统一协调指挥通信，快速反应、联合行动，真正实现应急救灾的联动，有效应对突发性公共事件。
万蓝ANYMESH自组网电台可以迅速在受灾现场展开部署，快速搭建指挥通信网络，为救灾指挥提供实时信息，指挥部可以藉此迅速了解掌握受灾及损失状况，合理部署救灾资源，制定救灾方案、统一指挥各救灾单位联合工作，采取有力措施迅速展开救灾行动，最大程度上降低灾害损失。
场景介绍
市、县（区）消费管理部门需要在发生火灾时，救援队能快速赶往现场组建救援通信链路，救援人员需要通过该链路实现人员间的语音视频通信，指挥中心和现场指挥车也可以通过该无线链路实时指挥救援工作。解决各种极端情况下的应急救援指挥通信问题。
ANYMESH自组网电台具有良好的无线电通信能力，能够在不依赖公共网络的情况下，通过ANYMESH自组网电台之间的自由组网，快速形成无中心网络。这套系统由ANYMESH手持式电台、ANYMESH背负式电台、ANYMESH车载式电台、ANYMESH机载式电台与ANYMESH自组网基站设备以及一体化应急指挥信息平台等系统组成，可构建广域覆盖、灵活机动、支持多业务类型的宽带自组织通信网络。所有入网节点的位置、状态等信息实时汇总到后端网络管理系统，进行统一的调度、管理与控制。
解决方案
NYMESH自组网电台极限覆盖范围点对点最大通信距离达160公里，系统带宽最大达100M，实现了语音、视频、图像、消息、定位等信息实时处理能力，并与现有数字超短波、卫星通信实现横向融合连通。
方案设计如下：
如上图，整个消费救援指挥通信方案设计分为四个部分。
自组网单兵便携节点部分：前端地面侦测人员的智能终端通过WiFi与ANYMESH自组网单兵背负节点设备连接，自组网单兵节点之间可通过mesh互相组网进行通信；
自组网机载节点部分：空中的无人机搭载的自组网机载节点设备与自组网单兵背负节点设备也可通过mesh组网方式互通互联，一般无人机到地面侦测人员的通信距离可达10-20KM以上；
应急通信指挥车节点部分：在远处距离前端侦测人员20公里外的应急通信指挥车上安装一台ANYMESH自组网车载节点设备，自组网车载节点设备通过无线MESH链路与无人机上的自组网机载节点设备构建无线通信网络；
总指挥中心部分：应急通信车可通过4G/5G与附近通信基站或通过卫星信号构建和指挥中心之间的通信链路。
设备介绍
自组网手持台
产品名称 | ANYMESH-SDR-A1（1W）单兵手持型选频跳频自组网电台 |
所属类别 | 自组网手持台 |
产品型号 | ANYMESH-SDR-A1（1W） |
产品简介 | ANYMESH-SDR-A1（1W） 单兵跳频电台 该单兵手持型跳频自组网电台，发射频率范围为70M至6G可定制，采用万蓝通信新一代多跳自组网协议的无线电技术，具备跳频抗干扰的能力，用于军事领域对抗复杂信道环境，实现在复杂场景下完成单兵、车辆、无人机等机动点、固定点之间的无中心同频自组网宽带业务传输。内置锂电池，具备最大 0.5W 的发射功率，满足用户在紧急场景下快速建立专用网络，为用户的语音、消息、视频等 IP 数据 业务提供稳定的传输通道。 |
该单兵手持型跳频自组网电台，发射频率范围为70M至6G可定制，采用万蓝通信新一代多跳自组网协议的无线电技术，具备跳频抗干扰的能力，用于军事领域对抗复杂信道环境，实现在复杂场景下完成单兵、车辆、无人机等机动点、固定点之间的无中心同频自组网宽带业务传输。
内置锂电池，具备最大2* 0.5W 的发射功率，满足用户在紧急场景下快速建立专用网络，为用户的语音、消息、视频等 IP 数据 业务提供稳定的传输通道。
该产品具有软件无线电特性，非常适用于军事、消防领域；同样也适用于移动车辆、 船只装备，实现车与车，车与人之间无间断通信。此外，该产品也能满足矿井， 隧道和地下室等封闭式场景的专网无线通信需求。可实现点对点或点对多点双向无线视频、语音、数据传输，广泛应用于智慧城市、部队单兵、公安武警、消防救援、应急车队通信、人防边防、海上无人船、特种机器人等领域。
ANYMESH-SDR-A1单兵手持台自组网设备外形精致、重量轻便，仅980g，便于手持携带或挂于腰肩、背部。可为公安执法、消防救援、特种作战等紧急任务提供高效数字融合通信网络。产品开机状态可控制在秒级，具备自动建链、自动搜寻等特点。为应急指挥提供语音组呼、视频回传、GIS 定位、人员感知等多媒体交互业务。同时可通过无人机链路扩大单兵手持台通信范围，建立突发事件现场、现场指挥中心双向通信链路。
无线特性 | 通信频率 | 常用320-470M/500-650M/1.2-1.5GHz可选，1MHz步进可调【70~6000hz可定制】 |
信道带宽 | 2.5/5/10/20*MHz【20MHz版本可定制】 |
发射功率 | 双通道，500mW*2和2W*2两种版本可选,1dBm步进可调 |
通信波形 | TDD-COFDM +
MIMO（双发双收） |
载波调制 | BPSK/QPSK/16QAM/64QAM/256QAM（自适应） |
接收灵敏 | -103dBm@2.5MHz |
通信距离 | 可达30km（地空视距）,10km（地地视距） |
通信速率 | 峰值65Mbps@10MHz 【峰值125Mbps@20MHz可定制】 |
发射功率 | 双通道，最大 30dbm（1W）,1dBm 步进可调 |
组网功能 | 组网能力 | 单频支持64节点以上 |
组网跳数 | 最大不低于32跳 |
入网时间 | 系统启动后1s入网 |
网络拓扑 | 无中心网络，星型网络，链式网络，网格式等。 |
网络透传 | 支持网络IP透明传输功能 |
系统功能 | 外设接口 | 3TCP/IP协议，RJ45网口，RS232串口【可定制多网口，RS232，RS422，RS485等】 |
视频接入 | 支持IP视频输入 |
视频扩展 | 视频编码器HDMI/SDI/CVBS（* *按需定制） |
控制功能 | 支持软件统一管理配置【支持配置管理软件定制】 |
语音通信 | 全双工 VOIP 语音会议/PTT 手咪对讲 |
卫星定位 | GPS/BD |
其余功能 | WiFi AP |
物理特性 | 整机功耗 | 6~12W |
工作时间 | 6~8小时（集成可拆卸电池） |
工作温度 | -40℃~65℃ |
防护等级 | IP65 |
外观尺寸 | 78*45*216mm（L*W*H） |
整机重量 | 980g |
自组网车载背负台
产品名称 | ANYMESH-SDR-A2（10W）MIMO轻薄型1W机载自组网模块 |
所属类别 | 自组网车载背负台 |
产品型号 | ANYMESH-SDR-A2（10W） |
产品简介 | ANYMESH-SDR-A2背负基站型自组网设备机动灵活,可将设备背负于身后,减轻额外重量或作为中继基站固定放置。开机上电即可自动建链组网,无需额外配置工作。每台背负基站节点无需通过中心节点转发数据信息,所有节 点都可同时作为数据信息采集节点、中继转发节点 以及数据信息输出节点。组网方式随环境动态变化,满足多场景应用需求。设备在无遮挡环境下传输距离可达50KM 以上，有效应用于各种严峻环境领域 |
该车载型自组网电台，发射频率范围为320M至1.5G可定制，采用万蓝通信新一代多跳自组网协议的无线电技术，具备对抗复杂信道环境能力，实现在复杂场景下完成单兵、车辆、无人机等机动点、固定点之间的无中心同频自组网宽带业务传输。
设备本身内置大容量锂电池，设计紧凑，具备单通道2*5W，双通道10W 的发射功率，满足用户在紧急场景下快速建立专用网络，为用户的语音、消息、视频等 IP 数据 业务提供稳定的传输通道。
该产品具有软件无线电特性，非常适用于军事、消防领域；同样也适用于移动车辆、 船只装备，实现车与车，车与人之间无间断通信。此外，该产品也能满足矿井， 隧道和地下室等封闭式场景的专网无线通信需求。可实现点对点或点对多点双向无线视频、语音、数据传输，广泛应用于智慧城市、部队单兵、公安武警、消防救援、应急车队通信、人防边防、海上无人船、特种机器人等领域。
无线特性 | 网络规模 | 单频可达64个节点 |
通信频率 | 常用320-470M/500-650M/1.2-1.5GHz可选，1MHz步进可调，具有定制能力【70~6000MHz范围内可定制】 |
发射功率 | 2*5W【可选2*2W/2*10W】 |
带宽模式 | 2.5 / 5 / 10 / 20
*MHz |
通信波形 | TDD-COFDM +
MIMO（双发双收） |
载波调制 | BPSK/QPSK/16QAM/64QAM/256QAM |
接受灵敏 | 可达-103dBm |
通信距离 | 可达100km以上（空空/空地视距）【160km/200km】 |
组网功能 | 通信速率 | 峰值66Mbps@10MHz 峰值125Mbps@20MHz【20M为定制版本】 |
传输时延 | 单跳平均7ms |
多跳能力 | 短报文可达31跳，语音可达15跳，视频可达10跳以上 |
移动速度 | 支持1000+km/h高速移动 |
语音通信 | PTT手咪对讲 |
系统功能 | 启动时间 | 30秒 |
入围时间 | 小于1秒 |
数据接口 | 网口*2，串口*2，语音*1 |
网络扩展 | WIFI AP |
视频接入 | IP 视频 |
卫星定位 | GPS/BD（按需外接） |
防护等级 | IP65 |
供电要求 | 28~36V/2A |
整机功耗 | 25~40W,双通道 |
工作时间 | 6~8h（集成可拆卸电池） |
工作温度 | -30~+55℃ |
外观尺寸 | 282*176*61mm |
整机重量 | 3500g/4200g |
自组网机载台
产品名称 | ANYMESH-SDR-A3（1W）MIMO轻薄型1W机载自组网模块 |
所属类别 | 自组网机载台（嵌入模块） |
产品型号 | ANYMESH-SDR-A3（1W） |
产品简介 | 为了满足对载荷重量有限制的无人机集群通信组网应用需求 ，北京万蓝拓通信技术有限公司采用 OFDM 技术和移 动 Ad hoc 网络技术研制了 ANYMESH-SDR-A3 MIMO 轻薄机载 mesh 自组网电台，可不依赖任何基础通信设施而临 时、动态、快速地构建一个无线 IP mesh 网络，具有自组织、自恢复、高抗毁的能力，支撑数据、视频等多媒体业务 多跳传输。 |
为了满足对载荷重量有限制的无人机集群通信组网应用需求 ，北京万蓝拓通信技术有限公司采用 OFDM 技术和移 动 Ad hoc 网络技术研制了 ANYMESH-SDR-A3 MIMO 轻薄机载 mesh 自组网电台，可不依赖任何基础通信设施而临 时、动态、快速地构建一个无线 IP mesh 网络，具有自组织、自恢复、高抗毁的能力，支撑数据、视频等多媒体业务 多跳传输。
无线特性 | 网络规模 | 单频可达64节点 |
通信频率 | 常用320-470M/400-650M/1.2-1.5GHz
可选，1MHz
步进可调 |
发射功率 | 30dbm（2*0.5W），1dBm步进可调 |
带宽模式 | 2.5 / 5 / 10
/20* MHz版本 |
通信波形 | TDD-COFDM +MIMO（双发双收） |
载波调制 | BPSK/QPSK/16QAM/64QAM/256QAM |
接收灵敏 | -103dBm@2.5MHz |
通信距离 | 可达100km以上（空空视距） |
组网功能 | 通信速率 | 峰值66Mbps@10MHz， 峰值125Mbps@20MHz（自适应） |
传输时延 | 单挑平均7ms |
多跳能力 | 短报文可达31跳、语音可达15跳、视频可达10跳以上 |
移动速度 | 支持移动速率可达1000km/h |
启动时间 | 30秒 |
系统功能 | 入网时间 | 小于1秒 |
数据接口 | 网口* 1，串口* 2，电源* 1 |
频谱感知 | 具有频谱扫描、干扰指示功能 |
视频扩展 | IP
输入 |
卫星定位 | GPS/BD(按需外接） |
物理特性 | WIFI 接口 | 预留接口 |
供电要求 | 支持24~26V/2A |
整机功耗 | 15~40W，双通道 |
工作温度 | -30~+55℃ （第三方检测报告） |
外壳尺寸 | 160*145*47mm |
整机重量 | 280g |
三屏便携式应急指挥箱
产品名称 | MESH自组网便携式应急指挥箱 |
所属类别 | 三屏便携指挥箱 |
产品型号 | ANYMESH-SDR-A6 |
产品简介 | MESH自组网便携式应急指挥箱 自组网三屏调度台在航空航天、煤矿能源军工、公安、政企、应急救援、野外操作和指挥调度等行业，需求计算机对于现场的数据进行收集与处理，有时会面临着巨大的运算与高清的分屏显示查看以及处理，以及工作地点的不确定性，也需求强大的户外续航能力。普通笔记本电脑不具备防尘、防摔以及高强度的处理功能。 |
MESH自组网便携式应急指挥箱 自组网三屏调度台在航空航天、煤矿能源军工、公安、政企、应急救援、野外操作和指挥调度等行业，需求计算机对于现场的数据进行收集与处理，有时会面临着巨大的运算与高清的分屏显示查看以及处理，以及工作地点的不确定性，也需求强大的户外续航能力。普通笔记本电脑不具备防尘、防摔以及高强度的处理功能。
无线特性 | 网络规模 | 单频最大支持32节点 |
通信频率 | 常用560~600/1415~1465MHz，5MHz步进可调【70M至6GHz内可定制频段】 |
发射功率 | 常规2W【最大内置可选10W模块】 |
带宽模式 | 5/10/20/40MHz |
通信波形 | TDD-OFDM+CSMA/CA |
载波调制 | BPSK/QPSK/16QAM/64QAM（自适应） |
接收灵敏 | -98dBm@5MHz【高端可选-103dBm】 |
通信距离 | 30+km（地空/空空），10+km（地地） |
组网能力 | 通信速率 | 峰值80Mbps（自适应） |
传输时延 | 单跳约2ms |
多跳能力 | 短报文可达20跳，语音可达15跳，视频可达8跳以上【链式组网】 |
移动速度 | 支持320+km/h高速移动【最高可支持3马赫】 |
启动时间 | 约32秒 |
系统功能 | 入网时间 | 小于1秒【路由切换小于1秒】 |
数据接口 | RJ45网口*1，RS232串口*2，HDMI*1【编码H.265兼容264】 |
视频扩展 | 支持高清摄像机和无线摄像机输入 |
网络扩展 | 4G模组，WIFI AP 无线热点，卫星链路 |
卫星定位 | GPS/BD |
电脑特性 | 主板 | 嵌入式工业主板 |
CPU | 第6/7代酷睿 I7-6700T/I7-7700T【可适应最新CPU】 |
内存 | 双通道DDR4（2*8G）2133MHz内存插槽【最大支持32G】 |
磁盘驱动器 | 500G SSD/1T机械硬盘【可按需求配置】 |
电池容量 | 16.8V/16AH锂电池【可选DC-19V大容量锂电池】 |
整机功耗 | 8~20W |
工作时间 | 2~4h（可配户外应急电源）【AC90~264V@50~60Hz】 |
屏幕显示 | 17.3寸LED屏*3，1920*1080，300cd/m【可视角度178/170（H/V）】 |
工作温度 | -40~+65℃（湿度10%~90不凝露） |
震动测试 | 0.4Grms（10~500Hz）【可选1.12Grms（10~500Hz）】 |
外观尺寸 | 429*318*109（mm） |
整机重量 | 9kg（不含拉杆箱） |
方案总结
智能终端设备拍摄的图像、视频和语音数据可通过WiFi传输到自组网单兵设备，然后通过自组网单兵设备与自组网机载节点设备构建的通信网络将视频回传至无人机端。之后通过自组网机载设备将图像回传至应急通信车（自组网车载节点），车辆内人员可通过视频客户端软件观看视频并指挥前端作业人员，同时应急通信车也可通过4G/5G将数据传输到附近铁塔，在铁塔通过运营商网络将视频传输到后端总指挥中心。当车辆附近没有4G/5G信号时，也可通过卫星将数据回传。
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