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森林火災(zāi)時有發(fā)生，一旦發(fā)生森林火災(zāi)都會對環(huán)境、人員造成巨大的危害。對森林防火工作人員及車輛的指揮監(jiān)控變得日益重要。早期大多采用GPS+   GSM/GPRS的模式。但由于除高速公路等主干道外的許多地區(qū)還未實現(xiàn)傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)的全面覆蓋，因而很多地域尚處于監(jiān)控盲區(qū)。當(dāng)執(zhí)行任務(wù)的人員和車輛發(fā)生故障后很難進行有效監(jiān)控和救援，尤其是人員通過無人區(qū)時更是處于無人知曉狀態(tài)，對人員和車輛的安全管理形成嚴峻考驗。隨著我國自主知識產(chǎn)權(quán)的北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)的成功建立和穩(wěn)定運營，依托北斗衛(wèi)星，構(gòu)建人員及車輛指揮監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)成為現(xiàn)實。由于北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)具備位置信息服務(wù)和短信息報文服務(wù)雙重功能，因此使得基于北斗衛(wèi)星指揮監(jiān)控系統(tǒng)擺脫了傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)的制約，成為全時域和全地域的指揮監(jiān)控系統(tǒng)，真正實現(xiàn)車輛指揮監(jiān)控的無縫隙覆蓋。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)具有定位功能、授時功能和短報文通信功能。可全天候、全天時提供衛(wèi)星導(dǎo)航信息和短信息傳輸服務(wù)，可在我國及周邊廣大地區(qū)，為公路交通、鐵路運輸、海上作業(yè)、水文、氣象等領(lǐng)域提供定位及數(shù)據(jù)通信服務(wù)，對國民經(jīng)濟建設(shè)具有積極推動作用。

目前，經(jīng)過國家衛(wèi)星導(dǎo)航民用產(chǎn)業(yè)化進程的推進，基于“北斗衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)”的民用運營中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與通信終端產(chǎn)品已具備了成熟的技術(shù)基礎(chǔ)，并已開始在水利、地質(zhì)、煤礦、漁業(yè)、交通、石油、氣象等行業(yè)得到了較多的成功應(yīng)用。本案例充分體現(xiàn)了北斗系統(tǒng)的特有功能及其典型應(yīng)用，具有重要的示范意義。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由北斗衛(wèi)星、地面控制中心站和用戶設(shè)備三部分組成。

如下圖所示：

北斗系統(tǒng)業(yè)務(wù)功能

位置信息獲取功能；

北斗短信息通信功能；

北斗授時功能； 

北斗系統(tǒng)優(yōu)勢

它同時具備位置信息獲取與短信息通信功能，不需要其他通訊系統(tǒng)支持；

覆蓋范圍大，沒有通訊盲區(qū)。北斗系統(tǒng)覆蓋了亞太地區(qū)，不僅可為中國、也可為周邊國家服務(wù)；

特別適合于集團用戶大范圍監(jiān)控管理和數(shù)據(jù)采集用戶數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用；

自主系統(tǒng)，安全、可靠、穩(wěn)定、保密性強，適合關(guān)鍵部門應(yīng)用

總體設(shè)計方案

此方案目標是建設(shè)一個以可靠性、安全性、可擴展性、可管理性、先進性、實用性、經(jīng)濟性、實時性為原則的、能滿足監(jiān)控指揮所要求的定位監(jiān)控、短報文傳輸、存儲、分析、處理系統(tǒng)；并可通過3G網(wǎng)絡(luò)將火災(zāi)現(xiàn)場的視頻偵查信息傳輸給指揮中心。在系統(tǒng)設(shè)計過程中，遵循下述原則：

以安全性、可靠性為原則，進行系統(tǒng)設(shè)計中的設(shè)備選型，充分考慮野外實用性、可擴展性、設(shè)備的成熟性，為以后系統(tǒng)的進一步升級打下基礎(chǔ)；

系統(tǒng)是一個長期運行的系統(tǒng)，保障系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的運行是首先要考慮的；
此方案設(shè)計北斗指揮監(jiān)控系統(tǒng)和3G傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。北斗系統(tǒng)主要用于監(jiān)控各下屬車輛和人員的位置信息；實現(xiàn)與下屬車輛和人員的北斗通信指揮；3G網(wǎng)絡(luò)主要用于火場前沿的查視頻圖像等大信息量數(shù)據(jù)傳輸。兩個網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)互補，從而增強系統(tǒng)功能。

系統(tǒng)組成架構(gòu)圖。

如圖2所示：

市級指揮中心

市級指揮中心配備3G系統(tǒng)和北斗中心式指揮型用戶機，兼顧3G網(wǎng)絡(luò)和北斗網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)信號全覆蓋。3G系統(tǒng)接收下屬車輛3G通信回傳的視頻圖像等大數(shù)據(jù)量信息。北斗中心式指揮型用戶機所轄下屬用戶數(shù)量達到1000個，同時可實現(xiàn)C/S架構(gòu)的服務(wù)器/客戶端顯示，中心式指揮型用戶機可將接收到的北斗信號、監(jiān)測站所采集數(shù)據(jù)接入局域網(wǎng)內(nèi)，客戶端接收局域網(wǎng)數(shù)據(jù)后進行顯示、分析，并可通過局域網(wǎng)操作北斗中心指揮型用戶機。通過這種模式可有效的擴展中心指揮型用戶機的使用，便于多席位的數(shù)據(jù)采集分析。

如圖3所示：

北斗中心式指揮型用戶機與帶有12英寸屏幕的數(shù)據(jù)服務(wù)器進行一體化設(shè)計，無需再另配數(shù)據(jù)服務(wù)器支撐龐大的數(shù)據(jù)流；數(shù)據(jù)服務(wù)器采用雙XEON處理器，單處理器4核心，整機達到8核數(shù)據(jù)處理速度，搭配4GB  DDRII雙通道內(nèi)存和雙千兆以態(tài)網(wǎng)口，實現(xiàn)大容量北斗數(shù)據(jù)的處理接收；同時整機采用雙硬盤、雙冗余電源，硬盤采用RAID  1鏡像備份，充分保護因硬盤損壞或電源損壞而帶來的數(shù)據(jù)丟失。

如圖4所示：

在市級指揮中心的軟件采用“北斗指揮型用戶機監(jiān)控軟件”，可通過配置實現(xiàn)不同的指揮監(jiān)控功能。

區(qū)縣級指揮中心

區(qū)縣級指揮中心采用北斗指揮型用戶機和3G網(wǎng)絡(luò)模塊，指揮機所轄下屬用戶數(shù)量達到100個；整機采用1U高度設(shè)計，安裝支架后可架設(shè)到標準19寸機柜中。

圖5：指揮機安裝示意圖

區(qū)縣級指揮中心的指揮機軟件與市級指揮中心軟件一致。

現(xiàn)場移動指揮車

現(xiàn)場移動指揮車配備便攜式偵查指揮終端。此終端采用便攜式、一體化和防淋雨設(shè)計。裝配給移動指揮車，指揮人員即可以在車輛上使用，也可以在車輛無法到達的現(xiàn)場，由作業(yè)人員攜行到一線工作。可進行視頻、圖像的采集、存儲，通過3G網(wǎng)絡(luò)將現(xiàn)場火情快速回傳給區(qū)級指揮中心或市級指揮中心進行分析決策；同時還兼有北斗指揮型用戶機的定位監(jiān)控、通信的功能；內(nèi)置電源系統(tǒng)，可保證在野外工作4小時以上；獨立的顯控處理計算機單元。

一線車輛和人員

一線車輛配備北斗/GPS雙模式車載型用戶機，用于本級的北斗定位導(dǎo)航；上級指揮中心監(jiān)收本機位置；接收上級指揮中心的北斗命令；回復(fù)上級指揮中心的北斗信息；與同級用戶之間的北斗短語聯(lián)絡(luò)。

一線人員攜帶北斗手持型用戶機，在火場前沿地帶用于本級的北斗定位導(dǎo)航；上級指揮中心監(jiān)收本機位置；接收上級指揮中心的北斗命令；回復(fù)上級指揮中心的北斗信息；與同級用戶之間的北斗短語聯(lián)絡(luò)。