主頁（http://www.by236.com）：基于3G技術的消防通信應急指揮系統研究

1 系統背景

城市火災災害具有突發性、隨機性等特點,一旦發生或救助不及時,就會給人民的生命財產帶來巨大的損失。隨著城市建設日新月異,城市人口密度、建筑密度不斷增大,建筑高度不斷增加,人口流動性增大,在促進了城市的經濟文化發展的同時也帶來巨大的火災隱患。目前,各個城市消防支隊面臨的主要問題是如何有效地實現現場和指揮中心的統一指揮,在現有條件下,充分利用有限的人力、物力資源高效地完成消防救災任務,為此提出應用現代信息技術來解決消防過程中的矛盾。隨著無線通信技術尤其是3G網絡的快速發展和廣泛應用,無線網絡除了提供語音服務之外,還提供多媒體、高速數據和視頻圖像業務。基于3G通信技術可組成3G公眾網組成多層次的通信網絡,實現單兵與指揮中心之間、現場指揮車與指揮中心間的數據、圖像等信息的可靠傳遞,在火災時將火災現場的圖像和數據實時回傳給指揮中心,以此作為現場決策的重要依據。

消防工作涉及到社會的方方面面,日常決策數據90%以上具有其空間特性,不論是大到消防隊(站)、消防安全重點單位,還是小到消火栓等,共同的特點都具有空間分布的特性,如何有效利用在日常管理工作中采集的數據,更有效地對監管單位進行管理和在災情發生后消防支隊處置災情時的決策指揮,地理信息系統(GIS)、全球衛星定位系統(GPS)和視頻監控、無線網絡傳輸等技術將起到至關重要的作用。

2 無線通信技術介紹

2.1 3G 通信技術

3G是第三代移動通信技術的簡稱,是指支持高速數據傳輸的蜂窩移動通訊技術。3G服務能夠同時傳送語音(通話)及數據信息(電子郵件、即時通信等)。代表特征是提供高速數據業務。相對第一代模擬制式手機(1G)和第二代GSM、CDMA等數字手機(2G),3G,是指將無線通信與國際互聯網等多媒體通信結合的新一代移動通信系統,3G與2G的主要區別是在傳輸聲音和數據的速度上的提升,它能夠在全球范圍內更好地實現無線漫游,并處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式,提供包括網頁瀏覽、電話會議、電子商務等多種信息服務。第三代移動通信系統能夠支持不同的數據傳輸速度,在室內、室外和行車的環境中能夠分別支持至少2Mbps(兆字節/每秒)、384kbps(千字節/每秒)以及144kbps的傳輸速度。目前國際電信聯盟(ITU)接受的3G標準主要有以下三種 :WCDMA、CDMA2000與TD-SCDMA。隨著信息技術、網絡技術和移動通信技術的不斷成熟和普及,3G技術正在深刻改變著人們傳統的工作、學習和生活方式,為公眾、企業、政府乃至整個社會提供無線接入服務,提供隨時(Anytime)、隨地(Anywhere)、所有的人(Anybody)和事(Anything)的4A信息服務。本系統利用3G的高帶寬解決了移動狀態下視頻數據的傳輸問題。

2.2 無線視頻監控技術

本系統的無線視頻監控系統主要基于移動通信網絡的,目前中國移動、中國電信、中國聯通的3G網絡建設都在逐步完善。隨著無線通信技術的日益發展,傳輸帶寬不斷提高,通信終端的實時信息處理能力飛速增強,無線多媒體應用日漸成為業內關注的焦點,也成為人們的必然需求,已廣泛應用于消防監控、工地監控、交通監控、安防監控等領域。本系統采用最新的視頻編碼技術H.264,H.264標準采用了高精度、多模式預測技術用來提高壓縮比以降低碼流。H.264標準針對網絡傳輸的需要設計了視頻編碼層VCL和網絡提取層NAL結構,網絡抽象層是提供“網絡友好”的界面,從而使視頻編碼層能夠在各種系統中得到有效的應用。

2.3 移動GIS 技術

空間信息技術和3G技術的結合是GIS應用發展的必然趨勢。特別是隨著空間信息技術獲得長足進步,GPS系統的定位精度達到厘米級,PDA、智能手機、車載終端等智能移動設備出現,3G移動網絡與各種移動終端設備的廣泛結合,為GIS的移動應用提供了良好的支撐環境,GIS呈現出由桌面PC和工作站向移動終端發展的趨勢。此時,將終端設備處于移動情況下使用的地理信息系統,稱為移動GIS。移動GIS使得人們通過移動終端設備可隨時隨地獲取有關地理信息的服務。它不是掌上電腦等個人數字助理(PDA)與GIS、GPS的簡單結合,而有著更廣泛的外延和更深刻的內涵。GIS和移動網絡的有機結合為移動用戶基于位置的信息交換、信息獲取、信息共享和信息發布提供了便捷、經濟的技術途徑。本系統通過智能手機、車載電腦等智能移動設備,內置業務系統實現了移動辦公,是移動Gis應用的很好體現。

3 系統設計

基于3G通信技術的消防應急指揮系統以計算機網絡和通信技術為基礎,集地理信息系統(GIS)、全球衛星定位系統(GPS)、視頻監控、無線網絡傳輸(3G)、計算機輔助決策、數據庫管理等技術于一體,具有災害現場應急指揮系統、消防車輛監控、消防水源管理等功能。通過無線視頻傳輸實現現場圖像和數據等重要信息及時與指揮中心進行實時傳輸,通過GPS車輛監控引導消防車輛和人員在最短的時間內趕到救援現場,通過將消火栓、消防水池、消防分區等消防水源信息進行數字化處理、存儲和管理,為執勤及滅火救援特別是跨區域作戰提供快捷、方便、直觀的轄區道路、水源信息,為災害現場實現不間斷供水提供支持。