地鐵應急通信

一、行業背景

地鐵作為城市的主要交通方式，人員密集，人流量大，而且此類地下層建筑復雜，地鐵深入地下兩、三層，如果發生突發事件，其危害之大是不可估量的，為此需要建立一套系統的應急處置方案，以減少和降低人民生命財產的損失，并迅速、有效地處理緊急事件，進行搶救作業、安保維穩等。為了形成有效的指揮調度，需要建設一套適用于地鐵隧道應急通信系統，該應用場景存在以下需要客服的問題：

1. 地鐵場站內空間小、柱體多，死角多；

2. 地鐵隧道這類地下復雜環境有信號覆蓋范圍小、信號損耗衰落大、抗多徑效應能力差、帶寬受限等缺點。

二、方案介紹

針對上述問題，中創鑫和結合場景業務需求，研發出Mesh地下應急通信系統，利用Mesh設備的中繼多跳特點，可快速實現地鐵環境地下深層與地面的通信，便于地面指揮實時了解地下的情況。地下應急通信系統主要由 Mesh 智能終端、Mesh 中繼臺、智能接入網關和相應的智能終端、耳機、手麥、接口線等配件組成，是一種采用全新的“無線網狀網”理念設計的移動寬帶無線通信傳輸系統。系統采用同頻組網技術，支持多跳中繼，每個節點可隨機移動，設備快速變化時系統拓撲也會快速重構路由路徑。另外系統基于TCP/IP協議通信，支持與4G公網、TD-LTE專網、衛星網等融合通信，前端采集到的音視頻信息通過智能接入網關傳送到上行網絡（4G公網、TD-LTE專網或者衛星通信網絡）回傳給指揮中心。示意圖如下：

三、方案特點

u 軟件無線電架構采用通用的硬件平臺，支持動態加卸載波形，可根據實際信道條件和用戶狀態的變化在線配置工作頻率、帶寬、發射功率、調制速率和網絡拓撲等參數。

u 寬帶Mesh自組網不依賴基站，高效、快速組成無中心的無線寬帶網絡。支持多跳中繼，能有效拓展無線網絡的覆蓋半徑。

u 網絡具有自動選擇最佳路由特性，自組織、自愈合，自動實現鏈式、星狀等網絡拓撲。

u 一機多模，開機即用任一節點設備可同時作為信息采集節點、中繼節點或信息輸出節點，開機即用，實現高清視頻、語音、圖像等數據雙向傳輸，靈活機動、部署簡單。

u 全IP組網，易于互聯，提供IP接口，可實現與其它IP設備互聯互通。

u 融合通信混合組網，既有有中心的4G LTE專網指揮網絡，又有無中心的Mesh自組網前端作戰網絡，既解決了復雜環境下的地下相互通信協同作戰的難題，又解決了后端指揮部實時了解前方作戰進展的需求。

四、相關設備介紹

1、Mesh自組網智能終端ZCXH3515

Mesh自組網智能終端是一款以Mesh自組網為主要承載通道，支持3/4G公網、WI-FI、藍牙等多種網絡，并支持DMR對講的專業自組網智能終端，以高清視頻傳輸、分組語音通訊等為主要應用模式，并兼顧遠程監控（衛星定位、音視頻采集上傳）和指令信息交互等功能，另外，終端具備打電話、發短信等日常必備功能，支持安裝第三方應用。

技術參數：

u 支持Mesh自組網；
u 支持DMR；
u 支持4G公網；
u 支持WI-FI；
u 支持GPS/BD定位；
u 支持藍牙；
u 支持視音頻傳輸；
u 支持語音對講；
u 重量：430g；
u 尺寸：148*64*30mm；
u 防護等級：IP68；

2、Mesh自組網背負電臺ZCXH3510

Mesh自組網背負電臺是一款使用非常靈活的 Mesh 產品，它可以采用多種通信組合方式，應用于不同的使用場景，例如：移動的車輛、船舶、機器人、無人機、無人船等上面使用，隨時隨地，一鍵開機使用，無需配置和更改參數。主要用于實現 Mesh 單兵終端之間，單兵與基站之間的多媒體互聯互通。

技術參數:

u 體積小，機身尺寸246.5*82*42mm（含電池）；
u 重量1.2Kg（含電池）；
u 大帶寬，點對點峰值帶寬可達82Mbps；
u 可擴展支持HDMI接口視頻輸入；
u 全雙工雙向數據傳輸，全IP透明數據傳輸；
u 組網靈活，快速部署；
u 軍工三防設計，IP66防護等級，可靠性高；
u 設備開機一鍵式使用，無需配置和更改參數，運維便捷；

3、智能接入網關ZCXH9301

智能接入網關專為應急通信開發的一款高性能一體機設備。它把Mesh自組網、LTE專網、4G公網、WI-FI、有線網絡等多種通信方式融合為一體，互聯互通，自帶鋰電池供電；根據每種通信方式各自的功能及特點，打通多種通信網絡，解決應急現場通信問題；實現救援現場到前方指揮部的Mesh信號自動覆蓋，實現事故現場寬帶Mesh、Wifi、4G專網信號的接力傳輸及信號延伸，支持多跳中繼，每一跳中繼之間至少保證穿透地下1層，水平視距有效傳輸距離2公里。

u 實現災害事故現場到前方指揮部的Mesh信號自動覆蓋，在智能接入網關中配置4G上網卡，在公網信號好的區域，通過4G公網傳輸至后方指揮部；
u 一鍵式操作：開機直接使用，智能網關開機一鍵式使用，自動覆蓋周圍信號，自動和Mesh中繼臺聯網，可讓一線人員快速投入戰斗，無需配置和更改參數。并且能夠配合4G專網基站使用，只要在信號覆蓋范圍內就可開機自動入網；
u 多網融合：支持Mesh、4G公網(含4G公網模塊)、4G專網,根據公網4G信號、專網4G信號和Mesh信號質量，自動切換，選擇信號質量好的鏈路進行傳輸；在同一個Mesh網絡中，允許有多個節點開啟4G功能，與4G網絡通信，并保證單兵業務通信的就近原則，即單兵在保證業務不斷開的情況下，離哪個開啟4G的Mesh節點近，就從哪個節點發送業務數據給4G網絡；
u Mesh網絡和4G專網網絡協議融合（無線鏈路層互通）：Mesh網絡和4G專網網絡協議融合，無需通過另外一個設備，無需通過設備之間線纜互聯，實現信號接力，利用4G專網基站實現專網信號的區域覆蓋，利用Mesh手段將信號延伸至建筑物內部，實現圖像、數據、語音信號的全覆蓋；
u 具有自動防環路檢測功能：系統具有自動檢測功能，自行優化傳輸鏈路，避免多個Mesh設備外部端口二層級聯時形成環路，保證網絡正常工作；
u 配置不變的情況下，通過任意形態的Mesh設備進行無線中繼多跳，多跳鏈路中的設備位置可以任意進行交換，支持不小于6跳，最末端帶寬不低于4M，開機一鍵式使用，無需配置和更改參數；
u 體積小，機身尺寸290*180*72mm（含電池）；
u 重量3.5Kg（含電池）；
u 大帶寬，點對點峰值帶寬可達82Mbps；
u 可支持4G全網通；支持LTE專網連接；
u 支持雙頻WIFI輸出；
u 組網靈活，快速部署；
u 自帶鋰電池，使用時間≥4小時；
u 軍工三防設計，IP66防護等級，可靠性高；
u 設備開機一鍵式使用，無需配置和更改參數，運維便捷；

4、相關配件

手麥

技術參數：

u 支持PTT ；
u 7PIN雷默頭；
u 麥克 -21±3dB@1kHz;
u 風靈 3.0V；
u 敏度 2.2K，0dB=1v/Pa;
u 顏色黑色；
u 工作溫度 -30°C~65°C；
u 貯存溫度 -40°C~85°C。

骨傳導耳機

技術參數：

u 全骨傳導：骨傳導喇叭+骨傳導麥克風，發送和接收均為骨傳導方式聲音；
u 插頭類型直插型;
u 失真小，還原度高，能清晰分辨出所熟識人的講話；
u 兩側骨傳導喇叭，雙聲道接收，佩戴時雙耳開放,不影響使用者聆聽周圍環境的聲音；
u 獨特的VOX聲控功能設計，解放使用者雙手；
u 防水防塵符合IP67；
u 配備安全自脫裝置；

五、軟件形式

地下應急通信系統軟件能有效調度管理Mesh無線自組網系統內的各個Mesh節點。在終端系統軟件主界面，基于地圖實時顯示現場人員及設備的位置、軌跡；一鍵音視頻采集、回傳、呼叫、求助；半雙工單呼、全雙工單呼、組呼、強拉、強拆、監聽、錄音等集群呼叫功能；視頻上拉、視頻回傳、視頻推送、云鏡控制、視頻對講、視頻會議等視頻監控、視頻調度功能等。