摘要：震后在地震现场快速搭建网络环境、建立通讯连接，及时将现场资料共享给后方指挥中心对地震现场救援和灾害损失调查具有重要意义。以北京市地震局应急指挥中心现场单兵通讯系统建设为例，简要概述地震现场传统通讯系统基本情况，并分析单兵通讯系统的优缺点及未来的应用模式。结合地震应急及模拟演练等实际应用案例，验证便携式单兵通讯系统的可行性。

关键词：地震现场；网络环境；单兵通讯系统；指挥决策

引言

当地震发生后，现场的第一手资料至关重要，后方指挥中心可以根据现场资料及时做出决策，指挥地震现场救援及灾害评估调查等工作快速开展。而现场资料的回传需要地震现场网络信号的支持，因此快速高效地建立地震现场网络环境尤为重要。现场工作队赶到现场不但面临复杂的工作环境，同时还将面临复杂的通讯环境，灾区能够提供什么样的网络环境是很难预料的^[1]。通过地震现场应急经验总结和历史地震应急结果统计分析，不同震级的地震分别会造成灾区通讯拥挤、堵塞、部分中断甚至完全瘫痪^[2]。

北京历史上曾发生过多次破坏性地震，未来地震对北京可持续发展的威胁不容忽视。北京承担着首都的核心功能，对于可能发生的中小地震或破坏性地震如何采取有效的通讯连接应对措施，为决策者提供有效直观的信息，提高应急处置能力，保障首都的地震安全十分重要^[3]。

在灾害性地震发生后地震部门要在地震现场建立应急指挥部指挥现场应急工作，而现场应急指挥系统主要担负着现场地震灾害调查与损失评估、流动检测、现场会商、地震科学考察等一系列工作，所有的结果和数据都需要通过文本、图片、语音和视频方式传回后方指挥中心，等待后方的分析、决策和统一调配。因此现场应急指挥部必须与后方指挥中心搭建一套信息通道，以保障所有工作的正常进行问。而正常的信息通道需要现场能够提供良好的信息通讯网络和通畅的视频会议系统，另外现场通讯的搭建还必须满足迅速快捷，可靠高效的要求[1]因此，现场通讯人员快速选择通讯方式并高效利用视频会议系统建立通讯连接至关重要。

目前国内外对地震现场应急通讯系统集成研究比较成熟，开发研究了应急通讯集装箱、应急通讯车及多人联动卫星通讯系统等大型应急通讯系统，以保证地震现场应急工作的通信需求。其中应急通讯车或集装箱最大优势是将网络系统、现场办公系统、音视频处理系统、卫星通信、供配电系统和无线语音系统等都集成于车内或箱内，地震应急时可以直接开到地震现场，提供一个良好的临时现场指挥部，与后方指挥中心建立一个完整的通讯链路，实现信息互通^[4-5]。但由于通讯车或集装箱体积和重量比较大、建设费用昂贵、操作维护占用人员多等特点，导致其应用限制较大。多人联动卫星通讯系统目前集成卫星通信、视频会议系统、办公系统、打印机、摄像语音等设备，结合多人联动机制，实现地震现场与后方指挥中心的互联互通，而该系统设备分类较多，系统搭建组装时间较长，且需多人联动操作等特点，降低了现场应急的快速性。以上三种通讯系统多适用地震频发及移动信号无法全覆盖的地区，而针对北京及其他地震较少但移动通信全覆盖的大城市，有必要根据区域特点建立快捷便携的单兵通讯系统来满足地震应急工作需求。

目前针对地震现场应急的便携式单兵通讯系统研究较少，其研究主要集中在便携式卫星通信系统的集成上，如BXZ-0608便携式应急通信系统及MCB便携式应急调度系统等，而忽略了视频会议系统及智能终端的有效集成。本文通过便携式卫星系统、视频会议系统及智能终端的有效集成，建设北京市地震局应急指挥中心便携式单兵通讯系统，并结合北京实际区域特点，探讨该通讯系统的应用效果。

1 现场通讯系统建设概况

北京市地震局应急指挥中心现场通讯系统经过近20年发展建设，主要围绕以3G/4G或卫星的通讯方式，配合会议系统平台与后方指挥中心建立通讯连通的发展模式，建设一套多人联动操作的现场通讯系统（传统通讯系统）。总结发展历程，主要有两个阶段的系统建设。

1.1 第一代通讯系统建设

2000—2010年，通讯系统以海事卫星通讯为主，构建现场网络，将地震现场资料以文本、图片、语音的方式传输给指挥中心。由于老一代海事卫星的带宽限制，无法做到现场视频影像的实时传输共享。其主要流程图如图1所示。

1.2 第二代通讯系统建设

2010—2018年，为解决现场视频影像无法实时传输共享的问题，对第一代通讯系统进行升级，购置新型海事卫星EXPLORER 700终端，并配备高性能“松下Toughbook”三防笔记本安装新型视频会议系统，实现了现场视频的实时共享传输。除海事卫星外，还配备3G/4G 的通讯方式，建立多种方式的现场通讯网络，其组网拓扑图如图2所示。基于此通讯系统可以将现场资料通过文本、 语音和视频等方式传输给后方指挥中心，同样指挥中心也可以实时指挥调度、发布决策命令等，基本实现地震现场与后方指挥中心的互联互通。

2 便携式单兵通讯系统建设

2.1 系统简介

地震发生后为保证地震现场能快速地与后方指挥中心建立通讯连接，需现场通讯人员在第一时间出发赶赴现场，而由于通讯设备繁多及人员住址比较分散，导致通讯组出发时间的延误，进而延缓后方指挥中心拿到地震现场的第一手资料的时间。基于此，北京市地震局应急指挥中心将传统现场地震系统进行升级，建立便携式单兵通讯系统，极大的方便了现场通讯的出队和与后方指挥中心建立连接的效率。

便携式单兵通讯系统精简了传统通讯系统的现场办公系统及影像设备，增设单人可便携操作的手机终端，极大地减少系统搭建的时间，其组网拓扑图如图3所示。现场通讯可选择4G和卫星的通讯方式，根据地震现场实际情况，选择合适通讯方式，建立有效网络环境。通过VPN在公用网络上建立专用网络实现虚拟互联，选择V2 Conference视频会议系统（简称“V2视频会议系统”）与后方指挥中心建立通讯连接，实现与指挥中心的语音、视频实时联络,文件传输共享等功能，将地震现场收集到的灾害信息回传给后方指挥中心，为后方指挥中心现场指挥、决策部署提供技术支持和保障。同时现场工作队也可通过通讯系统音视频的互联互通直接听从后方指挥中心的统一调配和指挥,提高地震现场工作的时效性。

2.2 系统优势与不足

相较于传统通讯系统，便携式单兵通讯系统具有以下优点：

（1） 箱体集成设计、轻便移动性好，便于快速出队安装，建立现场通讯连接；

（2） 单兵操作、快速出队、通讯高效，便于节省人力、物力，投入地震现场其他工作中；

（3） 结合北京实际区域网络特点，选择4G信号为主，海事卫星信号为辅的通讯方式，极大地精简了通讯设备， 提高通讯效率；

（4） 提供文本、语音和视频等多种业务通讯服务，实现实时视频影像、语音通话和数据文件的信息传输共享功能；

（5） 通讯质量高，语音质量、视频影像清晰，可靠性好；

（6） 费用低廉，性价比较高。当然，便携式单兵通讯系统在应用上也存在一定的局限性，如遇到地震现场的电力供应、恶劣现场环境及特殊天气时，单兵通讯系统很难保证与后方指挥中心的通讯链路畅通，需要针对特定场景配备相应辅助设施完善单兵通讯系统。

2.3 系统应用模式

地震应急或演练都需要现场通讯人员携带通讯设备快速到达地震现场，而因震级、现场网络环境等不同，开展现场通讯需求而选择配备的通讯设备也各不相同，因此有效利用地震现场通讯系统的应用场景，选择最合适的通讯设备，将大大提高地震应急现场通讯的效率。 本文结合北京实际区域特点，选择不同的网络环境和连通设备，梳理针对便携式单兵通讯系统的几种应用模式，如表1所示。

3 便携式单兵通讯系统实际应用案例

3.1 地震应急

当地震发生在北京及周边地区，并达到应急响应级别时，现场通讯组迅速出队赶赴地震现场，根据单兵通讯系统对应的应用模式，选择合适的通讯设备和通讯方式，与后方指挥中心建立通讯连接，配合指挥中心完成地震应急工作。2019年4月7日与4月14日，北京市海淀区和怀柔区分别发生2.9级和3.0级地震，北京市地震局立即开展应急工作，现场通讯组第一时间赶赴地震现场（震中位置），由于地震现场4G信号较好，选择手机通讯终端V2视频会议系统的通讯方式，将现场工作组与当地政府部门领导讨论地震灾害评估调查方案的实时画面传输给后方指挥中心，听取指挥长指挥调度,取得圆满成功。如图4所示现场与指挥中心视频连接画面。

3.2 地震模拟演练

北京市地震局应急指挥中心每月进行一次月度地震应急全流程演练，现场通讯组选择4G和海事卫星的通讯方式，分别与后方指挥中心建立视频连通，服从指挥中心调度。除此之外,还参与局内地震应急演练、华北区域季度演练、 全国地震应急演练等不同形式的地震应急演练,保证了地震现场与后方指挥中心的通讯音视频互联互通。如图5所示2019年某月地震应急演练现场通讯连接画面。

4 讨论

结合北京实际区域特点建设的便携式单兵通讯系统，在北京实际地震应急和演练中起到重要作用，大大提高了地震现场的通讯效率， 相比传统通讯系统具有很明显的优势。但也存在一定的不足，主要表现在以下两个方面：

（1）北京地区未来具有发生大震的可能性,而单兵通讯系统在较大地震、现场环境复杂、电力供应不足及恶劣天气等方面存在短板，通讯时间、速度及质量方面有所延误，必要时需要配备相应配套设备辅助通讯。

（2）目前单兵通讯系统配备BGAN700海事卫星终端，其操作经过架设、对星、连接等繁琐步骤，不易操作；而海事卫星达到的最高网速为256K，当天气恶劣和特殊需求时无法满足与后方指挥中心文本资料、音视频的互联互通，必要时需升级海事卫星终端。

5 结语

地震发生后现场通讯人员携带通讯装备第一时间赶赴现场，繁重的通讯装备和复杂的环境都将影响通讯网络建立，适当精简设备有利于快速高效地搭建现场通讯。随着网络技术发展，越来越多的通讯方式和网络技术也能较好的保证地震现场与后方指挥中心的通讯连通。北京市地震局应急指挥中心根据北京实际区域网络情况，选择以4G网络为主，海事卫星网络为辅的通讯方式，精简设备与人员，建设便携式单兵通讯系统，能较好的发挥北京区域网络特点，高效地搭建现场通讯网络，与后方指挥中心及时视频连通，实现文件传输、语音、视频实时共享。现场临时指挥部通过单兵通讯系统实现与后方指挥中心互联互通，及时回传地震现场资料，并服从后方指挥中心的统一调配和指挥。便携式单兵通讯系统有效提高地震现场应急工作效率，也为后方指挥中心现场指挥、决策部署提供技术支持和保障，在震后应急与模拟演练中都发挥了重要作用。

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