地震是具有強(qiáng)大毀滅性的自然災(zāi)害，對人類生命安全以及財產(chǎn)等造成很大傷害，如何去做到防震減災(zāi)，這是當(dāng)今人們所掌握的必要技能之一。地震救援以迅速搜索與營救由于地震造成的建筑物破壞而被壓埋人員的舉動。在地震發(fā)生后展開救援的步是搜索工作。而在搜索之前必須要進(jìn)行正確的區(qū)域、場所的劃分和設(shè)定，現(xiàn)場必須實施警，控制人員出入，設(shè)立工作區(qū)、裝備區(qū)、指揮部等職能部門才能提供良好的搜索條件，提高搜索效率。有效減少人民生命和財產(chǎn)損失。
現(xiàn) 狀：
地震發(fā)生同時伴隨著對通訊、電力系統(tǒng)的破壞而造成通訊和電力中斷，尤其在山區(qū)地震對通訊線路、機(jī)房破壞會更加，短時間內(nèi)不能迅速恢復(fù)，但在地震發(fā)生以后的救援過程中，通訊指揮保障對搶險的速度和效率起到很關(guān)鍵影響，搶險救援過程中，搜救現(xiàn)場區(qū)域面積寬，需要動用大量救援力量，如搜救設(shè)備、救援人員多點同時進(jìn)行救援才能以快的速度搶救生命，協(xié)調(diào)好救援現(xiàn)場人員、救援裝備發(fā)揮大搜救功效，爭分奪秒讓被困人員盡快脫離被困區(qū)域，贏得搶救時間。搜救現(xiàn)場應(yīng)建立一個指揮調(diào)度平臺，中心平臺按照每個救援點上情況，合理分配以及調(diào)度救援人員、機(jī)械裝備、醫(yī)療等各個職能部門，讓救援力量有序、有效充分發(fā)揮各自功能。
需 求：
針對地震現(xiàn)場交通不方便,地表情況復(fù)雜,通信不暢的問題,為了使救援工作及時,設(shè)計一套集視頻采集、信號傳輸、自持續(xù)航一體地面終端;同時結(jié)合無人機(jī)搭載的視頻采集和數(shù)據(jù)傳輸平臺。實現(xiàn)地面終端、無人機(jī)、地面指揮中心三點之間數(shù)據(jù)相互共享。在搜救現(xiàn)場、現(xiàn)場搜救指揮部、各職能部門之間建立一套視頻聯(lián)動指揮系統(tǒng)很關(guān)鍵。現(xiàn)場搜救指揮中心通過該套系統(tǒng)能迅速了解各搜救點作業(yè)層情況、進(jìn)度等信息。然后根據(jù)現(xiàn)場搜救需要合理指揮和調(diào)度搜救人員和裝備。充分發(fā)揮現(xiàn)場各職能部門職責(zé)，提高搶險搜救的效率。
系統(tǒng)設(shè)計：
無線應(yīng)急視頻傳輸基于融合mesh自組網(wǎng)平臺和自持續(xù)航能力的高清云臺球機(jī)、無人機(jī)載系統(tǒng)、現(xiàn)場指揮中心等各個單元。在救援現(xiàn)場快速搭建無線通訊網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)現(xiàn)場指揮中心對各個職能部門進(jìn)行調(diào)度指揮，讓搶險救援力量發(fā)揮大優(yōu)勢。具體如下圖所示：
救援出現(xiàn)房屋倒塌情況，對搜救工作開展帶來很煩，為了提高搜救進(jìn)度，搜救現(xiàn)場會有多個救援點同時開展搜救工作，現(xiàn)場指揮中心對各個搜救點工作情況和進(jìn)度進(jìn)行協(xié)調(diào)指揮，根據(jù)搜救進(jìn)展情況合理安排救援力量。提升搶險搜救效率、為營救受傷人員爭取寶貴時間。
Mesh自組網(wǎng)原理
前端(視頻采集+mesh自組網(wǎng)傳輸)
現(xiàn)場視頻由高清紅外網(wǎng)絡(luò)云臺攝像機(jī)采集，視頻信息通過mesh自組網(wǎng)系統(tǒng)形成信號鏈路通過gateway mesh網(wǎng)關(guān)接入有線網(wǎng)絡(luò)。單臺mesh自組網(wǎng)終端能快速關(guān)聯(lián)起就近的兩個mesh節(jié)點并且同時保持處于通訊狀態(tài)，如果出現(xiàn)某一個mesh節(jié)點因故障發(fā)生下線情況，相鄰其他mesh節(jié)點會自動搜尋和匹配相鄰mesh網(wǎng)絡(luò)節(jié)點恢復(fù)通訊。Mesh監(jiān)控終端自持電池續(xù)航能力達(dá)10小時，能夠滿足終端長時間持續(xù)工作。
中心平臺
在同一個mesh自組網(wǎng)系統(tǒng)中，每個Mesh節(jié)點處于對等網(wǎng)絡(luò)地位，mesh網(wǎng)關(guān)和有線網(wǎng)絡(luò)鏈接，實現(xiàn)mesh網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸至有線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)相互交互。后端指揮調(diào)度中心通過無線網(wǎng)絡(luò)回傳的數(shù)據(jù)實時監(jiān)控前端各個mesh監(jiān)控終端現(xiàn)場的工作開展情況，為指揮中心進(jìn)行指揮決策、下發(fā)調(diào)度指令提供技術(shù)保障。
Mesh自組網(wǎng)模式：
單頻通訊
單頻通訊可以根據(jù)需要選定使用300Mz、600Mhz、800Mhz、1.4G、2.4G、5.8G等不同無線頻率實行無線組網(wǎng)，單臺Mesh站點之間可以和就近且處于相互可視范圍內(nèi)的其他mesh基站節(jié)點建立通訊鏈接。如某一臺mesh節(jié)點由于故障下線，其他mesh節(jié)點能夠自動尋找其他相鄰無線節(jié)點回傳到mesh網(wǎng)關(guān)接入到有線網(wǎng)絡(luò)。
在同一個mesh網(wǎng)絡(luò)，每一臺mesh網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處于對等的無線地位。每臺均可以作為mesh網(wǎng)關(guān)接入有線網(wǎng)絡(luò)。Mesh網(wǎng)絡(luò)具有的靈活擴(kuò)可以快速擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點并且迅速上線。網(wǎng)絡(luò)傳輸建立起來以后，mesh節(jié)點會依據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸節(jié)點數(shù)量和網(wǎng)絡(luò)承載能力等情況自動選擇的上傳路徑。mesh節(jié)點在傳輸過程中，如果其中一個mesh節(jié)點出現(xiàn)故障下線，經(jīng)過該節(jié)點傳輸?shù)钠渌?jié)點能自動重新計算新的傳輸路徑將信號繼續(xù)回傳到監(jiān)控中心。
雙頻通訊
雙頻組網(wǎng)以300Mz、600Mhz、800Mhz、1.4G、5.8G為自組網(wǎng)通訊頻率基礎(chǔ)，2.4G或5.8G為WiFi覆蓋接入就近區(qū)域內(nèi)無線終端數(shù)據(jù)，常見的應(yīng)用場景。
2.1 mesh 快速漫游和自組網(wǎng)傳輸
該業(yè)務(wù)應(yīng)用場景為終端在移動環(huán)境中，終端設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)要實時傳輸至中心。但由于終端處于移動狀態(tài)，終端需要和沿途經(jīng)過的mesh基站依次進(jìn)行相互通訊，同時實現(xiàn)移動終端和mesh基站之間數(shù)據(jù)交互過程流暢，不出現(xiàn)卡頓或者數(shù)據(jù)丟包等情況。基于這個需求，終端和mesh基站需要占用一個射頻通道實現(xiàn)mesh無感快速漫游切換的需求。；另外一個通訊射頻相互之間組件一個無線自組網(wǎng)實現(xiàn)終端和中心之間數(shù)據(jù)互通，終實現(xiàn)移動終端和mesh基站，mesh基站和數(shù)據(jù)中心之間全部鏈路之間無線傳輸?shù)墓δ堋?br />
2.2 mesh自組網(wǎng)+WiFi覆蓋
該業(yè)務(wù)體系通過低頻mesh網(wǎng)絡(luò)鏈接起來以后，每個mesh節(jié)點上配載的2.4G或5.8G WiFi信號覆蓋就近區(qū)域，滿足無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如手機(jī)、平板、PAD、電腦、WiFi攝像機(jī)、無線監(jiān)測設(shè)備等終端接入wifi網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)上網(wǎng)。解決臨時網(wǎng)絡(luò)布線帶來的問題。
mesh自組網(wǎng)優(yōu)勢：
無中心組網(wǎng)，可應(yīng)需靈活部署，無需機(jī)房及傳輸網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施支持，能夠任意搭建網(wǎng)，并且可以實行多跳接力組網(wǎng)傳輸，進(jìn)而擴(kuò)大覆蓋范圍。專網(wǎng)，無線傳輸鏈路無任何鏈路費(fèi)用或者流量費(fèi)用。支持分級分組及漫游組網(wǎng)，實現(xiàn)擴(kuò)大系統(tǒng)通信容量。具備跳頻功能，有效提升抗干擾、抗跟蹤能力;引入數(shù)字濾波功能，有效抑制遠(yuǎn)端干擾。同時，采用ARQ傳輸機(jī)制，降低數(shù)據(jù)傳輸丟失率，提升數(shù)據(jù)傳輸可靠性。數(shù)據(jù)透傳支持各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)無差異化透傳。具備寬帶傳輸能力，支持清晰語音、寬帶數(shù)據(jù)和高清視頻等多媒體業(yè)務(wù)。圖像具備自適應(yīng)調(diào)整能力，充分保障數(shù)據(jù)、視頻等業(yè)務(wù)的連續(xù)性和流暢性。
Mesh自組點：
1、靠性高
無線Mesh自組網(wǎng)移動基站工業(yè)化設(shè)計：具有便于攜帶、堅固耐用、防水防塵，滿足各種惡劣環(huán)境迅速布署滿足應(yīng)急現(xiàn)場數(shù)據(jù)通信需求。對比傳統(tǒng)WLAN網(wǎng)絡(luò)某臺AP上行鏈路出現(xiàn)故障將會導(dǎo)致該AP上所有終端無法接入該WLAN網(wǎng)絡(luò)。而無線Mesh自組網(wǎng)具有網(wǎng)絡(luò)自愈修復(fù)功能、同一臺mesh站點會和就近的2臺可視范圍內(nèi)的其他另外mesh節(jié)點進(jìn)行通訊，如其中一臺mesh節(jié)點因故障下線，該節(jié)點會自動重新計算網(wǎng)絡(luò)路徑和中心傳輸數(shù)據(jù)，通常Mesh網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點通常都有多條可用鏈路，這樣能夠有效避免單點故障。網(wǎng)絡(luò)將會更加堅固。
2、機(jī)動性
突發(fā)事件的發(fā)生地具有很大不確定性，且事件現(xiàn)場變化無常，因此根據(jù)突發(fā)事件的發(fā)生情況，因地制宜地設(shè)置現(xiàn)場臨時*十分必要。現(xiàn)場基站是臨時性的，隨現(xiàn)場出現(xiàn)而建立、事件結(jié)束而撤收。
3、快速布署
面對突發(fā)事件如何及時、準(zhǔn)確、快速、深入的掌握事件現(xiàn)場實時動態(tài)信息，對各級指揮員能否做出正確的判斷和定下決心起著至關(guān)重要的作用。無線Mesh自組網(wǎng)高性能基站基于高頻或超短波無線調(diào)制技術(shù)組網(wǎng)，力爭實現(xiàn)簡化現(xiàn)場配置和布署難度，同時結(jié)合使用現(xiàn)場不同現(xiàn)場環(huán)境保證通訊通訊距離和速率大化。非視距傳輸(NLOS)
利用Mesh自組網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)NLOS傳輸，其自動中繼特性可以實現(xiàn)非視距傳輸，同時利用mesh自組網(wǎng)的靈活組點，能有效延伸和擴(kuò)展區(qū)域內(nèi)信號覆蓋面積，擴(kuò)大通訊范圍，真正實現(xiàn)為各領(lǐng)域解決“后一公里”問題的關(guān)鍵技術(shù)。
4、高數(shù)據(jù)帶寬快速移動
Mesh無線自組網(wǎng)系統(tǒng)的峰值數(shù)據(jù)帶寬為80Mbps。節(jié)點具備非固定移動傳輸能力，且快速移動也不影響高數(shù)據(jù)帶寬業(yè)務(wù)，如語音、數(shù)據(jù)和視頻的業(yè)務(wù)不會受到系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)快速變化以及終端高速運(yùn)動的制約影響。
5、安全保密性
系統(tǒng)同時具備編組加密(工作頻點、載波帶寬、通信距離、組網(wǎng)模式、MESHID等)、信道加密或信源加密等多種加密方式，專網(wǎng)，可防止其他網(wǎng)絡(luò)侵入截獲數(shù)據(jù)，確保網(wǎng)絡(luò)和信息高度安全。
Mesh自組網(wǎng)參數(shù)
LA-Mesh 系列無線自組網(wǎng)設(shè)備是一款具備Mesh自組性的無線基站產(chǎn)品，基于高通 MIPS 芯片設(shè)計(300~800Mhz、1.4G、2.4G、5.8G等不同頻率)開發(fā)單頻自組網(wǎng)或雙頻自組網(wǎng)、無感漫游二合一平臺，實現(xiàn)大規(guī)模無中心自組網(wǎng)。廣泛應(yīng)用在地震、火災(zāi)、抗洪等、泥石流等應(yīng)急搶險指揮、車隊、船隊、電力、勘測、隧道、救援、演習(xí)訓(xùn)練、巡邏、安保、大型會議、無人機(jī)、游船、軌道交通、鐵路、駕校科目二、科目三等，各種不同環(huán)境下組建無線局域網(wǎng)傳輸視頻、聲音、數(shù)據(jù)等重要信息。具有組網(wǎng)靈活、在線智能掃描、多路徑連接、智能路徑學(xué)習(xí)等功能，高速移動中提供高帶寬、低延時的數(shù)據(jù)漫游服務(wù)。
主要特點
頻率：300~600Mhz、800Mhz、1.4G、2.4G、5.8G(根據(jù)需要定制)
速率可達(dá)160Mbps
架高無障礙傳輸距離8~10公里(視天線增益)
自組網(wǎng)規(guī)模不小于50臺，中繼能力超過10跳以上
網(wǎng)絡(luò)中無需核心設(shè)備管理
單頻可以在多個MESH無線基站之間毫秒級高速切換、漫游，平均切換時間30ms
4個N頭天線接口，外接MIMO天線，理論空中速率600Mbps
符合各地?zé)o線電法規(guī)，支持非標(biāo)信道可選，保證數(shù)據(jù)傳輸更加穩(wěn)定可靠
電源輸 入：非標(biāo)POE供電， 12-48VDC
工業(yè)級設(shè)計，適合在惡劣環(huán)境中工作
設(shè)備外殼支持IP67防護(hù)等級，配備安裝L型夾板和U型卡箍
主要優(yōu)勢
◆傳輸距離遠(yuǎn)
◆抗干擾性強(qiáng)
◆良好繞射性
◆安全穩(wěn)定
◆自動路徑習(xí)
◆網(wǎng)絡(luò)自愈
基于mesh自組網(wǎng)的地震搶險救災(zāi)視頻傳輸系統(tǒng)，能夠在通訊保障不足條件下在現(xiàn)場能夠快速、靈活、的搭建無線專網(wǎng)傳輸系統(tǒng)實現(xiàn)搶險現(xiàn)場各點之間的視頻回傳。對搶險救援力量進(jìn)行合理安排和調(diào)度，為搶險生命和財產(chǎn)爭取時間，把受災(zāi)損失降到低。
