Achtergrond
Het noordelijke oerwoudgebied van het Grote Khingan-gebergte in Binnen-Mongolië is een van de belangrijkste bosgebieden van mijn land, met een totale oppervlakte van 106.000 vierkante kilometer. Het is uitgestrekt, met een complex terrein en wintertemperaturen die consequent onder de -40 graden Celsius liggen. Vanwege de afgelegen locatie is een groot deel van het gebied onbewoond en is het lange tijd een communicatiedode zone geweest. In geval van een bosbrand is effectieve communicatie tussen de frontlinie en het commandocentrum onmogelijk, wat de efficiëntie van de redding ernstig beïnvloedt en een aanzienlijke bedreiging vormt voor de levens van brandweerlieden aan de frontlinie.
Om dit probleem op te lossen, is een noodcommunicatiesysteem met een Mobile Ad Hoc Network geïntroduceerd, dat een draadloos communicatienetwerk heeft gecreëerd dat het hele bosgebied bestrijkt. Dit project, dat zeven jaar duurde, bouwde 160 draadloze zelforganiserende netwerkbasisstations, wat resulteerde in volledige draadloze dekking over 106.000 vierkante kilometer, en werd daarmee het eerste grootschalige speciale communicatienetwerk ter wereld voor reddingscommando's.
Uitdagingen
Extreem koude omgeving: Temperaturen tot -40 graden Celsius, gewone apparatuur kan niet normaal functioneren.
Complex terrein: Hoge bergen en dichte bossen blokkeren gemakkelijk signalen, waardoor dekking moeilijk is.
Grote onbewoonde gebieden: Geen wegen, geen elektriciteit, geen netwerk, wat resulteert in hoge bouw- en transportkosten.
Moeilijkheden met stroomvoorziening: Geen netstroom beschikbaar, afhankelijk van zonne-energie, wat in de winter onvoldoende is.
Signaalverzwakking: Dichte bossen beïnvloeden draadloze transmissie, wat leidt tot instabiele communicatie met handheld terminals.
Moeilijkheden met transport van apparatuur: Leveringen zijn afhankelijk van transport door mensen, dieren of helikopters, wat resulteert in lange doorlooptijden en hoge kosten.
Onhandig onderhoud: Zware sneeuwval sluit bergpassen zes maanden lang, waardoor tijdige reparaties ter plaatse moeilijk zijn.
Moeilijkheden met monitoring op afstand: Verspreide locaties vereisen de oprichting van een efficiënt systeem voor bediening en onderhoud op afstand.
Oplossing
Op zonne-energie werkend basisstation
Draagbare commandoconsole
Mobiel Ad Hoc Netwerk Radio Station voor de lucht
Handheld Mobile Ad Hoc Network Radio
1. Netwerkarchitectuur: Gedecentraliseerd draadloos netwerken
Dit systeem maakt gebruik van een draadloze mesh-architectuur, onafhankelijk van traditionele basisstations of glasvezeltransmissie. Elk basisstation is zowel een signaalzender als een relaisknooppunt, waardoor gegevens automatisch tussen basisstations kunnen worden gehopd. Deze onderling verbonden aanpak geeft het netwerk de volgende kenmerken:
Zelforganisatie: Basisstations ontdekken automatisch omliggende knooppunten na het inschakelen en vormen dynamisch een netwerk.
Zelfherstel: Wanneer een basisstation uitvalt of het signaal wordt onderbroken, worden gegevens automatisch via alternatieve paden omgeleid, zonder de algehele communicatie te beïnvloeden.
Multi-hop transmissie: Signalen kunnen via meerdere basisstations worden doorgestuurd, waardoor terreinbeperkingen worden overwonnen en ultra-langeafstandsdekking wordt bereikt.
Grote dekking: Het hele netwerk beslaat 106.000 vierkante kilometer, met 160 Defensor-BL8 basisstations op zonne-energie, die een "uitbreidbaar communicatienetwerk" vormen dat het hele bosgebied bestrijkt.
2. Apparatuurimplementatie: Wetenschappelijke locatiekeuze op basis van lokale omstandigheden
De locatiekeuze van basisstations volgt de principes van "hoog terrein, lange reikwijdte en prioriteit voor belangrijke punten":
Prioriteit voor hoog terrein: Basisstations bevinden zich meestal op bergtoppen, bergkammen en andere locaties met een vrij uitzicht om het dekkingsgebied van een enkel station te maximaliseren. Het "Changliang Beishan Data Collection Station 1200" in de legende is een belangrijk knooppunt op grote hoogte.
Verdichting van sleutelgebieden: Basisstations worden passend verdicht in gebieden met een hoog brandrisico, patrouilleroutes en belangrijke brandgevoelige gebieden om naadloze communicatie te garanderen.
Stationimplementatie in onbewoonde gebieden: De honderden kilometers onbewoond gebied in het noorden, voorheen een communicatieblinde vlek, hebben hun signaaldekking uitgebreid door op zonne-energie werkende, op afstand onderhouden, onbemande basisstations te implementeren.
Ondersteuning voor operatie en onderhoud: Monitoring op afstand + Regelmatige inspecties
Om een stabiele netwerkoperatie op lange termijn te garanderen, is een uitgebreid ondersteuningssysteem voor operatie en onderhoud opgezet:
Platform voor monitoring op afstand: Een netwerkbeheersysteem is opgezet in het commandocentrum om de operationele status, signaalsterkte en stroomvoorziening van elk basisstation in realtime te monitoren, en geeft automatisch alarm bij het detecteren van problemen.
Gelaagd responsmechanisme: Algemene storingen worden op afstand afgehandeld; hardwarestoringen worden ter plaatse vervangen door professioneel personeel met reserveonderdelen, wat een snelle herstel garandeert.
Regelmatige inspecties en onderhoud: Technische medewerkers worden jaarlijks georganiseerd om inspecties in de bergen uit te voeren, de werking van de apparatuur te controleren, zonnepanelen schoon te maken, antennes te versterken, enz. om ervoor te zorgen dat de apparatuur in goede staat verkeert.
Voordelen
Ten eerste zorgt het voor effectief brandbestrijdingscommando en -dispatch. Sinds de oprichting is het systeem gebruikt om honderden brandbestrijdingsmissies te commanderen en te dispatcheren. Tijdens een brand kunnen brandweerlieden aan de frontlinie handheld terminals gebruiken om realtime informatie te rapporteren, zoals de locatie van de brand, de verspreiding ervan en de posities van personeel. Het commandocentrum kan vervolgens wetenschappelijk teams en middelen toewijzen, waardoor de efficiëntie van de brandbestrijding aanzienlijk wordt verbeterd.
Ten tweede verbetert het de efficiëntie van dagelijkse patrouilles. Tijdens routinepatrouilles kunnen patrouillepersoneel constant contact onderhouden met het hoofdkwartier via het systeem, de voortgang van de patrouille rapporteren en eventuele abnormaliteiten tijdig melden. Dit heeft de vorige situatie van "contactverlies bij het betreden van de bergen" veranderd, waardoor zowel de veiligheid als de efficiëntie van het patrouillewerk aanzienlijk zijn verbeterd.
Ten derde vult het communicatiekloven. Het noordelijke bosgebied, dat honderden kilometers lang is en voorheen onbewoond was, was een communicatiedode zone. Dit systeem heeft deze situatie volledig veranderd, betrouwbare communicatieondersteuning geboden voor bosbeheer en noodhulp, en is zeer geprezen door commandanten aan de frontlinie.
Uw bericht moet tussen de 20-3.000 tekens bevatten!