[發(fā)明專利]基于云計算的多網(wǎng)精細(xì)化應(yīng)急救援指揮系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810900946.1
• 申請日: 2018-08-09
• 公開（公告）號: CN109151793A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳蘇婷;張婧霖;馮姣
• 申請（專利權(quán)）人: 南京信息工程大學(xué)
• 主分類號: H04W4/90
• 分類號: H04W4/90;H04W84/06;H04W84/18;H04L29/08
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 向文

本發(fā)明公開了一種基于云計算的多網(wǎng)精細(xì)化應(yīng)急救援指揮系統(tǒng)，包括應(yīng)急救援指揮體系和應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)兩部分，所述急救援指揮體系包括后方指揮中心、前方指揮中心和現(xiàn)場救援隊，所述應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)包括空天應(yīng)急傳輸網(wǎng)、現(xiàn)場應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)、自組織無線傳輸網(wǎng)絡(luò)和預(yù)警信息發(fā)布網(wǎng)。本發(fā)明完善了現(xiàn)有應(yīng)急指揮架構(gòu)和工作方式，由天地一體“廣覆蓋”拓展到“深覆蓋”，實(shí)現(xiàn)了后方指揮中心、前方指揮中心和現(xiàn)場救援隊不同架構(gòu)層的精細(xì)化指揮通信，可最大范圍的保證重大災(zāi)害發(fā)生后，由基站受損造成通信能力大幅下降，而導(dǎo)致通信的中斷和癱瘓問題得到解決，保證現(xiàn)場救援過程中的精細(xì)化指揮，極大地提高了應(yīng)急通信保障能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于實(shí)時信息傳輸領(lǐng)域，尤其涉及針對重大災(zāi)害后現(xiàn)場救援中的多網(wǎng)融合的精細(xì)化信息傳輸?shù)幕谠朴嬎愕亩嗑W(wǎng)精細(xì)化應(yīng)急救援指揮系統(tǒng)。

背景技術(shù)

4G通信技術(shù)即第四代移動通信技術(shù)，該技術(shù)包括TD-LTE和FDD-LTE兩種制式。4G是集3G與WLAN于一體，并能夠快速傳輸數(shù)據(jù)、高質(zhì)量、音頻、視頻和圖像等。4G能夠以100Mbps以上，峰值1Gbps的速率下載數(shù)據(jù)。文獻(xiàn)《基于4G移動通信技術(shù)的消防應(yīng)急指揮系統(tǒng)》提出基于4G通信技術(shù)的消防應(yīng)急指揮系統(tǒng)，以計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和4G通信技術(shù)為基礎(chǔ)，集地理信息系統(tǒng)(GIS)、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)、視頻監(jiān)控、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸(4G)、計算機(jī)輔助決策、數(shù)據(jù)庫管理等技術(shù)于一體，具有消防現(xiàn)場應(yīng)急指揮、消防力量實(shí)時調(diào)度、消防車輛、人員、物資等動態(tài)管理等功能。然而移動運(yùn)營商的基站依靠埋地光纜交換信息，依靠地方電網(wǎng)提供能源。如果出現(xiàn)地震等大型災(zāi)害事故導(dǎo)致大范圍光纜斷裂或大面積長時間的停電事故，所有3G、4G網(wǎng)絡(luò)將可能全部中止服務(wù)，此時基于3G、4G移動通信網(wǎng)絡(luò)的消防應(yīng)急救援指揮系統(tǒng)將無法工作。

我國幅員遼闊，地理地質(zhì)、氣候條件復(fù)雜，是世界上受自然災(zāi)害危害嚴(yán)重的國家之一，臺風(fēng)、暴雨(暴雪)、雷電、干旱、大風(fēng)、冰雹、大霧、霾、沙塵暴、地震、滑坡、泥石流、高溫?zé)崂恕⒌蜏貎龊Φ葹?zāi)害時有發(fā)生，災(zāi)害種類多、分布地域廣、發(fā)生頻率高、造成的損失嚴(yán)重。大部分災(zāi)害通過科學(xué)技術(shù)手段都可以得到時效不等的較準(zhǔn)確的預(yù)報信息。重大災(zāi)害發(fā)生后，由基站受損造成通信能力大幅下降，甚至?xí)?dǎo)致通信的中斷和癱瘓。災(zāi)害現(xiàn)場往往通信資源有限，而在現(xiàn)場救援過程中對信息傳輸?shù)膶?shí)時性要求較高。而現(xiàn)有技術(shù)還沒有能夠完全保障在重大自然災(zāi)害情況下保障通信的能力，或者只能勉強(qiáng)完成后方指揮中心與應(yīng)急救援現(xiàn)場的簡單信息通信。

所以，需要一種新的技術(shù)方案來解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種基于現(xiàn)有4G等多種通信手段，通過多種通信手段的融合、集成大大提高應(yīng)急通信保障，并實(shí)現(xiàn)災(zāi)害現(xiàn)場的精細(xì)化指揮的多網(wǎng)精細(xì)化應(yīng)急救援指揮系統(tǒng)。

技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于云計算的多網(wǎng)精細(xì)化應(yīng)急救援指揮系統(tǒng)，包括應(yīng)急救援指揮體系和應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)兩部分，所述應(yīng)急救援指揮體系包括后方指揮中心、前方指揮中心和現(xiàn)場救援隊，所述應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)包括空天應(yīng)急傳輸網(wǎng)、現(xiàn)場應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)、自組織無線傳輸網(wǎng)絡(luò)和預(yù)警信息發(fā)布網(wǎng)。

所述空天應(yīng)急傳輸網(wǎng)用于后方指揮中心與前方指揮中心之間的數(shù)據(jù)傳輸；

所述現(xiàn)場應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)用于前方指揮中心與現(xiàn)場應(yīng)急救援隊之間的指揮調(diào)度；

所述自組織無線傳輸網(wǎng)絡(luò)用于現(xiàn)場救援隊的現(xiàn)場救援人員執(zhí)行救援任務(wù)時的通信保障，為救援人員快速提供無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋，實(shí)現(xiàn)終端間的互聯(lián)互通；

所述預(yù)警信息發(fā)布網(wǎng)用于發(fā)布多種形式的預(yù)警信息，以減少災(zāi)害損失。

進(jìn)一步地，所述后方指揮中心通過云計算中心，得到災(zāi)害現(xiàn)場實(shí)時氣象信息、環(huán)境信息以及地理位置信息。

進(jìn)一步地，所述云計算中心以WRF同化預(yù)報系統(tǒng)為基礎(chǔ)，以深度學(xué)習(xí)和機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)行輔助，構(gòu)建了大氣化學(xué)、空氣質(zhì)量、溫度場、濕度場和氣壓場等多元變量平衡關(guān)系，有效提高了同化雷達(dá)和衛(wèi)星等多種觀測資料的能力和效率，增強(qiáng)了現(xiàn)場實(shí)時同化和預(yù)報的時效性和準(zhǔn)確性。