一种核电厂无中心自组网火灾应急通信系统的制作方法

本实用新型涉及核安全技术领域，尤其涉及一种核电厂无中心自组网火灾应急通信系统。

背景技术：

目前，核电厂的通信系统包括语音通信系统和数据通信系统；其中，语言通信系统包括普通电话系统和火警专用消防电话系统；数据通信系统包括有线数据通信系统和无线数据通信系统，然而无线数据通信系统也只在实际应用中除终端采用无线移动通信之外，其它前端通信设备的信号收发链路均采用有线的形式。

由此可见，一旦核电厂发生火灾，就会存在因普通有线电话电缆和消防电话电缆被毁坏而导致整个语音通信系统失效的可能，特别是结构复杂、厂房众多且无法实现双向语音通信的核岛环境下，这样非常不利于火情信息的传送及后续救援通信。同时，一旦核电厂发生火灾，也会存在因有线通信链路烧毁而导致整个数据通信系统瘫痪的可能，无法将现场的火场情况和救援情景及时的传输至指挥中心，这样非常不利于事故现场外的救灾指导工作。

因此，亟需一种核电厂火灾应急通信系统，能够确保核电厂发生火灾时将事故厂房的语音和视频信息实时快速的传输至指挥中心，便于指挥中心指导现场的救灾工作。

技术实现要素：

本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种核电厂无中心自组网火灾应急通信系统，能够确保核电厂发生火灾时将事故厂房的语音和视频信息实时快速的传输至指挥中心，便于指挥中心指导现场的救灾工作。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种核电厂无中心自组网火灾应急通信系统，

包括设置于指挥中心的通信基站、用于结构复杂、厂房众多及信号穿透力较差的核岛环境下实现语音和数据互通的第一无线通信子系统以及用于核岛厂房及普通厂房中信号穿透力较强环境下实现语音和数据互通的第二无线通信子系统；其中，

所述通信基站与所述第一无线通信子系统及所述第二无线通信子系统以无线方式形成环网来实现语音和数据互通；其中，当所述第一无线通信子系统或所述第二无线通信子系统的某一终端无法与所述通信基站直接取得联系时，将通过在所述第一无线通信子系统或所述第二无线通信子系统上就近寻找最佳路径上的终端并建立连线，实现与所述通信基站的语音和数据互通；

所述第一无线通信子系统的终端包括至少一设置于所述核岛环境中各厂房内部且信号穿透力强的第一无人值守设备以及至少一对应设置于各厂房外部且信号穿透力强的第二无人值守设备；其中，位于所述核岛环境中同一厂房内部的两个及以上的第一无人值守设备相互之间均通过无线方式连接来实现语音和数据互通，且位于所述核岛环境中同一厂房内部的每一个第一无人值守设备均与其位于厂房外部就近对应设置的第二无人值守设备通过无线方式连接来实现语音和数据互通；位于所述核岛环境中各厂房外部的两个及以上的第二无人值守设备相互之间均通过无线方式连接来实现语音和数据互通，且还分别与所述通信基站通过无线方式连接来实现语音和数据互通；

所述第二无线通信子系统的终端包括用于每一个核岛厂房及普通厂房内的多个可携带迷你型单兵终端；其中，所述核岛厂房内的可携带迷你终端可通过所述第一无人值守设备将语音和数据信息传送给核岛厂房外的第二无人值守设备或所述可携带迷你终端或所述通信基站；所述多个可携带迷你型单兵终端相互之间均通过无线方式连接来实现语音和数据互通，且所述多个可携带迷你型单兵终端还分别与所述通信基站通过无线方式连接来实现语音和数据互通。

其中，所述第一无线通信子系统中每一个第一无人值守设备、第二无人值守设备上还均预留有与所述第二无线通信子系统中任一个可携带迷你型单兵终端建立无线方式连接来实现语音和数据互通的通信信道。

其中，所述第一无人值守设备和所述第二无人值守设备具有相同的结构及连接关系。

其中，所述第一无人值守设备集成有第一中央处理器以及与所述第一中央处理器分别相连的第一视频采集模块、第一语音采集模块及第一无线收发模块。

其中，所述多个可携带迷你型单兵终端均集成有第二中央处理器以及与所述第二中央处理器分别相连的第二视频采集模块、第二语音采集模块及第二无线收发模块。

其中，所述无线方式采用工作频段为806MHz～866MHz的数字集群移动通信方式来实现。

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：

本实用新型实施例中，由于第一无线通信子系统的第一无人值守设备和第二无人值守设备不仅能实现相同设备间的语音和数据互通以及不同设备间的语音和数据互通，还能与第二无线通信子系统中的可携带迷你型单兵终端、通信基站实现语音和数据互通，且第二无线通信子系统中的可携带迷你型单兵终端也不仅能实现相同设备间的语音和数据互通，还分别能与通信基站实现语音和数据互通，使得即便第一无线通信子系统的第一无人值守设备和第二无人值守设备以及第二无线通信子系统中的可携带迷你型单兵终端之中的某一个断开链路连接时，也能及时切换到其它设备的链路上并将所切换设备作为新的中继节点来实现语音和数据互通，从而组建成无中心应急通信系统，用以确保核电厂发生火灾时将事故厂房的语音和视频信息实时快速的传输至指挥中心，便于指挥中心指导现场的救灾工作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本实用新型的范畴。

图1为本实用新型实施例提供的核电厂无中心自组网火灾应急通信系统的拓扑结构示意图；

图2为图1中的第一无人值守设备的系统结构示意图；

图3为图1中可携带迷你型单兵终端的系统结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

如图1至图3所示，为本实用新型实施例中，提供的一种核电厂无中心自组网火灾应急通信系统，包括设置于指挥中心A的通信基站1、用于结构复杂、厂房众多及信号穿透力较差的核岛B环境下实现语音和数据互通的第一无线通信子系统以及用于核岛B厂房和普通厂房C中信号穿透力较强环境下实现语音和数据互通的第二无线通信子系统；其中，

通信基站1与第一无线通信子系统及第二无线通信子系统以无线方式形成环网来实现语音和数据互通；其中，当第一无线通信子系统或第二无线通信子系统的某一终端无法与通信基站1直接取得联系时，将通过在第一无线通信子系统或第二无线通信子系统上就近寻找最佳路径上的终端并建立连线，实现与通信基站1的语音和数据互通；例如采用工作频段为806MHz～866MHz的数字集群移动通信方式来实现通信基站1分别与第一无线通信子系统及第二无线通信子系统的语音和数据互通；当然，第一无线通信子系统及第二无线通信子系统也均采用工作频段为806MHz～866MHz的数字集群移动通信方式来实现语音和数据互通；

第一无线通信子系统的终端包括至少一设置于核岛B环境中各厂房（如B1、B2、…Bn）内部且信号穿透力强的第一无人值守设备21以及至少一对应设置于各厂房（如B1、B2、…Bn）外部且信号穿透力强的第二无人值守设备22；其中，位于核岛B环境中同一厂房内部的两个及以上的第一无人值守设备21相互之间均通过无线方式连接来实现语音和数据互通，且位于核岛环境中同一厂房内部的每一个第一无人值守设备21均与其位于厂房外部就近对应设置的第二无人值守设备22通过无线方式连接来实现语音和数据互通；位于核岛B环境中各厂房外部的两个及以上的第二无人值守设备22相互之间均通过无线方式连接来实现语音和数据互通，且还分别与通信基站1通过无线方式连接来实现语音和数据互通；

第二无线通信子系统包括用于每一个核岛B厂房（如B1、B2、…Bn）和每一个普通厂房（如C1、C2、…Cn）内的多个可携带迷你型单兵终端31；其中，其中，核岛B厂房（如B1、B2、…Bn）内的可携带迷你终端31可通过第一无人值守设备21将语音和数据信息传送给核岛厂房外的第二无人值守设备32或可携带迷你终端到达通信基站来实现语音和数据互通；普通厂房（如C1、C2、…Cn）内的可携带迷你型单兵终端31相互之间均通过无线方式连接来实现语音和数据互通，且普通厂房（如C1、C2、…Cn）内的可携带迷你型单兵终端31还分别与通信基站1通过无线方式连接来实现语音和数据互通。

应当说明的是，核岛B环境中各厂房（如B1、B2、…Bn，包括反应堆厂房等）采用第一无人值守设备21和第二无人值守设备22，主要是考虑到各厂房（如B1、B2、…Bn）离指挥中心A较远以及各厂房（如B1、B2、…Bn）内部对信号的干扰及屏蔽较大，为了确保无线信号的稳定性，因此需要采用功率更大的无人值守设备。例如，反应堆厂房除了由钢筋混泥土建成外，内部还有一层内衬钢板，这种特殊的结构使得反应堆厂房对信号的屏蔽非常严重，为了确保信号的穿透力，在反应堆厂房墙壁内侧放置第一无人值守设备21，外侧放置第二无人值守设备22，使得反应堆厂房内侧的第一无人值守设备21信号能够通过外侧第二无人值守设备22中继至指挥中心A，这样无线信号能有效的在反应堆厂房和指挥中心A实现双向可靠传输。

为了避免核岛B环境中各厂房（如B1、B2、…Bn）外部的某一个第二无人值守设备22与指挥中心A通信失效，失效的第二无人值守设备22可以就近接入附近运行正常的第二无人值守设备22或接入已经放置于普通厂房的可携带迷你型单兵终端31中，或者可以将可携带迷你型单兵终端31设置于失效的第二无人值守设备22的附近进行接入，从而重建无线通信网络，因此，有必要在第一无线通信子系统2中每一个第二无人值守设备22上还均预留有与第二无线通信子系统3中任一个可携带迷你型单兵终端31建立无线方式连接来实现语音和数据互通的通信信道。

如图2所示，第一无人值守设备21和第二无人值守设备22具有相同的结构及连接关系。其中，第一无人值守设备21集成有第一中央处理器211以及与第一中央处理器211分别相连的第一视频采集模块212、第一语音采集模块213及第一无线收发模块214。

如图3所示，多个可携带迷你型单兵终端31均集成有第二中央处理器311以及与第二中央处理器311分别相连的第二视频采集模块312、第二语音采集模块313及第二无线收发模块314。

本实用新型实施例中，核电厂无中心自组网火灾应急通信系统的工作方式为：

当厂房发生火灾事故时，核岛B环境中各厂房（如B1、B2、…Bn）内部的第一无人值守设备21会将现场火灾情况通过对应的第二无人值守设备22中继至指挥中心A，同时普通厂房（如C1、C2、…Cn）内的多个可携带迷你型单兵终端31也会将各自对应现场火灾情况传输至指挥中心A，此时指挥中心A可以通过相应的可携带迷你型单兵终端31及第一无人值守设备21现场指导救灾工作。例如，核岛B环境中厂房B3、普通厂房C1和C5出现火灾，则厂房B3通过内部设置的第一无人值守设备21会将现场火灾情况通过对应的第二无人值守设备22中继至指挥中心A，普通厂房C1和C5也分别通过各自的可携带迷你型单兵终端31将各自对应现场火灾情况传输至指挥中心A，使得指挥中心A能同时分析上述三个地方的火灾情况来形成火灾解决方案，并根据火灾解决方案及时进行现场指导救灾工作。

假如正在发生火灾的普通厂房（如C6）的可携带迷你型单兵终端31出现与通信基站1通信故障时，可以就近切换到其它普通厂房的可携带迷你型单兵终端31或核岛B环境中某一厂房的第二无人值守设备22上，实现与通信基站1的语音和数据互通；一旦受灾的普通厂房（如C6）的可携带迷你型单兵终端31就近切换的可携带迷你型单兵终端31或第二无人值守设备22都出现与通信基站1通信故障时，救援人员佩戴一台可携带迷你型单兵终端31进入受灾的普通厂房（如C6），将救援人员携带的可携带迷你型单兵终端31上电后会自动组建或加入周围的可携带迷你型单兵终端31建立新的无线通信网络，成为整个无中心自组网中的一个节点，该节点既可作为无中心自组网中的一个收发节点又可作为其它节点传输数据包时的一个中间级联节点。

同理，假如核岛B环境中正在发生火灾的厂房（如B6）的第二无人值守设备22出现与通信基站1通信故障时，可以就近切换到核岛B环境中其它厂房的第二无人值守设备22上，实现与通信基站1的语音和数据互通；一旦核岛B环境中正在发生火灾的厂房（如B6）的第二无人值守设备22就近切换的第二无人值守设备22现与通信基站1通信故障时，救援人员佩戴一台可携带迷你型单兵终端31位于核岛B环境中受灾的厂房（如B6）的外围，将救援人员携带的可携带迷你型单兵终端31上电后会自动与受灾的厂房（如B6）内部的第一无人值守设备21组建成新的无线网络，同时组建或加入周围厂房的第二无人值守设备22建立新的无线通信网络，成为整个无中心自组网中的一个节点，该节点既可作为无中心自组网中的一个收发节点又可作为其它节点传输数据包时的一个中间级联节点。

由此可见，上述第一无线通信子系统中的第一无人值守设备21和第二无人值守设备22以及第二无线通信子系统中的可携带迷你型单兵终端31组成无中心自组网应急通信系统，数据包在该应急通信系统的传输过程中，如果事先选定的通信链路上的节点出现故障时，会中断该出现故障的通信链路，同时该故障节点的上一级节点会接替该故障节点，重新选择其它节点继续对数据包进行传送，即在数据的传输过程中，中间节点的故障将不影响整个网络的通信链路，数据包仍可正常传送。

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：

本实用新型实施例中，由于第一无线通信子系统的第一无人值守设备和第二无人值守设备不仅能实现相同设备间的语音和数据互通以及不同设备间的语音和数据互通，还能与通信基站实现语音和数据互通，且第二无线通信子系统中的可携带迷你型单兵终端也不仅能实现相同设备间的语音和数据互通，还分别能与通信基站实现语音和数据互通，使得即便第一无线通信子系统的第一无人值守设备和第二无人值守设备以及第二无线通信子系统中的可携带迷你型单兵终端之中的某一个断开链路连接时，也能及时切换到其它设备的链路上并将所切换设备作为新的中继节点来实现语音和数据互通，从而组建成无中心应急通信系统，用以确保核电厂发生火灾时将事故厂房的语音和视频信息实时快速的传输至指挥中心，便于指挥中心指导现场的救灾工作。

以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。