Bối cảnh
Khu rừng nguyên sinh phía bắc của dãy núi Đại Hưng An ở Nội Mông là một trong những khu vực rừng trọng điểm của đất nước, với tổng diện tích 106.000 km vuông. Nơi đây rộng lớn, địa hình phức tạp, nhiệt độ mùa đông luôn dưới -40 độ C. Do vị trí xa xôi, phần lớn khu vực không có người ở và từ lâu đã là vùng chết về liên lạc. Trong trường hợp xảy ra cháy rừng, việc liên lạc hiệu quả giữa tuyến đầu và trung tâm chỉ huy là không thể, ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu quả cứu hộ và gây nguy hiểm đáng kể cho tính mạng của lính cứu hỏa tuyến đầu.
Để giải quyết vấn đề này, một hệ thống liên lạc khẩn cấp Mạng Ad Hoc Di động đã được triển khai, xây dựng mạng lưới liên lạc không dây bao phủ toàn bộ khu vực rừng. Dự án này, kéo dài bảy năm, đã xây dựng 160 trạm gốc mạng tự tổ chức không dây, đạt được phủ sóng không dây toàn bộ 106.000 km vuông, trở thành mạng lưới liên lạc chuyên dụng quy mô lớn đầu tiên trên thế giới cho chỉ huy cứu hộ.
Thách thức
Môi trường cực lạnh: Nhiệt độ xuống tới -40 độ C, thiết bị thông thường không thể hoạt động bình thường.
Địa hình phức tạp: Núi cao và rừng rậm dễ dàng chặn tín hiệu, gây khó khăn cho việc phủ sóng.
Khu vực rộng lớn không có người ở: Không có đường, không có điện, không có mạng, dẫn đến chi phí xây dựng và vận chuyển cao.
Khó khăn về nguồn điện: Không có điện lưới, phụ thuộc vào năng lượng mặt trời, không đủ vào mùa đông.
Suy hao tín hiệu: Rừng rậm ảnh hưởng đến truyền dẫn không dây, dẫn đến liên lạc không ổn định với thiết bị cầm tay.
Khó khăn vận chuyển thiết bị: Nguồn cung cấp phụ thuộc vào vận chuyển bằng người, động vật hoặc máy bay trực thăng, dẫn đến thời gian chờ đợi kéo dài và chi phí cao.
Bảo trì bất tiện: Tuyết rơi dày đóng băng các đèo núi trong sáu tháng, gây khó khăn cho việc sửa chữa tại chỗ kịp thời.
Khó khăn giám sát từ xa: Các địa điểm phân tán đòi hỏi phải thiết lập một hệ thống vận hành và bảo trì từ xa hiệu quả.
Giải pháp
Trạm gốc năng lượng mặt trời
Bảng điều khiển chỉ huy di động
Trạm vô tuyến Mạng Ad Hoc Di động trên không
Thiết bị cầm tay Mạng Ad Hoc Di động
1. Kiến trúc mạng: Mạng không dây phân tán
Hệ thống này áp dụng kiến trúc mạng lưới không dây, độc lập với các trạm gốc truyền thống hoặc truyền dẫn cáp quang. Mỗi trạm gốc vừa là bộ phát tín hiệu vừa là nút chuyển tiếp, cho phép dữ liệu tự động nhảy giữa các trạm gốc. Cách tiếp cận kết nối này mang lại cho mạng các đặc điểm sau:
Tự tổ chức: Các trạm gốc tự động phát hiện các nút xung quanh sau khi bật nguồn, tạo thành mạng lưới một cách động.
Tự phục hồi: Khi một trạm gốc bị lỗi hoặc tín hiệu bị gián đoạn, dữ liệu sẽ tự động định tuyến lại theo các đường dẫn thay thế, mà không ảnh hưởng đến liên lạc tổng thể.
Truyền đa chặng: Tín hiệu có thể được chuyển tiếp qua nhiều trạm gốc, khắc phục hạn chế về địa hình và đạt được phạm vi phủ sóng siêu xa.
Phạm vi phủ sóng lớn: Toàn bộ mạng lưới bao phủ 106.000 km vuông, triển khai 160 đơn vị trạm gốc năng lượng mặt trời Defensor-BL8, tạo thành "Mạng lưới liên lạc có thể mở rộng" bao phủ toàn bộ khu vực rừng.
2. Triển khai thiết bị: Lựa chọn địa điểm khoa học dựa trên điều kiện địa phương
Việc lựa chọn địa điểm đặt trạm gốc tuân theo nguyên tắc "địa hình cao, tầm xa, ưu tiên các điểm trọng yếu":
Ưu tiên địa hình cao: Các trạm gốc chủ yếu được đặt trên đỉnh núi, sườn núi và các vị trí khác có tầm nhìn thoáng để tối đa hóa diện tích phủ sóng của một trạm. "Trạm thu thập dữ liệu Trường Lượng Sơn Bắc 1200" trong chú giải là một nút quan trọng ở độ cao lớn.
Tăng cường mật độ khu vực trọng điểm: Tăng cường mật độ trạm gốc một cách hợp lý ở các khu vực có nguy cơ cháy cao, tuyến tuần tra và các khu vực dễ cháy trọng điểm để đảm bảo liên lạc liền mạch.
Triển khai trạm tại khu vực không có người ở: Hàng trăm km khu vực không có người ở phía bắc, trước đây là điểm mù liên lạc, đã được mở rộng phạm vi phủ sóng tín hiệu bằng cách triển khai các trạm gốc không cần giám sát, được bảo trì từ xa bằng năng lượng mặt trời.
Hỗ trợ vận hành và bảo trì: Giám sát từ xa + Kiểm tra định kỳ
Để đảm bảo hoạt động mạng lưới ổn định lâu dài, một hệ thống hỗ trợ vận hành và bảo trì toàn diện đã được thiết lập:
Nền tảng giám sát từ xa: Một hệ thống quản lý mạng được thiết lập tại trung tâm chỉ huy để giám sát trạng thái hoạt động, cường độ tín hiệu và nguồn điện của từng trạm gốc trong thời gian thực, tự động đưa ra cảnh báo khi phát hiện sự cố.
Cơ chế phản ứng theo cấp bậc: Các lỗi chung được xử lý từ xa; các lỗi phần cứng được thay thế tại chỗ bởi nhân viên chuyên nghiệp mang theo phụ tùng thay thế, đảm bảo phục hồi nhanh chóng.
Kiểm tra và bảo trì định kỳ: Nhân viên kỹ thuật được tổ chức hàng năm để tiến hành kiểm tra trên núi, kiểm tra hoạt động của thiết bị, làm sạch tấm pin mặt trời, gia cố ăng-ten, v.v., để đảm bảo thiết bị ở trong tình trạng tốt.
Lợi ích
Thứ nhất, nó đảm bảo chỉ huy và điều động chữa cháy hiệu quả. Kể từ khi thành lập, hệ thống đã được sử dụng để chỉ huy và điều động hàng trăm nhiệm vụ chữa cháy. Trong quá trình xảy ra cháy, lính cứu hỏa tuyến đầu có thể sử dụng thiết bị cầm tay để báo cáo thông tin thời gian thực như vị trí đám cháy, sự lan rộng của nó và vị trí của nhân viên. Sau đó, trung tâm chỉ huy có thể phân bổ đội và nguồn lực một cách khoa học, nâng cao đáng kể hiệu quả chữa cháy.
Thứ hai, nó nâng cao hiệu quả tuần tra hàng ngày. Trong quá trình tuần tra thường xuyên, nhân viên tuần tra có thể duy trì liên lạc liên tục với trụ sở thông qua hệ thống, báo cáo tiến độ tuần tra và kịp thời báo cáo bất kỳ sự bất thường nào. Điều này đã thay đổi tình hình "mất liên lạc khi vào núi" trước đây, nâng cao đáng kể cả sự an toàn và hiệu quả của công việc tuần tra.
Thứ ba, nó lấp đầy khoảng trống liên lạc. Khu vực rừng phía bắc, trải dài hàng trăm km và trước đây không có người ở, đã từng là vùng chết về liên lạc. Hệ thống này đã thay đổi hoàn toàn tình hình này, cung cấp hỗ trợ liên lạc đáng tin cậy cho công tác quản lý rừng và cứu hộ khẩn cấp, và đã được các chỉ huy tuyến đầu đánh giá cao.
