无线电

青岛:科学管理频率 让世园会更精彩

作者:王慧芳来源:中国电子报、电子信息产业网发布时间:2014-06-26 10:18我要评论

青岛市无委办工作人员在世园会网格化监测站监测无线电信号

世界园艺文化和园林科学的奥林匹克盛会——2014世界园艺博览会在青岛市举办,本届世园会的主题是“让生活走进自然”。游客持融合高科技芯片与射频识别技术的电子门票入园后,可利用手机上的自助移动智慧导游系统去体验电子地图、设施查询、世园百科,还可通过扫描二维码了解植物的详细资料。

这是一届应用了丰富科技元素的世园会,在数百项创新技术的支撑下,绿色、节能、智慧的数字化园区不仅让游客欣赏到园艺的魅力,更感受到科技的氛围。“大量的无线电设备在园区里,维护良好的电波秩序,保障这些设备的安全运行是我们的重要任务。”青岛市经信委副主任、无线电管理委员会办公室主任王敬元说。

网格化监测护航用频安全

网格化监测站能监测覆盖园区的每个角落,网格化监测系统在园区频率的干扰排查中也发挥了独特作用。

2014年世园会历时180多天,从4月25日至10月25日,有近40个国家参展,预计园区将接待国内外游客超过千万人次。巨大的客流量、大量的科技元素应用,考验着无线电管理部门的智慧。

世园会里有很多珍稀的植物,这些植物对气候的要求非常高。在一个花瓣形状组成的场馆里,记者了解到,每个花瓣上都有7片可以开启的玻璃百叶,这些玻璃百叶由一个小型气象站来控制,气象站可根据室外的温度和室内的温度来对玻璃百叶进行自动开或关,以保证整个建筑立面的恒温或者恒湿。这些温度数据的采集就会用到无线电频率,如果采集数据的设备一旦受到干扰,就不能准确地提供植物需要的温度和湿度。

相比场馆里的无线电应用,园区内还实施了免费无线网络全覆盖、无线指挥调度等。记者在采访中了解到,2014世园会园址位于青岛市百果山森林公园,园区总规划面积约241公顷,地形地貌以山地丘陵为主,位置处于固定监测网覆盖盲区。开园后,有公安和武警集群调度、世园执委会数字集群、模拟对讲系统、移动通信基站、广播电视转播设备、微功率无线电发射设备等数千部无线电设备入园,电磁环境复杂,且周边设有机场、海事等重要设台单位的大型台站,以上都加大了无线电安全保障工作的难度。

为满足世园会监测、应急保障的需要,提升青岛市无线电精细化管理水平,青岛市无委办在世园会开幕前,在园区建成一套网格化监测系统并投入使用。王敬元说:“180多天的展期以及偏远的位置,不适合我们用常规的出人出车的管理方式去保障,而且在世园会期间,国际极限帆船赛、世界杯帆船赛、青岛国际帆船周、国际啤酒节等重大赛事节庆活动也将在青岛市举行,繁重的无线电安全保障任务也迫使我们去尝试新的管理方法。”

据青岛市无委办曹军兴工程师介绍,这套网格化监测系统包含了7个小型监测站,共分为3层架构:一是电磁频谱感知层。由大量的小型监测接收机(无线电感知终端)构成。根据具体的系统任务要求可人工或自动分割成多个小的监测区域,每个监测小区将执行所覆盖地域范围内的监测任务。监测节点设备通过上级控制系统可按预设的模式进行工作,并可多节点同步协同工作以实现全频段内的信号搜索和目标定位。节点终端具备有线或无线通信手段(专线或3G等)与上级监测分中心连接入网,实现被控制与数据上传。二是监测分中心数据汇聚层。基于系统组网架构下的初级信息汇聚处理中心,负责一个物理或逻辑监测区域所有节点设备的管理,具备完善的设备组网、监测任务控制、实时数据采集、数据计算、数据存储、数据处理等功能,支持多点同步监测信号,具有信号识别、目标跟踪定位和精确参数测量等功能。监测分中心能够提供所有网络应用服务,也支持监测节点的动态扩展和动态重组。三是市监测中心的高级综合应用层。为系统中的最高级应用管理中心,负责全网的数据汇集与精细化处理,可进行整个监测网络系统运行体系平台内相关软硬件任务的集中配置和管理,进行历史数据存储、深度挖掘分析、与其他监测区域和监测系统数据接口,提供分布式数据聚合和信息融合的功能,以支持信号综合识别与分类统计。

曹军兴说:“网格化监测网在世园会发挥的保障作用是其他监测设施难以取代的。网格化监测站能监测覆盖园区的每个角落,监测数据能最真实地反映园区电磁环境状况;网格化监测系统形成的监测报告可以为园区使用频率的预指配提供了可靠依据;网格化监测系统在园区频率的干扰排查中也发挥了独特作用,通过监测分析和TDOA定位能精确确定干扰属于设备自身故障还是外来干扰、干扰来自园区还是园区外围;在日常监测值班中,网格化监测系统通过对世园会安保、指挥调度、运营管理等使用的频率的监测,便于我们及时掌握频率使用情况,保障园区频率使用的规范有序。”

在4月25日世园会开幕式无线电监测保障工作中,网格化监测系统对开园现场媒体转播、安全保卫、指挥调度等通信系统等重要频率实施了动态监测,保证了开幕式无线电通信安全畅通。

网格化监测将服务更多领域

网格化监测系统可以提升监测覆盖能力,改善监测工作模式,降低网络建设成本和提高科学管理水平。

“本届世园会是对网格化无线电监测系统的一次检验,未来,我们将把这一管理模式向更多的区域扩展。”王敬元说,“因为青岛是一个地形地貌复杂、台站分布密集的城市,适合这种精细化管理的模式。”

记者在采访中了解到,网格化无线电监测系统应用的意义可以体现在几个方面:

提升监测覆盖能力。通过密集部署的小型站/微型站,站点之间的距离得以大幅缩短,这样可以有效降低青岛丘陵地形和城区高楼密集的地形、地貌对监测的不利影响,减少监测盲区,提高覆盖率;且由于监测站点更加靠近发射源,可以实现弱信号的监测,有效提升整个监测网灵敏度。

改善监测工作模式。现有的监测设备往往是在有监测任务时才进行相应的测量、测向工作,而在网格化监测网中,密集部署的终端监测传感设备将完全体现“感知”无线电频谱信息的作用,时时刻刻都在进行数据的采集工作,并对所采集的数据自动进行“智能化”的分析、处理。

降低网络建设成本。相比现有大站制监测系统,新的网格化监测系统能够实现无线电监测系统架构转变,监测设备成本、体积都将大大降低。利用室外公众移动通信站址安装,可以支撑监测网传感器的密集分布,支撑机场、港口、重大活动保障等重要监测任务的执行。

提高科学管理水平。网格化监测网可以为无线电管理业务提供有效的数据支撑和科学依据,其采集的海量数据无论从信息的丰富程度还是实时性等方面都是现有监测网无法比拟的。海量数据的加工可以生成实时的电磁态势图,为无线电管理部门准确、动态地掌握频率资源的使用状况、用频单位、台站的分布和使用情况提供及时、科学的依据;通过与频率、台站数据的实时比对,还可以有利于快速科学地拟定用频计划、异常信号的自动发现与报警,为查处非法台站、主动排查干扰提供有效支撑。

据了解,青岛世园会结束后,该区域将成为开放式游览休闲区,网格化监测系统的后续利用成为迫切需要解决的问题。对此,青岛市无委办提前进行了谋划,计划在园区核心区保留2~3个小型站,其余小型站迁移到奥帆中心、青岛港这两个台站分布最为密集、举行大型活动最为频繁的重点区域,并结合青岛市已建成的大型固定站,小型站与大型站相结合构建青岛市大的网格系统。未来,将根据青岛蓝色经济的发展和董家口港、胶东国际机场等重点项目建设的推进,在新兴城区和台站密集区建设网格化监测网络。全市大格局的网格系统建设完成后,青岛市对网格化的应用也将由原有的网格化监测模式向网格化管理模式转变,工作模式的全新变革必将进一步提升青岛市的无线电管理水平。


责任编辑:苏滢
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