Institute of Public Safety Research, Tsinghua University 宽带LTE在公共安全一体化系统中的应用 清华大学公共安全研究院 Institute of Public Safety Research, Tsinghua University February, 2014

关于公共安全 清华大学公共安全研究院 公共安全中无线宽带通信需求 LTE在公共安全一体化系统中的应用 目录 关于公共安全 清华大学公共安全研究院 公共安全中无线宽带通信需求 LTE在公共安全一体化系统中的应用

公共安全形势 中国重大突发事件频发，公共安全应急管理形势严峻，亟需政府和社会进行 科学防控、有效应对 每年因公共安全问题造成的非正常死亡超过20万人，伤残超过300万人 每年因公共安全问题造成的损失约占GDP总量的3～5%

公共安全突发事件的全流程应对过程 预防 监测 预警 处置 救援 恢复

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清华大学公共安全研究院 发展思路 Emergency Measures Organization

学术界 产业界 国际化 公共安全科学技术学会 公共安全应急产业合作 亚太公共安全科学技术学会 国务院应急办 发改委 安监总局 质检总局 教育部 科技部 基金委 建设部 环保部 认检委 标准委 学术界 产业界 国际化 公共安全科学技术学会 公共安全应急产业合作 亚太公共安全科学技术学会 清华大学公共安全研究院 北京辰安科技股份有限公司 清华－波音联合研究中心 安全科学与工程学科评议组 北京辰安信息科技有限公司 高等教育安全工程教学指导委员会 中国电子进出口总公司 北京城市综合应急科学重点实验室 安徽泽众安全科技有限公司 清华－UTC联合研究中心 安监总局生产安全重点实验室 …… 工物系 航院 建筑学院 电机系 核研院 水利系 土木系 建管系 化工系 软件学院 公管学院

《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》 中华人民共和国国务院 清华大学公共安全研究院 国家智库 《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》 中华人民共和国国务院 十一个重点领域： 1.能源 2.水和矿产资源 3. 环境 4.农业 5.制造业 6.交通运输业 7.信息产业及现代服务业 8.人口与健康 9.城镇化与城市发展 10.公共安全 11.国防 总体组组长：时任国务院总理 公共安全组组长：清华大学公共安全研究院

清华大学公共安全研究院 总体组 国家智库 《国家中长期科技规划纲要》公共安全领域专题调研组组长 清华大学公共安全研究院 中国安全生产科学研究院 国家安全生产监督管理局 国家食品安全风险评估中心 公安部第一、三研究所 军事医学科学院 中国人民解放军防化研究所 国土资源部地质环境监测院 气象局气象科学研究院 ①国家公共安全应急 信息平台 ②重大生产事故 预警与救援 ③食品安全与出入境 检验检疫 ④突发公共事件防范 与快速处置 ⑤生物安全保障 ⑥重大自然灾害监测 与防御

清华大学公共安全研究院 三角形研究框架 突发事件防范 日常应急管理 承灾载体保护 1.国家公共安全一体化系统 重大事件保障 细胞级安全管理 2.防恐反恐、维稳与社会安全保障系统 公共安全三角形 3.公共安全探、侦、检技术装备与物联网 承灾载体保护 搜寻/抢救/安置人 4.应急救援处置、反恐处突重大装备 5.人员搜救、安置成套化装备

清华大学公共安全研究院 国际合作

清华大学公共安全研究院 公共安全标准制定 代表国家全面参与国际公共安全标准化推进工作 国际标准化组织公共安全专委会(ISO/TC223)委员单位 主办ISO/TC223第12届国际全会 主导制定公共安全国际标准Guide for Emergency Capability Assessment 实现了公共安全国际标准从参与到引领的跨越

清华大学公共安全研究院 公共安全一体化系统 把握当前 借鉴历史 预测未来 全体系 全流程 3+1模式 全系统 预防与应急准备 应急处置与救援 事后恢复重建 监测与预警 基础支撑系统 数据库系统 固定指挥场所 移动指挥场所 大型 中型 小型 值班室 指挥厅 会商室 模型管理 在线会商 态势标会 二三维查询 综合管理 风险监测防控 预测预警 智能辅助 指挥调度 应急保障 应急评估 模拟演练 基础信息 地理信息 事件信息 模型 预案 知识 案例 文档 通知公告 查询统计 应急处置 值班工作 国家级 县级 省级 市级 应急通信 计算机 网络 数据交换 数据共享 视频会议 图像接入 综合应用 系统 全体系 全流程 3+1模式 全系统

清华大学公共安全研究院 智慧公共安全技术架构 v 信息集成接入整合平台 知用 传 感 风险 评估 风险 监测 风险 应对 城市脆弱性 分析评估 风险 监测 城市典型风险源监测 风险 应对 城市运行安全运行管理 预警信 息发布 应急智能辅助决策支持 信息集成接入整合平台 社会治安 应用层 安全生产 消防安全 城市生命线 公共卫生 气象灾害 交通安全 防汛 核心区 分为感知层，传输层、应用层。感知层主要采用物联网技术完成全面信息采集，网络层实现全面联通，知用层面针对城市治安、交通、卫生、气象、消防和安全生产等多领域、多目标监测信息进行整合集成接入，基于云计算平台进行综合分析，从而为城市提供风险识 别评估、监测、管理和应对服务。 在风险应对智能辅助决策支持环节充分体现将风险管理融入日常的城市运行管理中 传 2G/3G/4G网 互联网 专用网 卫星/短波超短波 传输层 v 感 感知层 各种传感器 智能视频 传感器网关 条码识别器 GPS/北斗 摄像头 RFID 传感器网络

清华大学公共安全研究院 公共安全科技与信息化技术 公共安全科技 1 8 7 6 2 3 5 4 系统工程 物联网 信息安全 云计算 大数据 城市 脆弱性 分析技术 多灾种耦合 综合风险 分析 应急智能 辅助决策 事件链 预案链 资源需求 分析优化 调度 公共安全科技 1 2 4 8 3 6 物联网 下一代互联网 3G和4G 云计算 5 超级计算 7 大数据 信息安全 系统工程

清华大学公共安全研究院 核心技术 城市脆弱性分析技术 城市内涝 综合人口脆弱性 暴雨-道路积水-交通堵塞 房屋建筑脆弱性 滑坡危险 社会脆弱性与物理脆弱性耦合的城市脆弱性分析 城市复杂致灾因子的识别与评价 基于多灾种耦合与事件链分析 城市自然地理区位、经济人文环境 以人为主要对象的社会脆弱性和以物为主要对象的物理脆弱性 城市灾害致灾危险性识别分析城市致灾因子类型、时空分布特点、强度、频度等基础上 结合城市的承灾体脆弱性时空分布特点进行综合分析。 基于事件链预案链技术，给出城市可能发生的灾害类型及相互耦合关系， 单灾种风险时空区划图、耦合性灾害链风险时空区划图等城市灾害风险隐患动态区划图。 范院士三角形基础理论 对城市致灾因子进行识别和评价城市内涝、区县滑坡泥石流 承灾载体物理脆弱性和社会脆弱新进行分析 同时 确定城市面临的主要公共安全风险图（风险分布、风险等级），梳理城市风险脉络，对城市承灾脆弱性进行综合评估，为城市风险治理和应对提供依据

清华大学公共安全研究院 核心技术 火灾 室内 火灾 预测预警技术 危化品泄漏 水污染

清华大学公共安全研究院 核心技术 事件链与预案链分析技术 预案链 事件链 国家地震预案 自然灾害预案 通信保障预案 电力保障预案 运输保障预案 医疗救助 供水供气 …… 预案B1-1 预案B1-2 预案B1-3 预案B1-4 滑坡 E 溃坝 E1 泥石流 D 水土 流失D1 D1 城市 火灾 C 中毒 B1-4 建筑物倒塌 B 危化品 泄漏 B1 B1 污染 B1-3 火灾 B1-2 地震 A 爆炸 B1-1 事件链

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无线宽带通信需求 预防 指挥中心 家庭报警终端 监测 预警 紧急求助终端 处置 一键报警终端 警用终端

无线宽带通信需求 实时视频 指挥中心 实时参数 预防 监测 前端摄像机 前端感知设备 预警 处置 C0浓度 甲烷浓度 火灾探测器 枪机 球机 气罐压力 大坝水位 辐射剂量

无线宽带通信需求 指挥中心 预警信息 疏散指令 预防 明日午间有台风，请注意防护 监测 预警 处置 室外显示屏 手机 高音喇叭 平板电脑 家庭终端

无线宽带通信需求 指挥中心 现场高清 视频回传 互联互通指挥调度 可视化指挥调度 预防 监测 预警 处置 移动指挥车 警察 警车 消防车 消防员 高空视频 单兵 车载视频

关于公共安全 清华大学公共安全研究院 公共安全中无线宽带通信需求 LTE在公共安全一体化系统中的应用 目录 关于公共安全 清华大学公共安全研究院 公共安全中无线宽带通信需求 LTE在公共安全一体化系统中的应用

高速率——满足高清视频传输，承载丰富的业务 低时延——满足快速反应，协同作战 高速移动——满足移动指挥，运动作战 LTE特性 2G 语音 短消息 3G 图片 视频 4G 视频会议 可视化指挥 高速率——满足高清视频传输，承载丰富的业务 低时延——满足快速反应，协同作战 高速移动——满足移动指挥，运动作战 高速率 低时延 覆盖广 适应高速移动 多种小区宽带 下行峰值达100Mbps； 上行峰值大于50Mbps 控制面时延小于100ms 业务面时延小于10ms 1.4km – 100km 支持350km/h 3MHz ~ 20MHz

LTE应用—现场信息采集一体化平台 数据传输 复合飞行器 应急飞艇 自主飞行飞艇 卫星 指挥中心应急平台 现场应急平台 数字化单兵 大中型移动应急平台（前指） 手机工作平台

LTE应用—大中型移动应急平台 采用LTE一体化单站，主要负责对一个区域进行TDD宽带无线覆盖，利用车载卫星或微波系统将信息实时回传至应急指挥中心。 卫星 LTE手持终端 指挥中心 单兵 LTE单站 单兵 大型移动应急平台

LTE应用—大中型移动应急平台 技术保障区 会商区

LTE应用—现场应急平台 音频视频会商 指挥中心 图像、数据、语音 主机内置LTE模块 设备包 应急供电箱

应急指挥中心 资源调度 力量部署 救援线路 警戒区 专家组 集结区 灾民疏散与安置 事故区域 下面我来举例说明基于应急一张图的协同标绘过程，画面上的地图是一幅临时加载的卫星影像图，现场处置人员通过图片采集设备加载了现场照片，这幅图片自动同步到参与会商的其他会商终端。当现场处置人员在图上标绘了各种符号以后，这些标示符也将自动同步到参与会商的其他会商终端，当应急指挥中心在图上标绘了灾民撤离路线以后 ， 其他会商终端也将同步显示。 前方指挥部 现场照片

LTE应用—低空飞行器监测系统 飞控链路 图像监测链路 监测链路 事件现场 LTE基站 飞行遥控器 现场应急平台 地面站 高音扩音喇叭 核辐射探测 数码相机 日光型彩色 摄像机 微光黑白摄像机 红外热成 像摄像机 飞控链路 监测链路 图像监测链路 事件现场 LTE基站 飞行遥控器 现场应急平台 地面站

LTE应用—低空飞行器监测系统 山体滑坡、地质灾情评估 高层楼宇火灾监控 地震灾情评估

LTE应用—数字化单兵 内置LTE模块

LTE应用—城市公共安全与应急管理系统

LTE应用—警员便携警务终端 LTE LTE基站 实现移动警务办公、信息综合查询、任务指令接受； 信息收集与上报，内置GPS定位功能； Database 实现移动警务办公、信息综合查询、任务指令接受； 信息收集与上报，内置GPS定位功能； 多警PDA终端协同。

LTE应用—巡逻车车载警务系统 MDVR 功能终端接入 UPS GPS模块 LTE 摄像头 主驾显示屏 副驾显示屏 天线 接受路况指引信息 接受可疑人、车辆的图片、视频信息 上传取证信息 综合信息查询 任务指令接收与反馈 监控指挥中心

LTE应用—家庭/社区智能报警系统 可通过终端报警按钮、火灾探测报警、入 侵检测报警器、燃气报警器和一键报警按 钮报警； 可与警务站进行视频通话； 接收预警信息（包括各类突发事件）并快 速有效的向家庭进行发布； 发布相关通知和公告。

LTE应用—公共交通安全管理系统 一键报警 实时视频 车辆定位

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