CN1756282A - 多级无线远程防空报警集中指挥控制系统 - Google Patents

Abstract

一种多级无线远程防空报警集中指挥控制系统由各级首长指挥手机1、便携式远程无线区域集中指挥中心2、远程无线监控警报终端3、防护罩远程自动启闭装置与报警器4组成，其特征在于各级首长指挥手机1根据设定权限通过无线公用数据网与所属辖区内的一台或数台便携式远程无线区域集中指挥中心2相连，进行双向数据交换，便携式远程无线区域集中指挥中心2通过无线公用数据网与本区域内某台或全部远程无线监控警报终端3相连实行单向数据传输，远程无线监控警报终端3与相对应的防护罩远程自动启闭装置及报警器4相连，各终端3通过无线网络与首长指挥手机1相连实行单向数据传输。实时、可靠、安全，运行费低。

Description

多级无线远程防空报警集中指挥控制系统

(一)技术领域

本发明涉及一种防空报警指挥控制系统，尤其是多级无线远程防空报警集中指挥控制系统。

(二)背景技术

经检索有关专利文献，未发现有关多级无线远程防空报警集中指挥控制系统的报道和文献资料。防空报警系统是一种空袭预警装置，当城市受到远程攻击时按照指挥权限及时发出报警信号，提醒人们及时进入防空设施，极大地保障人民生命安全。现行的防空报警装置大部分为独立人工干预方式，起动时每台设备需要一人操作，特别是防空报警装置一般都安装在高层建筑的顶端，由于使用的间隔周期较长，长时间暴露在空中日晒雨淋容易锈蚀，一般都采用防护盖罩住，使用时往往需要人先到楼顶掀掉防护罩，再到控制室启闭报警，每台报警装置都要一人操作很难做到同时动作，其劳动强度大，平时演习前期需做大量的准备工作，战时根本不能保证分散在各处的鸣放人员及时到位，因此防空报警成了聋子的耳朶是一种摆设，形成资源的严重浪费，根本不适应现代战争对防空的即时性、实时性和一致性的要求。虽然也有新的远程控制报警系统出现，如采用无线电台控制的报警系统，由于电台采用的频率大多为短波和超短波，远距离接收依靠天空电离层反射，近距离接收为直射，由于天空电离层高度是变化的，因此接收非常不稳，可靠性、抗干扰能力差，控制半径小，组网困难、费用大，漏发、误发率高，同样达不到要求。也有采用GSM或GPRS技术实施远程控制的，但由于技术问题必须同时利用互联网和远程无线数据通讯网共同作用才能实现集中控制，并且都是基于微软的视窗系统利用高级语言开发的，众所周知，服务器由于长期连续联网工作，其操作系统的后门连微软自己有时也不太清楚，非常容易遭受黑客和病毒攻击，安全性差，易失控、易误发；值班人员必须在固定地点采用电脑服务器通过键盘操作来实现集中控制，固定的指挥中心地点还会被敌方定位，实行定点清除，造成指挥首脑机关的重大损失；服务器必须常年运转，GPRS技术建造的指挥中心还需要固定的IP地址，每月包租费用达数千元人民币，下属的每个GPRS终端每月费用为基本费加流量费，以一个县级指挥中心计算(不包括值班人员工资补贴)每年运行费用至少达四万多元，因此维持费用昂贵；加上购买专用服务器、相关系统软件和防火墙软件，费用惊人，造成资源的严重浪费，这种靠大量牺牲无线公用数据网的资源实现控制的方法，没有根据人民防空“长时间待命即时(演习、实战)应急”的特点设计，也是不可取的；同时GPRS采用浏览器在网方式，如果中心出现掉网，必须人工干预连接浏览器，因此值班人员要不断检查网络运行情况；终端出现掉网必须间隔七分钟后(即下一个心跳到来时)才能恢复登网，也就是说这时从中心发出的指挥命令必须七分钟后才能开始动作，不能适应战时的要求；加上该技术问世时间不长，问题较多，有待进一步完善；由于主机长期连续工作，温升高，还经常会发生死机引起的瘫痪，同样无法适应战时应急的需要。

综上所述，过去防空报警设备指挥操作五花八门、各自为政，管理方式落后，报警装备缺乏标准化，自动化程度低，无严格的权限体系和指挥流程，不能实现集中和分级、指挥和管理之间的统一，误警、漏警现象严重，可靠性差，不能保证了未来防空发展的需要。现代防空要求呼唤报警器的科技革命。

(三)发明内容

本发明的目的是：提供一种多级无线远程防空报警集中指挥控制系统，提升国家防空安全体系，在全国范围内建立严格的防空报警指挥权限体系和操作控制流程，不可逆转的指挥体系，能实现集中和分级、指挥和管理之间的统一；独有的硬件设备、固化的汇编语言程序、全自动的智能化功能和便携式可任意移动的指挥中心，使系统更加安全、可靠，免受黑客和病毒攻击，不会产生漏发、误发；创新的便携式可任意移动的区域指挥中心，取代各级电脑服务器，无须固定IP地址、无须固定人员定点值守，极大地降低系统的运行维持费用，确保任何一级指挥长在地球上任何位置(无线公用数据网覆盖范围内)，根据自己权限通过随身手机都能对辖区内的报警装备进行全天候、全方位实时分级监控指挥，增加了移动性、实时性、掩蔽性、可操作性，保护首长安全，增强了抗毁能力和安全性能，还能够准确、及时地掌握报警装备的状况，大大地提高了报警装备的管理效能，全面提升对报警装备的管理水平，海量设备扩充功能适应分期建设的需求和升级。具有“无须固定指挥中心、无须固定IP地址、无须值班人员在固定地点值守、永不掉网、永不死机、低运行成本”等特征，特别适合人手少的基层人防办的需求，做到真正意义上的“积极备战，随身携带，轻松工作，全天候全方位实时指挥，自动执行，确保一触即发”。稳定、可靠、安全的自动化警报指挥控制网络，以适应现代防空警报建设和未来战争发展的实际需要。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：多级无线远程防空报警集中指挥控制系统由各级首长指挥手机1、便携式远程无线区域集中指挥中心2、远程无线监控警报终端3、防护罩远程自动启闭装置与报警器4、无线公用数据网5组成，其特征在于各级首长指挥手机1根据设定权限通过无线公用数据网5与所属辖区内的一台或数台便携式远程无线区域集中指挥中心2相连，进行双向数据交换，便携式远程无线区域集中指挥中心2通过无线公用数据网5与本区域内某台或全部远程无线监控警报终端3相连实行单向数据传输，远程无线监控警报终端3与相对应的防护罩远程自动启闭装置及报警器4相连，各终端3通过无线网络5与首长指挥手机1相连实行单向数据传输。各级首长指挥手机1根据权限通过无线公用数据网5向所属辖区内的一台或数台便携式远程无线区域集中指挥中心2下达指挥命令，便携式远程无线区域集中指挥中心2对接收到的命令采用多重加密算法对身份、权限、地区、时间等进行有效的判别和区分并实行全面的安全跟踪记录，对于合法有效命令，向指挥手机1发出二次确认请求，并根据确认的指令内容通过无线公用数据网5向本区域内某台或全部远程无线监控警报终端3发出指挥命令，命令远程无线监控警报终端3和相对应的防护罩远程自动启闭装置及报警器4执行从自动合闸送电--打开防护顶盖--按种类要求鸣放警报(或报警设备测试)--关闭防护顶盖--切断主送电源等一系列命令反控交互式动作，各终端3能将自身的运行情况反馈到首长指挥手机1；远程无线区域集中指挥中心2，可以在插入IC卡密钥后，由面板按键发放各类警报命令，通过无线公用数据网5由远程无线监控警报终端3接收处理，进行相关动作；远程无线监控警报终端3，可以在插入IC卡密钥后，由自身的面板按键直接发放各类警报命令，进行相关动作。各终端3只要执行相关动作，都能将自身的运行情况反馈到该区域首长们的指挥手机1上。

所述的远程无线区域集中指挥中心2和远程无线监控警报终端3中分别装有高档单片微机主控制电路板6、远程无线收发监控装置7、IC卡权限管理装置8、大容量存储器与黑匣子9、时钟系统10、大屏幕LCD液晶显示11、键盘输入装置12、开关电源与后备不间断电源13、自诊断装置14，用于接收、判断、显示、执行、发送命令信息；远程无线监控警报终端3中还装有输出驱动控制电路15、保护装置16等，可对升降盖电机、电动和电声报警装置进行控制。

所述的防护罩远程自动开启装置4由执行电机、减速箱、不锈钢丝杠、不锈钢丝杠套、上和下限位传感器、不锈钢支撑滑杆和滑套、不锈钢固定半球和可升降半球、轴承和支架组成，用于防空警报器动作前后启闭防尘罩。

所述的指挥手机1则采用任何型号的通用GSM、CDMA、GPRS市售手机，用于向指挥中心发送格式命令信息并接收各中心、终端工作状态报告。

所述的无线公用数据网5为GSM公众通讯数据网络。

本发明采用IC卡作为密钥，存贮加密算法和其他特征信息，用于对便携式远程无线区域集中指挥中心2、远程无线监控警报终端3的首长指挥手机号码、中心号码、各终端号码、地区号、通讯状态、命令有效时间、开盖时间等进行设定和调整；同时还作为面板按键锁的密钥，用以控制人为误发；用IC卡还可清除机器内设的黑匣子记录。

本发明专门设计了硬件看门狗，确保GSM无线通讯模块和各微处理器不会死机。

本发明当然需要专门的软件程序和汉字字库。

本发明可根据用户需求进行海量设备扩充，适应分期建设的需求和升级。本发明的特点是：

1、先进性：本系统创新的构思、完善的架构、优越的性价比，确保系统的稳定、可靠、实时、防错和全自动。

2、创造性：本系统改变过去人防报警设备指挥操作五花八门、各自为政的管理方式，创新设计了便携式远程无线区域移动指挥中心2，作为集中指挥平台，为人防报警装备的标准化打下坚实的基础；严格的权限体系和指挥流程，方便地实现集中和分级、指挥和管理之间的统一；无限量终端扩展功能保证了未来防空发展的需要。

3、实用性：无须固定指挥中心、无须固定IP地址、无须人员固定地点值班、忽略不计的低运行成本等优异的性价比特征，特别适合人手少的市、县人防办需求，能为国家节约大量开支，实现一机在手、随身携带、轻松工作、全天候全方位实时指挥、全自动执行、一触即发，真正让你无忧无虑。

4、可靠性：本系统采用多种措施确保设备自动巡网、永不死机；多重密钥校验和二次命令确认确保指挥信号的指向，杜绝误触发和误操作；自主设计的硬件与固化的汇编语言程序，不受黑客和病毒攻击；防护罩远程自动开启装置，采用不锈钢制作，不怕雨雪和灰尘侵蚀，确保可靠运行；还同时具有手机、区域集中指挥中心面板操作、设备手动等指挥功能，保证在持久战争状态下的通用性。

5、成熟性：本系统在设计过程中充分利用移动公用数据网资源和大型移动网络防火墙技术，丰富的计算机硬、软件开发设计经验，保证系统运行的可靠性，能适应未来计算机技术的发展。

6、安全性：本系统采用IC卡密钥、硬件看门狗、多重加密算法区分身份、权限、地区、时间等对操作指挥进行有效的判别和动作，并进行全面的安全跟踪，杜绝非法入侵，增设了黑匣子功能，用于对执行命令的号码和时间的记录，以便备查，落实责任。

7、易操作性：本系统所有设备全部自带大屏幕液晶显示器和汉字字库，能将设备的各种工作状态和信息进行汉字显示，能按屏幕显示进行相关设定，并具有终端故障自诊断报告功能，采用手机编辑命令以及利用IC卡密钥直接发放命令，使用户能方便地操作本系统。

8、灵活性：各设备根据情况需要，自行进行中心卡号、终端卡号、指挥卡号、设备地区号和通讯状态的设定，可以进行修改和调整，并可随着移动网络和计算机技术的发展与需求方便地升级。

9、继承性：设计中充分利用原有报警装备，保护原有的投资，巧妙地利用移动网络数据库。

10、稳定性：系统采用GSM无线通讯模式，为随时待机状态，一有命令，立即起动，实时性能好，不像GPRS掉网后必须人工干预联网或等待间隔心跳联网；自备不间断电源，停电照常工作。

(四)附图说明

图1为系统拓扑结构图；

图2为系统各级指挥权限流程图；

图3为便携式远程无线区域集中指挥中心方框图；

图4为无线远程警报终端方框图。

(五)具体实施方式

根据图1和图2，按照指挥长的权限范围，通过指挥手机1编辑指挥命令通过公众数据通信网络5下达到需要发出警报的某级远程无线区域集中指挥中心2，该级远程无线区域集中指挥中心2通过GSM天线接收信号由无线通讯模块进行一次解码后送微处理器，微处理器根据收到的命令与存贮器中预先存贮的相关校对信息和时钟芯片所对应的时间进行对比、校验，确认指挥者身份、时效、命令内容(即二次解码)后，向指挥手机1发出二次确认信息请求，否则被视为垃圾信息立即予以清除，指挥中心2在规定时间内收到确认信息后即通过公众数据通信网络5向辖区内的某台或全部无线远程警报终端3下达指挥命令，无线远程警报终端3天线接收到指挥命令由自身的GSM无线通讯模块进行一次解码，通过终端3的微处理器、时钟芯片、存贮器二次解码后，无线远程警报终端3和相对应的防护罩远程自动启闭装置4按照相应的程序实现从自动合闸送电--打开防护顶盖--按种类拉响警报(或报警设备测试)--关闭防护顶盖--切断主送电源等一系列命令反控交互式动作，同时将设备运行情况通过公众数据通信网络5向指挥手机报送。便携式远程无线区域集中指挥中心2、远程无线监控警报终端3均自带大屏幕液晶显示器和汉字字库，能将设备的各种工作状态和信息进行汉字显示，并具有终端故障自诊断报告、超时命令自删除、指挥命令按要求中止、预约定时报警等功能。

结合图2，各级指挥首长的指挥权限不同，管理区域也不同，国家首长能指挥国内任何一个区域或一台警报器工作，而县级首长只能指挥本县内的一台或全部警报器工作，只可顺向控制不可逆向控制。

结合图3，便携式远程无线区域集中指挥中心2由高档单片微机主控制电路板6、远程无线收发监控装置7、IC卡权限管理装置8、大容量存储器与黑匣子9、时钟系统10、大屏幕LCD液晶显示11、键盘输入装置12、开关电源与后备不间断电源13、自诊断装置14等组成。其各主要部件的特征为：高档单片微机主控制电路板6用于对远程无线区域集中指挥中心2进行自动智能控制，是远程无线区域集中指挥中心2的核心部分，其微处理器为W78E58；远程无线收发监控装置7包括GSM无线通讯模块、SIM卡、天线，用于接收防空监控指挥管理手机1发来的控制命令，同时对无线监控报警终端3发送相对应的报警指挥命令，采用西门子GSM模块由通讯接口与微处理器W78E58相连；IC卡权限管理装置8通过SLE4442逻辑加密IC卡来控制对远程无线区域集中指挥中心2的设定和控制，对持有防空管理IC卡的人员才有权限对无线监控指挥中心进行各种操作及手动报警指挥命令的发送，保证了系统的安全性，IC卡座与微处理器W78E58的输入端相连；键盘输入装置12即控制面板，与微处理器W78E58的输入端相连，用于对远程无线区域集中指挥中心2进行各种操作及相关参数的设置，该项操作必须在插入防空管理IC卡后才能执行；存贮器与黑匣子9连在微处理器为W78E58上，用于存贮无线监控指挥中心运行过程中的相关数据及参数；大屏幕LCD显示11采用LMB018，8279作为显示单片机分别与微处理器W78E58和LMB018相连，用于人机对话，显示运行状态；自诊断装置14对远程无线区域集中指挥中心2的运行故障进行自动诊断；时钟系统10为专用的时钟装置，特别适用于大区域演习的预约报警，保证了远程无线区域集中指挥中心的时间准确性与运行的实时性；开关电源与不间断电源13是对远程无线区域集中指挥中心2进行供电的电路。

结合图4，无线监控报警终端3由高档单片微机主控制电路板6、远程无线收发监控装置7、IC卡权限管理装置8、大容量存储器9、时钟系统10、大屏幕LCD液晶显示11、键盘输入装置12、开关电源与后备不暂断电源13、自诊断装置14、输出驱动控制电路15、保护装置16等组成。其各主要部件的特征是：高档单片微机主控制电路板6用于对整个防空无线监控报警终端3进行自动智能控制，是无线监控报警终端3的核心部分，其微处理器为W78E58；远程无线收发监控装置7包括GSM无线通讯模块、SIM卡、天线，用于接收防空监控指挥中心2发来的控制命令，同时对防空管理人员手机1发送无线监控报警终端3相关的状态信息，采用西门子GSM模块由通讯接口与微处理器W78E58相连；IC卡权限管理装置8通过SLE4442逻辑加密IC卡来控制对无线监控报警终端3的设定和控制操作，对持有防空管理IC卡的人员才有权限对无线监控报警终端3进行各种操作及手动报警操作，从而保证了装置的安全性，IC卡座与微处理器W78E58的输入端相连；键盘输入装置12即控制面板，与微处理器W78E58的输入端相连，用于对无线监控报警终端3进行各种操作及相关参数的设置，但该项操作必须在插入防空管理IC卡后方能执行；输出驱动控制电路15包括各类执行继电器、交流接触器、升降电机、电声和电动报警器，是整个无线监控报警终端3的自动执行驱动电路，通过它对防空报警系统中的升降盖、报警器驱动等执行机构进行自动智能控制；存贮器与黑匣子9连在微处理器为W78E58上用于存贮运行过程中的相关数据及参数；大屏幕LCD显示11采用LMB018，8279作为显示单片机分别与微处理器W78E58和LMB018相连，用于人机对话，显示运行状态；自诊断装置14用于对无线监控报警终端3的运行故障进行自动诊断，并将运行情况及时报指挥手机1；时钟系统10为专用的时钟装置，特别适用于大区域演习的预约报警，保证了无线监控报警终端3的时间准确性与运行的实时性；开关电源与不间断电源15对无线监控报警终端3进行供电的电路；保护装置16是对无线监控报警终端3安全性能的保护装置。

Claims (4)

1、一种多级无线远程防空报警集中指挥控制系统由各级首长指挥手机1、便携式远程无线区域集中指挥中心2、远程无线监控警报终端3、防护罩远程自动启闭装置与报警器4组成，其特征在于各级首长指挥手机1根据设定权限通过无线公用数据网与所属辖区内的一台或数台便携式远程无线区域集中指挥中心2相连，进行双向数据交换，便携式远程无线区域集中指挥中心2通过无线公用数据网与本区域内某台或全部远程无线监控警报终端3相连实行单向数据传输，远程无线监控警报终端3与相对应的防护罩远程自动启闭装置及报警器4相连，各终端3通过无线网络与首长指挥手机1相连实行单向数据传输。

2、如权利要求书1所述的多级无线远程防空报警集中指挥控制系统中的远程无线区域集中指挥中心2和远程无线监控警报终端3中分别装所述的远程无线区域集中指挥中心2和远程无线监控警报终端3中分别装有高档单片微机主控制电路板6、远程无线收发监控装置7、IC卡权限管理装置8、大容量存储器与黑匣子9、时钟系统10、大屏幕LCD液晶显示11、键盘输入装置12、开关电源与后备不间断电源13、自诊断装置14。

3、如权利要求书1所述的多级无线远程防空报警集中指挥控制系统中的远程无线监控警报终端3中还装有还装有输出驱动控制电路15、保护装置16。

4、如权利要求书1所述的多级无线远程防空报警集中指挥控制系统中的防护罩远程自动开启装置4中装有执行电机、减速箱、不锈钢丝杠、不锈钢丝杠套、上和下限位传感器、不锈钢支撑滑杆和滑套、不锈钢固定半球和可升降半球、轴承和支架。

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