一种地铁应急抢险的通信系统及通信方法技术方案

本发明专利技术公开了一种地铁应急抢险的通信系统及通信方法，其中通信系统包括：PC设备、通信服务器、内部网关以及各个移动终端；PC设备与通信服务器网络连接通信；通信服务器与内部网关网络连接通信；内部网关与各个移动终端无线通信。通信方法，步骤包括：检测事故现场的4G网络信号强度，若移动终端的4G单元能够获取到4G网络信号，则直接利用4G网络进行视频数据传输，若移动终端的4G单元不能获取4G网络信号，则利用无线网桥与4G网络相结合进行视频数据传输。该通信系统及通信方法利用无线网桥的多级桥接的方式传输4G信号，能够在事故现场没有4G信号覆盖的情况下进行视频信号的高效传输，便于调度中心的远程视频监控和指导事故救援。

【技术实现步骤摘要】
一种地铁应急抢险的通信系统及通信方法
本专利技术涉及一种通信系统及方法，尤其是一种地铁应急抢险的通信系统及方法。
技术介绍
根据地铁应急的流程与要求进行应急设备的需求分析，首先是对于应急效率的保障，要求应急人员能够快速的到达指定事故地点，因为事故类型众多，很多事故地点可到达的人数有限，所以要求应急设备首先要便于携带，要做到小型化，另外，要求设备的质量要有保障，本次使用的所有设备要求具有较高的防碰撞、防尘、防水能力，保证设备在应急途中不会出现损坏及故障。最重要的是设备要具有较高的地铁应急环境适应能力，要适用于所有复杂的地铁环境，信号传输时可利用多级级联等技术，根据地铁中的弯道，遮挡，跨层，远距离等场景需求，架设多台设备，实现灵活方便的跨越，躲避障碍物与大面积的遮挡区域，实现复杂地形下的信号传输与覆盖，完成各场景下的信号传输需要。设备要便于搭建，并能够保证应急人员与调度中心人员的信息稳定并长时间的进行互通。目前，地铁应急时使用无线与有线相结合的方式，在到达事故现场前，网络信号的传输以有线的方式进行，主要原因是为了克服地铁站点内的复杂地形，有线部分一般使用野战光纤，传输距离有限，携带也相对不便，一定程度上会使应急时的网络架设时间过长。事故现场使用的网络传输与覆盖设备使用的是3G信号，带宽很大程度的限制了信息的互通能力，目前还只能实现音频信号的互通，并不能进行视频信号的互通，应急中心与现场的信息交互能力受到很大程度的限制。
技术实现思路
专利技术目的：提供一种地铁应急的视频通信与信号传输的设备和系统，可实现网络信号的传输与覆盖，及视频通信功能。技术方案：本专利技术所述的一种地铁应急抢险的通信系统，包括PC设备、通信服务器、内部网关以及各个移动终端；PC设备与通信服务器网络连接通信；通信服务器与内部网关网络连接通信；内部网关与各个移动终端无线通信。进一步地，还包括无线网桥；内部网关通过无线网桥与各个移动终端无线通信。进一步地，无线网桥包括网桥4G通信模块、WIFI通信模块以及至少一个无线中继通信模块；内部网关连接设置有主4G通信模块；主4G通信模块与网桥4G通信模块通过4G网络通信；无线中继通信模块在网桥4G通信模块与WIFI通信模块之间构成无线中继链路；网桥4G通信模块通过无线中继链路与WIFI通信模块无线通信；移动终端设有WIFI单元；WIFI通信模块再与各个移动终端的WIFI单元无线通信。进一步地，移动终端还设有4G单元，主4G通信模块与各个移动终端的4G单元通过4G网络通信。进一步地，通信服务器包括视频流媒体存储服务器和视频流媒体转发服务器；视频流媒体存储服务器与视频流媒体转发服务器相互通信，由视频流媒体存储服务器实时存储备份视频流媒体转发服务器转发的通信数据；视频流媒体服务器分别与PC设备和内部网关网络连接通信，用于压缩转发通信数据。进一步地，网桥4G通信模块、无线中继通信模块以及WIFI通信模块的硬件结构相同，且均由信号传输中央控制单元、自适应切换单元、两个5.8GHz内置定向天线、WIFI覆盖单元、4G路由器单元以及用于外接4G信号接收天线的外接接口组成；在信号接收端由信号传输中央控制单元通过自适应切换单元分别与4G路由器单元以及一个5.8GHz内置定向天线相连，在信号发送端由信号传输中央控制单元通过自适应切换单元分别与WIFI覆盖单元以及另一个5.8GHz内置定向天线相连；在信号接收端自适应切换单元用于根据信号格式切换接收端选择4G路由器单元或5.8GHz内置定向天线进行信号接收，在信号发送端自适应切换单元用于根据信号格式切换接收端选择WIFI覆盖单元或5.8GHz内置定向天线进行信号发送。进一步地，自适应切换单元用于控制无线网桥中各个硬件结构配置成为网桥4G通信模块、无线中继通信模块以及WIFI通信模块；无线网桥中的网桥4G通信模块、无线中继通信模块以及WIFI通信模块分别对应网桥4G通信模式、无线中继通信模式以及WIFI通信模式这三种工作模式，当设备处在网桥4G通信模式时，硬件结构将配置为4G路由器单元及内置的一个5.8GHZ内置定向天线，4G路由器单元负责接收4G信号，并将4G信号转化为5.8GHZ信号通过定向天线进行发送；当设备处在WIFI通信模式时，硬件结构将配置为WIFI覆盖单元及内置的一个5.8GHZ内置定向天线，内置的5.8GHZ内置定向天线负责接收系统前方链路发送过来的5.8GHZ信号，WIFI覆盖单元负责将5.8GHZ信号通过全向天线进行信号覆盖；当设备处在无线中继通信模式时，硬件结构将配置为两个5.8GHZ内置定向天线，分别用于接收和转发5.8GHZ信号。进一步地，三种工作模式可在设备的设置页面中手动选择，手动选择后该设备的模式不会改变，也可调整为自动选择模式；自动模式下当设备插入4G卡时，则识别自动进入网桥4G通信工作模式；当设备连接全向天线时，则自动识别接入的天线，自动进入WIFI通信模式；当设备在无4G卡和全向天线的接入的时候，设备会进入无线中继通信模式。本专利技术还提供了一种地铁应急抢险的通信系统的通信方法，包括如下步骤：检测事故现场的4G网络信号强度，若移动终端的4G单元能够获取到4G网络信号，则直接利用4G网络进行视频数据传输，若移动终端的4G单元不能获取4G网络信号，则利用无线网桥与4G网络相结合进行视频数据传输；利用4G网络进行视频数据传输的具体传输方法为：一方面，移动终端将采集的视频数据通过4G单元与内部网关的主4G通信模块进行4G网络传输，再由内部网关网络传输至视频流媒体转发服务器，再利用视频流媒体转发服务器对内部网关发送的视频数据进行压缩处理，再转发至PC设备；另一方面，PC设备将视频数据发送至视频流媒体转发服务器进行压缩处理，再转发至内部网关，再由内部网关的主4G通信模块与移动终端的4G单元进行4G网络传输，从而将视频数据传输至移动终端；在利用4G网络进行视频数据传输过程中，视频流媒体存储服务器实时存储备份视频流媒体转发服务器压缩转发的通信数据；利用无线网桥与4G网络相结合进行视频数据传输的具体传输方法为：一方面，移动终端将采集的视频数据通过WIFI单元与WIFI通信模块无线通信传输至无线网桥，再由无线网桥中的WIFI通信模块、无线中继通信模块以及网桥4G通信模块以多级桥接的方式传输至4G信号覆盖区域，再通过网桥4G通信模块利用4G网络传输至内部网关的主4G通信模块，由内部网关将视频数据传输至视频流媒体转发服务器，再利用视频流媒体转发服务器对内部网关发送的视频数据进行压缩处理，再转发至PC设备；另一方面，PC设备将视频数据发送至视频流媒体转发服务器进行压缩处理，再转发至内部网关，由内部网关的主4G通信模块与无线网桥的网桥4G通信模块进行4G网络传输，再通过无线网桥中的WIFI通信模块、无线中继通信模块以及网桥4G通信模块以多级桥接的方式进行传输，由WIFI通信模块与移动终端的WIFI单元无线通信，将视频数据发送至移动终端；在利用无线网桥与4G网络相结合进行视频数据传输过程中，视频流媒体存储服务器实时存储备份视频流媒体转发服务器压缩转发的通信数据。本专利技术与现有技术相比，其有益效果是：利用无线网桥的多级桥接的方式传输4G信号，能够在事故现场没有4G信号覆盖的情本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地铁应急抢险的通信系统，其特征在于：包括PC设备、通信服务器、内部网关以及各个移动终端；PC设备与通信服务器网络连接通信；通信服务器与内部网关网络连接通信；内部网关与各个移动终端无线通信；还包括无线网桥；内部网关通过无线网桥与各个移动终端无线通信；无线网桥包括网桥4G通信模块、WIFI通信模块以及至少一个无线中继通信模块；内部网关连接设置有主4G通信模块；主4G通信模块与网桥4G通信模块通过4G网络通信；无线中继通信模块在网桥4G通信模块与WIFI通信模块之间构成无线中继链路；网桥4G通信模块通过无线中继链路与WIFI通信模块无线通信；移动终端设有WIFI单元；WIFI通信模块再与各个移动终端的WIFI单元无线通信；通信服务器包括视频流媒体存储服务器和视频流媒体转发服务器；视频流媒体存储服务器与视频流媒体转发服务器相互通信，由视频流媒体存储服务器实时存储备份视频流媒体转发服务器转发的通信数据；视频流媒体服务器分别与PC设备和内部网关网络连接通信，用于压缩转发通信数据。

【技术特征摘要】
1.一种地铁应急抢险的通信系统，其特征在于：包括PC设备、通信服务器、内部网关以及各个移动终端；PC设备与通信服务器网络连接通信；通信服务器与内部网关网络连接通信；内部网关与各个移动终端无线通信；还包括无线网桥；内部网关通过无线网桥与各个移动终端无线通信；无线网桥包括网桥4G通信模块、WIFI通信模块以及至少一个无线中继通信模块；内部网关连接设置有主4G通信模块；主4G通信模块与网桥4G通信模块通过4G网络通信；无线中继通信模块在网桥4G通信模块与WIFI通信模块之间构成无线中继链路；网桥4G通信模块通过无线中继链路与WIFI通信模块无线通信；移动终端设有WIFI单元；WIFI通信模块再与各个移动终端的WIFI单元无线通信；通信服务器包括视频流媒体存储服务器和视频流媒体转发服务器；视频流媒体存储服务器与视频流媒体转发服务器相互通信，由视频流媒体存储服务器实时存储备份视频流媒体转发服务器转发的通信数据；视频流媒体服务器分别与PC设备和内部网关网络连接通信，用于压缩转发通信数据。2.根据权利要求1所述的地铁应急抢险的通信系统，其特征在于：移动终端还设有4G单元，主4G通信模块与各个移动终端的4G单元通过4G网络通信。3.根据权利要求2所述的地铁应急抢险的通信系统，其特征在于：网桥4G通信模块、无线中继通信模块以及WIFI通信模块的硬件结构相同，且均由信号传输中央控制单元、自适应切换单元、两个5.8GHz内置定向天线、WIFI覆盖单元、4G路由器单元以及用于外接4G信号接收天线的外接接口组成；在信号接收端由信号传输中央控制单元通过自适应切换单元分别与4G路由器单元以及一个5.8GHz内置定向天线相连，在信号发送端由信号传输中央控制单元通过自适应切换单元分别与WIFI覆盖单元以及另一个5.8GHz内置定向天线相连；在信号接收端自适应切换单元用于根据信号格式切换接收端选择4G路由器单元或5.8GHz内置定向天线进行信号接收，在信号发送端自适应切换单元用于根据信号格式切换接收端选择WIFI覆盖单元或5.8GHz内置定向天线进行信号发送。4.根据权利要求3所述的地铁应急抢险的通信系统，其特征在于：自适应切换单元用于控制无线网桥中各个硬件结构配置成为网桥4G通信模块、无线中继通信模块以及WIFI通信模块；无线网桥中的网桥4G通信模块、无线中继通信模块以及WIFI通信模块分别对应网桥4G通信模式、无线中继通信模式以及WIFI通信模式这三种工作模式，当设备处在网桥4G通信模式时，硬件结构将配置为4G路由器单元及内置的一个5.8GHZ内置定向天线，4G路由器单元负责接收4G信号，并将4G信号转化为5.8GHZ信号通过定向天线进行发送；当设备处在WIFI通信模式时，硬件结构将配置为WIFI覆盖单元及内置的一个5.8GHZ内置定向天线，内置的5....

【专利技术属性】
技术研发人员：田青，袁方周，魏运，郑宣传，
申请(专利权)人：北方工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11