Contexte
La zone de forêt primaire du nord des montagnes du Grand Khingan en Mongolie intérieure est l'une des principales zones forestières de mon pays, couvrant une superficie totale de 106 000 kilomètres carrés. Elle est vaste, avec un terrain complexe, et les températures hivernales descendent constamment en dessous de -40 degrés Celsius. En raison de son emplacement éloigné, une grande partie de la zone est inhabitée et a longtemps été une zone de silence radio. En cas d'incendie de forêt, une communication efficace entre le front de l'incendie et le centre de commandement est impossible, ce qui a un impact sévère sur l'efficacité des secours et représente une menace importante pour la vie des pompiers de première ligne.
Pour résoudre ce problème, un système de communication d'urgence Mobile Ad Hoc Network a été introduit, construisant un réseau de communication sans fil couvrant toute la zone forestière. Ce projet, qui s'est étendu sur sept ans, a permis de construire 160 stations de base de réseau auto-organisé sans fil, réalisant une couverture sans fil complète sur 106 000 kilomètres carrés, devenant ainsi le premier réseau de communication dédié à grande échelle au monde pour le commandement des secours.
Défis
Environnement extrêmement froid : Températures aussi basses que -40 degrés Celsius, les équipements ordinaires ne peuvent pas fonctionner normalement.
Terrain complexe : Les hautes montagnes et les forêts denses bloquent facilement les signaux, rendant la couverture difficile.
Vastes zones inhabitées : Pas de routes, pas d'électricité, pas de réseau, ce qui entraîne des coûts de construction et de transport élevés.
Difficultés d'alimentation électrique : Pas d'alimentation secteur disponible, dépendance à l'énergie solaire, insuffisante en hiver.
Atténuation du signal : Les forêts denses affectent la transmission sans fil, entraînant une communication instable avec les terminaux portables.
Difficultés de transport d'équipement : Les fournitures dépendent du transport humain, animal ou par hélicoptère, ce qui entraîne des délais longs et des coûts élevés.
Maintenance peu pratique : La neige abondante ferme les cols de montagne pendant six mois, rendant les réparations sur site en temps voulu difficiles.
Difficultés de surveillance à distance : Les sites dispersés nécessitent la mise en place d'un système d'exploitation et de maintenance à distance efficace.
Solution
Station de base alimentée par énergie solaire
Console de commandant portable
Station radio Mobile Ad Hoc Network aéroportée
Radio Mobile Ad Hoc Network pour combiné
1. Architecture réseau : Réseau sans fil décentralisé
Ce système adopte une architecture de réseau maillé sans fil, indépendante des stations de base traditionnelles ou de la transmission par fibre optique. Chaque station de base est à la fois un émetteur de signal et un nœud relais, permettant aux données de sauter automatiquement entre les stations de base. Cette approche interconnectée confère au réseau les caractéristiques suivantes :
Auto-organisation : Les stations de base découvrent automatiquement les nœuds environnants après la mise sous tension, formant dynamiquement un réseau.
Auto-réparation : Lorsqu'une station de base tombe en panne ou que son signal est interrompu, les données sont automatiquement redirigées par des chemins alternatifs, sans affecter la communication globale.
Transmission multi-sauts : Les signaux peuvent être relayés par plusieurs stations de base, surmontant les limitations du terrain et réalisant une couverture à très longue distance.
Grande couverture : L'ensemble du réseau couvre 106 000 kilomètres carrés, déployant 160 unités de stations de base alimentées par énergie solaire Defensor-BL8, formant un "réseau de communication extensible" couvrant toute la zone forestière.
2. Déploiement d'équipement : Sélection scientifique des sites basée sur les conditions locales
La sélection des sites des stations de base suit les principes de "hauteur, longue portée et priorité aux points clés" :
Priorité aux hauteurs : Les stations de base sont principalement situées sur les sommets des montagnes, les crêtes et autres endroits avec une vue dégagée pour maximiser la zone de couverture d'une seule station. La "Station de collecte de données Changliang Beishan 1200" dans la légende est un nœud clé à haute altitude.
Densification des zones clés : Densifier de manière appropriée les stations de base dans les zones à haut risque d'incendie, les routes de patrouille et les zones sujettes aux incendies pour assurer une communication sans interruption.
Déploiement de stations dans les zones inhabitées : Les centaines de kilomètres de zones inhabitées au nord, autrefois un point aveugle de communication, ont vu leur couverture de signal étendue grâce au déploiement de stations de base autonomes alimentées par énergie solaire et maintenues à distance.
Support d'exploitation et de maintenance : Surveillance à distance + inspections régulières
Pour assurer un fonctionnement stable du réseau à long terme, un système complet de support d'exploitation et de maintenance a été mis en place :
Plateforme de surveillance à distance : Un système de gestion de réseau est installé dans le centre de commandement pour surveiller en temps réel l'état de fonctionnement, la force du signal et l'alimentation de chaque station de base, émettant automatiquement des alarmes en cas de détection de problèmes.
Mécanisme de réponse échelonné : Les défauts généraux sont traités à distance ; les défauts matériels sont remplacés sur site par du personnel professionnel transportant des pièces de rechange, assurant une récupération rapide.
Inspections et maintenance régulières : Le personnel technique est organisé annuellement pour effectuer des inspections dans les montagnes, vérifiant le fonctionnement des équipements, nettoyant les panneaux solaires, renforçant les antennes, etc., pour s'assurer que l'équipement est en bon état.
Avantages
Premièrement, il assure un commandement et une dispersion efficaces des opérations de lutte contre les incendies. Depuis sa création, le système a été utilisé pour commander et disperser des centaines de missions de lutte contre les incendies. Pendant un incendie, les pompiers de première ligne peuvent utiliser des terminaux portables pour rapporter des informations en temps réel telles que l'emplacement de l'incendie, sa propagation et la position du personnel. Le centre de commandement peut alors allouer scientifiquement les équipes et les ressources, améliorant considérablement l'efficacité de la lutte contre les incendies.
Deuxièmement, il améliore l'efficacité des patrouilles quotidiennes. Pendant les patrouilles de routine, le personnel de patrouille peut maintenir un contact constant avec le quartier général grâce au système, rapportant la progression de la patrouille et signalant rapidement toute anomalie. Cela a changé la situation précédente de "perte de contact une fois entré dans les montagnes", améliorant considérablement la sécurité et l'efficacité du travail de patrouille.
Troisièmement, il comble les lacunes de communication. La zone forestière du nord, s'étendant sur des centaines de kilomètres et auparavant inhabitée, était une zone de silence radio. Ce système a complètement changé cette situation, fournissant un support de communication fiable pour la gestion forestière et les secours d'urgence, et a été très apprécié par les commandants de première ligne.
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