基于北斗三号短报文的水利作业人员定位通信方案

一、方案背景

水利作业场景具有显著的特殊性，作业人员常需深入偏远库区、野外河道、山地水渠等人迹罕至区域。

此类环境普遍存在公网信号覆盖薄弱、通信链路不稳定甚至完全无信号的问题，给作业安全管理带来严峻挑战。

一旦发生突发险情（如地质灾害、设备故障、人员失联等），传统依赖公网的通信方式完全失效，不仅难以第一时间传递求救信息，也导致指挥中心无法精准掌握现场状况，严重威胁作业人员生命安全。

二、核心目标

为破解这一痛点，本方案以“北斗卫星导航系统+天通一号卫星通信系统”为核心技术支撑，构建“定位-通信-指挥”一体化保障体系，实现三大核心目标：

01在无公网覆盖区域精准追踪作业人员实时位置，确保管理端动态掌握作业轨迹。

02搭建稳定可靠的应急通信通道，保障日常调度与紧急情况下的信息互通。

03推动水利野外作业安全管理从“被动应对”向“主动预警、快速响应”转型，全方位筑牢作业人员生命安全防线。

三、解决思路

针对水利野外作业“无信号、安全风险高、调度难”的核心痛点，本方案采用“天基替代公网、终端适配场景、平台集中管控”的解决思路：

1、以北斗+天通卫星系统替代地面公网，彻底解决无信号区域的定位与通信问题，实现全域覆盖、全程在线。

1. 按作业场景（单点作业、团队协作、长时间巡检）配置差异化终端设备，兼顾实用性与便捷性，确保设备能用、好用、耐用。

3、通过指挥中心管理平台实现集中管控，将分散的作业人员、终端设备、定位数据、通信信息整合起来，形成“看得见、呼得通、调得动”的管理闭环，从技术层面将安全风险降到最低。

四、系统架构

本系统采用“天基卫星+地面终端+指挥中心”三级架构，实现端到端的定位通信服务。架构层级清晰、协同高效，具体如下：

1、卫星网络层

北斗卫星导航系统：提供全球定位与区域短报文通信服务，尤其适用于我国及周边地区，具备自主可控、全天候服务优势。

天通一号卫星移动通信系统：覆盖我国领土及领海，提供语音、短信及低速数据业务，弥补公网盲区通信空白。

两大卫星系统协同工作，形成“定位+文字通信+语音通信”的全维度天基保障网络，彻底摆脱对地面公网基站的依赖。

2、地面终端层

北斗盒子+手机配套方案：北斗盒子体积小巧、重量轻，适合长时间野外作业携带，通过蓝牙连接作业人员手机，可显示定位信息、编辑发送短报文，降低专用终端的使用门槛，适合对设备操作便捷性有要求的场景。

北斗三号短报文三防手持机（PD20）：核心定位与短报文终端，支持北斗三号单模定位与短报文双向通信，可实时上传位置信息，可收发文字、语音、图片消息，紧急情况下一键发送求救信号（含位置信息）。

北斗+天通双模手持机：集成北斗定位/短报文与天通语音/短信功能，是“定位-多媒体通信”一体化核心终端。

作业人员可通过该设备实现高精度定位、文字交互与语音通话无缝切换，既满足日常作业中的位置上报与调度需求，也能在突发险情时快速与指挥中心建立语音沟通，详细反馈现场状况。

北斗三号多模对讲机（TD70-DBD）：针对团队协同作业场景设计，支持北斗定位数据共享与短距离对讲，同时可通过北斗短报文与指挥中心远程通信。

团队成员之间可实现近距离语音互通，作业轨迹实时同步至指挥中心，便于团队协作与统一调度。

所有终端设备均支持与指挥中心系统绑定，设备ID与作业人员信息一一对应，便于管理端精准识别人员身份与位置。

3、地面指挥层

地面指挥层是系统的“大脑”，由用户单位局端（指挥中心、监测中心）与北斗地面总站和北斗机房组成，承担数据处理、实时监控、调度指挥等功能。

北斗地面总站+北斗机房：负责卫星信号接收、数据解码与传输，配备北斗卫星接收天线、信号解码器、服务器等设备，可实时接收各终端上传的定位数据与短报文信息，经解码处理后同步至指挥中心管理平台，确保数据传输的实时性与准确性。

指挥中心管理平台：基于GIS地图展示人员实时位置、通信调度，支持一键呼叫、消息群发、电子围栏告警等功能。

管理平台还支持数据存储与追溯功能，可记录作业人员的历史轨迹、通信记录，为作业管理、事件追溯提供数据支撑。

五、应用成效

1、安全保障能力提升

通过实时定位与应急通信，实现对作业人员的动态监管与风险预警，突发险情时响应时间大幅缩短，从根本上保障作业人员生命安全。

2、作业调度效率优化

指挥中心可实时掌握人员分布与作业进度，通过终端直接下发调度指令，无需依赖第三方通信渠道，减少信息传递环节，提升调度效率。

3、管理模式升级

从传统的“人工报备、被动搜救”转变为“实时监控、主动预警、快速响应”的智能化管理模式，降低安全管理成本，提升水利作业的规范化与精细化水平。

六、适用场景

本方案适用于水利行业各类野外作业场景，包括但不限于：

1、水库、水电站日常巡检与维护作业

2、野外河道、水渠清淤、维修与勘探作业

3、山区、偏远地区水利工程施工与监理作业

4、汛期防汛巡查、险情排查与应急处置作业

5、水文监测站点野外数据采集与设备维护作业

本方案通过整合北斗短报文与天通卫星通信技术，构建了一套适用于水利野外作业的定位通信保障体系，有效解决了无人区、弱信号区的通信与定位难题，显著提升了作业人员的安全管理水平与应急响应能力，是推进水利行业安全生产与现代化管理的重要技术支撑。