2026年供水應(yīng)急通信保障預(yù)案1總則1.1編制目的在極端天氣、地震、洪澇、網(wǎng)絡(luò)攻擊、重大污染、戰(zhàn)爭等突發(fā)事件導(dǎo)致常規(guī)通信系統(tǒng)癱瘓或性能驟降時，確保供水生產(chǎn)、調(diào)度、搶修、水質(zhì)監(jiān)測、客戶服務(wù)、政府協(xié)同等關(guān)鍵業(yè)務(wù)的信息流不中斷，最大限度降低停水時長與次生災(zāi)害。1.2適用范圍本預(yù)案覆蓋××市全域供水系統(tǒng)，包括水源取水口、水廠、加壓泵站、主干管網(wǎng)、二次供水設(shè)施、水質(zhì)在線監(jiān)測點、客服中心、應(yīng)急搶修隊伍及與外部政府、電力、交通、衛(wèi)健、應(yīng)急、氣象、消防等單位的聯(lián)動接口。1.3工作原則（1）先核心后邊緣：優(yōu)先恢復(fù)調(diào)度中心、水廠控制室、水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)鏈。（2）先語音后數(shù)據(jù)：語音指揮鏈必須在30分鐘內(nèi)恢復(fù)，SCADA、視頻監(jiān)控、物聯(lián)網(wǎng)傳感數(shù)據(jù)在2小時內(nèi)達到降級運行。（3）先公網(wǎng)后備網(wǎng)：公網(wǎng)可用時盡量利用，公網(wǎng)不可用時立即切換至衛(wèi)星、專網(wǎng)、自組網(wǎng)。（4）最小權(quán)限、最小數(shù)據(jù)：應(yīng)急期間只開通業(yè)務(wù)必需通道，防止次生信息安全事件。（5）統(tǒng)一指揮、分級負責(zé)：市水務(wù)集團應(yīng)急通信領(lǐng)導(dǎo)小組統(tǒng)一決策，水廠、管網(wǎng)、客服、水質(zhì)、搶修、物資、后勤六大功能組分級執(zhí)行。2風(fēng)險情景與通信失效模式2.1極端天氣臺風(fēng)登陸導(dǎo)致全市停電，運營商基站后備電池耗盡，光纖中斷，公網(wǎng)癱瘓。2.2地震震中位于城區(qū)下方，調(diào)度大樓裂縫，核心機房UPS損毀，光纜埋地段多處斷裂，衛(wèi)星天線位移。2.3網(wǎng)絡(luò)攻擊勒索軟件同時加密SCADA服務(wù)器與運營商DNS，導(dǎo)致水廠PLC無法解析IP，遠程控制失效。2.4重大污染原水氨氮驟升，需緊急切換水源，但取水口攝像頭被霧遮擋，4G回傳丟包率>30%，無法確認閘門開度。2.5戰(zhàn)爭或人為破壞無人機投擲干擾機，2小時內(nèi)1.5GHz以下頻段全阻塞，公網(wǎng)與窄帶專網(wǎng)同時失效。3組織體系3.1領(lǐng)導(dǎo)小組組長：市水務(wù)集團董事長副組長：總經(jīng)理、總工程師、信息安全總監(jiān)成員：生產(chǎn)、管網(wǎng)、客服、水質(zhì)、物資、行政、黨群、法務(wù)、財務(wù)負責(zé)人職責(zé)：啟動預(yù)案、資源調(diào)配、對外信息發(fā)布、向上級政府請求支援。3.2前方指揮部設(shè)在離調(diào)度中心10km的備用大樓，具備獨立市電、柴油發(fā)電、衛(wèi)星、短波、LTE-U、Mesh自組網(wǎng)。3.3通信保障分隊（1）衛(wèi)星小隊：2輛動中通衛(wèi)星車＋1套便攜“靜中通”＋10部衛(wèi)星電話。（2）短波小隊：3套125W短波電臺＋10套20W背負臺，頻率3.8MHz/7.1MHz/10.1MHz。（3）Mesh自組網(wǎng)小隊：6架系留無人機＋30臺手持Mesh單兵＋5套車載Mesh，覆蓋半徑5km。（4）公網(wǎng)搶修小隊：與移動、電信、聯(lián)通、鐵塔公司簽訂《供水優(yōu)先級保障協(xié)議》，擁有48小時內(nèi)搶通基站30座的授權(quán)。（5）網(wǎng)絡(luò)安全小隊：負責(zé)應(yīng)急期間臨時防火墻、VPN、零信任接入、惡意流量清洗。3.4專家組由通信、給排水、電力、地質(zhì)、氣象、網(wǎng)絡(luò)安全七名外部專家組成，提供決策支持。4預(yù)警與信息報告4.1監(jiān)測手段（1）公網(wǎng)質(zhì)量：通過SNMP采集運營商基站RRU、核心網(wǎng)丟包、時延。（2）專網(wǎng)質(zhì)量：利用BFD檢測MPLSVPN鏈路，3秒內(nèi)切換。（3）衛(wèi)星鏈路：采用信標(biāo)接收機監(jiān)測Eb/No，低于5dB自動報警。（4）SCADA心跳：PLC每10秒發(fā)送一次Modbus/TCP心跳，超時30秒即觸發(fā)故障工單。4.2預(yù)警分級藍色：公網(wǎng)或?qū)＞W(wǎng)任一鏈路丟包>5%且持續(xù)10分鐘。黃色：兩條及以上鏈路同時丟包>10%或衛(wèi)星Eb/No<8dB。橙色：全部公網(wǎng)不可用，或調(diào)度中心與3個水廠OT網(wǎng)絡(luò)中斷。紅色：所有地面通信失效，需啟用衛(wèi)星＋短波＋Mesh。4.3信息報告路徑現(xiàn)場值班員→水廠值班長→集團調(diào)度中心→領(lǐng)導(dǎo)小組→市應(yīng)急管理局→省住建廳，逐級時限：5分鐘、10分鐘、15分鐘、30分鐘。5通信資源清單5.1衛(wèi)星帶寬亞太6D兩顆星，合計共享20Mbps，按1:10contention，應(yīng)急時可獨享2Mbps，支持32路高清視頻或200路語音。5.2短波頻率市無線電管理局已備案3組頻率，帶寬3kHz，采用PACTOR-4調(diào)制，實測凈速率5.2kbps，可傳調(diào)度指令、水質(zhì)超標(biāo)快報。5.3光纖備份沿地鐵隧道、電力管廊、燃氣管廊各敷設(shè)1條96芯非金屬耐火光纜，與主用光纜物理隔離，互為環(huán)網(wǎng)。5.4無線專網(wǎng)1.8GHzTD-LTE政企專網(wǎng)，已在30座水廠、120處泵站、480km主干管網(wǎng)閥門井安裝CPE，平均時延25ms。5.5應(yīng)急電源調(diào)度中心：2NUPS60min＋柴油發(fā)電機8h。衛(wèi)星車：自帶鋰電池4h＋2kW便攜油機10h。Mesh無人機：系留纜供電24h不間斷。6應(yīng)急響應(yīng)程序6.1藍色預(yù)警響應(yīng)（1）值班工程師通過網(wǎng)管切換至備用鏈路，記錄日志。（2）客服中心在IVR語音中增加“短暫延遲”提示。（3）水質(zhì)監(jiān)測點采樣頻次由2h加密到1h，數(shù)據(jù)通過短信補傳。6.2黃色預(yù)警響應(yīng)（1）啟動通信保障分隊待命，衛(wèi)星車發(fā)動機預(yù)熱。（2）調(diào)度中心啟用“輕量化SCADA”模式：只保留流量、壓力、濁度三參數(shù)，刷新周期由5s延長到30s，帶寬占用下降70%。（3）短信平臺切換至省電信網(wǎng)關(guān)，簽名改為“××水務(wù)應(yīng)急”。6.3橙色預(yù)警響應(yīng)（1）領(lǐng)導(dǎo)小組進駐前方指揮部，衛(wèi)星車5分鐘內(nèi)開通2Mbps，建立高清視頻會議。（2）短波小隊架設(shè)倒V天線，3.8MHz頻率每15分鐘發(fā)送一次“水情壓縮包”，包含各廠出水壓力、余氯。（3）Mesh無人機在調(diào)度中心上空100m懸停，覆蓋半徑2km，為搶修平板提供50Mbps無線通道，實時回傳閥門井視頻。（4）關(guān)閉所有互聯(lián)網(wǎng)出口，僅保留1條100Mbps專線供政府視頻會商。6.4紅色預(yù)警響應(yīng)（1）全部地面網(wǎng)絡(luò)宣告失效，進入“最低通信”模式：語音靠衛(wèi)星與短波，數(shù)據(jù)靠PACTOR郵件與Mesh。（2）生產(chǎn)指令采用“語音＋傳真”雙確認：調(diào)度員通過衛(wèi)星電話口頭下達開停機指令，同時通過PACTOR-4發(fā)送加蓋電子章的PDF，水廠打印后回傳。（3）水質(zhì)超標(biāo)信息通過短波廣播，格式：城市代碼＋水廠編號＋超標(biāo)項目＋倍數(shù)＋時間，共32字節(jié)，可在弱信號下重復(fù)3次。（4）客服中心啟用“離線工單”：座席用筆記本記錄停水范圍，通過Mesh無人機每日兩次批量回傳，統(tǒng)一短信告知用戶。7現(xiàn)場作業(yè)規(guī)范7.1衛(wèi)星車展開（1）選址：距災(zāi)害點300m外、仰角>15°、周圍50m無遮擋、地面承載>5t。（2）對星：使用信標(biāo)接收機，3分鐘內(nèi)完成亞太6D鎖定，Eb/No≥12dB。（3）入網(wǎng)：通過衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器內(nèi)置GPS獲取坐標(biāo)，自動上報網(wǎng)管，獲取IP段。（4）業(yè)務(wù)開通：高清視頻采用H.265編碼，碼流2Mbps；語音采用G.729，每路8kbps；共支持200路并發(fā)。7.2短波電臺操作（1）頻率選擇：白天用10.1MHz，夜間用3.8MHz，避開廣播干擾。（2）天線架設(shè)：采用“雙極倒V”＋1:9巴倫，頂點高度12m，臂長20m，實測駐波比<1.8。（3）報文格式：使用XML壓縮成zip，再通過PACTOR-4發(fā)送，失敗自動重傳3次，成功率>98%。7.3Mesh無人機（1）起飛前檢查：電池電壓>25.2V，系留纜耐壓600V，風(fēng)速<8m/s。（2）升空高度：默認80m，可根據(jù)障礙物調(diào)整，最大120m。（3）信道規(guī)劃：使用5.8GHz非授權(quán)頻段，信道149，帶寬20MHz，發(fā)射功率27dBm。（4）安全策略：開啟WPA3-SAE加密，隱藏SSID，MAC白名單只錄入搶修平板與車載終端。7.4閥門井通信（1）設(shè)備：防爆IP68等級CPE，內(nèi)置電池12Ah，可續(xù)航8h。（2）安裝：利用原有DN100排氣閥井，天線伸出井蓋5cm，不影響交通。（3）數(shù)據(jù)：每30秒采集一次壓力、流量、閥門開度，通過Mesh回傳。8數(shù)據(jù)壓縮與加密8.1壓縮算法SCADA數(shù)據(jù)采用自定義二進制格式，單點由46字節(jié)壓縮到18字節(jié)，壓縮比61%。視頻采用ROI編碼，只對閥門井區(qū)域做高清，其余部分CIF，節(jié)省50%碼流。8.2加密算法衛(wèi)星與Mesh鏈路采用AES-256-GCM，密鑰通過量子隨機數(shù)芯片每日更新一次。短波鏈路因帶寬受限，采用ChaCha20-Poly1305，密鑰128bit，每日通過衛(wèi)星電話協(xié)商。9網(wǎng)絡(luò)安全防護9.1應(yīng)急防火墻啟用“白名單＋零信任”模式，默認拒絕一切流量，只允許調(diào)度中心5個IP、端口502（Modbus/TCP）、端口443（HTTPS）。9.2臨時VPN衛(wèi)星鏈路建立IPsecVPN，使用IKEv2，證書有效期72h，過期自動吊銷。9.3日志審計所有鏈路日志通過Syslog-ng匯聚到前方指揮部，保存周期90天，哈希校驗防止篡改。10培訓(xùn)與演練10.1培訓(xùn)（1）衛(wèi)星車操作：每年2次，參訓(xùn)人員包括司機、通信工程師、水廠運行班長，培訓(xùn)內(nèi)容：對星、入網(wǎng)、故障排查。（2）短波通聯(lián)：每季度1次，模擬全黑環(huán)境，使用電池供電，完成3分鐘快速建鏈。（3）網(wǎng)絡(luò)安全：每半年邀請公安網(wǎng)安支隊開展攻防演練，模擬勒索軟件入侵SCADA。10.2綜合演練（1）桌面推演：每年汛前組織1次，情景為“臺風(fēng)＋停電＋公網(wǎng)癱瘓”，持續(xù)4小時。（2）實戰(zhàn)演練：每兩年1次，封閉2km道路，真實切斷光纖，衛(wèi)星、短波、Mesh全開，持續(xù)24小時，檢驗最低通信模式下的供水調(diào)度能力。11后期評估與改進11.1評估指標(biāo)（1）語音恢復(fù)時間：從公網(wǎng)中斷到衛(wèi)星電話接通≤30分鐘。（2）SCADA降級運行時間：從主鏈路中斷到備用鏈路承載≤2小時。（3）數(shù)據(jù)丟包率：應(yīng)急鏈路≤1%。（4）指令確認閉環(huán)：從調(diào)度下發(fā)到水廠回執(zhí)≤5分鐘。11.2改進機制（1）演練結(jié)束后7日內(nèi)召開復(fù)盤會，形成《通信保障問題清單》。（2）對清單逐項整改，重大隱患30日內(nèi)完成，一般隱患90日內(nèi)完成。（3）建立“通信保障案例庫”，把每一次真實事件與演練數(shù)據(jù)入庫，供機器學(xué)習(xí)算法預(yù)測最優(yōu)鏈路切