應(yīng)急通信指揮車通信系統(tǒng)構(gòu)建分析

錢曉偉

摘 要：應(yīng)急通信指揮車以衛(wèi)星通信系統(tǒng)、微波通信系統(tǒng)及光纜等常規(guī)通信系統(tǒng)組成通信平臺(tái)。本研究對通信傳輸系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)及控制系統(tǒng)、現(xiàn)場視頻系統(tǒng)、單兵移動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)、應(yīng)急通信現(xiàn)場無線指揮調(diào)度系統(tǒng)等系統(tǒng)構(gòu)建和設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析探討。

關(guān)鍵詞：應(yīng)急通信；指揮車；通信系統(tǒng)

1 引言

應(yīng)急通信指揮車系統(tǒng)，可以在較短的時(shí)間內(nèi)將應(yīng)急通信設(shè)備投入突發(fā)事件的發(fā)生地點(diǎn)，進(jìn)而將突發(fā)事件現(xiàn)場情況以語音、圖像等方式匯報(bào)至指揮中心，有效提高政府應(yīng)急部門對突發(fā)事件的能力。作為國家應(yīng)急平臺(tái)體系中重要的支撐子系統(tǒng)——應(yīng)急通信保障指揮系統(tǒng)，其核心是二個(gè)平臺(tái)：應(yīng)急通信平臺(tái)和指揮調(diào)度平臺(tái)。二者猶如人的骨骼系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)，支撐起國家應(yīng)急通信保障系統(tǒng)。近年來，應(yīng)急通信指揮車不僅是一個(gè)現(xiàn)場的指揮中心，還是一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中心、通信中心、監(jiān)控中心、信息發(fā)布中心、各類信息的綜合應(yīng)用點(diǎn)及無線專網(wǎng)信號(hào)臨時(shí)增補(bǔ)覆蓋范圍等。

2 應(yīng)急通信指揮車的通信系統(tǒng)

應(yīng)急通信指揮車以衛(wèi)星通信系統(tǒng)、微波通信系統(tǒng)及光纜等常規(guī)通信系統(tǒng)組成通信平臺(tái)，通過衛(wèi)星鏈路、微波通信及光纖接入等三種方式直接接入Internet和專網(wǎng)，加上多媒體應(yīng)用系統(tǒng)，組成一個(gè)多種手段、反應(yīng)及時(shí)、決策快捷的“數(shù)字化移動(dòng)指揮中心”。

2.1 通信傳輸系統(tǒng)

⑴衛(wèi)星通信傳輸系統(tǒng)：車載應(yīng)急衛(wèi)星通信站可以通過衛(wèi)星鏈路與地面站進(jìn)行音、視頻通信；具備與地面站數(shù)據(jù)傳輸功能，可以通過衛(wèi)星鏈路從地面站接入Internet和專網(wǎng)。

⑵微波通信傳輸系統(tǒng)：通過微波通信傳輸系統(tǒng)，就近接入電信運(yùn)營企業(yè)基站傳輸，通過光纜專線將現(xiàn)場信號(hào)傳送至市應(yīng)急指揮中心。

⑶光纖接入系統(tǒng)：通過緊急布防應(yīng)急光纜，鋪設(shè)應(yīng)急通信指揮車到附近的電信運(yùn)營企業(yè)光纜接入點(diǎn)，通過光纜專線將現(xiàn)場信號(hào)傳送至市應(yīng)急指揮中心。

車內(nèi)所有設(shè)備可以安裝在定制機(jī)柜中，可以通過無線傳輸設(shè)備將單兵背負(fù)的攝像機(jī)拍攝的視頻，通過專用通信線路（含衛(wèi)星、微波、光纜等方式）傳輸至市應(yīng)急指揮中心。主要傳輸內(nèi)容有：圖像傳輸：應(yīng)急衛(wèi)星通信車與市應(yīng)急指揮中心進(jìn)行對等的圖像傳輸時(shí)，音、視頻信號(hào)經(jīng)過圖像編解碼器壓縮，傳輸?shù)铰酚善?，形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)流，通過衛(wèi)星等多種方式傳輸?shù)绞袘?yīng)急指揮中心。其傳輸速率可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行組合（2～4 Mbit/s）；數(shù)據(jù)傳輸：應(yīng)急衛(wèi)星通信車具有2路數(shù)據(jù)接口與市應(yīng)急指揮中心連接進(jìn)行雙向傳輸。復(fù)用器的以太網(wǎng)接口是與外部以太網(wǎng)接口連接并交換數(shù)據(jù)，執(zhí)行橋接算法，通過HDLC口與收發(fā)數(shù)據(jù)緩存交換數(shù)據(jù)，通過復(fù)用處理模塊等處理后進(jìn)行傳輸。兩個(gè)復(fù)用器的以太網(wǎng)相當(dāng)于網(wǎng)橋，把應(yīng)急通信車的局域網(wǎng)連接到應(yīng)急專網(wǎng)；語音傳輸：在應(yīng)急衛(wèi)星通信車的復(fù)用器FXS端口直接接3部電話，而在應(yīng)急指揮中心復(fù)用器FXO接口通過3路用戶線連接到指揮中心程控交換機(jī)中，實(shí)現(xiàn)與應(yīng)急指揮中心電話專網(wǎng)或市話公網(wǎng)的交互。3部通信電話中的一部做為傳真機(jī)使用，另外兩部可以任意撥打公網(wǎng)電話。指揮中心電話中的任一部電話可以撥打車上的電話，實(shí)現(xiàn)互通。

2.2 計(jì)算機(jī)及控制系統(tǒng)

通過2套專業(yè)車載工控機(jī)、車載專用工業(yè)級(jí)服務(wù)器與24 端口網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)（具備POE功能），采用TCP/IP方式接入指揮指揮中心網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場計(jì)算機(jī)組網(wǎng)及資源共享，并可與指揮中心交換信息。采用宏控可編程中央控制系統(tǒng)，用無線LCD觸摸屏及專門的操作軟件可實(shí)現(xiàn)對全車設(shè)備的集中控制，并擁有設(shè)備狀態(tài)顯示及一鍵復(fù)位功能，減少車載設(shè)備控制部分。此外，還需設(shè)置有線控制，可確保所有設(shè)備正常操作使用。

2.3 現(xiàn)場視頻系統(tǒng)

通過高解晰、低照度攝像機(jī)20倍自動(dòng)變焦鏡頭及全天候防護(hù)罩（溫控感應(yīng)帶雨刷器），配備最新型氣動(dòng)升降系統(tǒng)及特制的攝像云臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)全天候、全方位的現(xiàn)場監(jiān)控功能。升降桿可以方便快捷地將頂部的燈、攝像機(jī)云臺(tái)等設(shè)備舉升至所需要的高度（大于6m，抗風(fēng)能力160km/h）可以停留在任意高度。在不使用升降桿時(shí)，電動(dòng)頂艙門關(guān)閉，整個(gè)升降桿和設(shè)備處于密封狀態(tài)，保護(hù)升降桿頂?shù)脑O(shè)備。

配備車內(nèi)攝像系統(tǒng)1套，同時(shí)配備2路有線DV攝像。連接車內(nèi)視頻接收設(shè)備的線纜（對）采用防水標(biāo)準(zhǔn)BNC，長度為100m。線纜采用電動(dòng)線纜盤收放。車輛通過配備車載型嵌入式數(shù)字硬盤錄像機(jī)可對現(xiàn)場進(jìn)行錄像，1TB的硬盤可連續(xù)錄制30天的錄像資料，并可按需回放顯示。該設(shè)備還可通過USB接口及數(shù)據(jù)端口與車載電腦或其他設(shè)備相連接，便于錄像資料的導(dǎo)入和導(dǎo)出。利用8×8音、視頻矩陣及畫面管理設(shè)備（包括畫面切換和分割功能），實(shí)現(xiàn)圖像的多種形式編輯，便于選擇性地傳回指揮中心。車載工控機(jī)的光盤刻錄功能可記錄下事發(fā)現(xiàn)場的情況。

2.4 單兵移動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)

專用單兵移動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)就是基于COFDM通信方式為基礎(chǔ)，再結(jié)合先進(jìn)的圖像壓縮、數(shù)字糾錯(cuò)和加解密、數(shù)控等先進(jìn)的現(xiàn)代通信技術(shù)組成的無線多媒體傳輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)由兩部分組成：單兵發(fā)射單元和單兵接收系統(tǒng)。

單兵便攜發(fā)射機(jī)集成圖像壓縮編碼、OFDM調(diào)制、功率放大等單元模塊，實(shí)現(xiàn)將AV 標(biāo)準(zhǔn)視頻流信號(hào)調(diào)制到無線信號(hào)并發(fā)送出去的功能；而單兵接收機(jī)則反向?qū)⒔邮盏臒o線信號(hào)還原為清晰的視頻信號(hào)，以供直接輸出和監(jiān)視器顯示。

2.5 無線集群專網(wǎng)信號(hào)臨時(shí)增補(bǔ)覆蓋

集群設(shè)備按一個(gè)機(jī)柜2路載波考慮，以便滿足容量的需求。另外還需配備分合路器和雙工器以滿足天饋系統(tǒng)的需求。車載移動(dòng)基站主要由以下幾部分組成：⑴車載移動(dòng)基站：要求體積小、重量輕、功耗低，可方便地安裝在通信指揮車內(nèi)使用，通過車載衛(wèi)星鏈路設(shè)施提供的E1傳輸通道，與TETRA系統(tǒng)交換中心連接。這樣，不僅可以提供現(xiàn)場緊急部署TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)無線覆蓋，而且還能提供緊急現(xiàn)場與整個(gè)TETRA網(wǎng)絡(luò)的跨站無線調(diào)度通信服務(wù)。⑵車載移動(dòng)基站鏈路設(shè)備：主要包括車載衛(wèi)星天線、衛(wèi)星天線驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)、衛(wèi)星通道E1接口接入設(shè)備等。⑶車載移動(dòng)基站電源設(shè)備：主要包括UPS后備電源、柴油發(fā)電機(jī)及配電穩(wěn)壓設(shè)備等。⑷傳輸鏈路：由于TETRA車載移動(dòng)基站的機(jī)動(dòng)靈活性和位置不確定性，一般很難采用固定無線或光纜有線方式作為傳輸鏈路，考慮到其使用頻度較少（通常是遇有重大活動(dòng)或執(zhí)行重要任務(wù)時(shí)才會(huì)使用），因此采用租用衛(wèi)星鏈路方式實(shí)現(xiàn)基站聯(lián)網(wǎng)的鏈路傳輸，同時(shí)保留微波及光纜有線方式作為傳輸備份。

2.6 應(yīng)急通信現(xiàn)場無線指揮調(diào)度系統(tǒng)

發(fā)生突發(fā)事件時(shí)，為了讓事件現(xiàn)場各種無線通信手段可以靈活組網(wǎng)，可以使用美國RAYTHEON公司的應(yīng)急無線高度指揮系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以互連12個(gè)電臺(tái)或電話，并將其最多可分成7個(gè)組或網(wǎng)絡(luò)。該系統(tǒng)可以匹配傳統(tǒng)的模擬電臺(tái)、集群通信、P25電臺(tái)、衛(wèi)星電話、手機(jī)、數(shù)字集群和PSTN（公共電話網(wǎng)）等多種通信方式，利用VoIP技術(shù)進(jìn)行廣域通信。為了滿足實(shí)際業(yè)務(wù)需要，它還具有連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)記錄文檔、預(yù)設(shè)啟動(dòng)程序、交叉互通能力、優(yōu)先級(jí)中斷、指揮控制權(quán)、監(jiān)聽（視）等功能。

[參考文獻(xiàn)]

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