應急通信指揮車通信系統構建分析

錢曉偉

摘 要：應急通信指揮車以衛星通信系統、微波通信系統及光纜等常規通信系統組成通信平臺。本研究對通信傳輸系統、計算機及控制系統、現場視頻系統、單兵移動監控系統、應急通信現場無線指揮調度系統等系統構建和設計進行了分析探討。

關鍵詞：應急通信；指揮車；通信系統

1 引言

應急通信指揮車系統，可以在較短的時間內將應急通信設備投入突發事件的發生地點，進而將突發事件現場情況以語音、圖像等方式匯報至指揮中心，有效提高政府應急部門對突發事件的能力。作為國家應急平臺體系中重要的支撐子系統——應急通信保障指揮系統，其核心是二個平臺：應急通信平臺和指揮調度平臺。二者猶如人的骨骼系統和神經系統，支撐起國家應急通信保障系統。近年來，應急通信指揮車不僅是一個現場的指揮中心，還是一個計算機網絡中心、通信中心、監控中心、信息發布中心、各類信息的綜合應用點及無線專網信號臨時增補覆蓋范圍等。

2 應急通信指揮車的通信系統

應急通信指揮車以衛星通信系統、微波通信系統及光纜等常規通信系統組成通信平臺，通過衛星鏈路、微波通信及光纖接入等三種方式直接接入Internet和專網，加上多媒體應用系統，組成一個多種手段、反應及時、決策快捷的“數字化移動指揮中心”。

2.1 通信傳輸系統

⑴衛星通信傳輸系統：車載應急衛星通信站可以通過衛星鏈路與地面站進行音、視頻通信；具備與地面站數據傳輸功能，可以通過衛星鏈路從地面站接入Internet和專網。

⑵微波通信傳輸系統：通過微波通信傳輸系統，就近接入電信運營企業基站傳輸，通過光纜專線將現場信號傳送至市應急指揮中心。

⑶光纖接入系統：通過緊急布防應急光纜，鋪設應急通信指揮車到附近的電信運營企業光纜接入點，通過光纜專線將現場信號傳送至市應急指揮中心。

車內所有設備可以安裝在定制機柜中，可以通過無線傳輸設備將單兵背負的攝像機拍攝的視頻，通過專用通信線路（含衛星、微波、光纜等方式）傳輸至市應急指揮中心。主要傳輸內容有：圖像傳輸：應急衛星通信車與市應急指揮中心進行對等的圖像傳輸時，音、視頻信號經過圖像編解碼器壓縮，傳輸到路由器，形成統一的數據流，通過衛星等多種方式傳輸到市應急指揮中心。其傳輸速率可以根據實際需要進行組合（2～4 Mbit/s）；數據傳輸：應急衛星通信車具有2路數據接口與市應急指揮中心連接進行雙向傳輸。復用器的以太網接口是與外部以太網接口連接并交換數據，執行橋接算法，通過HDLC口與收發數據緩存交換數據，通過復用處理模塊等處理后進行傳輸。兩個復用器的以太網相當于網橋，把應急通信車的局域網連接到應急專網；語音傳輸：在應急衛星通信車的復用器FXS端口直接接3部電話，而在應急指揮中心復用器FXO接口通過3路用戶線連接到指揮中心程控交換機中，實現與應急指揮中心電話專網或市話公網的交互。3部通信電話中的一部做為傳真機使用，另外兩部可以任意撥打公網電話。指揮中心電話中的任一部電話可以撥打車上的電話，實現互通。

2.2 計算機及控制系統

通過2套專業車載工控機、車載專用工業級服務器與24 端口網絡交換機（具備POE功能），采用TCP/IP方式接入指揮指揮中心網絡，實現現場計算機組網及資源共享，并可與指揮中心交換信息。采用宏控可編程中央控制系統，用無線LCD觸摸屏及專門的操作軟件可實現對全車設備的集中控制，并擁有設備狀態顯示及一鍵復位功能，減少車載設備控制部分。此外，還需設置有線控制，可確保所有設備正常操作使用。

2.3 現場視頻系統

通過高解晰、低照度攝像機20倍自動變焦鏡頭及全天候防護罩（溫控感應帶雨刷器），配備最新型氣動升降系統及特制的攝像云臺，可實現全天候、全方位的現場監控功能。升降桿可以方便快捷地將頂部的燈、攝像機云臺等設備舉升至所需要的高度（大于6m，抗風能力160km/h）可以停留在任意高度。在不使用升降桿時，電動頂艙門關閉，整個升降桿和設備處于密封狀態，保護升降桿頂的設備。

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

2.4 單兵移動監控系統

專用單兵移動監控系統就是基于COFDM通信方式為基礎，再結合先進的圖像壓縮、數字糾錯和加解密、數控等先進的現代通信技術組成的無線多媒體傳輸系統。該系統由兩部分組成：單兵發射單元和單兵接收系統。

單兵便攜發射機集成圖像壓縮編碼、OFDM調制、功率放大等單元模塊，實現將AV 標準視頻流信號調制到無線信號并發送出去的功能；而單兵接收機則反向將接收的無線信號還原為清晰的視頻信號，以供直接輸出和監視器顯示。

2.5 無線集群專網信號臨時增補覆蓋

集群設備按一個機柜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的需求。車載移動基站主要由以下幾部分組成：⑴車載移動基站：要求體積小、重量輕、功耗低，可方便地安裝在通信指揮車內使用，通過車載衛星鏈路設施提供的E1傳輸通道，與TETRA系統交換中心連接。這樣，不僅可以提供現場緊急部署TETRA數字集群系統無線覆蓋，而且還能提供緊急現場與整個TETRA網絡的跨站無線調度通信服務。⑵車載移動基站鏈路設備：主要包括車載衛星天線、衛星天線驅動伺服機構、衛星通道E1接口接入設備等。⑶車載移動基站電源設備：主要包括UPS后備電源、柴油發電機及配電穩壓設備等。⑷傳輸鏈路：由于TETRA車載移動基站的機動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或執行重要任務時才會使用），因此采用租用衛星鏈路方式實現基站聯網的鏈路傳輸，同時保留微波及光纜有線方式作為傳輸備份。

2.6 應急通信現場無線指揮調度系統

發生突發事件時，為了讓事件現場各種無線通信手段可以靈活組網，可以使用美國RAYTHEON公司的應急無線高度指揮系統。該系統可以互連12個電臺或電話，并將其最多可分成7個組或網絡。該系統可以匹配傳統的模擬電臺、集群通信、P25電臺、衛星電話、手機、數字集群和PSTN（公共電話網）等多種通信方式，利用VoIP技術進行廣域通信。為了滿足實際業務需要，它還具有連續運轉記錄文檔、預設啟動程序、交叉互通能力、優先級中斷、指揮控制權、監聽（視）等功能。

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