小型“動(dòng)中通”應(yīng)急通信指揮車(chē)的改造方案

李淑君 福建省廈門(mén)市專(zhuān)用通信局

1 引言

近年來(lái)，應(yīng)急通信指揮車(chē)不僅是一個(gè)重大現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)急通信安全保障中心和應(yīng)急指揮中心，還是一個(gè)計(jì)算機(jī)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)指揮中心、信息信號(hào)發(fā)布中心、業(yè)務(wù)處理中心及無(wú)線專(zhuān)網(wǎng)信號(hào)臨時(shí)增補(bǔ)點(diǎn)和覆蓋范圍點(diǎn)，擔(dān)任著“平時(shí)服務(wù)，急時(shí)應(yīng)急，戰(zhàn)時(shí)應(yīng)戰(zhàn)”的重大責(zé)任。該車(chē)載系統(tǒng)能夠在地理環(huán)境惡劣、通信阻斷的特殊地方，滿足政府各保障部門(mén)的不同通信需求，彌補(bǔ)現(xiàn)有傳統(tǒng)通信手段的技術(shù)局限性。使得在緊急情況下的現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力得到極大加強(qiáng)，有效地及時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急指揮，應(yīng)對(duì)愈發(fā)頻繁的各種社會(huì)突發(fā)事件。

2 應(yīng)急通信車(chē)的改造方案概述

2.1 方案概述

將小型越野車(chē)經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)的技術(shù)改造，合理設(shè)計(jì)安裝多媒體業(yè)務(wù)系統(tǒng)、配電系統(tǒng)和防雷接地系統(tǒng)等，通過(guò)衛(wèi)星通信傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)“動(dòng)中通”應(yīng)急通信綜合指揮的整體功能。可以在較短的時(shí)間內(nèi)將應(yīng)急通信車(chē)直接投入緊急突發(fā)事件或自然災(zāi)害的準(zhǔn)確發(fā)生地點(diǎn)，進(jìn)而將現(xiàn)場(chǎng)的緊急情況以語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像等方式匯報(bào)至外部應(yīng)急指揮中心，是專(zhuān)門(mén)應(yīng)對(duì)緊急災(zāi)害、突發(fā)事件情況，分析研判、快速?zèng)Q策、妥善應(yīng)對(duì)的重要應(yīng)急指揮渠道，有效提高各級(jí)政府機(jī)關(guān)應(yīng)急保障部門(mén)應(yīng)對(duì)緊急突發(fā)事件和自然災(zāi)害的響應(yīng)能力。

2.2 主要功能

小型車(chē)載應(yīng)急通信車(chē)雖然車(chē)內(nèi)空間有限，但可以高度集成多種業(yè)務(wù)系統(tǒng)，如語(yǔ)音通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、視頻通信系統(tǒng)、無(wú)線指揮調(diào)度系統(tǒng)、單兵系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)信息采集系統(tǒng)等，根據(jù)實(shí)際工作應(yīng)用需要安裝，提供語(yǔ)音電話、數(shù)據(jù)通信、電視電話會(huì)議、無(wú)線指揮調(diào)度、傳真、單兵圖傳和簡(jiǎn)單現(xiàn)場(chǎng)回傳等業(yè)務(wù)。

3 應(yīng)急通信車(chē)設(shè)計(jì)原則

3.1 規(guī)范性

根據(jù)實(shí)際使用需求，用合適的車(chē)型進(jìn)行加裝改造，但改裝的過(guò)程中，必須嚴(yán)格遵守相關(guān)的改造規(guī)范，同時(shí)應(yīng)滿足車(chē)輛上牌公告的相關(guān)要求，以保證車(chē)輛在排放以及設(shè)備裝備質(zhì)量上符合檢測(cè)要求。改裝后應(yīng)重新公告，才可合法上路。

3.2 合理性

自然災(zāi)害或突發(fā)事件發(fā)生之后，可能面臨環(huán)境惡劣、路況不佳的情況，為確保應(yīng)急通信車(chē)能順暢運(yùn)行，需對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化配置，確保車(chē)輛整體荷載分布合理，在崎嶇道路、上下坡以及轉(zhuǎn)彎的情況下，均能平穩(wěn)運(yùn)行。

3.3 舒適性

設(shè)計(jì)時(shí)布局應(yīng)高度統(tǒng)籌、充分考慮移動(dòng)設(shè)備使用操作的快捷便利性及車(chē)內(nèi)使用者的舒適性，依據(jù)國(guó)內(nèi)相關(guān)行業(yè)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)車(chē)內(nèi)的設(shè)備、坐席以及工作臺(tái)面進(jìn)行合理設(shè)計(jì)規(guī)劃。

3.4 先進(jìn)性

車(chē)載系統(tǒng)主要的軟硬件配置應(yīng)采用先進(jìn)、專(zhuān)業(yè)、集成的設(shè)備，且功能齊全、操作簡(jiǎn)單、安全穩(wěn)定，具備一定的軟件動(dòng)態(tài)容錯(cuò)錯(cuò)誤保護(hù)工作能力和抗毀能力。

3.5 擴(kuò)展性

通信發(fā)展日新月異，設(shè)備更新?lián)Q代較快，在整體方案設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)充分考慮設(shè)備升級(jí)的問(wèn)題，并保留一定的擴(kuò)展空間。

4 應(yīng)急通信車(chē)改造方案

“動(dòng)中通”應(yīng)急通信指揮系統(tǒng)主要由車(chē)輛系統(tǒng)、業(yè)務(wù)系統(tǒng)、衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、防雷接地系統(tǒng)和配套系統(tǒng)等組成。

4.1 車(chē)輛系統(tǒng)

小型“動(dòng)中通”最好選用汽油或柴油的越野車(chē)，排量不小于4.0L，載重不低于600KG。在汽車(chē)改裝設(shè)計(jì)方案中，盡量對(duì)原車(chē)少作改動(dòng)，少開(kāi)孔口，保持車(chē)輛的原型。合理規(guī)劃布局，主要?jiǎng)澐譃轳{駛區(qū)、工作區(qū)、儲(chǔ)物維修區(qū)、車(chē)頂平臺(tái)四個(gè)相對(duì)獨(dú)立的使用區(qū)域。選用的焊接材料以產(chǎn)品重量輕、不發(fā)生銹蝕、具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度、鋼度為基本原則，采用冷加工，以氣鉚、栓鉚為主體，確保加工后原車(chē)輛的骨架不變形、內(nèi)應(yīng)力不變化。

車(chē)內(nèi)的線路一般敷設(shè)為暗線，走線槽蓋板為活蓋板，方便維修和更換。車(chē)內(nèi)布線整齊合理、安全、可靠，并預(yù)留可擴(kuò)展空間，車(chē)內(nèi)照明線路、設(shè)備電纜和電源電纜均為統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì)，信號(hào)線纜和電源線纜有各自的金屬走線槽，以保證不會(huì)出現(xiàn)信號(hào)干擾現(xiàn)象。機(jī)柜設(shè)備連線和車(chē)外接入線纜的接線頭均要有明顯標(biāo)識(shí)，并與說(shuō)明書(shū)相對(duì)應(yīng)，便于檢修。

4.2 通信系統(tǒng)

根據(jù)開(kāi)通業(yè)務(wù)的需要，主要涵蓋語(yǔ)音交換設(shè)備、高清電視電話會(huì)議設(shè)備、無(wú)線指揮調(diào)度基站設(shè)備、寬帶數(shù)據(jù)設(shè)備、傳真機(jī)、單兵設(shè)備、簡(jiǎn)單現(xiàn)場(chǎng)信息采集設(shè)備等。設(shè)備應(yīng)選用集成度高，占地面積小，易升級(jí)改造的規(guī)格型號(hào)。

4.3 衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)

車(chē)載應(yīng)急衛(wèi)星通信系統(tǒng)可以配置衛(wèi)星天線、上變頻功率放大器、低噪聲下變頻放大器、衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器等設(shè)備，通過(guò)衛(wèi)星通信鏈路提供與地面站進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)倪B接功能，接入Internet和專(zhuān)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)與地面站同時(shí)進(jìn)行音、視頻實(shí)時(shí)通信功能。

4.4 電源系統(tǒng)

根據(jù)應(yīng)急通信車(chē)不同的應(yīng)用場(chǎng)景采取相應(yīng)的供電模式，確保在任何情況下車(chē)載應(yīng)急保障通信系統(tǒng)均能正常使用。因此，在電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)主要采用市電220V/50Hz和取力發(fā)電機(jī)輸入，整個(gè)電源供電控制系統(tǒng)分為主供電系統(tǒng)（AC）、輔助供電系統(tǒng)（DC）和UPS應(yīng)急供電系統(tǒng)。AC220V市電經(jīng)電源進(jìn)線口的輸入插座接入汽車(chē)艙內(nèi)供給配電箱，市電通過(guò)配電箱內(nèi)后輸出AC220V給UPS電源再給各分系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備電源供電，并給艙內(nèi)照明、壁插等供電，輸出DC48V給系統(tǒng)設(shè)備中直流設(shè)備供電。取力發(fā)電機(jī)通過(guò)空氣開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制后，給艙內(nèi)設(shè)備供電。

4.5 防雷接地系統(tǒng)

整個(gè)汽車(chē)的接地系統(tǒng)主要分為機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)備地、電源設(shè)備地和應(yīng)用設(shè)備地，每個(gè)機(jī)柜后安裝接地銅排（與機(jī)柜絕緣），所有地匯集車(chē)體“接地終點(diǎn)”都通過(guò)接地銅線、接地纖接到車(chē)外大地。采用等電位接地方式和菲尼克斯電源防雷器，以達(dá)到漏電保護(hù)和防雷擊的目標(biāo)。

4.6 配套系統(tǒng)

除了主設(shè)備，還應(yīng)配套有機(jī)柜、走線槽、便攜電纜盤(pán)、維護(hù)工具、滅火器等，此外還需要配備行車(chē)記錄儀、警燈警報(bào)、無(wú)線喊話擴(kuò)音設(shè)備燈輔助功能設(shè)備。其中，機(jī)柜宜采用19英寸的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜，并做成靈活機(jī)動(dòng)的方式，可根據(jù)應(yīng)急需求的不同而采取對(duì)應(yīng)的穩(wěn)固的堆疊安裝方式，做到機(jī)箱可整體搬移，設(shè)備可快速替換的要求，在緊急情況下，可將設(shè)備搬至所需地點(diǎn)，臨時(shí)搭建應(yīng)急通信站。

5 技術(shù)難點(diǎn)

整個(gè)方案的難點(diǎn)在于如何實(shí)現(xiàn)整車(chē)的“動(dòng)中通”功能，首先要實(shí)現(xiàn)行駛時(shí)配電系統(tǒng)的“動(dòng)中通”，才能為車(chē)內(nèi)設(shè)備供電，進(jìn)而通過(guò)衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通信的“動(dòng)中通”。

本次設(shè)計(jì)采用水牛特種機(jī)動(dòng)電源系統(tǒng)替代傳統(tǒng)的車(chē)載電力系統(tǒng)組合，通過(guò)在汽車(chē)前部的發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)安裝1臺(tái)取力發(fā)電機(jī)，獲得持續(xù)穩(wěn)定的電能輸出和較高的電效率，讓車(chē)輛在行駛或怠速時(shí)仍可正常操作。

衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要由常規(guī)衛(wèi)星通信系統(tǒng)和天線自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)兩部分組成，其中天線自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)“動(dòng)中通”的關(guān)鍵技術(shù)。目前，國(guó)內(nèi)“動(dòng)中通”系統(tǒng)天線自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)有三大類(lèi)：一是精確指向跟蹤系統(tǒng)，該方法無(wú)法解決衛(wèi)星定位位置的漂移，因而跟蹤精度稍低；二是單脈沖自動(dòng)跟蹤方式，該方式不怕衛(wèi)星漂移，但天線可跟蹤角度范圍很小，如果遇到隧道或遮擋物，一旦跟蹤目標(biāo)丟失，重新捕獲目標(biāo)較難；三是混合跟蹤方式，目前國(guó)內(nèi)各大動(dòng)中通天線生產(chǎn)廠家多采用此種技術(shù)。

6 結(jié)論

根據(jù)改造后的實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)，明顯地感覺(jué)到僅僅使用衛(wèi)星一種傳輸通道，存在著傳輸路由單一、帶寬資源有限，且易受高樓、山地遮擋及天氣影響的問(wèn)題。下階段將在原有系統(tǒng)基礎(chǔ)上，融合有線、公網(wǎng)無(wú)線4G/5G網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星等傳輸手段，增強(qiáng)應(yīng)急通信保障車(chē)的接入能力和穩(wěn)定性，構(gòu)建多通道、全業(yè)務(wù)、高帶寬、安全可靠的應(yīng)急通信保障系統(tǒng)，助力提升小型應(yīng)急通信指揮車(chē)的整體實(shí)戰(zhàn)能力，在搶險(xiǎn)救災(zāi)、維穩(wěn)處突中發(fā)揮更大的作用。