xx型应急指挥车设计要点.doc

XX 应急通信指挥车 方案 2015 年 1 月 I II 目 次 1 背景 1 2 引用文件 2 2 1 车辆平台 2 2 2 应用系统 3 3 功能需求 3 4 初步技术方案 5 4 1 信息采集系统 6 4 2 信息处理系统 7 4 3 显示控制系统 8 4 4 通信系统 9 4 5 导航定位系统 12 4 6 供配电系统 12 5 关键技术 13 5 1 车载设备管理平台软件 13 5 2 融合通信指挥调度 13 6 计划进度 14 7 经费需求 14 1 1背景 应急通信是指在出现自然的或人为的突发紧急情况时 综合利用各种 通信资源 保障救援 紧急救助和必要通信所需的通信手段和方法 是一 种具有暂时性的特殊通信机制 应急通信具有时间地点随机 容量需求不 确定 时效性要求较高 数据安全性要求高等特点 应急机动指挥通信系统是一个快速反应的通信系统与信息系统有机集 成的平台 能综合各种应急服务资源 统一指挥 联合行动 提供快速 及时的应急服务 为社会公共安全提供强有力的保障 国务院分别对 国家安全生产 处置铁路行车事故 民用航空器飞行 事故 海上搜救 城市地铁事故灾难 电网大面积停电事件 核应急 突发环境事件 通信保障应急 等 9 项事务发布了事故灾难类突发公共事 件专项应急预案 总体预案将突发公共事件主要分成 类 1 自然灾害 主要包括水旱灾害 气象灾害 地震灾害 地质灾害 海洋灾害 生物灾害和森林草原火灾等 2 事故灾难 主要包括工矿商贸等企业的各类安全事故 交通运输 事故 公共设施和设备事故 环境污染和生态破坏事件等 3 公共卫生事件 主要包括传染病疫情 群体性不明原因疾病 食 品安全和职业危害 动物疫情以及其他严重影响公众健康和生命 安全的事件 4 社会安全事件 主要包括恐怖袭击事件 经济安全事件 涉外突 2 发事件等 结合这些事件的发生特点和危害等可以看出 一般都可以通过应急通 信车在短时间内恢复或补充现场的通信业务 应急指挥车解决了应急通信 的 最后一公里 问题 在不同情况下 除了满足重要通信和指挥通信 对应急通信车还有不 同要求 a 当发生交通事故 环境污染等事故灾难或者传染病疫情 食品安全 等公共卫生事件时 需要对现场进行监测 b 当发生恐怖袭击等社会安全时间时 要防止不法分子利用通信网络 进行恐怖活动 即通过通信网络跟踪和定位破毁分子 抑制部分 或全部通信 防止利用通信网络进行破坏 c 当发生地震等自然灾害时 及时向用户发布 调整或解除预警信息 保证国家应急平台互联互通和数据交换 疏通灾害地区通信网话 务 2引用文件 2 1车辆平台 GB1589 1989 汽车外廓尺寸限界 GB4785 1998 汽车及挂车外部照明和信号装置的安装规定 GB4798 5 1987 电工电子产品应用环境条件 地面车辆使用 GB7258 1997 机动车运行安全技术条件 GB7269 1987 电子设备控制台的布局 型式和基本尺寸 GB8410 1994 汽车内饰材料的燃烧特性 GB T12428 1990 客车装载质量计算方法 GB T12534 1990 汽车道路试验方法通则 QC T252 1998 专用汽车定型试验规程 3 2 2应用系统 GA T 公安车载应急通信系统技术规范 GB T 11299 卫星通信地球站无线电设备测量方法 GB T 11444 国内卫星地球站发射 接收和地面通信设备技术要求 GB T12364 国内卫星通信系统进网技术要求 GA T265 会议电视系统技术规范 GB50052 供配电系统设计规范 GB14050 系统接地的型式及安全技术要求 3功能需求 以应急指挥车为平台 整合各类技术资源 集成北斗 动中通 静中 通 无人机等系统 主要实现以下功能 a 分布式指挥调度 地面指挥中心和应急通信车分别配备独立的调度系统 调度机和视频 服务器可作为主从关系存在 现场应急通信车中的设备可以实时将现场数 据上传至指挥中心总服务器 作为二级调度系统或视频会议系统的分会场 在卫星链路有压力或失效的情况下 现场应急车调度系统自成体系 完全 可以独立对现场进行指挥调度 可通过现场应急通信车的视频服务器召开 局部视频会议 对本地视频信息进行录像和保存 很大程度可减少卫星链 路压力 二级分布式调度系统 可协同工作 可互为备份 可分担压力 是整套系统的优势所在 b 信息采集与处理 通过运用无人机 摄像机 无线传感器等识别技术与设备 可对现场 的地理数据 环境数据 灾害损失等信息进行收集获取 完成现场灾情获 取与调查 危险源的动态监测等 将数据信息输出到应急指挥车进行实时 4 显示 并将获取的现场信息上传至后方指挥中心 同时从各救援机构 公 众等渠道获取突发事件相关的情报资料和技术监测信息 为现场指挥人员 提供决策指挥的依据 c 通信保障 应急指挥车应具备多种通信技术系统 可为现场指挥人员提供数字集 群移动公网 卫星通信 无线局域网等多种通信传输方式 实现多网一体 化的通信服务系统 保证在复杂的环境下仍具有可靠的通信服务 可以快 速建立后方指挥中心与现场指挥中心之间及现场各救援组织之间的通信网 络 进而实现相互之间图片 视频和语音的传输 d 地理信息显示与定位功能 以电子地图的形式显示突发事件现场的地理位置 救援组织和物资分 布 便于现场指挥人员的工作 系统还可以进行查询与检索 如查询现场 周围的应急组织分布 救援设备分布 地理数据等 符合相关查询条件的 信息可在屏幕上着重显示 并可展现详细数据信息 此外 利用 GPS 技术可以实时准确的掌握现场救援组织等移动目标的准确位置 提供最佳 路线动态分析 同时可实时建立多媒体通信 对网络覆盖内的所有移动目 标实现远程监控和调度 e 远程可视化指挥功能 应急指挥车具备视频会议功能 提供多人间的电视电话会议 可与现 场救援组织 后方指挥中心及专家之间召开视频会议 协作工作 将突发 事件现场设备采集到的图片和音视频信息传输到后方指挥中心 还可利用 单兵携带设备上的摄像功能 由后方指挥人员直接指挥单兵进行现场作业 5 或者远程医疗的救助指导 便于指挥人员实时掌握现场的动态信息 使现 场指挥决策具有针对性 4初步技术方案 应急通信指挥车可根据不同需求选用不同的车载平台 保证工作人员 拥有宽敞舒适的工作环境 并且为系统的运行和维护提供符合技术要求的 环境条件 在保证整车性能的前提下对车辆进行改装 实现符合设备技术 要求的工作环境 这是改装设计的重点 本文暂不包括改装方案 应急通信指挥车外观示意图 应急指挥车车载系统主要由信息采集系统 信息处理系统 通信系统 显示控制系统 导航定位系统 无人机系统组成 在处理紧急突发事件中 能快速反应 机动灵活 并能实现通信保障 指挥调度及图像传输 能在 各种复杂环境下 实现快速 移动的远程指挥控制 多媒体调度 现场实 时监控等 信息采集系统 北斗应急车车载系统 信息处理系统 显示控制系统 通信系统 导航定位系统 无人机系统 供配电系统 6 应急指挥车车载系统图 4 1信息采集系统 信息采集子系统综合了应急机动通信车和单兵采集系统等多种信息采 集手段 并通过有线 无线等方式传回应急指挥平台 为应急指挥系统提 供多样化的信息资料 采集内容主要包括 a 车内和车顶摄像机可以实现对车内会议场景 b 车外环境状况进行实时的视频监控 c 信息采集车信息采集回传 d 单兵背负式无线音频 视频信息采集回传 信息采集系统示意图 信息采集系统还包括车外强光照明系统 2 个长寿命新型气体放电光 源组成全方位强光照明系统 由于镝灯光谱接近于太阳光 在保证色彩还 原度大于 90 基础上 还能确保相机影像捕捉范围 8 5 米升降桅杆 37 倍光学变焦 10 倍数码变焦摄像机 可根据需要水 平旋转 355 度 在晴好天气下可清晰拍摄 30 平方公里范围内图像 7 4 2信息处理系统 信息处理系统主要完成现场指挥调度 进行现场控制管理 信息处理 系统在紧急事件处理的复杂情况下 能为应急指挥系统提供包括计算机数 据信息 多媒体信息 辅助决策等多种指挥办公综合能力 信息处理系统具有一定的扩展能力 根据不同的行业需求 可以加载 不同的专用软件 信息处理系统主要功能 a 为固定指挥所 办公室提供网络延伸 b 为应急指挥决策提供专业化的信息支持 为应急指挥提供自动化办公 数据处理等服务 信息处理子系统的核心链路 计算机网络系统 为指挥信息系统提 供一个高速 可靠的信息传输和交换平台是信息接收 信息传输 信息处 理和资源共享的基础 通过卫星 短波 超短波 有线等手段及时接收固定指挥所的命令 指挥和部署现场各种力量 动态监控现场情况 确保对事发现场实施指挥 调度 在应急处置过程中能与指挥所形成网络 实现语音 图像 文字数 据的联通和指挥调度 为保证应急机动通信车的网络接入能力 同时考虑到固定指挥所需要 接入不同网络时的安全保密性 将应急机动通信车的车载网络分为专网 公网两个子网 a 专网规划 应急办公作业系统 GIS 系统 数据库 信息采集和相关处理设备可 8 直接接入专用网络 相关语音电话设备和电台也可以通过指挥调度系统和 VoIP 设备接入专网 涉密网除了进行指挥调度外 也负责大部分的网络 信息处理和传输任务 网络经过防火墙隔离后 可通过 VSAT 卫星系统 屏蔽网线直连 光纤等方式与周边固定指挥站或当地电信部门连接 专网拓扑图 b 公共子网 公网 规划 公网主要用于联入互联网 进行信息查询等工作 公共子网系统 4 3显示控制系统 显示控制子系统主要用于为应急指挥辅助决策显示重要的视音频信息 9 和计算机信息 主要对各种来源的音视频信息进行实时监视 播放 重放 存储 切换控制处理操作 为应急指挥决策提供清晰 全面的多媒体信息 主要包括 a 现场采集传回的实时视频信息 b 远程视频会议视音频 c 车顶摄像机采集的视音频 d 其它指挥中心传来的视音频 e 麦克风收集到的音频信息 f 重要目标的地理信息 g 硬盘录像机重放的视频 这些多媒体信息都可以由音视频矩阵和集中控制设备根据需要随时切 换显示在指定的显示设备上 为人防指挥决策提供详实而方便的多媒体资 料显示 4 4通信系统 通信系统是应急机动通信系统的重要组成部分 通信子系统通过各 种通信手段 实现现场的应急机动通信车与固定指挥中心之间的互连互通 可在第一时间将现场采集的视音频信息 传送至目的地 事实上 应急 通信车能够发挥 奇兵 的作用 主要在于其对多种通信标准的支持 在 一种通信方式不能够有效建立连接时 马上切换到另一种通信方式 应急机动通信车作为现场指挥作业的通信枢纽 在组织应用上是保证 现场指挥作业系统对上 固定指挥所 和对下 采集车 现场人员 的协 同通信 10 通信系统视图 a 对上通信 卫星通信 静中通或动中通主要手段 支持宽带数据通信 短波通信 远距手段 支持语音和低速报文通信 光纤通信 在具备有线接入条件时使用 公网通信 在移动通信网络可用的条件下 进行话音和数据通信 其他 散射通信 微波通信等 b 对下通信 集群通信 主要是话音通信 用于现场的指挥调度 无线视频传输 可提供点对点的视频传输 支持双向语音通信 4 4 1 卫星通信功能 卫星通信可选择 静中通 或 动中通 满足各种不同情况下的业 务需要 同时根据地域的不同选择最适合当地的卫星通信链路 11 对于 动中通 卫通系统而言 中心站与指挥车之间采用卫星通信方 式 能实现在任意时间 任意地点快速与指挥中心联网 双向传输图像 话音 数据信息 动中通 与中心站可实现 2 路图像 4 路话音 含 1 路 传真 2 路数据互传 带宽为 2 4MHz 并通过中心固定站接入到数据专网 图像监视等网络 实现实时远程监控图像和召开电视会议功能 使现场情 况及时传送到指挥中心 4 4 2 光纤接入 在应急机动通信车执行任务过程中 有时需要通过专线连接固定指挥 所和应急机动通信车之间点对点连接以交换共享数据 光纤接入作为有线 通信的手段 可以在具备有线接入条件时的通信手段 在具备条件的情况下 也可以使用无线网桥接入 4 4 3 移动公网 建立基于公共移动通信网的远程 VPN 通信系统 4 4 4 数字集群通信 数字集群是一种专用的移动通信系统 除具备公众移动通信网所能提 供的个人移动通信服务外 还可实现个人和群体间的任意通信 并且可以 进行自主编控 是集 GSM CDMA 对讲机和图像传输于一体的通信网 数字集群具有组呼和群呼功能 优先呼叫 单站模式和脱网直呼 大区制 组网的特点 数字集群通信系统由集中控制系统 调度台 基站 移动台 以及公众电话网相连接的若干条中继线组成 移动台又包括车载台 便携 台 手持机等 传输距离最高可达 10km 集群技术目前多被公安 消防 人防等公共体制所选用 12 4 4 5 无线视频传输 无线视频传输产品组织应用可以简单概括为在现场人员 机动车辆以 及后方固定指挥所 办公室 三类 通过这三类通信要素 可以构建一套 完整无线视频传输系统 从现场将单兵侦察到的现场视频回传到后方固定 中心 应用如下图 无线图传示意图 4 4 6 短波通信 短波电台用作指挥通信车的最后保障手段 当包括卫星在内的其余通 信手段都失效时 可以使用短波电台与外界进行话音 短报文通信 4 5导航定位系统 北斗卫星导航系统是较为重要的子系统 它是利用 GPS 卫星 北斗卫 星进行组合定位导航 并利用北斗卫星报文通信功能进行组合通信 同时 利用 GPS 卫星与北斗卫星进行导航定位工作 在车辆和终端设备上都配有 北斗收发功能的模块 它可以将其位置信息通过 3G WIFI 蓝牙无线技 术 卫星实时传到应急指挥中心或应急指挥车上 得到车辆的位置信息 实现终端无线短距离控制与通信扩展 成为更加智能化的软件控制平台 4 6供配电系统 供电系统具备市电 发电机 UPS 多种供电方式 并能实现自动切