应急通信指挥车通信系统构建分析
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摘 要：应急通信指挥车以卫星通信系统、微波通信系统及光缆等常规通信系统组成通信平台。本研究对通信传输系统、计算机及控制系统、现场视频系统、单兵移动监控系统、应急通信现场无线指挥调度系统等系统构建和设计进行了分析探讨。
关键词：应急通信；指挥车；通信系统
1 引言
应急通信指挥车系统，可以在较短的时间内将应急通信设备投入突发事件的发生地点，进而将突发事件现场情况以语音、图像等方式汇报至指挥中心，有效提高政府应急部门对突发事件的能力。作为国家应急平台体系中重要的支撑子系统――应急通信保障指挥系统，其核心是二个平台：应急通信平台和指挥调度平台。二者犹如人的骨骼系统和神经系统，支撑起国家应急通信保障系统。近年来，应急通信指挥车不仅是一个现场的指挥中心，还是一个计算机网络中心、通信中心、监控中心、信息中心、各类信息的综合应用点及无线专网信号临时增补覆盖范围等。
2 应急通信指挥车的通信系统
应急通信指挥车以卫星通信系统、微波通信系统及光缆等常规通信系统组成通信平台，通过卫星链路、微波通信及光纤接入等三种方式直接接入Internet和专网，加上多媒体应用系统，组成一个多种手段、反应及时、决策快捷的“数字化移动指挥中心”。
2.1 通信传输系统
⑴卫星通信传输系统：车载应急卫星通信站可以通过卫星链路与地面站进行音、视频通信；具备与地面站数据传输功能，可以通过卫星链路从地面站接入Internet和专网。
⑵微波通信传输系统：通过微波通信传输系统，就近接入电信运营企业基站传输，通过光缆专线将现场信号传送至市应急指挥中心。
⑶光纤接入系统：通过紧急布防应急光缆，铺设应急通信指挥车到附近的电信运营企业光缆接入点，通过光缆专线将现场信号传送至市应急指挥中心。
车内所有设备可以安装在定制机柜中，可以通过无线传输设备将单兵背负的摄像机拍摄的视频，通过专用通信线路（含卫星、微波、光缆等方式）传输至市应急指挥中心。主要传输内容有：图像传输：应急卫星通信车与市应急指挥中心进行对等的图像传输时，音、视频信号经过图像编解码器压缩，传输到路由器，形成统一的数据流，通过卫星等多种方式传输到市应急指挥中心。其传输速率可以根据实际需要进行组合（2～4 Mbit/s）；数据传输：应急卫星通信车具有2路数据接口与市应急指挥中心连接进行双向传输。复用器的以太网接口是与外部以太网接口连接并交换数据，执行桥接算法，通过HDLC口与收发数据缓存交换数据，通过复用处理模块等处理后进行传输。两个复用器的以太网相当于网桥，把应急通信车的局域网连接到应急专网；语音传输：在应急卫星通信车的复用器FXS端口直接接3部电话，而在应急指挥中心复用器FXO接口通过3路用户线连接到指挥中心程控交换机中，实现与应急指挥中心电话专网或市话公网的交互。3部通信电话中的一部做为传真机使用，另外两部可以任意拨打公网电话。指挥中心电话中的任一部电话可以拨打车上的电话，实现互通。
2.2 计算机及控制系统
通过2套专业车载工控机、车载专用工业级服务器与24 端口网络交换机（具备POE功能），采用TCP/IP方式接入指挥指挥中心网络，实现现场计算机组网及资源共享，并可与指挥中心交换信息。采用宏控可编程中央控制系统，用无线LCD触摸屏及专门的操作软件可实现对全车设备的集中控制，并拥有设备状态显示及一键复位功能，减少车载设备控制部分。此外，还需设置有线控制，可确保所有设备正常操作使用。
2.3 现场视频系统
通过高解晰、低照度摄像机20倍自动变焦镜头及全天候防护罩（温控感应带雨刷器），配备最新型气动升降系统及特制的摄像云台，可实现全天候、全方位的现场监控功能。升降杆可以方便快捷地将顶部的灯、摄像机云台等设备举升至所需要的高度（大于6m，抗风能力160km/h）可以停留在任意高度。在不使用升降杆时，电动顶舱门关闭，整个升降杆和设备处于密封状态，保护升降杆顶的设备。
配备车内摄像系统1套，同时配备2路有线DV摄像。连接车内视频接收设备的线缆（对）采用防水标准BNC，长度为100m。线缆采用电动线缆盘收放。车辆通过配备车载型嵌入式数字硬盘录像机可对现场进行录像，1TB的硬盘可连续录制30天的录像资料，并可按需回放显示。该设备还可通过USB接口及数据端口与车载电脑或其他设备相连接，便于录像资料的导入和导出。利用8×8音、视频矩阵及画面管理设备（包括画面切换和分割功能），实现图像的多种形式编辑，便于选择性地传回指挥中心。车载工控机的光盘刻录功能可记录下事发现场的情况。
2.4 单兵移动监控系统
专用单兵移动监控系统就是基于COFDM通信方式为基础，再结合先进的图像压缩、数字纠错和加解密、数控等先进的现代通信技术组成的无线多媒体传输系统。该系统由两部分组成：单兵发射单元和单兵接收系统。
单兵便携发射机集成图像压缩编码、OFDM调制、功率放大等单元模块，实现将AV 标准视频流信号调制到无线信号并发送出去的功能；而单兵接收机则反向将接收的无线信号还原为清晰的视频信号，以供直接输出和监视器显示。
2.5 无线集群专网信号临时增补覆盖
集群设备按一个机柜2路载波考虑，以便满足容量的需求。另外还需配备分合路器和双工器以满足天馈系统的需求。车载移动基站主要由以下几部分组成：⑴车载移动基站：要求体积小、重量轻、功耗低，可方便地安装在通信指挥车内使用，通过车载卫星链路设施提供的E1传输通道，与TETRA系统交换中心连接。这样，不仅可以提供现场紧急部署TETRA数字集群系统无线覆盖，而且还能提供紧急现场与整个TETRA网络的跨站无线调度通信服务。⑵车载移动基站链路设备：主要包括车载卫星天线、卫星天线驱动伺服机构、卫星通道E1接口接入设备等。⑶车载移动基站电源设备：主要包括UPS后备电源、柴油发电机及配电稳压设备等。⑷传输链路：由于TETRA车载移动基站的机动灵活性和位置不确定性，一般很难采用固定无线或光缆有线方式作为传输链路，考虑到其使用频度较少（通常是遇有重大活动或执行重要任务时才会使用），因此采用租用卫星链路方式实现基站联网的链路传输，同时保留微波及光缆有线方式作为传输备份。
2.6 应急通信现场无线指挥调度系统
发生突发事件时，为了让事件现场各种无线通信手段可以灵活组网，可以使用美国RAYTHEON公司的应急无线高度指挥系统。该系统可以互连12个电台或电话，并将其最多可分成7个组或网络。该系统可以匹配传统的模拟电台、集群通信、P25电台、卫星电话、手机、数字集群和PSTN（公共电话网）等多种通信方式，利用VoIP技术进行广域通信。为了满足实际业务需要，它还具有连续运转记录文档、预设启动程序、交叉互通能力、优先级中断、指挥控制权、监听（视）等功能。
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