通信指挥支持系统

通信指挥支持系统（精选10篇）

通信指挥支持系统 篇1

1 概述

目前我国城市轨道交通发展迅速, 随着新技术、新设备的陆续投入使用, 由传统的单线运行模式发展为网络化运营, 改变了现有运营管理和调度指挥模式, 在有效的缓解了城市交通压力的同时也对运营管理提出了更高的要求[1,2]。

天津地铁采用以计算机处理为核心的自动化设备, 如列车自动控制系统 (ATC) , 可以实现列车的自动驾驶、确保列车运行安全;环境与设备监控系统 (EMCS、BAS) 和火灾报警系统 (FAS) 可以自动控制区间和车站的环境以及消防系统, 使设备运行有更安全的保证;电力监控系统 (SCADA) 可实现对线路供电系统设备运行状况的实时监控和自动化管理。这些系统均在调度控制中心 (OCC) 组成网络, 实行分级控制、统一指挥。当突发事件造成正常运营秩序紊乱时, 调度控制中心调度员需要及时采取应急措施, 充分发挥设备的能力, 安全、科学、快速的调整列车运行, 减少对运营服务的影响, 因此调度控制中心调度员应急指挥调度决策的准确、高效直接影响应急处置的时效性和运营的安全性。同时地铁运营管理是一个动态的、不断变化的过程, 客流变化、列车和设备故障等情况的发生具有随机性和复杂性, 相对应着调度指挥决策的大量繁琐的信息需求和应急处置预案, 不利于调度员进行信息检索、学习以及应急指挥的需要[3], 因此研究调度指挥辅助决策支持系统有重要意义。

2 系统设计方法

城市轨道交通具有系统多, 专业多, 管理层次多等特点[3], 需要在总的目标的指导下, 集中控制, 统一指挥, 使各单位部门较好的协同, 共同提高服务质量。因此建立天津地铁调度指挥辅助决策系统需要运用系统工程学的方法和理论, 融合现代众多学科的理论和技术手段, 保证系统的科学性和先进性。该系统以面向实际工作需求为主要原则, 由于天津地铁采用“高度集中, 统一指挥, 逐级负责”的行车组织原则, 行车调度员负责指挥行车工作的开展, 处理行车过程中遇到的各类突发事件, 因此从调度员岗位职责入手进行调研, 分析设计了系统的总体结构。

系统利用.net平台搭建, 在visual studio C# 环境下开发, 采用二进制方式进行文件存储, 同时为保护公司隐私, 对涉及的文件采用加密算法进行加密。

3 系统主要内容

3.1 车站信息

该模块共分为五个部分, 车站简介主要介绍了车站在路网中的作用以及车站的特点等;站位及出入口环境展示了车站的站位, 应急出入口以及相应的出入口环境;车站平面图包括车站站厅和站台的平面图, 并在图中标注了相应房间的联系方式;消防及应急包括了车站消防设备布局和车站应急疏散路线;车站人员配置是在平面图的基础上对车站房间人员分布进行了标注。在车站发生紧急情况时, 该模块可以帮助调度员快速的确定应急事件发生地点, 制定车站应急疏散路线, 联系相应位置的车站人员组织救援。

3.2 行车线路信息

该模块主要包含三个部分, 线路曲线坡度示意图, 主要包括线路的曲线、坡度、车站中心里程及联络线位置等信息;信号电力示意图, 包括线路的信号机、道岔等行车信息以及供电分区等电力信息;区间视频展示, 结合前两的两部分内容对线路区间进行了视频录制、处理, 将道岔、信号机、曲线坡度、公里标等线路信息加入到视频当中, 使平面二维展示的区间信息立体化。在区间发生紧急情况时, 该模块可以帮助调度员调取该区间视频快速的掌握区间的实际情况, 根据区间特点、客流密度及故障情况合理确定人员疏散路线, 及时安排列车救援。

3.3 列车运行图

该模块可以分别查看全路网现行所有的运行图信息, 包括运行图使用说明, 发车时刻表, 时刻表和列车运行图。方便调度员进行查阅, 以及根据运行图调整列车恢复正常运营秩序。

3.4 规章制度及应急预案

该模块对应急预案和管理制度进行了整合, 包括公司综合预案、专项预案和现场处置方案, 同时也可以分章节阅读和学习公司、部门管理制度。现场处置方案是针对某一类具体的事故制定的调度指挥处置方案, 在突发事件发生时, 系统根据突发事件类型和事件级别提供相应的现场处置方案, 便于调度员进行调度指挥。

3.5 培训教材和法律法规

该模块对培训教材和相关法律法规进行了整合, 可以分章节浏览和学习公司、部门编写的各项培训教材以及相关法律法规。

4 突发事件下应急辅助决策的实现

以列车故障为例分析在发生突发事件时系统应急辅助决策过程。当列车在区间发生故障无法继续运行时, 司机上报控制中心调度员。调度员在接到突发事件报告之后, 详细询问事故现场故障信息, 根据系统提供的应急处置预案响应标准, 判断事故等级启动相应预案。当列车在区间发生故障时, 需要区间疏散时根据现场情况通过调取区间视频信息, 确定区间疏散路线, 通过车站平面图和应急疏散路线确定车站疏散路线, 通过车站人员配置信息和应急预案救援队信息合理的安排救援人员, 确定救援方案。

5 结束语

综上所述, 天津地铁调度指挥辅助决策支持系统可以为调度员提供辅助信息支持, 提高调度员应急处置能力, 并具有学习和培训功能。

摘要：针对城市轨道交通运营发生突发事件时, 行车调度员调度指挥的准确性、高效性的需要, 通过对调度员职能定位的分析研究, 开发了调度指挥辅助决策支持系统。该系统具有以下优点:第一, 提供全面的信息支持;第二, 功能全面丰富;第三, 具有良好的可扩展性;第四, 保证信息安全。

关键词：城市轨道交通,调度指挥,辅助决策

参考文献

[1]卢曙光, 齐磊, 杨军.城市轨道交通调度指挥仿真系统研究[J].都市快轨交通, 2009 (10) .

[2]廖光煊, 翁韬, 朱霁平, 刘铁民, 刘功.智城市重大事故应急辅助决策支持系统研究[J].中国工程科学, 2005 (07) .

[3]刘志钢, 胡华, 黄远春, 陈颖雪.城市轨道交通应急调度指挥系统的现状及发展趋势[J].城市轨道交通研究, 2012 (12) .

通信指挥支持系统 篇2

地质灾害预警决策支持与应急指挥系统对地质灾害险情发现、险情鉴别、险情处置业务流程、数据流程进行调查分析，按区域、移民新城区、单体地质灾害分别建立了地质灾害预警决策支持及应急指挥逻辑模型；利用数据仓库技术实现了对地质灾害及防灾、救灾各类信息的快速检索查询；利用视频会议系统、大屏幕系统、卫星系统、单兵系统、通信指挥车系统、GPS定位系统等通过综合组网，快速搭建技术会商和应急指挥通信平台，创造了可视化程度高的、信息畅通的、可辅助决策并适应快速响应的条件和环境，充分调用了数据仓库、滑坡稳定性评价、预测预报、数据采集、治理工程等子系统建设的各项成果，有效地支持地质灾害预警决策及应急指挥。2 系统业务流程

应急指挥案例总结归档险情处置编制应急处置方案审批应急处置方案应急指挥过程信息管理灾情评估发送会商报告与建议编制会商报告与建议编制会商纪要险情鉴定准备专家要查看的信息会商人员签到会商过程信息管理会商执行准备会商要讨论的内容会商准备任务跟踪制定会商计划成立地质灾害应急防灾指挥部险情报警险情核查提交险情核查报告险情发现 图2-1系统业务流程图

地质灾害预警决策支持与应急指挥系统对一个地质灾害的生命周期（险情发现、险情鉴定、险情处置）进行管理和流程监控，同时建立技术会商平台和应急指挥平台，有效地支持了地质灾害预警决策支持与应急指挥。系统构成

地质灾害预警决策支持与应急指挥系统由险情上报、技术会商、应急指挥、配置管理四大模块组成。

险情上报模块包含的功能有险情分布、险情信息标注、险情报警、报警信息管理、险情核查、险情报告、险情报告处理。实现对发生的险情进行报警录入，核查险情的真实性，对核查后的险情进行处理及生成核查报告上报上级部门。显示险情的分布图，并在分布图中对险情地点进行标注等针对险情的管理操作。

技术会商模块实现针对某次险情发起会商，制定会商计划。对会商计划、会商执行、会商结果进行管理。提供辅助编制报告与建议功能，对专家会商全过程进行追踪、记录、存储、管理，并将会商中得出的建议与报告发送到相应单位，为最终决策提供参考。

应急指挥包括应急指挥平台、GPS系统接口、应急预案库管理以及应急预案辅助编制、信息交流，接收会商文件并对灾情进行应急响应、追踪，对灾情进行评估，最终形成案例归档。

配置管理模块主要是针对需要配置的模块进行管理，主要包括灾害点信息配置、专家信息管理、信息服务注册、多维展现模型库管理、应急通讯平台模式管理、会商内容模式管理、审批流程管理、用户个性化设置。险情分布险情信息标注险情上报险情报警报警信息管理险情核查险情报告查阅险情报告处理会商计划书会商计划会商任务查询我的会商任务会商内容查询会商人员签到查询会商执行会商过程信息查询会商内容执行情况查询会商纪要查询会商结果会商报告与建议查询会商文件发送记录查询会商文件接收记录申请单管理预案审批管理应急指挥应急预案库应急指挥信息执行追踪查询救灾资源管理GPS设备管理GPS设备应用分类管理GPS设备使用情况查询信息点标注灾（险）情评估管理案例归档管理信息交流查询灾害点信息配置专家信息管理信息服务注册配置管理多维展现模型库管理应急通信平台模式管理会商内容模式管理审批流程管理用户个性化设置我的审批任务历史审批单查询应急指挥平台三维视景漫游系统定位应急指挥信息执行追踪GPS设备使用情况GPS定位灾情调查情况信息交流会商结果技术会商平台会商计划会商计划书会商任务管理多维展现模型配置会商内容管理三维视景漫游系统定位会商执行会商人员签到会商信息服务平台（树形导航）会商信息服务平台（图形导航）会商过程信息管理会商内容执行管理会商纪要管理会商报告与建议会商文件发送记录预警决策支持与应急指挥系统技术会商

图3-1系统构成 系统特点

4.1 二维和三维GIS间的联动

能从二维GIS系统中的灾害点快速导航到三维GIS系统中并定位灾害点，将二维GIS和三维GIS的优点充分进行结合，查看灾害点信息更方便、全面、直观，实现空间信息可从宏观到微观间切换。

图4-1二维和三维GIS间的联动

4.2 利用自定义模板辅助生成报告

系统内置报告生成模版，灾害点基本信息可直接从库中读取、报告内容可在网页上根据模版设置直接输入，通过报告辅助生成模式直接产生图文并茂的OFFICE报告文档，可直接在网页上在线编辑OFFICE报告文档并保存。支持核查报告、会商报告、应急预案在线辅助生成。

图4-2利用自定义模板辅助生成报告

4.3 灾害点现场和历史信息分屏显示

在视频会商中，灾害点信息包含灾害点现场信息、灾害点基本信息、监测预警信息、专业监测信息、三维信息、稳定性评价结果、险情核查报告等，系统将这些信息有机地组织起来，在9分屏中进行灾害点的多维信息展示，能够根据需要快速切换不同分屏中展示的信息内容。专家可以查看灾害点现场信息，也可以查看灾害历史信息，专家和现场人员可以进行语音和视频即时交流。

图4-3灾害点现场和历史信息分屏显示

图4-4图形导航展示多维信息

4.4 应急指挥过程跟踪与回放

在应急指挥平台中，集成的GPS系统能够采集应急指挥车和应急指挥重要人员的运动轨迹并在地图上实时显示其位置，实现应急指挥过程的跟踪。应急指挥结束后还能进行轨迹回放，总结经验和教训。

图4-5应急指挥过程跟踪与回放

4.5 基于SOA架构的信息集成

系统创新地将SOA技术用于多维信息集成，各系统和模块之间的耦合度低，系统扩展性强。各系统提供的公共功能和模块通过SOA服务管理平台注册到SOA公共服务池中，形成各种公共组件，供其它子系统和模块调用。通过自定义的SOA协议，每个公共组件都具有唯一的调用地址。

图4-6基于SOA架构的信息集成 典型应用

5.1 三峡库区地质灾害预警决策支持与应急指挥系统建设

三峡库区是我国地质灾害多发区，对地质灾害进行有效的防治是三峡工程顺利进行的重要保障。

三峡库区地质灾害防治系统是一个多学科，多系统、多协议和面向各种应用的复杂项目，并且在目前地质灾害方面的决策支持、应急指挥案例方面无可参考案例，无可借鉴系统的情况下，完成三峡预警决策支持与应急指挥系统的设计、开发工作，并得到用户认可。

三峡库区地质灾害预警决策支持与应急指挥系统完成了对地质灾害的发现、鉴别、报警、上报、核查的处理业务流程。同时建立了技术会商平台、应急指挥平台，为险情发生后的技术会商和应急指挥提供支持。

预警指挥系统在单体地质灾害预警决策支持和应急指挥子系统建设所获成果基础上，对区域和移民新城区地质灾害预警决策支持和应急指挥，利用所建的空间数据库等资源，建设区域和移民新城区地质灾害预警决策支持和应急指挥子系统。

通信指挥支持系统 篇3

关键词：人工增水；北斗卫星；地空通信；GPS

人工影响天气[1]是指在适当的天气条件下，通过人工干预，使天气过程向符合人类愿望的方向发展。如果说科学研究的目的是认识自然和改造自然，那么人工影响天气就是在认识自然的基础上，去改造自然。

人工影响天气作业主要是指人工增雪和人工消雹，当然也可以扩展到人工消雨、消雾、防霜、人工引雷等方面。目前，国内目前采用高炮、火箭及飞机等催化工具进行增作业。飞机作业范围大、作业时间长，可以直接进入云层指定位置进行播撒作业。

为了保护冬小麦安全越冬和缓解春旱，自1978年冬季以来，新疆人影办一直坚持开展飞机人工增雪作业试验。由于飞机人工增雪作业需要和多个部门协调，而天气系统的变化又很快，人影办作业飞机使用的传统通讯设备是电台，但是电台的传输方式受距离、电磁波等诸多要素的限制。如果飞机到其它地市作业，还要架设电台的基站等，这在人力、物力等投资是很大的，也给作业带来极大的不便，在实际的作业中就经常会出现作业和指挥之间具有一定的时间滞后性。因此为了减小指挥与作业间的时间间隔，并且能够及时

按照实际天气情况调整作业方案，提高飞机人工增雪的效果，使决策指挥和作业的实施能够更加紧密的结合，特别需要建设一套地空通信系统。另外，中国气象局提出的“人工影响天气工作要实现从注重规模发展向注重提高科技水平、技术含量和作业效益的转变；以及从传统作业技术向应用高、新技术转变”的战略思想，也要求我们的飞机人工增雪工作采用更新的技术手段与工具。为此，新疆人影办联合北京神州星宇科技有限公司开发设计了适合新疆实际情况的基于北斗卫星和GPS技术[2]的地空通信指挥系统。

1 项目的总体设计方案

目前新疆维吾尔自治区人工影响天气办公室的人工作业飞机共有两架运—8型飞机，起降机场分别设在南疆的库尔勒军民两用机场和北疆的克拉玛依民用机场，指挥部设在乌鲁木齐的人影业务中心。考虑到现中国北斗一号系统现已逐步在无人气象站、人工增雪推广等气象领域；得到应用，其优点是[3]覆盖范围广、容量大、抗干扰强、安装维护简单、兼容性强。应用在作业飞机上，使飞机作业时地面空中的相互联系更为简便、快捷。将极大地提高了飞机作业时通讯的现代化水平。所以决定采用基于北斗卫星的通信系统。系统采用中国北斗卫星进行三处地面（库尔勒、克拉玛依、乌鲁木齐，其中乌鲁木齐人影中心的为通信系统指挥机）和两架空中作业飞机的通信(不受距离限制)。在每架作业飞机上安装一台工控机、北斗1号用户机一台、GPS接收机一台、空对地通信软件一套。空中飞机可以通过工控机[4]实时采集GPS信息及温湿仪的数据存储，可以按需定时把空中采集到的数据通过北斗1号用户机[5]发送到地面指挥中心； 以方便地面指挥中心监控飞机作业时的路线；地面指挥中心安装北斗指挥机和中心服务软件通过加载雷达原始扫描数据和MICAPS云图和机上传送回的飞机位置及温湿信息进行分析，通过短信方式向空中的作业飞机发送指令，指挥其作业。地面服务软件可同时带多个客户端，客户端可以实时监控飞机轨迹和回放以前的轨迹功能。空中和地面可以通过短信方式进行文字通信。

系统架构图：

图1基于北斗卫星的飞机作业监控系统系统实现的主要功能

2 系统实现的主要功能

2.1 实时作业轨迹显示

主要应用在增雪作业飞机，主要实现飞机的实时轨迹显示和实时通信指挥，主要利用北斗的通信功能，利用GPS进行实时定位，由北斗回传信息，在电子地图上显示飞机、车辆的实时轨迹并进行实时的短信互通，实现大规模、大范围增雪作业飞机的实时调度指挥。

图2增雪飞机飞行轨迹界面图

(注：红色为飞机飞行时无作业颜色，蓝色为：飞行中使用的碘化银焰弹作业颜色)

2.2 雷达原始数据体扫叠加

通过调用雷达的原始数据，进行解算，并显示出PPI、CAPPI、RHI。其中PPI 、CAPPI要求显示其三个要素包括强度、速度、谱宽及三要素在14个不同的仰角的具体信息；用不同的颜色在相应的位置标识出。当显示出PPI或CAPPI中的一个要素信息后，同时可以查看RHI的信息。根据雷达的回波信息可以指挥飞机避开较强的回波，以保证飞行机的安全。

图3雷达数据叠加实时监控

2.3 云图叠加

通过调用Micaps云图进行分析，显示，可以供地面指挥人员分析飞机所处的位置云层的情况；同时也可以作为预报人员作增雪飞行计划时参考。

图4叠加云图效果图

2.4航线设计

根据天气情况、各地区缺水情况，预报人员可以设计增雪飞机即将飞行的航线，形成文档，存档和上报航空管理部门。设计航线时，可以根据情况修改航线，同时上传给空中端，空中端收到地面传送的航线时，自动显示在空中端的电脑上，监控作业中的飞机在空中飞行时是否按照设计的航线飞行。

2.5历史回放

当飞行作业完毕时，自动生成一次作业记录。可以通过“历史回放”功能进行回放某一作业记录的数据（包括轨迹、温湿等），按作业日期时间为文件名进行存储，以方便查找。

2.6 地图服务

地图服务[6]是以GIS（地理信息系统）为核心，电子地图为载体，整合了全国[7]丰富的地理信息资源，构建了智能化、个性化、交互式的信息管理和服务平台，为企业提供详细的地理、位置、交通等信息展示服务。基本功能包括放大、缩小、平移拖动、地点查询、图层管理、测量面积、测量距离、鹰眼等功能.

(1) 放大、缩小、平移拖动:根据地图比例不同进行放大缩小操作，使用户可以精确的查看所要查询的地点。

(2) 地点查询: 用户只要输入需要查找的地点。点击搜索按钮，系统返回名称中包含您所输入文字的地点名称列表。点击其中一个地点名称，系统自动将该点标记在地图上，并自动居中地图页。

(3) 图层管理:电子地图中所含盖的信息非常广泛，由于各行各业的需求不同，所要查询的信息有所不同，为了让业内用户更方便的观察业内信息，提供了图层管理功能，可以根据需要指定显示或隐藏、查询状态等。

(4) 测量:根据用户的需求不同，电子地图还包含了一些测量功能，包括测量距离、面积等。

(5) 鹰眼:方便用户的操作，提供鹰眼作为导航图，为用户提供更快捷的地图操作。

2.7 数据服务

作为GIS系统,数据存储与分析是其不可分割的部份，通过与电子地图中的数据进行结合极大的提高了行业内的工作效率，由于行业不同，数据关系与结构也各不相同，可根据实际需要进行设计。

3系统性能

3.1 精度

(1) 在执行历史記录查询的时候，不允许出现因为程序的原因导致读取失败，也不允许发生重复的数据；

(2) 在执行保存数据操作的时候，不允许因为程序的原因发生添加失败的情况，也不允许发生重复的数据；

3.2 安全性

基于SQL SERVER 2000的开发环境自身提供了对数据的安全保护措施，对数据进行集中管理同时避免了数据的不一致和冗余，在SQL SERVER的版本中，只有管理中心数据库服务器的成员持有对数据访问的权限，本系统的用户、密码能保证安全。对任务、成员的管理，数据库同时提供了备份和恢复的功能，在数据库服务器出现问题的时候，能进行数据的快速恢复。在ACCESS版本中，由于一般是针对单机、个人使用，进行了物理文件方式的加密，在程序内部提供解密的方法，其他用户不能人为修改数据，保证了数据的安全。但是，用户不能删除数据库对应的物理文件，否则数据将会丢失。

3.3 可扩充性

系统在开发完毕以后，实现了单机[8]多任务管理的功能和框架，可以在本框架的基础上，采用VB中面向对象的特点来增加功能模块。扩展后的系统将是一个WEB系统。

4 系统的实际使用情况和今后的设想

4.1系统的实际使用情况

系统自2008年投入使用后整体性能上基本达到了设计要求，功能上也基本满足用户的需求，系统在一次开机10小时之内稳定运行，但也出现了两次系统故障情况，数据库在故障后中能够在系统安装之后，两小时内恢复。

4.2 今后的设想

系统的设计只考虑“地空”的数据传输问题，而对播撒作业设备没做系统集成，播撒器的开关及作业时间等都是手动进行，系统无法记录作业的轨迹、作业起止时间、作业量等相关信息，无法对直接对作业进行定量的分析。今后如能将烟条和焰弹播撒器的控制及记录都集成到系统内并实施将作业情况传回地面，无疑将提高作业指挥的有效性、实时性及准确性。

参考文献

[1] 毛节泰,郑国光. 对人工影响天气若干问题的探讨. 应用气象学报. 2003,17(2):1

[2] 鲁郁. GPS全球定位接收机——原理与软件实现. 北京,电子工业出版社.2009:45-67

[3] 陈振国,郭文彬. 卫星通信系统与技术. 北京,北京邮电大学出版社. 2003:36-37

公安交通指挥通信系统 篇4

以往的公安交通管理是以道路设岗、纠察违章、现场处置为基础开展工作,而通信工具主要依赖无线手持电台。这种传统的通信手段在处理大的交通事故、车辆资料查询、城市道路疏通、大型集会现场时常常会显得效率低下,力不从心。建设以车载卫星移动通信系统为核心的交通指挥通信系统,对于提升道路交通管理水平,提高交通管理部门的快速反应能力和综合处置能力,迅速恢复事故现场的交通畅通,扩大交通安全宣传范围,提高国民交通守法意识,保障类似奥运会这样大型活动的交通管理指挥调度,应对突发事件等具有超乎寻常的重要作用。

1 系统组成及链路预算

1.1 系统组成

交通指挥通信系统由“动中通”卫星移动通信车、中心站,大、小型指挥车组成,系统网络结构如图1所示。系统采用计算机统一监控管理,具有图文显示、声控告警功能;中心站监控计算机能通过卫星信道遥控卫星移动通信车车顶的摄像机方向旋转;卫星移动通信车、大小型指挥车之间可组成无线局域网和有线局域网;考虑到系统的扩容和发展,中心站天线的口径和各种设备预留了余量,在工程设计中预留了卫星网络管理功能,用以对通信指挥车和日后增加的通信车的频率、功率、带宽进行管理、按需分配,节约卫星资源。

1.2 链路预算

以亚洲3号卫星Ku波段转发器参数为例对系统链路参数进行了预算,预算条件列于表1,预算主要结果列于表2,预算的结果也同时适用其他Ku波段卫星。

从表1,表2所列数据分析,可得出下述结论:

(1) 如果中心站、通信车互传的Modem仅使用Viterbi译码,降雨时要满足BER≤10-7,则要求ODU发射功率56.2 W;如果Modem使用Viterbi+RS码,则ODU输出可降低约2.4 dB;如果Modem采用Turbo编码,则ODU输出可降低约4 dB;

(2) 综合考虑各种因数,卫星Modem使用Turbo编码,通信车配置40 W ODU,中心站配置16 W ODU。

(3) 为提高系统可靠性,中心站ODU、Modem和LNB均采用1∶1热备份工作。通信车的ODU、Modem采用1∶1热备份工作,由于“动中通”天线极化需要实时调整(极化程序跟踪),馈源旋转部分无法承受1∶1冗余LNA的旋转空间和重量,故LNA采用冷备份工作方式,综合业务复用单元也采用冷备份方式。

2 系统功能

交通指挥通信系统要具备多种场合应用和灵活多变的能力,在卫星移动通信车、大小型指挥车上配置多种通信手段,以满足在不同场合、不同状态下对通信系统的需要。交通指挥通信系统具有话音通信、数据通信、图像通信、图像采编及显示、信息存储、电视电话会议、网络管理和监控、GPS卫星定位和GIS地理信息导航等功能。

2.1 设备配置和业务功能

2.1.1 话音通信

卫星移动通信车配置卫星话音通道,提供多路话音通道并预留扩展插槽;配置海事卫星话音通信终端,在海事卫星网络覆盖区提供一路话音通道;配置中国移动GSM通信终端,在中国移动GSM网络覆盖区提供一路话音通道;配置公安网数字集群通信终端,公安网同频同播通信终端,在公安网覆盖区内各提供一路话音电路;同时配置公安网车载数字集群通信基站,在公安网覆盖区以外可以建立临时集群通信的覆盖网络,通过卫星通信链路与交通管理指挥中心进行通信。

2.1.2 数据通信和图像传输

卫星移动通信车配置一路卫星高速数据通道和一路异步数据通道,可提供双向图像传输和数据传输;配置中国联通CDMA通信终端,在网络覆盖区提供一路数据通道和一路单向低速图像通道;配置移动数字广播电视(DVB-T)终端,接收数字图像;

2.1.3 局域网通信

卫星移动通信车配置局域网接入设备,保障车辆之间进行有线、无线局域网接入。

2.1.4 电视电话会议系统

卫星移动通信车配置电视电话会议终端,利用局域网将指挥车中电视电话会议分会场通过卫星通信系统接入公安专网,实现网内电视电话会议互通。

2.1.5 图像采编及显示

卫星移动通信车外配置一架摄像头,并配置升降自动云台,用于满足现场图像采集的需要;配置专业级摄像机一套,并具有无线图像采集和传输功能;配置显示器,为采编人员提供显示监控的功能;配置音、视频编辑设备,对采集到的信息进行编辑、切换等;

2.1.6 信息存储系统

卫星移动通信车配置磁盘存储设备,用于图像、数据及话音的实时存储。

2.1.7 网络管理和监控

卫星移动通信车和中心站均配置网络管理和监控设备,用于对站内设备的管理和监控,同时通过卫星链路中心站和通信车可以相互遥控,对设备进行管理和监控。

2.1.8 GPS卫星定位和GIS地理信息导航

卫星移动通信车配置GPS卫星定位终端和GIS地理信息导航终端, 通信车通过卫星信道向中心站上报车辆所处位置,同时通过GIS地理信息导航终端获取车辆所处位置周边的地理信息。

2.1.9 信息安全

卫星移动通信车和中心站通过配置群路保密设备,可实现网络和信息安全。

2.2 系统总体主要技术性能

(1) 卫星数据业务速率

总速率: 大于双向2 Mb/s,其中: 图像:384 kb/s～2 Mb/s,话音编码:4.8～64 kb/s。

(2) 传输协议:

帧中继

(3) 传输质量

Eb/N0≥7 dB, BER优于10-7。

(4) 互联互通

可接入地面电话网、移动电话网、广播电视网、国际互联网、公安内部网。

3 终端网络的构建

本系统是一个以中心站和卫星移动通信车为交换节点的复合式网络,在该网络中可进行话音、图像、数据等业务的交换。各站终端均以IP网络为主体构建,终端网络拓扑结构如图2所示。

3.1 网络结构

(1) 端站1(卫星移动通信车)与中心站之间通过卫星链路进行通信;端站2(大型指挥车)、端站3(小型指挥车)通过有线或无线接入方式与端站1连接,组成一个以卫星移动通信车为交换节点的集中式网络。

(2) 端站1、端站2、端站3与中心站之间通过中国联通的CDMA网络组成一个以中心站为交换节点的集中式网络。

(3) 端站1、端站2、端站3与中心站之间通过内部数字电视地面广播方式和CDMA方式组成一个以中心站为节点的集中式道路查询网络。

3.2 话音业务

卫星移动通信车话音业务由IP电话和模拟电话组成,通过卫星链路接入中心站电话网,并通过实时通信服务器与专网和公网连接;大、小型指挥车通过有线或无线局域网接入卫星移动通信车,通过卫星链路与中心站电话网连通,实现话音通信。

3.3 图像业务

卫星移动通信车、大型指挥车、小型指挥车和中心站通过代理服务器相互控制其图像源,实现远程图像切换。各端站的IP网络通过卫星链路连接到中心站的代理服务器,由中心站的网管中心授予各端站代理服务器适当的权限,就可以通过代理服务器接入指挥中心的主控制终端,控制其权限内的局内所有视频源。中心站也可通过同样的方式控制各端站的视频源。

3.4 数据业务

数据业务主要是将各端站的终端通过卫星链路接入中心站的数据查询服务器,便于各端站及时查询相关信息。

3.5 系统监控

通过Delphi软件平台编写的专用监控软件对系统内各主要设备的状态进行监视和控制,并用RS 232,RS 485和LAN接口进行本地和远程控制。

3.6 系统安全

由于系统有多种接入方式,因此极易造成系统病毒感染和系统冲突。在系统设计时将系统划分成多个VLAN并封闭其多余的端口,能有效防止全系统病毒感染。设计时合理配置三层交换机,可避免系统出现广播风暴造成系统拥塞。

系统终端业务IP网络如图3所示。

4 结 语

“动中通”移动卫星通信系统可广泛应用于高数据率卫星通信、新闻采集、公安值勤、打击恐怖主义等领域。本文介绍了以卫星移动通信为核心的交通指挥通信系统的组成、系统链路预算、设备配置和功能,并详细描述了终端网络的构建。该系统在北京公安交通管理局投入运行一年多来,软、硬件设备工作可靠,性能稳定。系统的建设对于加强首都道路交通管理,提高交通管理的快速反应能力和综合处置能力起到了保证作用,该系统也可以推广到其他行业使用。

摘要：建设以车载卫星移动通信为核心的交通指挥通信系统,对于提升道路交通管理水平,提高交通管理部门的快速反应能力和综合处置能力是非常必要的。介绍以卫星移动通信为核心的交通指挥通信系统的组成、系统网络结构、链路预算、系统设备配置和各种功能,并详细描述了终端IP网络的构建。

关键词：移动卫星通信,公安交通管理,IP网络,车载卫星

参考文献

[1]甘仲民,张更新,王华利,等.毫米波通信技术与系统[M].北京:电子工业出版社,2003.

[2]康学海.北京公安交通指挥通信系统方案论证.内部资料.

通信指挥支持系统 篇5

随着地理信息系统(GIS)在各行各业应用的不断深入,地理信息系统需要与各种各样格式和内容的.多媒体信息相结合,为应用部门的用户提供以空间位置为载体,对多媒体数据进行管理和调度的多媒体信息处理技术功能.本文主要以应急指挥地理信息系统为例,从系统总体结构上介绍如何把种类繁多的多媒体信息数据与空间数据相结合,如何对文字、图片、视频等信息组织入库,利用Microsoft Windows CE for Visual C/C++工具研发PDA(Personal Digital Assistant)电子地图子系统、PDA应急事件信息录入软件;以及如何在Internet或Intranet网络上对多媒体信息进行调度发布等多媒体通信技术.

作 者：李玉祥 刘纪平王红 范容双 LI Yu-xiang LIU Ji-ping WANG Hong FAN Rong-shuang 作者单位：李玉祥,刘纪平,范容双,LI Yu-xiang,LIU Ji-ping,FAN Rong-shuang(中国测绘科学研究院,北京,100039)

王红,WANG Hong(中国测绘科学研究院,北京,100039;辽宁工程科技大学,辽宁阜新,123000)

应急通信指挥车通信系统构建分析 篇6

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、信息发布中心、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 (2~4Mbit/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Vo IP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。

参考文献

[1]陈仿杰, 雍海风, 王维平.小型应急指挥通信车工程设计的研究[J].数字通信世界, 2012 (7) .[1]陈仿杰, 雍海风, 王维平.小型应急指挥通信车工程设计的研究[J].数字通信世界, 2012 (7) .

移动应急通信指挥系统的设计 篇7

无线电管理部门迫切需要利用成熟的卫星通信技术,建设车载应急通信系统,包括电话语音、视频会议、数据专线及互联网接入等综合业务,并且可以灵活扩充配备各种网络设备,以全方位满足应急通信的各种需求。

2 建设依据及目标

2.1 必要性

针对无线电管理工作的应急通信现状,为弥补应急通信手段不足的缺陷,从提高指挥协调能力,完善执行任务水平的角度出发,建设移动应急通信指挥系统刻不容缓。近期应着重解决突发情况下的应急通信需求,一是为抢险救灾提供可靠通信链路;二是为国家重大活动提供无线电通信安全保障;三是在重要时期对特殊地区施行无线电管制时,建立安全通信渠道。

为了实现上述目的,传输的畅通是最根本的要求。在当地光缆或者微波等常规传输手段受到破坏无法解决通信问题时,卫星通信可以保证在最短的时间内建立连接,满足应急通信快速、机动、灵活、可靠的要求,为顺利执行紧急任务提供有效的手段。

2.2 设计功能

通过新建移动应急通信指挥系统,达到以下目标:

(1)车载应急通信系统的主要功能,首先是提供指挥中心、机房、现场指挥部、执行任务的各移动站之间的应急通信。

(2)提供对讲机中继系统,作为现场指挥调度的通信工具,并解决现场对讲机系统设备的充电及维护。

3 建设方案

3.1 系统组成

移动应急通信指挥系统主要由音视频图像系统、传输系统、电源系统和车辆系统等组成。

3.2 音视频图像系统

(1)采用12路电话的语音网关设备,具备FXS接口和FXO接口。

(2)采用视频会议系统,车上增加一个视频会议终端,可以方便地接入现在已有的视频会议系统,只需给车上的会议终端配置好相应的数据。

(3)图像传输系统主要包括无线单兵图传、音/视频距阵、图像录播服务器、车顶摄像头等。

(4)数据设备主要包括IP交换机、无线路由器等。

3.3 传输系统

3.3.1 传输系统的配置原则

车载应急通信系统的传输接入方式可采用HDSL、微波、PCM 2Mb/s、光波和卫星等传输方式等。

3.3.2 COFDM多载波无线图像传输系统

在高楼林立的城市地区和山地起伏的野外地区,阻挡较为严重,如何实现快速运动中的高质量视频信号的传输,一直是个难题,COFDM多载波无线图像传输技术的出现,解决了这一难题。该系统使用的技术称为频分复用正交调制,目前,已在移动数字电视上得到广发应用。

3.4 车辆系统

3.4.1 车型选择

选择的原则如下:

必须选择国家发改委允许改装车辆目录上的车辆,交管部门才能根据相关法律法规,发放汽车牌照。

越野性能好,有四轮驱动、有较强动力和较好通过能力的车辆。

选择性价比高、到货期短、维护保养成本低、售后服务好的车辆。

3.4.2 设备装车重量核算

小型车辆以一汽丰田陆地巡洋舰4700为例,由于该车车辆空间(后箱体内部净高1100mm,净宽1 100mm)、承载(拆掉后两排座椅后的车辆净载荷能力为747kg)以及风荷有限,因此考虑采用1.2～1.5m口径的车载卫星天线及风冷便携柴油或者汽油发电机,另外,车内需要安装尺寸为600mm×600mm×950mm以下的1～2个机架,用于安装音视频设备、卫星设备及UPS等。基本能够满足装车要求,载重稍有余量。

3.4.3 车辆厢体

车辆厢体应具有重量轻、强度好、无污染、易修复、结构牢固、不易腐蚀、外型美观等特点。整车尺寸应控制在高3m、长6m、宽2.5m之内,并设置符合有关规定的指示灯。车辆应实现有效的密封,特别是在改装过程中由于安装天线和敷设馈线而破坏的区域,应做好防水处理。车辆厢体外部具有与外部系统连接的接口盘,接口盘上应标明相应的接口类型。同时,接口盘应具有良好的密封性,能较好地防雨、防尘。

3.4.4 控制系统

控制系统主要实现对天线桅杆(塔)的升降、平衡系统、天线方向(俯仰)调节结构、柴油发电机及防雨顶盖等的自动控制功能。控制系统应可实现在外电突然断电时,自动启动柴油发电机供电。同时,控制系统应具有良好的操作方式和控制方式、能够明确显示各系统的工作状态。

3.5 天馈线系统

3.5.1 车顶摄像机的安装

移动应急通信指挥系统的摄像机安装在顶部与侧面的交界处,其要求如下:

摄像机应能够在任意高度和方向上锁定以保持平衡,锁定后在不使用地面拉线的情况下应具备8级风的能力,12级大风不损坏,特殊情况使用时可配置固定地面拉线以保持抗风能力。

摄像机及固定装置应有良好的耐腐蚀性,主体腐蚀失效期应大于10年。

摄像机及固定装置应具有良好的抗风性和稳定性,应满足YD/T5131-2005《移动通信钢桅结构设计规范》。

3.5.2 天线系统的安装

当采用VAST方式时,VAST天线应安装在车辆厢体的顶部。在工作时可通过遥控自动调节对所使用通信卫星的通信方位角和俯仰角,要求的通信方位角能在±90°可调,俯仰角能在0°～90°可调,调节精度不大于0.5°,要求天线能在调节范围内的任意方位及俯仰角下锁定。不工作时要求VAST天线反射面应朝厢体放置。

3.6 车载电源系统

3.6.1 供电设备技术要求

交流供电系统的额定电压为220V/380V (三相五线),额定频率为50Hz,通信电源设备输入电压允许变动范围为额定值的+10%-15%。频率允许变动范围正负4%范围内可以正常工作。同时,在应急车箱体外设有外接市电接口,并配置外接交流电缆,长度不小于50米;内部电源设备与外部电源连接的水密接头要求达到防水6级标准。

车内负载均由UPS交流不间断电源供电,每台UPS都可实现对全部负载的不间断供电。在有交流电源供电时,通过UPS为通信设备提供稳定的交流电,同时在浮充状态下对内部蓄电池组进行充电,当发生交流电源不正常或停电时,由UPS内部的储能设备(蓄电池)放电,通过逆变器和控制器,供通信设备用电。

3.6.2 电源设备配置

应急车的交流供电系统要求就近引入一路较可靠的220V市电,配置1个交流配电箱,1个浪涌保护器SPD (Imax大于等于60kA)。并配置一台发电机和一台UPS,考虑到海拔对UPS输出容量的影响(详见表1),UPS的容量选择为5kVA,同时为保障在外电停止时,能使通信设备有时间保存重要数据,UPS的蓄电池放电时间按5～8分钟考虑。

注:海拔高度超过1000米时,遵循上表降容使用。

3.7 防雷接地系统

移动应急通信指挥系统应采用系统的综合防雷措施包括:直击雷防护、联合接地、等电位连接、电磁屏蔽、雷电分流和雷电过电压保护等,应选择合理的保护等级,确保必要的保护置信度。

5 结束语

近年来,在历经多次自然灾害后,公众有线和无线通信网络的脆弱性暴露无遗。为及时了解情况、抢险救灾,各有关部门均在建设应急通信系统。而无线电管理部门,承担了重大活动保障、紧急情况通信、特殊地区无线电管制等任务,更应该建立完善自身的应急通信指挥系统。本文把握国家政策方向,围绕上级部门业务规划,找准现有系统薄弱环节,设计了移动应急通信指挥系统建设方案。该系统选用国产成熟技术,以语音视频调度联网功能为主,使用物力抗毁性强的卫星传输手段,可以实现跨地区、跨部门之间的实时信息收集和统一指挥协调。同时,本系统也还存在一些不足之处,还需进行进一步完善:一是通信手段完全依赖卫星,可增加短波通信系统备份;二是现场调度能力有限,可升级本地组网功能;三是天线的架设对车辆通行性能有一定的影响,将来可考虑搬移式设计。

摘要：本文就无线电管理部门应急无线电通信系统的现状,分析了具体需求,结合建设的目标和依据,并考虑到现有的技术,重点阐述了利用卫星通信手段建立移动应急通信指挥系统。本文涉及到卫星通信基本理论、多载波COFDM无线图像传输系统特点、防雷工程、车辆改装技术等,着重分析了VSAT卫星系统、卫星通信体制比较、卫星天线系统选择等,详细介绍了硬件的设计改装工作,并对硬件和软件的结合与实现方法进行了进一步分析。

关键词：无线电管理,应急通信,VSAT卫星,车辆改装

参考文献

[1]国家通信保障应急预案,2006.

[2]程韧,蒋磊.现代通信原理与技术概论.清华大学出版社.北京:北京交通大学出版社,2005.

[3]郭建等.基于空基的野外实时图像传输系统的设计与实现.微计算机信息,2008.

[4]项海格等.VSAT卫星通信宽带技术的发展.中国卫星通信广播电视技术第五届国际研讨会,2001.

[5]YD/T 5114-2005.移动通信应急车载系统工程设计规范.

[6]YD/T 5028-2005.国内卫星通信小型地球站VAST通信系统工程设计规范.

[7]YD/T1051-2000.通信局(站)电源系统总技术要求.

消防单兵移动通信指挥系统初探 篇8

纵观国内消防指挥调度通信系统的发展状况，无线通信系统的终端设备通常采用的是手持对讲机或头盔式电台，由于设备成本高、操作不方便等因素的限制，阻碍了三级组网的发展。消防通信三级网是面向现场战斗员的通信联络系统，通过大量的实战调研证明，每个战斗小组中，只有小组指挥员需要上传下达现场的一线信息，如果每个战斗员都参与传递信息就容易造成通信网混乱，加上紧张复杂的状况根本无暇顾及其他的操作，战斗员一般仅需要接收命令即可。所以单向接收方式即可满足需要，这样还大大降低了装备的成本、重量和体积，同时结合模拟语音保密、跳频自动跟踪、恶劣环境可靠性设计等技术，又提高了它在其他方面的性能，例如易使用、保密度高、待机时间长、易于佩带连接等。该项目的研发及推广使用，可推动消防通信三级组网的发展需要，保障火场通信的畅通，提高战斗力。特别可作为紧急状况下信息广播发布的可靠信道来使用，无疑加快了消防通信装备现代化的进程。

2 问题提出

目前现场的通信指挥调度主要依赖于移动通信技术，其形式包括无线常规通信系统和无线集群通信系统两种。常规通信系统技术在国外六七十年代就已经开始走向成熟，目前发达国家对指挥和调度功能要求较高的专业部门都已经开始使用无线集群通信系统。80年代末无线集群通信技术产品开始进入我国，如美国摩托罗拉公司、诺基亚公司产品。由于无线集群通信系统结构复杂，占用频点较多，建立专网和运营费用昂贵，目前采用的主要指挥调度通信方式依旧是无线常规通信系统。

例如，消防部队利用350M公安专用频段无线常规通信系统，组成城市消防管区覆盖网，也称消防一级网。它的功能是：保障消防指挥中心与所属消防大队、中队固定台、车载台之间的通信联络。各级指挥员的少量手持台在通信中心区域范围内也可加入该网。在使用车载电台的条件下，一级网的通信覆盖区通常不小于城市消防管区面积的80%。

采用这种方式实现指挥调度通信系统有如下特点和不足：

◆组网方便、技术成熟、工作稳定可靠;

◆可移动性强、网络覆盖范围较大，且可根据需要扩展;

◆通信实时性强;

◆容易受外界干扰，保密性较差;

◆对于大部分基层干警和战斗员只是接受指挥命令，使用有双向通信功能的对讲机会造成功能浪费;

◆专业的手持对讲机成本较高，目前难以向所有作战单兵配备;

◆执行任务时不便于携带，特别是特勤服装装备情况下无法佩带、操作;

◆手持对讲机功耗大，电池使用时间不能满足长时间执行任务需要。

为了克服现有无线通信指挥调度系统的缺点和不足，使得通信指挥系统更加先进有效，研究开发“单兵移动通信指挥系统”具有非常重要的现实意义。

3 现状分析

目前我国公安系统、武警部队、消防部队、特警以及保安部门所采用的通信方式主要有普通有线电话、GSM手机、无线对讲系统和集群通信系统。其中适合于指挥系统的通信方式主要为无线对讲系统和无线集群通信系统，由于无线集群通信系统信令结构复杂，占用频点多，建立专网系统造价和运行费用都比较高，很久以来我国大多数上述部门的指挥系统通信方式采用无线对讲系统。该系统采用模拟FM调制方式传送语音或双音频数据信号，组网方式为大区制、共享单组频点，由中小功率中继台完成语音接续传送。这类产品绝大部分为进口或国内组装，拥有自主知识产权的国内产品很少。根据功能和发送功率不同可将该系统分为中继台、车载台和手持机三个部分。手持机的数量最多，由于具有双向传输功能，其造价较高，加之回传信道容量有限等一系列因素，始终不能普及到每个基层人员和战斗员手中。例如在很多情况下，消防战斗现场以及防暴队伍现场指挥靠人工喊话或扩音器喊话实现，效果很差，技术落后。

国外该项目领域的技术发展伴随着移动通信的发展，经历了从模拟方式到数字和网络化方式的过渡，由于国外集群通信技术发展较早，技术成熟，所以发达国家从70年代已经陆续采用无线集群通信系统作为对指挥和调度功能要求较高的企业、事业、公安、警察、军队等部门使用。80年代集群通信指挥调度系统在国外的公安、消防、军队等部门已经十分的普及。90年代初期国外数字集群通信技术开始出现，采用数字技术通信有很多的优点，例如：抗干扰能力强;可实现高质量、远距离通信;容易实现加密传输;数字电路的集成化使设备的可靠性大大提高;具有适应各种业务需要的高灵活性以及容易与计算机连网等。

随着无线集群系统的大量使用，频率资源严重不足，于是提出一种从集群专网向集群共网过渡的方案。从国内外整个指挥调度通信系统的发展趋势来看，现阶段及以后较长的一段时期，即使数字集群通信系统开始在我国公安系统、武警部队、消防部队、特警以及保安部门普及，指挥命令传输到每个人身上也需要采用该项目所涉及的产品。原因是作为命令的接收者不需要有回传信息，所以单向接收方式即可满足需要，而它正好节省了大部分的成本，更加适合于该项目的推广。从技术角度讲，该项目的发展方向应该是系列化、小型化、接收多协议化、数字化、标准化。

4 关键技术及要点

4.1 技术要点

本研究采用的技术具有相当的成熟性和可靠性，其中锁相接收技术采用成熟的锁相环路实现，频率稳定。带移倒相方式语音加密传统的频域语音加密技术，接收端自动跟踪前端频点变化，传输方式为技术成熟的双音频编解码方案，外型结构防水、抗震、防爆，模具设计采用整体成型新工艺，其他处理均为成熟的方式。

4.1.1 窄带高频调频FM信号接收解调

该系统分为指挥发送端和接收终端两个部分，信息接收终端窄带高频调频FM信号接收与解调是该项目的关键，其工作原理框图如图1所示。

图1为一个典型的FM超外差式无线接收电路原理，由天线接收的信号首先通过带通滤波器(BPF)滤波送入低噪放电路(LNA)，经过放大的带通信号送入混频器，与PLL锁相环路产生的本振差频出10.7MHz的中频，PLL锁相环路与控制电路形成一个频率合成器，产生稳定的本振信号。I2C总线控制输入的分频系数，后续电路为中频解调与音频放大输出电路。

4.1.2 高频接收回路与低噪放电路

高频接收回路由天线和带通滤波网络组成，带通滤波器带宽为20MHz。为了缩小整个电路的体积，天线采用50Ω微带天线，微带天线的增益较低。另外考虑到后续混频电路需要，在该级插入低噪放模块，由MAX2611完成，可实现最大30dB的增益，由AGC信号控制。

4.1.3 混频电路与中频放大电路

混频器采用三极管共基极混频电路，中频滤波采用陶瓷滤波器，中频放大电路实现20dB的增益。

4.1.4 本振及控制电路

本振信号的产生采用锁相环频率合成技术，CX23055可以产生UHF频段的本振信号，由I2C总线送入分频系数，最小频率间隔为5KHz，可以实现全频段的自动搜索。以下为电路工作原理框图，如图2所示。

它由参考振荡源、参考分频器、锁相环三部分组成。

本设计所采用的锁相环与普通锁相环不同的是，它在VCO的输出端和鉴频器的输入端之间的反馈回路中加入了一个可变分频器。高稳定度的参考振荡源信号经R次分频后，得到频率为fR的参考脉冲信号。同时压控振荡器的输出经N次分频后得到频率为fN的脉冲信号，两个脉冲信号在鉴相器进行相位比较。当环路处于锁定状态时，则有输出信号：

改变分频比N，即可实现输出不同频率f0的目的，从而实现了由fR合成f0的目的。在该电路中，输出频率点间隔Δf=fR。

4.1.5 中频解调与音频放大输出电路

中频解调由鉴频器完成FM中频信号的解调，解调输出的音频信号经过音频耳机放大器放大输出，输出功率为0.2W。

4.1.6 模拟语音保密技术

从本质上讲，对语音信号加密就是破坏语音信号的特性，降低它的可懂度，同时，又要使合法收信人能重新恢复原始语音信号的特性。本设计中采用了模拟语音保密技术，它包括频域置乱和时域置乱等两种基本方式，其中时域置乱需要采用数字存储技术和语音的AD及DA转换，技术实现复杂且成本较高，所以本设计当中采用频域置乱的方式，它又包括倒频、带移倒频、频带分割三种方式。该项目中就采用了带移倒频的方式实现语音加密。

这里首先介绍倒频原理，再进一步介绍带移倒频。

倒频的基本原理是交换信号的高频与低频。将信号的高频部分搬到低频段，而将低频部分搬到高频段。倒频后的信号和原始信号具有相同的频带宽度。如图3所示。

由于原始信号的频率成分被置乱，从而降低了可懂度，起到了保密作用。在接收端用同样的倒相器将信号恢复。

倒频信号的形成是采用一个高于语音通带的载频信号调制语音信号，然后滤除上边带，保留下边带。获得倒频后的信号，接收时处理过程正好相反。

倒频器没有密钥，因此很容易被破解。为了提高保密度，带移倒相器以倒频器为基础引入密钥，通话双方可以根据事先约好的密钥进行通信。

在倒频时，为了使倒频信号落入原始信号通带内，要求载频fc=fh+fl。例如对于频带限制在300～3000频带内的语音信号，取fc=3300Hz。

如果把载频改为4000Hz，得到的信号不再和原始信号处在同一个频带内，但是把高于3000Hz的信号放在低频段，这样得到的信号和原始信号处于同一个频带内，这就是带移倒频的原理。本次设计的带移倒频器有8个可设置的不同的载频，对应于8个不同的频移，可获得8个载频的密钥。

4.1.7 跳频自动跟踪

本项目的设计目的是向基层人员和战斗员传送指挥命令，希望使用信息终端的接收者尽量减少操作，由于现场情况复杂性和任务不确定性，可能需要前端经常改变使用频点，而这时每一个终端都必须调整到与前端发送频点一致，这就给使用带来不便。我们设计开发了终端自动跟踪前端频点变化的功能，该设计思路的原理是由前端发送设备通过双音频编码的方式，发送一个数字导频信号，该导频信号所发送的数据信息就是下一个时刻命令语音信号使用的频点。信息接收终端在开机瞬间会接收解码倒频信息，捕获发送频点，并将其接收频率调整到位。

4.2 恶劣环境可靠性设计

公安系统、武警部队、消防部队、特警以及保安部门执行任务时所处的环境复杂，各种情况都可能发生，所以该系统的工作必须稳定可靠，能够适应各种恶劣环境。满足防水、防爆、抗震、耐高低温、防磁等是抗恶劣环境的基本要求，在系统设计过程中充分考虑这些因素，采用整体铸模工艺设计外壳，并利用环氧树脂灌封装。采用隔热保温材料，元器件全部采用军品级别，该系统能在-55℃～70℃的范围内正常工作。抗10G加速度的震动，终端接收产品在恶劣环境当中的接收灵敏度保持在0.5μV。

根据前端发送设备和终端接收设备的功能和功率不同，前端发送设备包括车载型、手持型、转发型三种，发送功率从5W～15W可选择。终端接收设备包括头盔式、便携式、固定式、语音广播式。

4.3 主要特点

该项目的实施，可以使目前公安系统、武警部队、消防部队、特警以及保安部门的调度指挥命令利用无线方式，实时可靠的下达到每一位执行任务的人员，有效保证了任务的执行。该项目产品的接收终端具有携带方便(可内置于头盔)、操作简单、实现保密通信、与现有通信系统完全兼容，包括与模拟集群系统的联接、一次充电待机时间可达两周，且成本低廉等特点。该项目的实施填补了国内该领域的空白，充分体现了“科技强警”和“向科技要警力”的新思路，同时也将产生良好的社会、经济效益。本系统适合指挥、调度功能要求高的行业使用，成本低廉，便于推广，产品系列功能齐全，适合不同场合使用功能的需要，可与现有对讲系统或集群系统兼容联网，直接接收其指挥信号。其特点是：

(1)性能优：计算机置频，多信道选择，音量自动控制。可实现语音加密，适合对保密条件要求高的行业。

(2)成本低：采用一体化模块设计，成本低于无线对讲机。

(3)适应范围广：体积小，携带方便，防水防震，具有多种接口，可方便地与消防头盔、防化服、作战服、避火服等配接。

(4)易操作：采用中心集中控制调度，开机基本上不需要操作调整，完全解放了战斗员的双手。

(5)功能扩展方便：战斗命令可以是语音、文字、约定警示音等，另可增设自救报警，以及扩展发射模块或与手持对讲机配接使用等功能。

(6)维护方便：采用锂离子电池，充电方便，待机时间长，对讲机是无法比拟的。

5 系统构成

消防单兵移动通信系统的整个系统从结构上由一套中心控制系统和若干部单兵移动通信终端机组成。中心控制系统可控制各级指挥员与单兵的通信联络，单兵移动通信终端机扫描于控制信道和工作信道，该信道可设置开机默认并能受中心控制系统控制改变。

整个系统采用FM调制广播方式传输指挥调度命令到每个接收终端，并采用带移倒频技术对语音进行加密传输，接收终端接收到的信号恢复出语音，通过耳机或扩音器传送给接收者。接收终端也可以与目前我国现有的各种无线通信指挥网络兼容联网运行，直接接收来自中继台、手持机或集群网的指挥调度命令信息。信息接收终端可以自动跟踪指挥前端的频点变化，即前端由于通信需要改变频点时，信息终端无须人工调整，信息接收终端可存储和预制多达200个频点，并实现自动轮寻搜索。信息接收终端采用低功耗设计，充电一次待机时间可达两周，前端发送和终端接收频点可在现有对讲机频点内任意设置，接收终端防水、抗冲击、耐高压、防爆等抗恶劣环境影响，接收终端体积小、重量轻，可内藏于头盔当中，可方便的与特勤专用服佩接。

6 系统扩展

消防单兵移动通信系统应随着消防通信发展，考虑到消防单兵对火场侦查、搜寻救人的工作需求，需要对“单兵消防通信定位系统”——单兵姿态监控、单兵位置监控、单兵呼救报警、单兵远程可编组通信等系统功能进行深入研究。要求系统能实时实现单兵常态监测和非常态报警，并能提供单兵的位置信息，而且可以满足单兵在非常状态下报警和通信。整个系统采用的技术可分为可编组扩频通信、基站位置定位、姿态监测、声光报警等。可编组扩频通信具有其他通信方式所不具备的优点，特别适用于消防通信，它可以对执行消防任务的所有单兵进行空中分组、广播以及无线数据通信。基站位置定位主要依靠临时布设的定位基站，实现室内精确定位，可以辅助使用全球定位卫星(GPS)技术和3G基站定位技术。姿态监测包括水平行走、上下楼梯、直立平卧，甚至包括单兵的心率和体温。声光报警主要用于单兵自救，单兵在失去意识的瞬间启动该功能。

中心监控平台须以GIS为基础平台，最佳选用实景GIS平台技术，预置重点单位的通信指挥预案，具备楼层空间数据快速采集形成三维图形的功能。

7 结束语

面对未来火灾扑救以及抢险救援的挑战，消防单兵移动通信系统的开发也应从消防的实际情况出发，吸收国外先进经验，开发具备研制得起、又装备得起的消防单兵移动通信系统。因此应在高技术微型化和低成本化的基础上，结合消防单兵的主要任务，把握重点，从最基本、最主要的装备入手，形成由简到繁、逐步完善与提高的发展思路。单兵装备的数字化已不是幻想，并逐步应用，这是高技术发展的必然结果，是不以人们意志为转移的。

在单兵系统的开发中首先应突出系统性，把消防员执行灭火救援任务时的所有装备作为一个整体对待，从一开始就对整个系统中的各个系统和部件进行全面考虑;其次应借鉴商用流行技术，提高研究的费效比。系统结构应是开放的，而不是封闭的，只要可能，就采用商用标准。

随着对消防单兵移动通信系统的深入研究，相信未来采用该方式的消防单兵移动通信系统的功能将更加完善，加上消防通信新技术的不断应用，该项目的发展方向应该是系列化、小型化、多协议化、数字化和标准化的，消防单兵移动通信系统的发展将会有着非常广阔的前景。

参考文献

[1]曹达仲.移动通信原理、系统及技术[M].北京:清华大学出版社, 2004.

[2]李仲令, 李少谦, 唐友喜, 武刚.现代无线与移动通信技术.科学出版社.

[3]胡可刚, 王树勋, 刘立宏.移动通信中的无线定位技术[J].吉林大学学报, 2005, 23 (4) .

浅析消防通信指挥系统发展方向 篇9

1 简要对消防信息通信的发展史进行回顾

我们国家消防方面的通信设备与技术的发展是在我们国家建立以后, 和世界发达的国家地区对比, 其在技术这方面还有很大的距离。

八十年代可谓是我们国家消防信息通信发展迅速的阶段。自一九七九年, 一系列专用的火警警力调度台的逐渐出世, 慢慢的一些利用公共电路形式的电话交换机被随之取代。现在大多数的城市采用的都是专用的火警警力调度台这一系列的工具, 通信方面有线这个方向的通信网络已经形成。我们国家首个《城镇·公安·消防·部队·通讯·装备·标准》的出台, 加速了我们国家消防信息通信设备与技术的迅速发展。

2 消防指挥通信体系现在情况

消防信息指挥通信体系是通信设备与网络有机结合体, 它涵盖了整个的城区, 其中的环节有, 消防队, 指挥通信中心, 指挥车, 城市的主要保护部门与救灾部门等。所拥有的功能为警力的调度, 决定灭火辅助, 火警的受理等。消防的信息通信可谓是消防对工作中关键的组成, 在保障信息的传递完成, 扑救火灾的任务方面有着至关重要的作用。

经过多年的发展, 许多城市都建立了接警的方式集中的指挥调度系统, 移动通信的设备改善也比较的大, 无线移动通信超过二级的网络也初步的建立, 其通信的质量也得到了提高, 大量的增加了专用的报警线路与调度的线路。一些地方还使用了公安部专用网络和电信网络, 使得管理与办公自动化的水平得到了提高, 大部分都是不用纸进行办公。

可是对于体系的建设当中还有这许多不足:

(1) 接警处警的可靠安全性能不够,

(2) 没有完善的报警电话线路的故障警示和调度的检测线路, 问题不能够及时的发现, 漏警, 误警的现象极易出现。

(3) 重视投入硬件而忽视了对软件的开发, 造成系统的实用性能太弱, 接警受理的人还得靠调度人的经验进行判断, 一些通信的设备完全是摆设毫无实用。

(4) 不够强大的管理, 不能及时的更新数据和维护系统的硬件设备, 没有落实好管理的制度, 系统未能发挥出自己的有效作用。

3 消防指挥通信体系发展的趋势

现在迅猛发展的电脑互联网技术, 通信工程, 信息的处理, 让城市的消防信息的通信系统的建设越来越健全。它可以达到"接警处理警事电脑化, 智能化判断灾情, 网络化的指挥体系, 自动的下达警力调度指示, 联动的辅助, 实时掌握信息, 标准化火灾的档案。不仅如此它还和自动化的办公互相连接, 联动别的报警台和重点的部门, 实现了消防信息指挥通信所需求的准确, 有效, 迅速, 这是未来消防指挥体系建立发展的目标。详细情况如下:

(1) 原始的指挥平台将朝着多媒体多网络多线路呼叫的中心联合化的方向发展, 原来有单一的技术所完成的操作将朝着技术综合, 功能更多, 更加复杂的方向靠拢发展。还有指挥的中心它不单是对电话进行的报警, 人工的报警, 观望报警进行接受, 它还要受理关键部门的自动火灾报警器, 110的指挥平台传达出来的警报, 来信报警, 更有甚者是信息, 传真, 邮件, 等多方面的火灾报警还可以无限的扩展。

(2) 宽带化的通信信息网络。

(3) 系统的技术主导就是三维度的GIS, 现在伴随着无线移动通信的发展, 尤其利用了第三代的无线移动通信, 让GIS完成对小灵通, 手机等移动通信设备利用基地台定位的想法变成了现实。

(4) 增强移动指挥中心的快速组网能力、现场覆盖能力。

移动通信指挥中心由于其机动灵活性和各种功能的不断完善, 在火场指挥中的应用将越来越广泛。通过该指挥中心可以进行火灾现场的通讯指挥、查询和调动全市的消防力量、查询消防资料和现场编制灭火方案, 及时进行现场信息收集、与指挥中心进行信息交换等

总之, 通信技术和计算机技术的结合, 已经大大改变了原:有的消防通信系统组成模式, 并对灭火救援的科学指挥和整体作战效能起到极大的促进作用。相信在不久的将来, 利用现代通信技术、计算机技术、微电子技术建设的消防通信指挥系统, 将不断提高消防部队的快速反应能力、科学决策水平和信息支援能力, 更好的为社会服务。

摘要：文章主要对我们国家消防这方面的通信体系发展史进行了回顾, 对消防指挥通信系统的现在情况进行了分析。根据现有在有关科技发展的情况, 对未来的消防指挥通信工程的趋势发展进行了探究。

关键词：消防,指挥通信,发展方向

参考文献

通信指挥支持系统 篇10

笔者旨在研究开发一种高效、经济、实用的消防移动通信指挥系统。此消防移动通信指挥系统采用无线移动流媒体传输设备与单兵、支队级指挥车、中队级指挥车和指挥中心之间构成临时局域网络, 快速、及时、准确地收集到现场数据、实时语音、图像信息, 通过多种方式接入与指挥中心进行高效的沟通, 使之能够随同作战进程的发展和战况变化, 实施灵活机动的指挥。

典型消防移动通信指挥系统由支队级指挥车、中队级指挥车及指挥中心图像集成显示系统组成。

1 支队级指挥车系统功能特点、组成和设计

1.1 支队级指挥车系统功能

支队级指挥车作为处置重大、突发事件应急“移动指挥中心”, 是消防移动通信指挥系统的重要组成部分, 主要协助和保障现场指挥处理部分应急通信保障、救援工作。具有灵活、快速机动、通信能力广泛的特点, 使系统更具响应性、可部署性、灵敏性、多功能性, 可向现场指挥人员提供实时的图像、视频、语音、数据等决策信息, 实现现场的应急指挥功能。系统应包含以下主要功能:

(1) 通信功能。

安装车载350 MHz转信设备及常规电台或集群系统, 实现指挥车与指挥中心及其他部门之间的通信调度, 满足灭火救援现场的指挥调度需求。

(2) 现场图像采集功能。

通过车载摄像机, 实时采集事件现场的图像信息, 传输到指挥车供现场指挥人员决策;通过WCDMA等2.5 G或3 G技术实现图像传输, 能够实现现场到大队、支队指挥中心的图像传输。

(3) 现场办公功能。

通过配备车载计算机、笔记本电脑、扫描/复印/打印一体机等办公自动化设备, 实现现场办公功能。

(4) 强声广播功能。

具备强声广播功能, 通过配备较大功率的喇叭, 实现在比较嘈杂的现场大范围广播, 从而有效、迅速传达现场指挥部的作战方案和决策部署。

(5) 现场照明功能。

在车顶配备强光照明系统, 辅助现场图像采集和灭火救援现场指挥使用。

(6) 现场供配电及综合保障功能。

通过配备发电机、供配电柜、UPS主机及电池等设备, 实现车的独立供电保障, 保证全部车载用电设备的正常、安全、可靠运行。同时, 也能够通过外接电缆就近接入市电, 作为发电机的备用供电手段, 各种供电方式之间能够实现自动切换。

1.2 支队级指挥车系统拓扑图

整体支队级指挥车系统拓扑图如图1所示, 指挥车车内设备系统拓扑图如图2所示。

1.3 支队级指挥车系统关键性设计分析

1.3.1 整车布局

通信指挥车总体布局包括车顶布局、车内布局, 如图3所示。

(1) 车顶布局。

从车头往后依次安放警示灯、强声喇叭、后摄像及云台, 车顶空余部分安放天线。为了检修和维护车顶设备, 设置有车顶工作平台, 通过后梯可以方便地上下车顶工作平台, 后梯以及车顶工作平台均有防滑设计, 车顶两侧分别安置频闪警示灯, 增强警示效果。

(2) 车内布局。

在车内布局总体遵循功能化分区的基础上结合人性化的设计理念, 分设三个功能区:一是驾驶区, 即驾驶室, 驾驶员旁安装警灯警报控制器。二是操作会议区, 供现场工作人员实施指挥调度和设备操控。在车箱内由隔墙分隔成操作会议区和设备区, 驾驶区后部为设备柜, 设备柜后面为会议区, 有长排座椅和变宽会议桌, 隔墙上安装大屏幕液晶电视, 设备柜上布置有语音、数据、电源等接口, 方便使用。各主要设备和控制操作都集中在设备机柜, 便于操作人员集中控制和观察, 设备柜采用标准机柜结构, 使设备的安装标准化, 便于设备的安装、检修、更换。三是设备区, 放置发电机、电缆线盘等设备。

1.3.2 底盘设计

支队级指挥车在处置指挥重大突发事件和活动时, 现场地形环境复杂, 底盘的选择十分重要。在满足承载要求的前提下, 底盘的机动性能、越野性能、可靠性均应充分考虑。经改制后的整车应能在冰雪、泥泞及沙土等恶劣路面上行驶。车辆应具备较大的动力、大的爬坡度、高离地间隙以及较大的涉水深度。

1.3.3 总体集成

系统集成上, 各车改装后的高度应符合各类规范要求;经整车平衡计算配重后, 改装车辆应不影响原底盘性能;方舱设备集成满足GJB 151-97《军用设备和分系统电磁反射和敏感度要求》。

为保障车内工作人员的人身安全, 特别要注意“辐射”的干扰;整体设计要采取安全的电磁屏蔽隔离措施;车内所有电源线应采用屏蔽、阻燃型电源线, 应配备漏电保护装置和避雷器。

1.3.4 整车载荷

整车设备选用时, 在确保质量的前提下, 尽量采用质量轻的设备及铝合金材料, 以减小整车的质量。 在进行总体布置时, 应对整车设备进行合理的布置, 注意前后轴的轴荷分配比例、左右两侧的平衡及整车质心高度变化, 同时通过概算确保前后轴轴荷和整车质心高度在原底盘厂家规定的范围内, 保证改装后整车性能不会下降。

1.3.5 车用设备用电保护

针对支队通信指挥车上众多的电子通信设备, 应采用系列防静电措施和给供电系统及天线加装防雷保护装置, 保证全车设备在各种环境下的使用安全。

1.3.6 电磁干扰

车内通信设备多, 面积有限, 车顶天线集中, 因而各通信设备间的干扰十分严重, 其中主要的干扰途径有:车顶天线通过车体对车内设备的干扰和设备连接电缆耦合产生的干扰。

为解决车顶天线通过车体对车内设备的干扰, 主要解决车体与设备外壳良好连接并良好接地, 达到对电波的屏蔽作用。对于各种缝隙, 采用导电胶或电导玻璃等进行封闭。

为解决设备连接电缆耦合产生的干扰, 在车内布线时将电源线与信号线分隔布置, 选用屏蔽电缆及采取滤波措施等, 提高屏蔽、隔离效果, 减少干扰。

为避免系统设备之间的相互电磁干扰, 在线路设计上采用信号线与电源线互相分隔, 同时充分考虑系统的接地, 消除彼此间的干扰。除此之外, 对所选用的设备, 根据车载系统的特点, 采用具有抗电磁干扰和电磁屏蔽性能好的设备, 保证系统的正常工作。

1.3.7 设备及人员安全

针对支队通信车上众多的电子通信设备, 需采用一系列措施确保设备及人员安全。对供配电系统和各通信天线加装防雷保护装置, 保证全车设备在各种环境下的使用安全;在控制台面板上加装具有过、欠压设置功能的数字电压、电流表, 车内供电系统设漏电、过压、短路保护;系统设有重要部位的状态指示、声光报警等功能。

2 中队级指挥车系统组成、功能及技术说明

根据中队灭火救援指挥实际, 需求开发先进的图像处理和传输技术, 利用公共CDMA 1X无线数字移动通信网络, 完成视频图像的实时传输, 它将无线移动通信网络、本地视频监控和计算机网络有机地融合为一个整体, 构建一套应急联动、辅助接处警、视频监控、指挥调度等功能于一体的微型可移动无线监控指挥管理系统。

2.1 系统组成

此系统主要由前端视频采集设备摄像机、视频转换传输设备双卡CDMA无线网络视频服务器、CDMA传输网络及监控中心管理服务器和监控主机组成。

(1) 在车体内安装1台摄像机和双卡CDMA无线网络视频服务器, 摄像机通过视频线和双卡CDMA无线网络视频服务器相连接, 双卡CDMA无线网络视频服务器把接收到的视频信号经过压缩编码转换为数字信号经CDMA 1X网络实时传至大队和支队指挥中心。

(2) 指挥中心人员通过登录中心管理服务器系统平台获得各灭火救援现场的实时视频图像。

(3) 指挥员如不在现场, 可通过Internet远程登录中心管理服务器系统平台, 获取各监控点的实时视频图像, 并进行远程调度指挥。

2.2 系统技术特性

(1) 多种数据兼容的实用性。

指挥中心可以远程获取支队级、中队级指挥车的实时图像或存储器中的图像数据, 指挥中心获取终端图像的方式有两种:一是由指挥中心发指令主动调用图像;二是中队出警时, 终端自动回传现场图像, 在大队、支队指挥中心显示, 位置、状态等其他信息与图像信息同时回传。

(2) 快速反应的综合性。

系统指挥中心平台能够显示所有车辆点的位置, 建立多层次综合数据库;当车辆出警时, 指挥中心可依据各种数据而做出科学快速的决策, 使救援力量在最短的时间内赶到现场, 迅速展开战斗, 并保证上下级的互动指挥能力。

(3) 多方位的通信兼容性。

系统兼容各种类型的移动通信网络接口, 以CDMA和先进的WCDMA移动通信网络为主, 灵活构建移动网络信息传输平台;系统能够基于互联网络 (Internet和Intranet) 实现远程广域的视频和指挥等信息的发布与访问。

2.3 技术说明

(1) 此系统中每个中队级指挥车安装一个图像采集终端。

(2) 每个无线视频服务器101C支持1路视频接入, 每个摄像点需要配备一个101C视频服务器。

(3) 基于无线网络和因特网络传输, 组网方便、扩展灵活。

(4) 每个视频服务器101C都需要2个卡。

(5) 每个101C视频服务器获得一个动态IP, 将视频图像通过固定IP传到中心服务器上。

(6) 此方案中采用1个中心管理服务器, 众多远程终端实时、远程管理调度。

(7) 中心服务器上安装中心服务器、动态域名解析服务器、管理器、SQL2000或其他数据库软件。

(8) 用户端安装监视器软件, 连接中心管理服务器, 随时随地远程浏览视频信息。

3 支队+中队移动消防通信指挥系统整体设计和特点

3.1 移动消防通信指挥系统整体设计

(1) 系统描述。

根据移动消防通信指挥系统要求特点, 整个无线图像传输指挥系统采用点对点、点对多点的传输方式, 传输系统由车载现场指挥中心、单兵背负点、中队级指挥车、大队指挥中心、支队指挥中心等设备和环节组成, 对灭火救援现场情况进行及时的全面立体监控指挥, 提高了现场指挥的快速反应能力。同时, 通过资源共享, 可实现单兵、指挥车和指挥中心的相互协调、快速决策, 形成统一指挥。

(2) 系统覆盖区域。

根据具体现场情况, 设立1个现场指挥中心、1个单兵背负设备或多个中队级指挥车即可完成对指定区域的覆盖。信号到指挥中心后直接和有线监控视频信号进入统一的视频系统进行调配存储及浏览。

(3) 系统拓扑图。

移动消防通信指挥系统拓扑结构图如图4所示, 移动消防通信指挥系统工作原理拓扑图如图5所示。

3.2 整体移动消防通信指挥系统特点

结合当前无线通信、数据通信等最新技术发展趋势, 以移动流媒体传输系统为核心, 组建具有世界先进水平的动中通传输平台。因此, 其基本特点包括以下几点。

(1) 系统的覆盖面。

通过单兵背负设备和中队级指挥车构成多途径、多手段的全方位系统, 可全面覆盖各指定区域。

(2) 系统运行的保密性。

系统设备采用功率控制、数字编码等多种技术实现无线信号传输的保密性。同时, 系统采用无线宽带扩频加密技术, 实现全数字信号处理且使用超大容量设计, 提供了系统的集成度, 这些都保证了系统的保密性及可靠性。

(3) 网络的有效管理。

对整个系统网络实行临时随机建网、统一维护, 支队、大队分别使用、分别管理的方式, 完善网络的管理及控制。

(4) 系统技术的先进性。

移动消防通信指挥系统是基于WCDMA/CDMA的高技术、高性能、具有先进体系结构的系统平台。

(5) 系统具有良好的可扩展性。

无线图像应急传输系统是建立在模块化的系统结构基础上, 可在点对点的通信模式下扩充到点对多点的通信模式, 适应逐步扩大的用户数。同时, 在增加服务种类和不同业务时, 可进行方便的系统扩展, 与3 G系统有较好的兼容性。

(6) 系统的实用性和简单的可操作性。

系统充分考虑了复杂的地理环境和可能的各部门不同的工作任务, 能全面指定区域, 立足于移动流媒体传输系统的图像、话音、数据的服务, 提供高性价比的移动通信设备。

(7) 系统具备高可靠性。

系统确保在室内外工作条件下的可靠性, 环境、可靠性指标完全符合国家的相关标准要求。同时, 系统中应用了技术成熟的微机集成设备, 采用性能稳定的工业级操作系统, 系统软、硬件经过了严格的测试, 保证整个系统的可靠性和稳定性。

(8) 系统接口的标准化。

移动消防通信指挥系统依照国际技术规范标准, 提供标准的视频、音频、网络接口等标准接口, 以兼容其他具有标准化接口的不同系统。

(9) 传输能力强。

在移动消防通信指挥系统中, 移动流媒体传输设备是最为关键的系统设备, 是解决移动传输的基础。该系统设备的主要特点为:一是传输能力强;二是优异的移动性能, 通过全面的系统总体设计和多项先进技术的实施, 实际环境下路测速度达80 km/h, 特别适应在车载等高速移动环境下的工作要求, 满足不同用户的工作需求;三是接收能力强, 具有优势的接收灵敏度, 接收电平-98 dBm时仍能保证误码率<10E-5, 误帧率<1%;四是覆盖范围广, 在典型的城市环境下有效覆盖率可达95%;五是抗干扰能力强, 采用全数字调制解调方式, 具有更强的抗干扰能力;六是流媒体业务传输, 移动消防通信指挥系统上行分配图像, 图像质量清晰稳定:图像达到25 f/s。

4 总 结

研究开发了新型移动消防通信指挥车系统。该系统由支队级指挥车、中队级指挥车、支队指挥中心图像集成显示系统和大队调度室图像集成显示系统组成, 采用移动流媒体技术, 依托公用网络资源, 以支队级、中队级指挥车为载体, 使传输设备与单兵、指挥车、指挥中心之间构成临时局域网络, 快速、及时、准确地收集现场信息, 通过多种方式接入信息网, 实现了语音、图像、视频、数据的传输, 使火灾现场与指挥中心进行高效地沟通。根据移动通信要求特点, 整个无线图像传输指挥系统采用点对点、点对多点的传输方式, 传输系统对现场情况进行及时的全面立体监控指挥。

参考文献

[1]苏利敏.指挥控制系统通信网络在线监测方案的设计与实现[J].交通运输系统工程与信息, 2006, 6 (5) :50-55.

[2]吴君.省级消防通信指挥系统有关技术的探讨[J].消防科学与技术, 2002, 21 (2) :49-50.