应急通信指挥车的通信系统

2018-06-11 神汽专用车

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”。通信网络系统拓扑如图2所示。


1.通信传输系统

(1)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。在卫星通信系统的建设上要充分考虑设备方便快捷地架设、开通。应急通信指挥车的通信系统分为上行链路和下行链路,车载站由天线系统、Ku波段室外单元、调制解调器、复用器、图像编解码器、以太网交换机等组成。卫星通信系统的车载站和卫星地面站应采用SCPC的卫星通信体制,该体制的优势是系统网络组成简单,易于操作和扩容。

(2)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。

(3)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。

应急通信指挥车的通信系统要符合现行的行业规范标准,同时,在选用通信设备时要考虑与现有的公安、武警、应急办等部门的通信设备实现互联互通,以达到资源共享的目的,便于在处置重大突发事件时可以实现灵活组网,统一指挥调度。


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。

(1)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)。

(2)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。

(3)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.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。


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。


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。


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:

(1)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。

(2)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。

(3)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。

(4)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。

基站传输链路可采用全时隙E1,也可以采用部分时隙E1,基站可以星型方式与TETRA交换中心节点互联。当基站作为车载移动使用时,一般采用卫星链路的作为传输通道,基站通过卫星链路提供的E1传输通道直接与 TETRA交换中心节点互联。


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VoP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。


7.结束语

应急通信指挥车利用现代通信技术、卫星技术、计算机技术等,实现指挥车与指挥中心之间的无线通信、有线通信、数据查询和图像传输,实现现场指挥处置突发事件、重大事件的现场移动指挥中心。相信城市应急通信指挥车系统的建成对提高重大突发事件现场的信息获取能力、处理突发事件的快速反应能力以及政府部门的组织协调与决策指挥能力有着重大的意义。