我國是一個災(zāi)害多發(fā)的國家，各類突發(fā)事件頻繁發(fā)生。應(yīng)急通信裝備作為應(yīng)急通信保障體系的一部分對于高效的應(yīng)對和處置各類突發(fā)事件，減少災(zāi)害造成損失具有重要的作用。

小型動中通應(yīng)急指揮車是應(yīng)急通信裝備的一個重要組成部分，具有機動靈活等特點，災(zāi)害發(fā)生時，能夠到達大中型指揮車不易到達的地點，可提供應(yīng)急指揮、應(yīng)急通信、通信電源、輔助支持等功能。應(yīng)急場景下有效提升了政府及行業(yè)的現(xiàn)場應(yīng)急通信能力，可基本滿足指揮調(diào)度需求和通信保障需求。

小型指揮車與中型車、大型車相比，具有承載能力低、裝載空間小等特點，在工程設(shè)計上存在著一定的特殊性，在設(shè)計的思路和方法上也不盡相同，此外，動中通指揮車和靜中通指揮車在衛(wèi)星天線以及電源系統(tǒng)的設(shè)計上也有很大的差別。本文將結(jié)合多年來在應(yīng)急通信領(lǐng)域的經(jīng)驗，在深入研究現(xiàn)有通信及車改技術(shù)的基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹小型動中通應(yīng)急指揮車的具體設(shè)計與實現(xiàn)方法，內(nèi)容包括語音通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、視頻通信系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和裝載平臺等幾個方面。

1 總體架構(gòu)

應(yīng)急指揮車用于現(xiàn)場與指揮中心之間的通信，是可移動的現(xiàn)場指揮中心。小型動中通應(yīng)急指揮車一般需要實現(xiàn)以下功能：

（1）支持高速移動中的話音、視頻、數(shù)據(jù)雙向通信服務(wù)；

（2）具備現(xiàn)場語音、圖像的采集、編碼、傳送和展示功能；

（3）可提供現(xiàn)場范圍的無線及有線局域網(wǎng)接入功能；

（4）可通過衛(wèi)星通信、3G 移動通信及有線通信等方式提供至指揮中心的傳輸通道；

（5）具備發(fā)電機、外接電源2 種供電方式，具備UPS 系統(tǒng)保障用電安全；

（6）支持車輛在移動中的通信功能。

如圖1 所示，動中通應(yīng)急指揮車由話音通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、視頻通信系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、通信電源系統(tǒng)和裝載平臺系統(tǒng)組成。

2 通信系統(tǒng)設(shè)計

2.1 語音通信系統(tǒng)設(shè)計

話音通信系統(tǒng)完成應(yīng)急現(xiàn)場、以及現(xiàn)場與后方指揮中心之間的話音通信，可以采用以下兩種方式實現(xiàn)：

（1） 配置IP 電話機，IP 電話機直接與指揮車上的交換機相連；

（2）配置電話網(wǎng)關(guān)，普通電話機通過電話網(wǎng)關(guān)與交換機相連。

在第2 種方式中，由于引入了電話網(wǎng)關(guān)，可以直接使用普通電話機，同時減少了交換機端口的占用。對于應(yīng)急指揮車而言，語音通信系統(tǒng)除了提供基本語音通信功能外，最重要的是實現(xiàn)指揮調(diào)度功能，該功能可以通過配置車載指揮調(diào)度設(shè)備實現(xiàn)，該類設(shè)備可以實現(xiàn)以下功能：

（1）實現(xiàn)與外部IP 電話、公眾移動電話、數(shù)字集群終端和對講等設(shè)備的互通；

（2）具備調(diào)度臺功能，支持輪詢、組呼和會議等調(diào)度能力；

（3）調(diào)度臺可為硬件方式或軟件方式；

（4）具備對任何端口的全程錄音功能；

（5）可提供10/100M 以太網(wǎng)、GSM/ CDMA 手機、數(shù)字集群手機、對講機以及短波電臺等接口。

 

2.2 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)設(shè)計

如圖2 所示，數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)負(fù)責(zé)提供基本的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，為車內(nèi)各數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)終端提供接入接口，同時提供數(shù)據(jù)路由功能，通過對外的傳輸系統(tǒng)連接至后方指揮中心，一般包括路由器、網(wǎng)絡(luò)交換機和WLANAP 等設(shè)備。

其中，路由器提供對外通信路由，具備E1、FE和GE 等多種接口，與可利用的不同傳輸方式匹配，包括車載衛(wèi)星站、PDH 微波設(shè)備、非視距微波設(shè)備、MSTP 有線傳輸設(shè)備和3G 網(wǎng)絡(luò)（配置3G 模塊）等。

網(wǎng)絡(luò)交換機通過以太網(wǎng)口接入車內(nèi)各數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)設(shè)備，同時上連路由器，可配置電口或者光口，可提供PoE 供電。為了在車輛內(nèi)部和周圍建立無線網(wǎng)絡(luò)，滿足應(yīng)急現(xiàn)場指揮人員的無線網(wǎng)絡(luò)接入需求，我們還可以在應(yīng)急車上配備一個室外型WLAN AP，AP 及其天線固定在車頂桿體上。AP 上行連接車內(nèi)交換機以太網(wǎng)接口，并從車內(nèi)電源取電。在工程實施時，一般可通過功分器將信號一分為二，一路連接到外接天線用于室外覆蓋，一路通過射頻電纜引入車內(nèi)用于車內(nèi)覆蓋車內(nèi)的目的。此外，AP 的網(wǎng)絡(luò)、射頻和電源等接口還必須需滿足防雷要求。

2.3 視頻通信系統(tǒng)設(shè)計

視頻通信系統(tǒng)負(fù)責(zé)提供圖像的采集、編碼、傳送和顯示功能，一般配置車頂攝像機、視頻編碼器、移動視頻傳送設(shè)備和硬盤錄像機等設(shè)備。車頂攝像機用于采集現(xiàn)場的視頻信息，編碼器將其轉(zhuǎn)化為IP 數(shù)據(jù)流，接入交換機和路由器，通過衛(wèi)星等傳輸系統(tǒng)，實現(xiàn)與后方指揮中心之間的視頻通信。

移動視頻傳送設(shè)備由車載基站、無線布控臺和無線單兵背負(fù)臺等設(shè)備組成。車內(nèi)可同時接收多路前端設(shè)備上傳的視頻，可實現(xiàn)應(yīng)急現(xiàn)場數(shù)公里范圍內(nèi)的音視頻信息采集、編碼、現(xiàn)場圖像傳輸、解碼等功能，具備雙向語音通信能力。

硬盤錄像機對車頂攝像機、移動視頻傳送設(shè)備采集的視頻圖像進行記錄。2.4 傳輸系統(tǒng)設(shè)計

傳輸系統(tǒng)提供衛(wèi)星通信、公眾移動通信和光通信等手段，實現(xiàn)指揮車與后方指揮中心的通信，在條件具備的情況下，也可以采用數(shù)字微波等其他傳輸手段。

動中通衛(wèi)星通信系統(tǒng)是動中通應(yīng)急指揮車的關(guān)鍵系統(tǒng)和主要通信手段。動中通衛(wèi)星通信系統(tǒng)能夠在車輛運動時，使其天線可以實時精確跟蹤地球靜止通信衛(wèi)星，建立不間斷的衛(wèi)星通信鏈路，與后方指揮中心建立數(shù)據(jù)、話音、視頻的實時傳輸，實現(xiàn)遠(yuǎn)程指揮調(diào)度。動中通衛(wèi)星通信系統(tǒng)由天線、調(diào)制解調(diào)器、合分路器、高功率上變頻放大器（BUC）、低噪聲下變頻放大器（LNB）以及站控網(wǎng)管系統(tǒng)組成。由于小型車承載能力有限，在進行系統(tǒng)配置時需要優(yōu)先選擇增益高、重量輕的設(shè)備。

MSTP 設(shè)備作為指揮車與外部系統(tǒng)有線傳輸?shù)氖侄?，可提供E1 和FE 等接口。為保障使用的靈活性，MSTP 設(shè)備通常成對配置。

3 電源系統(tǒng)設(shè)計

車內(nèi)通信設(shè)備基本采用交流220V供電，其中業(yè)務(wù)終端系統(tǒng)及傳輸系統(tǒng)等通信設(shè)備需通過UPS系統(tǒng)供電，對于采用直流供電的設(shè)備可自帶轉(zhuǎn)換設(shè)備，也可統(tǒng)一配置直流模塊。

由于便攜油機通常噪音比較大，而小型車內(nèi)部空間狹小，沒有足夠的空間進行降噪處理，同時也考慮安全性的因素，車輛在運動中，一般是采用取力發(fā)電機進行供電。應(yīng)急車靜止工作時，當(dāng)具備市電條件時可利用市電為車內(nèi)設(shè)備供電，不具備市電條件時采用外接油機為車內(nèi)設(shè)備供電；無市電、油機或者取力發(fā)電機未啟動前，可采用UPS 系統(tǒng)的蓄電池組為通信設(shè)備供電。

除上述UPS 系統(tǒng)、取力發(fā)電機、便攜油機外，車上還需配置交流配電箱、市電供電電纜盤等設(shè)備。相對于其它設(shè)備來說，電源設(shè)備通常重量比較大，在設(shè)備選型時，在相同技術(shù)指標(biāo)下，優(yōu)先選擇體積小、重量輕、便于搬運的設(shè)備。

4 裝載平臺設(shè)計

4.1 總體布局設(shè)計

小型動中通應(yīng)急指揮車的裝載平臺應(yīng)選用技術(shù)成熟、性能穩(wěn)定、可靠性、舒適性和安全性好的車型，車輛要求越野性能好，有較強動力，一般選擇越野車底盤作為裝載平臺。

（1）外部布置

車頂安裝車頂平臺，用于安裝動中通天線、功放、攝像機、定位天線等設(shè)備；車后安裝升降桿，用于各種天線和避雷器的安裝。此外，車體外部還需設(shè)置外接電源輸入接口插座及外接信號接口板。

（2）內(nèi)部布置

車輛內(nèi)部劃分為駕駛區(qū)和設(shè)備操作區(qū)兩部分。

駕駛區(qū)一般保持原車風(fēng)格不變。取力發(fā)電機安裝在發(fā)動機艙，在發(fā)動機怠速狀態(tài)或車輛行駛狀態(tài)下均能提供穩(wěn)定的220V 交流電。設(shè)備操作區(qū)用于安裝設(shè)備機柜、放置電源線纜盤、工具箱等附屬設(shè)備及工作人員乘坐，這一區(qū)域車改的差異性較大。對于動中通應(yīng)急指揮車來說，由于需要在運動中使用，車改時，可將車內(nèi)第二排座椅拆除，機柜的操作面向后安裝，以供第三排座椅的工作人員操作。為滿足設(shè)備的減震要求，機柜下部需安裝減震器。

4.2 升降桿系統(tǒng)

升降桿的主要作用是將天線架設(shè)到要求的高度和方向，升降桿的頂端需要制作天線固定架，并可搭載避雷設(shè)備。

升降桿分為手動式、液壓式、氣動式和電動式。小型車可選用手動升降桿或者電動升降桿，展開高度和承重能力依使用方要求確定。升降桿要求具有良好的抗風(fēng)性和穩(wěn)定性，具有可靠的鎖止功能，升起后能在任意高度和方向上鎖定并保持平衡，不工作時整個天線桅桿可完全收攏于車后方。升降桿應(yīng)采用旋轉(zhuǎn)方式安裝，工作時可依靠活動關(guān)節(jié)旋出車輛后部，不影響后車門的開閉。

4.3 平衡支撐系統(tǒng)

平衡支撐系統(tǒng)用于保證車輛停放時的水平及穩(wěn)定，分為手動式、液壓式和電動式。小型車可選用手動式或者電動式。

如采用手動4 點式支撐，可在后輪后部的車架上掛裝2 個手動剪式支撐腿，前部則采用千斤頂支撐。

4.4 外部接口

外部接口包括信號線接口和電源接口，兩種接口應(yīng)分開部署，以防相互干擾。

信號線接口板可提供E1、以太網(wǎng)以及光纖等接口，用于實現(xiàn)與外部傳輸信號的靈活連接。信號線接口板的部署位置需依據(jù)具體車型設(shè)置。如部署在車輛內(nèi)側(cè)，則一般需在車輛后側(cè)開設(shè)過線孔，在過線孔上加裝防塵蓋并配有防水措施，以保證過線孔的防塵防水；如凹嵌在車輛外側(cè)，需配置相應(yīng)防水防塵蓋。

外部電源接口可安裝在車輛后保險杠下方，使用防水插座，一般要求達到6.5 級的防水等級。線纜可沿底板下部接入機柜，用于將市電和發(fā)電機的供電引入機柜。

5 結(jié)語

小型動中通應(yīng)急指揮車對解決在特殊情況下的通信指揮問題、保障通信安全、提高快速反應(yīng)能力提供了有力保障。小型車與其它車型相比，因承載能力和裝載空間限制等自身的特點，在設(shè)計時需盡量選用集成度高、體積小、重量輕且只需單面維護的設(shè)備；而指揮車與其它類型的應(yīng)急通信車相比，更強調(diào)其指揮調(diào)度的能力；動中通則強調(diào)其運動中的通信能力，這些都是設(shè)計時需要重點考慮的問題。

應(yīng)急車作為一個獨立的通信系統(tǒng)，包括多方面的內(nèi)容，本文僅就重點方面作了闡述，實際在設(shè)計的過程中還將涉及到更多的細(xì)節(jié)性內(nèi)容。