淺析應(yīng)急通信車集成

殷永臣

摘 要：應(yīng)急通信車作為服務(wù)社會(huì)通信應(yīng)用的特殊車輛，有著良好的機(jī)動(dòng)、越野能力和環(huán)境適應(yīng)能力，滿足及時(shí)趕赴活動(dòng)第一線的要求，隨著5G等信息技術(shù)的發(fā)展，也呈現(xiàn)出了更新化的趨勢(shì)。本研究結(jié)合當(dāng)前社會(huì)中的新技術(shù)體系，按照小型應(yīng)急通信車、中大型應(yīng)急通信車的類別，對(duì)其進(jìn)行集成設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)相應(yīng)的子系統(tǒng)情況進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析，從而為我國(guó)應(yīng)急通信車的工程設(shè)計(jì)提供參考。

關(guān)鍵詞：應(yīng)急通信車;集成;通信子系統(tǒng)

1 引言

顧名思義，應(yīng)急通信車是在重大事件、災(zāi)害搶修時(shí)能夠迅速在應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)與應(yīng)急指揮中心之間建立通信通道，傳輸語音、視頻、數(shù)據(jù)等通信業(yè)務(wù)，能在第一時(shí)間將現(xiàn)場(chǎng)情況通過視頻、網(wǎng)絡(luò)、語音等方式傳回指揮中心，為指揮中心提供直觀、全面的了解當(dāng)前活動(dòng)狀態(tài)，做出正確、有效的指揮，提升對(duì)事件的控制能力，最大程度的保證人民群眾的安全。我國(guó)應(yīng)急管理部成立以來，加大了對(duì)應(yīng)急通信的研發(fā)力度，通過對(duì)新的信息技術(shù)應(yīng)用，提升了應(yīng)急通信車輛系統(tǒng)的穩(wěn)定性與連續(xù)性[1]。本研究基于該種背景，對(duì)應(yīng)急通信車的集成進(jìn)行探討。

2 集成設(shè)計(jì)

2.1 集成思路

由于應(yīng)急通信車一般應(yīng)用在救震救災(zāi)或者大型事故現(xiàn)場(chǎng)能，路況與現(xiàn)場(chǎng)情況較為復(fù)雜，因此應(yīng)急通信車在應(yīng)用的過程中有著較高的要求，尤其是在車輛的機(jī)動(dòng)性能上，因此在車輛底盤的設(shè)計(jì)上需要采用性能較為優(yōu)越的越野車輛底盤，這樣才能夠保證應(yīng)急通信車出任務(wù)時(shí)的速度與質(zhì)量。一般來說，應(yīng)急通信車到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)以后，不僅要求能夠迅速搭建起豐富的通信方式，同時(shí)也要求迅速建立自身的通信網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行通訊方式和傳輸手段的確定[2]。根據(jù)應(yīng)急通信車實(shí)際的大小分類，本研究按照小型應(yīng)急通信車和大中型應(yīng)急通信車的分類分別進(jìn)行集成的闡述與分析。

2.2 小型應(yīng)急通信車

小型應(yīng)急通信車在集成設(shè)置的過程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)自身的核心通信系統(tǒng)進(jìn)行保障，一般要保證核心通信系統(tǒng)數(shù)量最少在2套，從而來確保自身的通信輻射范圍。根據(jù)我國(guó)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，小型應(yīng)急通信車的輻射范圍應(yīng)當(dāng)在5km內(nèi)，這就要求小型應(yīng)急通信車在啟動(dòng)以后，能夠?qū)ψ陨淼妮椛浞秶峁┫鄳?yīng)的數(shù)據(jù)傳輸信號(hào)支持[3]。根據(jù)這種要求，本研究對(duì)小型應(yīng)急通信車的結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行如下圖1展示。

在小型通信車的底盤設(shè)計(jì)上，一般采用體態(tài)輕小、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、越野性強(qiáng)的小型越野車底盤，如豐田普拉多等SUV車，這也能夠?qū)π⌒屯ㄐ跑嚨恼麄€(gè)應(yīng)急能力進(jìn)行優(yōu)化。由于小型通信車的裝載空間比較小，因此在集成設(shè)計(jì)的過程中，一般要能夠加裝自身的通信手段。同時(shí)，為了避免在任務(wù)實(shí)施過程中電量不足的問題，小型通信車也應(yīng)當(dāng)配置柴油發(fā)電機(jī)或取力發(fā)電機(jī)，以及外部接電裝置，以此來為整個(gè)通信信號(hào)覆蓋的過程提供電力支持。

2.3 中大型應(yīng)急通信車

相對(duì)小型應(yīng)急通信車，中大型應(yīng)急通信車能夠同時(shí)承載多套應(yīng)急通信系統(tǒng)，并且由于其承載空間相對(duì)較大，在通信覆蓋范圍上也相對(duì)較大，一般根據(jù)其承載的信息系統(tǒng)數(shù)量確定其信號(hào)覆蓋范圍。就當(dāng)前來看，中大型應(yīng)急通信車能夠同時(shí)承載衛(wèi)星通信系統(tǒng)、4G通信系統(tǒng)、集群通信系統(tǒng)等，這也就使其應(yīng)急通信能力大為提升，相應(yīng)的性能也得以開展[4]。中大型應(yīng)急通信車結(jié)構(gòu)詳見下圖2。

一般中大型應(yīng)急通信車包含通信子系統(tǒng)、音視頻系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)輔助系統(tǒng)和車輛改裝系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)詳見下圖2。

通信子系統(tǒng)：包括局域通信子系統(tǒng)、路由交換子系統(tǒng)、廣域通信子系統(tǒng)等。

音視頻子系統(tǒng)：包括音視頻采集、音視頻存儲(chǔ)、音視頻矩陣、音視頻播放、視頻會(huì)議終端/編解碼器等。

輔助子系統(tǒng)：包括集中控制系統(tǒng)、導(dǎo)航定位系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、辦公系統(tǒng)等。

車輛及改裝：包括車輛底盤、車輛外觀改裝、內(nèi)飾改裝、空調(diào)系統(tǒng)改裝、照系統(tǒng)改裝明、綜合布線、機(jī)架安裝、操作區(qū)家具安裝等。

在中大型應(yīng)急通信車的底盤選擇上，按照通信車的大小，配套中型車選用依維柯、宇通T7等，大型一般選用二類底盤如汕德卡、德龍等，空間大，結(jié)構(gòu)形式多樣，根據(jù)需要依托相應(yīng)底盤進(jìn)行集成設(shè)計(jì)。中大型應(yīng)急通信車在設(shè)計(jì)的過程中，其配置和設(shè)備相對(duì)較多，同時(shí)還需要空調(diào)設(shè)備進(jìn)行環(huán)境控制，在總體耗電需求上相對(duì)較大，這就需要其配備功率較大的車載發(fā)電系統(tǒng)。

3 通信子系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在應(yīng)急通信車的整體集成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，衛(wèi)星通信系統(tǒng)和4G移動(dòng)通信系統(tǒng)是應(yīng)用最為普遍、實(shí)際效果相對(duì)較強(qiáng)的系統(tǒng)，因此，本文在通信子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，以這兩種通信結(jié)構(gòu)為例，進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)。

3.1 衛(wèi)星通信系統(tǒng)

衛(wèi)星通信系統(tǒng)有著較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，其通過衛(wèi)星與地面基站的連接，通過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器進(jìn)行信號(hào)的傳輸，因此在通信的距離上相對(duì)較遠(yuǎn)，通信的覆蓋面積上相對(duì)較大。并且，微信通信系統(tǒng)能夠同時(shí)進(jìn)行多地址的通信，傳輸?shù)乃俣认鄬?duì)較快。一般來說，應(yīng)急衛(wèi)星通信系統(tǒng)在傳輸方式上主要采用信號(hào)較為穩(wěn)定、帶寬較高的VSAT寬帶衛(wèi)星，在業(yè)務(wù)接入手段上應(yīng)用集群通信等方式，以此來對(duì)整體的應(yīng)急通信能力進(jìn)行保障[5]。在應(yīng)用VSAT寬帶衛(wèi)星進(jìn)行通信的過程中，在頻段上主要使用傳輸較為穩(wěn)定的C波或者Ku波，其中，后者的可應(yīng)用性和抗干擾性相對(duì)較強(qiáng)。結(jié)合當(dāng)前的應(yīng)急衛(wèi)星通信系統(tǒng)和應(yīng)急通信車輛需求，在天線口徑上選用24米左右，最短可選用6米。選用VAST寬帶衛(wèi)星進(jìn)行通信，能夠?qū)π盘?hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量和保密性進(jìn)行最大功能的確保。

3.2 移動(dòng)通信系統(tǒng)

在移動(dòng)通信系統(tǒng)上，當(dāng)前應(yīng)急通信車主要采用4G移動(dòng)通信技術(shù)，雖然5G技術(shù)已經(jīng)正在建設(shè)過程中，但是由于技術(shù)成熟性不足，可應(yīng)用性較低。因此，本研究也采用4G移動(dòng)通信技術(shù)進(jìn)行整體的設(shè)計(jì)。當(dāng)前，應(yīng)急通信車在移動(dòng)通信技術(shù)應(yīng)用的過程中，主要采用三種不同的制式，分別為中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信以及中國(guó)聯(lián)通，這三種制式均支持短信、電話、數(shù)據(jù)傳輸以及視頻傳輸?shù)墓δ?。由于我?guó)4G通信技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全覆蓋，這就對(duì)該技術(shù)在應(yīng)用的過程中成本相對(duì)較低，能夠最大化的采用周邊的4G信號(hào)發(fā)送裝置，對(duì)信息傳輸本身進(jìn)行確保[6]。

4 結(jié)論

當(dāng)前，隨著我國(guó)應(yīng)急管理能力的提升，應(yīng)急管理體系的不斷健全，應(yīng)急通信系統(tǒng)建設(shè)也相對(duì)較為成熟，能夠?qū)Ω魇降膽?yīng)急通信車輛進(jìn)行支持，并且有關(guān)應(yīng)急通信的體系和標(biāo)準(zhǔn)也不斷完善。但是，由于應(yīng)急通信車本身是對(duì)信號(hào)的一種轉(zhuǎn)載，在災(zāi)難事故中信號(hào)本身有著不穩(wěn)定性，甚至信號(hào)的發(fā)射系統(tǒng)受到影響，應(yīng)急通信車輛的系統(tǒng)仍然存在著亟待解決的問題，這也是我國(guó)應(yīng)急車輛信息系統(tǒng)研發(fā)的關(guān)鍵需求。

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