地震應急指揮車現場應急通信技術系統的設計與實現

徐年等

摘 要：根據江蘇地震應急工作發展需要，提出地震應急指揮車具體功能，對通信系統、視頻會議與會商系統、語音通信與指揮調度系統等進行設計。指揮車不僅可以實現多種通信網絡的互連互通，還能實現與遠程指揮中心的實時數據、語音和視頻通信，有效彌補應急通信車不足，具有易于部署、應用靈活、性價比高等特點，能有效提高地震部門應對地震災害和突發公共事件的快速反應能力。

關鍵詞：應急指揮車；通信系統；視頻會議

中圖分類號：TP393 文獻標識碼： A 文章編號：2095-2163（2015）01-

Abstract： According to the need of development of Jiangsu earthquake emergency work， bring the specific function of earthquake emergency command vehicle， design of the communication system， video meeting and consultation system， voice communication and command system. The command vehicle can not only make various communications network connect with each other， but also can achieve the communications with real-time data and voice and video of remote command center， to make up for the lack of effective emergency communication vehicle， the system has many advantages， such as being deployed easily， being operated flexibly and being better cost performance， which can improve the capability of quick reaction to respond to earthquake disasters and unexpected events effectively of earthquake department.

Keywords： Emergency Command Vehicle； Communication System； Video Conference

0引 言

江蘇省地震局“十五”期間配備了由南京依維柯改裝成的地震應急通信車，自2009年投入使用以來，多次高質量地完成應急通信保障任務。但交付使用已經五年，在實際的使用過程中存在以下問題：車況不好，設備沉重，部分設備也已老化，安全問題比較突出，衛星移動站經常出現故障，已維修多次，已經不能滿足地震現場應急通信的需要。鑒于此，2013年12月由國家地震社會服務工程前方指揮子系統項目建設的前方指揮車正式交付我局，有力的提升了我局地震現場應急救援能力，已成為我局對外展示應急工作的一個重要窗口。

1 系統綜述

針對江蘇地震應急救援實際需求以及省內震情等特點，利用成熟的移動通信技術，建立適合我省省情的地震應急指揮平臺。通過該項目的完成，使得我省具有較完備的地震應急通信網絡，進一步提高我省地震應急救援能力。確保在發生有影響地震時，應急指揮車搭載應急工作人員能夠迅速趕赴地震現場并建立現場指揮部，實現地震現場災情信息的采集上報、指揮命令下達、信息交流和災情會商等功能。實現了救援隊、現場指揮部和江蘇指揮大廳之間的三級救援體系之間的協同救援。使前、后方系統密切配合，充分地利用有效的資源，及時有效地完成地震現場各項工作，從而提高地震現場信息采集、管理和決策的信息化程度和

效率[1]， 如圖1所示。

該系統具有如下主要技術功能：

（1）現場指揮：地震現場工作人員可以在應急指揮車內對地震進行會商和研判，利用車載計算終端處理地震現場實時信息，將地震現場災害圖像實時傳回江蘇指揮大廳，地震現場負責人通過TK-3000無線對講機、VOIP語音電話，實現快速準確的現場指揮。

（2）衛星電話：通過探險者727車載海事衛星終端，可以實現前方指揮部和后方指揮部進行實時語音會商，海事衛星電話還可以在指揮車行進過程中不需要外網支持進行語音通信并把沿途觀察到的災情及時報告給江蘇指揮大廳。

（3）視頻會議：通過衛星或者3G網絡，建立與指揮大廳通信鏈路，可將現場畫面及聲音實時傳輸給江蘇指揮大廳，為領導及時提供災區震情信息第一手資料和災后工作開展的依據。

（4）衛星電視：通過指揮車上0.75m手動直播星接收機進行衛星電視的接收，通過媒體報道讓受災群眾及時了解外界信息從而安撫受災群眾。

（5）通過指揮車自帶的ZG-5000-BN 500mW室外AP輕松訪問互聯網，及時了解外界信息，利用車上自帶的佳能繪圖儀和兄弟牌多功能一體機，輕松實現現場辦公。

（6）供電及照明：配備車載Panda 12000 NE及供電系統滿足自身設備及照明需要，同時在地震現場對外供電。

2 系統結構設計

應急指揮車實現地震現場指揮部現場信息匯集與共享、地震災情的動態評估和修正、輔助決策建議的及時生成、現場資源的調度和管理。在地震現場網絡基礎平臺的支撐下，通過現場系統終端和指揮平臺中的終端接口，實現現場隊伍信息的及時匯集、分析與調度指揮，并通過地震現場通信系統實現前方指揮部與現場工作人員、國家指揮部、區域指揮部的不同應用系統之間的數據信息的共享和流轉[2]。

移動應急系統設計兼容性好，安全保護措施齊全，可靠性高，環境適應能力強，有較強的擴容能力。

2.1 設計原則

應急性：地震發生后，車輛可搭載應急人員在第一時間內趕赴地震現場，迅速建立起現場與指揮中心的通信鏈路；

可靠性：以衛星通信和3G網絡為主，輔以其它通信方式，確保在任何情況下地震現場都能與江蘇指揮大廳通信順暢；

實時性：除衛星通信傳輸時間稍長外，3G網絡和單兵視頻系統延時小，可實時地將地震現場的災情情況、圖像、語音傳回到江蘇指揮大廳；

靈活性：因地震發生的時間和地點不可預測，故若江蘇發生破壞性地震時，指揮車可不受地震發生的時間和地點限制，隨時可以在地震現場建立與江蘇指揮大廳間的通信；

可擴展性：隨著信息技術的發展，通信方式和種類也愈加豐富，指揮車預留了一些接口，在不影響整體結構的前提下，可進行指揮車系統功能的增加，可以有效地提升指揮車綜合性能。

2.2 系統結構

根據上述原則，設計的系統連接框圖如圖2所示。

3 系統功能設計

3.1 通信網絡

為了確保地震現場的圖像和災害信息快速穩定地傳輸到江蘇局指揮大廳，應急指揮車通信系統采用3G網絡和無線局域網相結合方式，輔以應急通信車的衛星通信系統。

地震應急通信網絡主要包括：利用亞洲四號衛星或者聯通3G網絡，實現應急指揮車與中國地震局以及江蘇省地震局的音視頻、地震現場數據快速傳輸，打破了原有只能通過衛星傳輸，豐富了地震應急通信方式。同時，在指揮車內配有建伍牌車載對講機，現場工作人員可以通過建伍牌無線對講機與車內人員聯系。另外，指揮車與通訊車采用雙絞線相連，可使指揮車通過衛星通信系統與外界聯系。在指揮車不能到達的地震災害現場，可以通過救援人員帶上背負式單兵系統，把實時災害圖像傳回到指揮車內供專家分析和研判[3]。

應急通信系統采用3G網絡和無線局域網相結合方式，輔以應急通信車的衛星通信系統。在真實地震現場、大型綜合地震應急演練需要傳輸大流量業務數據時，指揮車和通訊車相連啟用衛星通信系統，而在其它不需要傳輸大流量業務時，數據通信采用3G網絡，做到通信方式選擇的多樣化，如圖3所示。

3.2 視頻會議與會商系統

視頻會議系統是地震現場與江蘇指揮中心之間進行遠程視頻會商、處置決策的重要橋梁。江蘇指揮車配備上海靈銀電子有限公司生產的麗視LifeSize Express220視頻會議系統，可以通過3G網絡或者衛星通信系統與指揮大廳進行音視頻實時互連。

在指揮車內安裝兩臺上海仙視Good View M32S1 32寸液晶電視，實現地震現場、指揮中心專家會商視頻等信息的大屏幕顯示。該系統采用專業音視頻終端對視音頻信息進行編解碼，實現地震現場指揮部與指揮中心進行音視頻互連。指揮車上配有四個視頻輸入源，分別為：一個車外升降桿云臺攝像機、一個視頻會議自帶攝像頭、一個車外移動有線遠端攝像機以及一套單兵背負視頻接入系統。在車內的兩臺液晶電視上可顯示地震現場視頻、車載工作站信號、指揮大廳視頻、指揮大廳雙流、單兵視頻等信號。視頻會商系統包括音視頻切換部分，主要用于完成音視頻信號的監視、收看和切換。由大連捷成UNT AV 8*8-FL音視頻矩陣、UNT VGA 8*8-MVR VGA切換器、郎強LKV363 AV轉HDMI轉換器、LKV-385 HDMI轉VGA轉換器等組成[4]如圖4所示。

3.3語音通信系統

語音通信系統主要由世紀網通CNG3000 VOIP語音電話、TK-3000無線對講機、TK-868G車載對講機、寶麗2050短波電臺、百靈達ULTRAZONE ZMX8210 CROWN XLS402調音臺、阿爾派PMX-F640功放以及LH-GB150廣播喇叭組成。在地震現場，指揮人員以及現場人員只需帶上自己的通信終端即可與指揮車進行語音通信。

4 存在問題及解決措施

指揮車自2013年12月投入使用以來，除完成每月的月演練之外，還參加了5月由宿遷市人民政府主辦、宿遷市地震局承辦的“2014年宿遷地震應急綜合演練”和2014年9月高郵市人民政府舉辦的地震應急綜合演練，在圓滿完成任務的同時，演練中也發現了一些問題并提出了改進方法。

4.1 單兵無線圖像傳輸方面

江蘇指揮車配備的單兵圖像傳輸系統，是將視頻信號通過無線或者有線兩種方式傳送至指揮車，根據實際使用的情況，研究發現最大有效距離為1km，在1km范圍內有線和無線傳輸的畫面質量相差無幾，超出有效距離時，無線傳輸畫面質量下降得很厲害，當應急隊員攜帶單兵設備進入建筑物內或有遮擋時會出現馬賽克等情況。

解決措施：在使用過程中，盡量在有效距離內使用單兵設備，如果超出有效距離時，可以選擇有線方式傳輸從而保證畫面質量[5]。

4.2 車載平臺的改裝方面

江蘇指揮車車頂分布了4根天線：分別是：一份用于擴展無線AP范圍的2.4G天線，一根寶麗2050車載短波電臺天線，一根探險者727海事衛星天線，一個車外攝像機+云臺+燈光，這些都固定在車頂上，平時以及在車輛趕赴地震現場過程中均暴露在外，不僅在行駛過程中降低了機動性能，而且會縮短其使用壽命。

解決措施：平時把指揮車停在車棚里，車頂的天線套上外衣，在行駛過程中，將2.4G天線和短波電臺天線手動卸下放在車內，攝像與照明云臺通過搖桿控制放到最低狀態，僅保留海事衛星天線從而可以在行駛過程中不依賴外網而與江蘇指揮大廳保持語音通信，在行駛過程中盡量控制車速，減小對車頂部分設備的震動與風阻。

5 結束語

江蘇局地震應急指揮車既有獨立的信息處理與傳輸功能，又能與應急通信車聯合使用。實現地震現場災情信息的采集上報、指揮命令下達、信息交流和災情會商等功能。實現了覆蓋救援隊、現場指揮部和江蘇指揮大廳在內的三級救援體系之間的協同救援。使前、后方系統密切配合。具有應用靈活、易于部署、性價比高等特點，能夠有效提高江蘇省地震局應對地震災害的快速反應能力，進而也對提高地震事件現場的信息獲取能力、處理地震事件的反應能力以及指揮中心的組織協調與決策指揮能力具有重要意義。

參考文獻：

[1]吳文敬，韓穎，張楨.綜合應急指揮調度系統的設計與實現[J].通信技術，2013（4）：103-105.

[2]李中勤.移動指揮車系統的設計與應用[J].電訊技術，2006（2）：128-132.

[3]李鵬程.關于目前應急指揮平臺建設的幾點建議[J].信息化建設，2009（9）：10-21.

[4]王視環，楊偉澤.一種新型無線應急指揮通信車的設計方案[J].江蘇通信技術，2004（05）：55-60.

[5]王青.數字集群移動通信系統[M].北京：電子工業出版社，1997.