殷永臣


摘 要:應急通信車作為服務社會通信應用的特殊車輛,有著良好的機動、越野能力和環境適應能力,滿足及時趕赴活動第一線的要求,隨著5G等信息技術的發展,也呈現出了更新化的趨勢。本研究結合當前社會中的新技術體系,按照小型應急通信車、中大型應急通信車的類別,對其進行集成設計,同時對相應的子系統情況進行設計與分析,從而為我國應急通信車的工程設計提供參考。
關鍵詞:應急通信車;集成;通信子系統
1 引言
顧名思義,應急通信車是在重大事件、災害搶修時能夠迅速在應急現場與應急指揮中心之間建立通信通道,傳輸語音、視頻、數據等通信業務,能在第一時間將現場情況通過視頻、網絡、語音等方式傳回指揮中心,為指揮中心提供直觀、全面的了解當前活動狀態,做出正確、有效的指揮,提升對事件的控制能力,最大程度的保證人民群眾的安全。我國應急管理部成立以來,加大了對應急通信的研發力度,通過對新的信息技術應用,提升了應急通信車輛系統的穩定性與連續性[1]。本研究基于該種背景,對應急通信車的集成進行探討。
2 集成設計
2.1 集成思路
由于應急通信車一般應用在救震救災或者大型事故現場能,路況與現場情況較為復雜,因此應急通信車在應用的過程中有著較高的要求,尤其是在車輛的機動性能上,因此在車輛底盤的設計上需要采用性能較為優越的越野車輛底盤,這樣才能夠保證應急通信車出任務時的速度與質量。一般來說,應急通信車到達現場以后,不僅要求能夠迅速搭建起豐富的通信方式,同時也要求迅速建立自身的通信網絡,根據現場情況進行通訊方式和傳輸手段的確定[2]。根據應急通信車實際的大小分類,本研究按照小型應急通信車和大中型應急通信車的分類分別進行集成的闡述與分析。
2.2 小型應急通信車
小型應急通信車在集成設置的過程中,應當對自身的核心通信系統進行保障,一般要保證核心通信系統數量最少在2套,從而來確保自身的通信輻射范圍。根據我國相應標準,小型應急通信車的輻射范圍應當在5km內,這就要求小型應急通信車在啟動以后,能夠對自身的輻射范圍提供相應的數據傳輸信號支持[3]。根據這種要求,本研究對小型應急通信車的結構圖進行如下圖1展示。
在小型通信車的底盤設計上,一般采用體態輕小、機動性強、越野性強的小型越野車底盤,如豐田普拉多等SUV車,這也能夠對小型通信車的整個應急能力進行優化。由于小型通信車的裝載空間比較小,因此在集成設計的過程中,一般要能夠加裝自身的通信手段。同時,為了避免在任務實施過程中電量不足的問題,小型通信車也應當配置柴油發電機或取力發電機,以及外部接電裝置,以此來為整個通信信號覆蓋的過程提供電力支持。
2.3 中大型應急通信車
相對小型應急通信車,中大型應急通信車能夠同時承載多套應急通信系統,并且由于其承載空間相對較大,在通信覆蓋范圍上也相對較大,一般根據其承載的信息系統數量確定其信號覆蓋范圍。就當前來看,中大型應急通信車能夠同時承載衛星通信系統、4G通信系統、集群通信系統等,這也就使其應急通信能力大為提升,相應的性能也得以開展[4]。中大型應急通信車結構詳見下圖2。
一般中大型應急通信車包含通信子系統、音視頻系統、現場輔助系統和車輛改裝系統,系統結構詳見下圖2。
通信子系統:包括局域通信子系統、路由交換子系統、廣域通信子系統等。
音視頻子系統:包括音視頻采集、音視頻存儲、音視頻矩陣、音視頻播放、視頻會議終端/編解碼器等。
輔助子系統:包括集中控制系統、導航定位系統、供配電系統、辦公系統等。
車輛及改裝:包括車輛底盤、車輛外觀改裝、內飾改裝、空調系統改裝、照系統改裝明、綜合布線、機架安裝、操作區家具安裝等。
在中大型應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,結構形式多樣,根據需要依托相應底盤進行集成設計。中大型應急通信車在設計的過程中,其配置和設備相對較多,同時還需要空調設備進行環境控制,在總體耗電需求上相對較大,這就需要其配備功率較大的車載發電系統。
3 通信子系統設計
在應急通信車的整體集成系統結構中,衛星通信系統和4G移動通信系統是應用最為普遍、實際效果相對較強的系統,因此,本文在通信子系統設計的過程中,以這兩種通信結構為例,進行詳細的設計。
3.1 衛星通信系統
衛星通信系統有著較強的優勢,其通過衛星與地面基站的連接,通過衛星轉發器進行信號的傳輸,因此在通信的距離上相對較遠,通信的覆蓋面積上相對較大。并且,微信通信系統能夠同時進行多地址的通信,傳輸的速度相對較快。一般來說,應急衛星通信系統在傳輸方式上主要采用信號較為穩定、帶寬較高的VSAT寬帶衛星,在業務接入手段上應用集群通信等方式,以此來對整體的應急通信能力進行保障[5]。在應用VSAT寬帶衛星進行通信的過程中,在頻段上主要使用傳輸較為穩定的C波或者Ku波,其中,后者的可應用性和抗干擾性相對較強。結合當前的應急衛星通信系統和應急通信車輛需求,在天線口徑上選用24米左右,最短可選用6米。選用VAST寬帶衛星進行通信,能夠對信號傳輸的質量和保密性進行最大功能的確保。
3.2 移動通信系統
在移動通信系統上,當前應急通信車主要采用4G移動通信技術,雖然5G技術已經正在建設過程中,但是由于技術成熟性不足,可應用性較低。因此,本研究也采用4G移動通信技術進行整體的設計。當前,應急通信車在移動通信技術應用的過程中,主要采用三種不同的制式,分別為中國移動、中國電信以及中國聯通,這三種制式均支持短信、電話、數據傳輸以及視頻傳輸的功能。由于我國4G通信技術已經實現了全覆蓋,這就對該技術在應用的過程中成本相對較低,能夠最大化的采用周邊的4G信號發送裝置,對信息傳輸本身進行確保[6]。
4 結論
當前,隨著我國應急管理能力的提升,應急管理體系的不斷健全,應急通信系統建設也相對較為成熟,能夠對各式的應急通信車輛進行支持,并且有關應急通信的體系和標準也不斷完善。但是,由于應急通信車本身是對信號的一種轉載,在災難事故中信號本身有著不穩定性,甚至信號的發射系統受到影響,應急通信車輛的系統仍然存在著亟待解決的問題,這也是我國應急車輛信息系統研發的關鍵需求。
參考文獻:
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