应急无线指挥系统设计方案.doc
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1、泰安供电公司无线应急指挥通信系统技术方案目录1前言11.1概述11。2项目介绍11.3客户需求22。 设计方案32。1 系统简介32。2应用技术42.3应急通讯无线宽带系统的应急通信指挥中心53.应急指挥通信车的设计方案63.1整车设计目标63。2结构和布局63.2.1内部结构设计63。2.2外部结构设计74.车载通信系统84.1回程网络94。2业务接入94。2。1 音视频接入94。2.2 办公数据接入104.2。3 变电站2M数据接入104.3 系统框图及业务接入系统10中心站系统组成示意图10远端站系统组成示意图114.4 无线传输设备介绍124。4.1点对点无线宽带数据系统124.4.2
2、无线传输基站134.4。3、无线传输基站无线点对点传输145接入设备155.1便携/固定式视频监视/摄像设备155。1。1 固定监控设备155.1。2 移动监控设备155.1。3固定式无线摄像设备165.1。4移动式无线摄像设备166 无线宽带数据系统的应用及其配置176.1应用场景176.2系统配置18- 2 -1前言1。1概述自07年我国的雪灾、“5。12汶川大地震等一系列严重自然灾害,我国对建立社会公共安全体系的重视程度大大提高,在社会公共安全体系中,应急指挥通信系统是突发事件应急管理体系的重要环节和基础保障,而应急指挥通信车凭借其移动灵活、部署快捷的优势,在突发事件的应对中扮演了关键的
3、角色.顾名思义,应急通信可以分为两个方面:一方面是应急,要求能够在任何时间、任何地点迅速部署指挥通信系统;另一方面是通信,要求所构建的通信系统可以提供稳定、灵活的通信手段,在指挥中心与事件现场之间实时交互语音、数据、视频等信息,保证指挥员不出办公室就能全面的了解事件现场状况、掌握势态发展,从而作出准确的判断和布署。为了解决传统应急通信方案中单兵通信手段单一的缺陷,公司结合自身在宽带无线接入领域的技术优势,设计了新一代多媒体应急指挥通信车,在单兵语音调度功能的基础上,增加了数据、视频等更加丰富的指挥调度功能,真正实现了以单兵为工作单元的完善的指挥通信系统。本应急指挥通信车以多种无线接入技术为依托
4、,可以为单兵与指挥通信车之间提供带宽更高的无线接入能力,能够满足语音、数据、视频等宽带综合指挥调度服务的要求。系统采用标准IP接口,可以方便的与各种指挥通信设备对接,结合现有的微波传输技术、计算机通信技术、图象/视频采集处理技术、语音调度技术,可以组成一个功能更加完备的移动指挥中心,为指挥员与现场单兵提供视音频监控、语音联络、数据查询,等丰富的指挥调度功能,使指挥中心的决策人员如临其境,及时获得现场信息,提高决策的准确性和及时性,为实现事件现场和远地指挥中心联动提供可靠的通信保障。1。2项目介绍当今信息化建设逐渐向语音、视频、数据“三网融合发展,对网络数据通信在速率、接入方式方面提出了更高的要
5、求。在常规通信无法满足要求的很多场合,需要应急通信系统使工作人员随时保持和外界的通信联系,应急通信系统需要高质量、安全可靠、机动性强的无线通信系统来支持各种临时应急业务。深圳键桥公司综合无线宽带接入系统提供了一套完整的端到端的无线解决方案,为工作人员提供视频监控、数据回传等业务的宽带数据应急通信方案,也可提供工作区域内的语音通信业务的语音应急通信方案。该套设备通过无线宽带技术解决了现场的视频、语音采集、回传,使现场数据真实、可靠、及时的反应给现场指挥车以及后方指挥人员,从而带动和促进建立快速反应机制,适合公安,军队、消防、电力等部门的无线覆盖应急通讯及现场救援应用.1.3客户需求根据目前泰安供
6、电公司的实际需求情况,结合已经建立的无线应急指挥系统,按照“实用、高效、经济”的原则,将目前的应急指挥系统项目需求进行改进,以应对突发事故,临时建立通讯,并将现场的音视频等数据实时传输回局中心,以实现指挥中心与现场的可视通信指挥,以及灾害现场视频监控和调度,确保在突发事件中实现对电力设施的快速抢修。功能需求:1)以解决应急指挥为主,对原系统进行功能完善,重点解决末端应急指挥系统、应急通信的快速、方便的应用。2)应急业务需求:将现场信息回传至调度中心:需要实现语音、视频、数据业务,将现场实时音视频传回调度中心,以解决远程监控,并配合市局的调度指挥。3)中继通讯需求: 当调度中心与现场之间为非可视
7、时,采用中继方案,通过就近的变电站有线系统或者无线方案解决,以解决各种应用环境的传输。4) 作为有线传输系统的备用通道:在有线传输系统出现故障以后,马上将变电站相关业务和数据通过应急指挥系统恢复传输。运行环境需求:1)通过应急指挥通信车快速到达现场,并且迅速构建传输通道,运行系统,执行相关功能.2)应急指挥车包括电源系统、天线升降系统、中继设备、视频采集设备等相关支撑系统.2. 设计方案2.1 系统简介移动应急多媒体通信系统(Mobile Emergency Multimedia Communication System)是一种在某个指定区域快速建立并能马上提供各种通信手段的无线通信系统。特别
8、是在紧急,突发事件发生后,在常规通信系统瘫痪或无法正常工作时它能及时有效的实现无线移动语音通话,视频监控,以及宽带数据等业务.MEMCS系统主要包括有 应急通信指挥中心(ECCV) 移动多媒体通信终端(单兵或车载)(MMCT) 固定多媒体通信终端(FMCT) 中央监控指挥中心,等该应急无线系统采用目前最先进的点对多点非视距无线宽带系统,我们可以在目标地区迅速地建立起一个无线数据通信系统。该应急无线系统的实现目标是通过应急通讯中心实现无线覆盖,并通过变电站有线或者微波等无线传输方式将现场的各种应用数据传回到变电站局监控中心。该方案可实现随时随地、无处不在的移动视频图像传输,可有效提升电力信息化水
9、平及应对灾难及突发情况的应急通讯处理能力.其实现框图如图一所示:2.2应用技术该系统是一套支持标准IP协议应用的无线宽带网络平台,支持包括语音、数据和视频在内的各种应用。系统的基本特点:l 可以适应各种环境,综合利用各种通信手段迅速建立回传通道;l 可传输各种数据业务,具有很强的业务接入能力; l 低投资成本; l 使用便捷,反映迅速. 系统融合业界最先进的通信技术和业务解决方案,实现了第一流的解决方案, 使使用者能轻松地进行配置、管理、认证和增容, 以满足日趋变化的广大客户的不断需求。2。3应急通讯无线宽带系统的应急通信指挥中心应急通讯指挥中心系统构成如下:应急通信指挥中心通信设备天线系统供
10、电系统无线宽带基站传输设备(卫星,微波,无线终端)控制设备天线升降杆天线系统电池组发电机无线终端设备有线接入设备(光纤,ADSL,卫星地面站)应急通信指挥车可以作为一个完全独立的无线视频监控系统. 在现场附近, 现场指挥官可以通过车载视频监控设备或工作人员手持的无线摄像机了解和掌握现场的实时情况, 及时准确地指挥和组织现场的工作。通信传输系统方面,我们利用先进的第四代无线传输设备,该设备具有超强的绕射能力和抗干扰能力,系统采用一体化设计,可以实现快速构建通信网络,实现远距传输,该无线设备能够实现大范围的无线覆盖,能保证大范围的无线传输需求。但一种单一的通信方式是不能满足室外不同的环境和应用需要
11、的,所以必须得综合利用各种有效而实用的通信传输手段来配合使用,以降低对单一通信的依赖,同时极大地提高了应急通信车对各种应用场景的适应能力。我们选择通过成熟的公网方式建立数据回传通道,能实现视频及数据的回传,同时随着3G网络的逐渐完善,网络通道承担的数据传输能力将进一步提高,可以逐渐满足应急通信车大数据量的传输需求.如在公网或无线覆盖网络都不能覆盖的地区,我们可以通过卫星通道将数据回传回局中心。另外, 应急通信指挥车可以和最近的变电站相连, 通过无线接收设备与变电站有线网络相连,将现场得到的视频信号通过有线网络送到总控制中心. 这样,最高指挥官在不用到达现场的情况下可以实时地了解现场情况。应急通
12、讯系统可实现的功能:1、语音通话可以提供语音通话功能,实现现场和中心的对话.2、多媒体通信可视电话功能和视频会议功能3、视频监控功能无线固定式摄像机(目标区域监测)背负式(单兵)摄像机4、宽带数据宽带上网数据采集回传文件传递3.应急指挥通信车的设计方案应急指挥通信车的结构设计,公司将根据用户的实际需求,结合国内外的先进的通信技术和应急手段,建立一个快速、高效、便捷的应急指挥通信系统。3。1整车设计目标应急指挥通信车的设计目标为: 设备运输:安全、快速;有良好的避震;适用于多种路况. 设备开通:操作简单,准备时间短; 环境系统:系统密封良好,具有良好的防雨、防尘、隔热、保温性能,能够在恶劣的环境
13、下正常工作;车内具有各种环境监控告警装置,保证人机正常工作; 防雷、接地、抗风措施:各主要接口均配备可靠的防雷设备,采用可靠接地方案和接地设备,确保车内人机安全,桅杆选用抗风能力强的天线桅杆; 电源系统:提供市电、高性能蓄电池、发电机等多种供电方式; 安全性:系统提供先进的安全告警和保护功能,保证人机安全。3。2结构和布局3.2。1内部结构设计考虑到车体较小,可根据人机工程原理、以及基本的系统配置要求,将车厢内部空间划分为两个区域:工作区、辅助设备区。其中工作区中主要安装设备机柜、操作人员的工作台等,是操作人员日常工作的区域;辅助设备区中安装升降桅杆、发电机以及外接电源系统。辅助设备区,工作区
14、与驾驶室间也可采用隔断隔离.通讯设备、网管、业务服务器及相关网络设备安装在工作区的机柜中,为保证车辆在运行中产生的震动不影响系统设备正常工作,对机柜进行减震处理.布局规范合理,并方便现场办公操作。配备现场无线覆盖网络,实现在现场直径约500m3km不等的范围内移动无线办公,无线视频传输,无线数据采集等。车厢前端装有车用顶置式空调,保证车厢内的温度和湿度;车厢地板铺设防静电橡胶垫层;为了确保人员设备的安全,车厢内的接地铜条与车厢壁的接地栓相连,通过接地棒接入大地,保证与大地零电位.3。2.2外部结构设计升降桅杆通过专用固定支架固定在底盘上,桅杆配有自锁装置,以保证天线升起后不产生重力沉降。馈线、
15、控制线呈螺旋状环绕在桅杆上,桅杆升降时,通过顶升力、定型护套以及重力保证线缆随桅杆自动收放。桅杆顶部安装避雷针,工作时将天线支撑至竖直状态,可实现手动升降操作,并通过桅杆顶升到需要的高度,以建立现场与局端的无线数据回传通道,实现将现场数据的回传与数据交互。天线升起状态采用二级斜拉固定,以保证天线直立和稳定。电源接口箱安装在车辆后部里,使用时打开后门,方便操作。将所有的手持终端设备集中放置于一个工具箱内,工具箱采用防水抗压箱体,携带方便,以便于现场快速搭建视频监控点。外观效果图如下:4。车载通信系统传统的应急指挥通信系统主要以通信车为工作单元,通过车载视音频监控终端、语音调度终端与指挥中心进行通
16、信,但在通信车无法驶入的情况中(如窄巷和室内),需要工作人员离开通信车以单兵的方式进入事发现场时,受技术发展的限制,现场工作人员只能通过窄带语音的方式与通信车以及指挥中心进行沟通,无法将现场的全部信息反馈给指挥中心,妨碍指挥员作出准确的决策.应急指挥通信车在解决数据回传通讯的基础上增加了无线宽带覆盖,一方面保留传统指挥通信车的回程功能,同时通过宽带无线通信技术以通信车为中心,为周围的工作人员提供无线本地接入功能.无线本地接入网负责在视音频监控、笔记本/PDA、手机等单兵通信终端与通信车之间提供宽带无线数据通道;通信车内的业务服务器负责收集并处理单兵通信终端回传的数据,与指挥中心业务服务器协同工
17、作为单兵通信终端提供服务;通信车通过有线/无线回程网络访问指挥中心的业务服务器,并可将本地处理完毕的数据回传到中心数据库.应急指挥通信车的一个设计目标是:通过多种回程网络、宽带无线本地接入网构建一个随时在线的宽带无线承载网,并通过标准的接口/协议可以灵活的连接各种车载通信设备和业务服务器。宽带基站使用标准的以太网接口和TCP/IP协议,能够灵活的连接现有指挥业务服务器和回程网络设备,并能随着技术的发展,通过增加相应通信设备和业务服务器,灵活的完成现有指挥通信车的升级.4。1无线传输通道设计为了实现无线应急指挥车通过回程网络连接到指挥中心,保证应急指挥车将现场视频、数据等传回局中心.考虑到无线覆
18、盖的特点,我们将无线覆盖分为覆盖区和盲区,并结合现场的情况和电力通信的特点,我们配备多种无线传输解决方案,以实现互补,以迅速建立与无线应急指挥车的无线传输链路。4.1。1 无线覆盖传输系统根据泰安市的地形,结合我们选择的第四代无线传输通讯系统的特点,我们选择将中心覆盖基站建设在泰山顶上的电力机房。由于泰山处于全市至高点,海拔1500多米,可对泰安全市进行15到50公里无线覆盖。在无线覆盖区域内,应急通信车通过无线接收终端都可以与中心基站建立传输通道,实现无线传输,将现场数据及视频信号回传回局中心.局中心可以远程监控现场情况,并下达调度等指令,实现远程调度功能.该通讯传输方式的优点:1、 覆盖范
19、围大,可以覆盖1550KM;2、 由于采用300400MHz的频段,并采用单载波频域均衡(SCFDE)抗多径衰落技术,绕射能力,抗干扰能力强;3、 一体化设计,具有音视频输入接口,可以方便音视频业务的接入;4、 具有高速移动能力,支持在300km/h的高速移动接收,以满足车载需求;5、 宽带传输,能承载2M的数据流,基本满足视频等大数据量的传输.缺点:1、 覆盖传输,但仍然会有很多盲区;2、 设备只能基站和从站成对使用,灵活性不强;3、 设备成本费用高;4、 带宽数据承载能力有限.无线覆盖图如下:无线覆盖地形图如下: 4.1.2 点对点无线传输另外, 当现场和市局的距离超出中心基站的覆盖范围,
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