浅议应急通信指挥车的系统集成

2014-04-06 03:45贲海霞
数字通信世界 2014年3期
关键词:车顶整车应急

贲海霞

(南京中网卫星通信股份有限公司,南京 210061)

浅议应急通信指挥车的系统集成

贲海霞

(南京中网卫星通信股份有限公司,南京 210061)

应急通信系统是应急预案实施的根本保证,而应急通信指挥车是应急通信系统的重要组成部分。由于应急通信发生的地点大多没有可用的网络,而且多数情况下地形复杂多变,这就需要在较短时间内建设起灵活、安全、可靠的通信网络供指挥者现场决策,这就是应急通信指挥车的重要功能。本文根据应急指挥通信系统的需求,提出了应急指挥通信车的系统设计、改装原则和系统集成的要求和注意事项。

应急通信;指挥车;通信指挥车;应急指挥车;系统设计;系统集成;车辆改装

1 引言

应急事件(突发事件),是指突然发生、造成或可能造成严重社会危害,必须采取应急处置措施予以应对的一系列事件,这些事件的共同特征是具有明显的突发性、公共性、社会性和危害性。

应急通信指挥车,就是在应急情况下使用的通信指挥车。它的主要功能就是在应急情况下实现现场信息的采集和传输,供指挥者进行指挥。由于它的特殊性,需要将多种功能集成在一辆车上,在如此狭小的空间内,要将若干个功能集中在一起,并且互相不干扰,这就对设计和施工提出了极高的要求。

2 应急通信指挥车整体设计

2.1 建设原则

充分利用现有的各种资源和条件,使用目前国际国内领先、成熟的通信技术,确保系统建设的技术先进性和可靠性。遵循简捷、实用、安全、可靠的建设理念,在设计、建造、检验等各个环节严格遵循以下建设原则:

(1)先进性原则。着眼实时、精确、高效指挥,采用国际先进技术体制,充分借鉴行业内外经验,运用综合集成设计理念,力求设备小型化、功能综合化、系统集成化,系统综合性能处于国内领先水平。

(2)可靠性原则。系统的软硬件平台建设应采用主流产品和成熟技术,符合国际、国内标准,尽量减少技术风险和投资风险,产品选型适应于野外移动的工作环境,保证系统稳定可靠。

(3)易用性和可扩展性原则。系统具有高度可扩展性,整体架构的考虑要与现有系统进行无缝连接,并为今后系统扩展和集成留有扩充余量。同时,各个分系统易连接、可实现,设计标准化、规范化,修改、维护界面简洁、实用、易操作。

(4)机动灵活性原则。适应多种野外地形条件,不受地域地形、气候环境、供电条件限制,快速开设、快速机动、快速保障,能到任何应急突发事件处置现场,在第一时间提供有效的现场处置保障手段。

(5)安全性原则。系统在信息、设备、车辆和人身安全上具有可靠的保障。

2.2 规范引用

应急通信指挥车设计和建设时所遵循的规范很重要,它关系到应急通信指挥车的最终性能是否符合要求。不同的应急通信指挥车,根据其主要功能不同,所选用的车型也不一样,车内所集成的设备也不一样,对整车设备集成的要求也不一样,因此,设计和建设时需遵循相关的应用技术规范和车辆改造技术规范。

2.3 系统功能设计

在通常情况下,把车上各种系统划分为三大组成部分:

(1)电子信息系统:包括各类通信手段、现场指挥调度系统、计算机网络办公系统。

(2)车辆辅助保障系统:包括车辆照明、空调、供配电、综合布线等。

(3)车载平台:包括车辆选择、车辆改装。

整个系统应具有较强的通信功能、现场监控能力以及高度的机动性。

2.4 电子信息系统

应急通信指挥车上的电子信息系统,一般由卫星通信系统、短波/超短波通信系统、微波通信系统、3G/4G通信系统、卫星导航定位系统、现场音视频图像采集显示系统、综合指挥调度系统、无线宽带网络、集中控制系统、计算机网络系统等子系统组成。各类子系统根据功能需求、车载平台等综合情况进行合理配置。

2.5 车载平台及车辆改装

2.5.1 车辆安全性

首先,要选择性能可靠稳定、配置合理、动力强劲的底盘车辆作为改装平台,保证车辆使用的稳定性与可靠性。底盘的制动性能、动力性能、减震性能、车内空间大小、负载能力均要满足车辆改装及安全的要求。其次,改装设计和改装工艺也相当重要。

严格控制整车改装重量是车改工程的重要原则。车辆整备质量满足原底盘设计要求,不能超过底盘承载能力,最大总质量不超过原车规定的最大总质量要求,整车改装质量必须分配合理,配重科学,前后轴载荷分配平衡合理,在满载时车体不会变形,确保整车的行车性能、制动性能、爬坡性能不受影响,改装后的整车应保持20%的整车质量冗余,左右侧倾稳定角不小于30°。

停车使用时,要采取升降支撑腿举升,保持车辆水平、稳定,在满载时不会出现失稳现象。所有用电设备包括供配电设施、用电器均要实现良好的接地与绝缘,要安装漏电保护器、防雷器、接地等设施,车辆内饰材料要防腐绝缘,确保人员用电安全。车辆内部布局要注意避免产生尖锐突出物,以免在行驶与使用的过程中对乘员产生危害。内部坐椅坐垫等要固定牢固,避免行驶过程中车辆减速、急停时人员飘移出去。所有人员乘坐区域要实现软包处理。

2.5.2 车身结构设计

在车体改造尤其是车顶平台、顶盖改装、地板改装、侧壁改装、设备安装过程中,严格遵循“改造与加强相结合”的设计原则,在开设空调口、制作车顶平台、安装各类设备的时候,应设计加强骨架、加强预埋金属件,同时合理设置剪力板、传递梁等结构件,保证整车的强度与刚度。

各类设备、设施、物品在整车设计时要考虑连接可靠性与安放稳定性,要通过设备柜体、隔断墙体、车体储物柜等空间结构件与车体的有效连接,加强车身的整体刚度,使车身在装备了众多设备设施的情况下,仍然适应在各类路况与使用环境下使用。避免在行驶过程中出现松动、变形、移位等现象,确保乘员和设备安全。

2.5.3 车辆布局

应急通信指挥车,由于它的特殊性,需要将满足功能的所有设备都装载、集成到一辆上,在如此狭小的空间内,要做到所有设备设施同时工作时互相兼容、互不干扰、并且能在恶劣的环境下安全可靠地运行,这可不是一项简单的堆叠工作,需要从多方面进行考虑。

首先,布局设计时,一般会合理地划分为驾驶区、设备区、会议(工作)区、车顶平台等区域,各区域要做到空间上互相独立、功能上区区相连。

布局设计既要满足工作区、驾驶区、设备区等区域相互分隔的要求,又要考虑车内各项设备在车辆改造过程中的配重分布。做到各个功能区布置合理,宽敞方便,避免噪声嘈杂、空气污染,各项功能方便实用,同时满足重量前后、左右分配,保证整车的行驶安全可靠性。

设备安放合理,便于安装和拆卸,便于操作、观察,同时,前后进行功能分区,避免人员集中在车内部分区域或人员来回走动。

各类外部设施操作区域与内部功能设施分开,发电机、电缆盘均在车后舱或车外操作,保证车内各项功能使用不受影响。

所有设备的操作根据使用的频次合理布置,保证常用设备在最容易接触的区域。所有设备均可在车内通过集中控制系统进行控制。

保证会议(工作)区乘员、操作员上下方便,合理布置通道宽度,采用可折叠会议桌,部分座椅可采用折叠式的,保证空间宽敞。

考虑顶部设施的安装布置,便于在车顶维修各类设备,并能保障车顶维修人员的安全。

2.5.4 车辆的通过性与运输能力

需对车辆的外形总体尺寸进行合理设计,避免出现车顶超高、车身超宽、底盘超低等现象,从而影响通过性。控制顶部设备的安装高度,如升降杆、空调、云台以及天线的高度,保证车辆可以在三级以上路面行驶,可穿越不低于4米的公路涵洞。

合理控制整车重量,保证整车的道路通过性,提高车辆在城乡各类道路环境的适应性。

车内电子设备均需固定安装,有减震措施。改装后的车辆需要进行满载连续跑车测试,行驶路程不少于100公里,路段的选择必须在不少于30公里的三级公路和15度以上的上下坡道上进行路跑测试时车内设备不受损坏。同时,确保车速、转弯半径、爬坡度、制动距离、越壕宽度、接近角、离去角、涉水深度等技术指标与原载车的相应指标相同或接近。

2.5.5 车辆结构的密封防水性

车辆经过改装后,防雨密封尤其重要。需充分考虑整车的防腐密封性,防水、防雨、防尘,保证整车设计使用年限在15年以上。

严格控制各类外蒙皮改装工艺,所有的接触面与外露缝隙均要进行防水处理,保证车辆蒙皮的防腐、防水、防锈性能。车顶、车窗、车壁等经过改装过的部分(包括固定连接和穿线管)须经过严格地防水密封处理,并经过防雨密封实验。

发电机排气管要做导向处理,避免废气污染。气密要求压差196pa时泄风量小于20m3/h;6mm/m in雨量下1小时不漏水。

2.5.6 车辆抗震性

整车与各系统要充分考虑减震、降噪、隔音以及人机工程的要求,从结构上、材料上、工艺上确保各设备安全正常工作,并保证内部乘坐指挥人员良好舒适的工作环境。抗震性能要通过多种减震方式灵活运用,根据不同的设备抗震要求,选择合适的手段。

2.5.7 节能环保性

安装电源供电系统的转换装置,合理利用电能,体现“市电优先”原则。

车内装饰材料严格符合相关标准并通过国家CCC认证,具有无污染、绿色环保、防静电、防火/防水。确保车内空气中甲醛、甲苯、二甲苯等挥发污染型气体含量符合国家标准要求,不对乘员产生损害。

车内机柜、座椅底柜、发电机罩、储物架等金属结构均采用铝质材料,在保证强度的条件下尽可能减轻重量。

登顶梯、扶手、车顶围栏和车外紧固件的材料均使用不锈钢材料,防止生锈。顶部防滑通道为防滑花纹铝板。

2.5.8 电磁兼容

车载系统各设备在该电磁环境下都能完成对其规定的功能,不因环境的电磁干扰而失效或性能严重降低;同时,各电子设备在正常工作时,向所处的环境发射的电磁干扰能量不超过规定值。

系统必须在车顶天线布局、车内设备布局、传输线选择、合理布线、电缆屏蔽接地、设备接地、供配电、载波、电台频率计划等方面采取措施,来提供车载系统的电磁兼容性,以确保载车内部各设备在给定的电磁环境下兼容工作。

2.5.9 接地

接地系统分为设备接地、电源接地和保护接地,每个设备机柜后设有接地铜排,需接地的设备与接地铜排相联。采用等电位法,将三种接地线汇集为一点,与接地钎联接。当车工作时,接地钎一端插入地下,如果车内发生漏电时可以通过接地钎将电流导入大地,以保证人身安全。

如车上安装有大功率短波电台,短波电台最好单独接地。

2.6 车辆辅助保障系统

2.6.1 照明系统

工作区、设备区均应具有220V交流电照明,同时工作区和驾驶区具有原车直流电照明。车内工作区安装嵌入式照明灯,照度达到60Lux,满足工作、指挥需要。工作台上方安装照明灯,照度达到100Lux。车顶安装高亮度泛光型灯具,保证指挥车周边不小于30米范围内的照明。同时还可确保夜晚车顶维护照明使用。升降杆上安装聚光照明灯具,确保不小于100米距离目标的照射,并可以旋转俯仰,俯仰角度正负90°,旋转角度360°。

2.6.2 空调系统

车内各个工作区域(包括驾驶区)制冷/制暖均匀、低噪音,具备在全车设备全部开启工作时有效地控制各个工作区域的温度(车外的环境温度在-20°C至50°C时,车内温度控制在18°C至26°C)。安装空调系统及通风通道必须经过严格的防锈、防腐处理。要有减震措施,风道布置合理,冷凝水排出顺畅,保证全车空调控制区域不能产生结露滴水现象出现。空调需满足提供冷暖风,可调节温度和出风口风量,冷暖风在会议区、设备区要达到合理分布。在极端的温度、灰尘和湿度条件下仍可正常工作。

2.6.3 供电系统

能够提供三种供电方式:市电输入、发电机组与UPS供电。发电机总功率需满足全车满负荷运行要求,并有必要的冗余;UPS供电能够实现对车载设备的应急供电,持续供电时间不小于15分钟。

电源分配:通过配电箱对市电或者发电机输入电源实行分路控制,照明、空调及设备分三路控制,保证各系统用电互不干扰。整车供电系统交直流分开供电,共分两套系统。

控制面板与监视:配电箱应安装车内及车外电源集中控制面板,并安装有发电机及市电电压、电流供电指示,可观测各路供电情况。控制面板上各开关名称应清晰标注。

2.6.4 车内综合布线

为了能满足多种设备互联、维护检修以及为工作人员提供灵活方便的信号接口,车体内需建立统一标准的综合布线系统。系统应符合以下的基本要求:

⊙ 强电电缆和弱电电缆按规定距离严格分开;

⊙ 走线槽全部涂胶密封,穿线孔采用过线护套,并密封。

⊙ 走线槽要有可扩展的空间。走线槽需方便开启和闭合,便于线缆维护。

⊙ 电源线及各种信号线槽分开,避免电磁干扰。接线头和线缆部分有标识,并与说明书线束原理图与线束图相对应,便于检修。

⊙ 车内设备电缆和电源电缆走线采用明线暗装方式,所有互连电缆均经专用的走线槽,在外部看不到明线,电缆按类别分开走线。

⊙ 所有导线和电缆要留有适当的余量,以便操作维修,布线中并行的导线除有明确的规定外不允许绞合。

3 结束语

应急通信指挥车系统集成得好坏,决定了使用效果,也直接影响现场指挥决策以及灾难后果的控制。在当今社会,随着社会环境的不断改变以及科技的迅猛发展,应急通信指挥车将越来越多地发挥作用,指挥车上的各类通信手段也会越来越多,这也对应急指挥车的系统集成提出了更高的要求。

Discussion on System Integration of Emergency Communication Command Vehicle

Ben Haixia
(Nanjing China-Spacenet Satellite Telecom Co.,Ltd. Nanjing 210061)

Emergency communication system is the fundamental guarantee of the contingency plansimplementation, while the emergency communication command vehicle is an important part of the system. Ingeneral, there hasn’t much available network in emergency communication spots where mostly are in varied andcomplicated environment. So it’s very important to establish f exible, safe and reliable communication networkto serve for commanders to make decision, that the emergency communication command vehicle realizes themain functions.According to the requirement of emergency command system, the article expresses the systemdesign of emergency communication command vehicle and its modifcation principles, also the system integrationrequirement and so on.

Emergency communication; Command Vehicle; Emergency Communication Command Vehicle;System Design; System Integration; Vehicle Modifcation

10.3969/j.issn.1672-7274.2014.03.011

TN510

A

1672-7274(2014)03-0045-04

贲海霞,女,主要从事卫星通信技术的应用研究与推广。

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