殷永臣
摘 要:应急通信车作为服务社会通信应用的特殊车辆,有着良好的机动、越野能力和环境适应能力,满足及时赶赴活动第一线的要求,随着5G等信息技术的发展,也呈现出了更新化的趋势。本研究结合当前社会中的新技术体系,按照小型应急通信车、中大型应急通信车的类别,对其进行集成设计,同时对相应的子系统情况进行设计与分析,从而为我国应急通信车的工程设计提供参考。
关键词:应急通信车;集成;通信子系统
1 引言
顾名思义,应急通信车是在重大事件、灾害抢修时能够迅速在应急现场与应急指挥中心之间建立通信通道,传输语音、视频、数据等通信业务,能在第一时间将现场情况通过视频、网络、语音等方式传回指挥中心,为指挥中心提供直观、全面的了解当前活动状态,做出正确、有效的指挥,提升对事件的控制能力,最大程度的保证人民群众的安全。我国应急管理部成立以来,加大了对应急通信的研发力度,通过对新的信息技术应用,提升了应急通信车辆系统的稳定性与连续性[1]。本研究基于该种背景,对应急通信车的集成进行探讨。
2 集成设计
2.1 集成思路
由于应急通信车一般应用在救震救灾或者大型事故现场能,路况与现场情况较为复杂,因此应急通信车在应用的过程中有着较高的要求,尤其是在车辆的机动性能上,因此在车辆底盘的设计上需要采用性能较为优越的越野车辆底盘,这样才能够保证应急通信车出任务时的速度与质量。一般来说,应急通信车到达现场以后,不仅要求能够迅速搭建起丰富的通信方式,同时也要求迅速建立自身的通信网络,根据现场情况进行通讯方式和传输手段的确定[2]。根据应急通信车实际的大小分类,本研究按照小型应急通信车和大中型应急通信车的分类分别进行集成的阐述与分析。
2.2 小型应急通信车
小型应急通信车在集成设置的过程中,应当对自身的核心通信系统进行保障,一般要保证核心通信系统数量最少在2套,从而来确保自身的通信辐射范围。根据我国相应标准,小型应急通信车的辐射范围应当在5km内,这就要求小型应急通信车在启动以后,能够对自身的辐射范围提供相应的数据传输信号支持[3]。根据这种要求,本研究对小型应急通信车的结构图进行如下图1展示。
在小型通信车的底盘设计上,一般采用体态轻小、机动性强、越野性强的小型越野车底盘,如丰田普拉多等SUV车,这也能够对小型通信车的整个应急能力进行优化。由于小型通信车的装载空间比较小,因此在集成设计的过程中,一般要能够加装自身的通信手段。同时,为了避免在任务实施过程中电量不足的问题,小型通信车也应当配置柴油发电机或取力发电机,以及外部接电装置,以此来为整个通信信号覆盖的过程提供电力支持。
2.3 中大型应急通信车
相对小型应急通信车,中大型应急通信车能够同时承载多套应急通信系统,并且由于其承载空间相对较大,在通信覆盖范围上也相对较大,一般根据其承载的信息系统数量确定其信号覆盖范围。就当前来看,中大型应急通信车能够同时承载卫星通信系统、4G通信系统、集群通信系统等,这也就使其应急通信能力大为提升,相应的性能也得以开展[4]。中大型应急通信车结构详见下图2。
一般中大型应急通信车包含通信子系统、音视频系统、现场辅助系统和车辆改装系统,系统结构详见下图2。
通信子系统:包括局域通信子系统、路由交换子系统、广域通信子系统等。
音视频子系统:包括音视频采集、音视频存储、音视频矩阵、音视频播放、视频会议终端/编解码器等。
辅助子系统:包括集中控制系统、导航定位系统、供配电系统、办公系统等。
车辆及改装:包括车辆底盘、车辆外观改装、内饰改装、空调系统改装、照系统改装明、综合布线、机架安装、操作区家具安装等。
在中大型应急通信车的底盘选择上,按照通信车的大小,配套中型车选用依维柯、宇通T7等,大型一般选用二类底盘如汕德卡、德龙等,空间大,结构形式多样,根据需要依托相应底盘进行集成设计。中大型应急通信车在设计的过程中,其配置和设备相对较多,同时还需要空调设备进行环境控制,在总体耗电需求上相对较大,这就需要其配备功率较大的车载发电系统。
3 通信子系统设计
在应急通信车的整体集成系统结构中,卫星通信系统和4G移动通信系统是应用最为普遍、实际效果相对较强的系统,因此,本文在通信子系统设计的过程中,以这两种通信结构为例,进行详细的设计。
3.1 卫星通信系统
卫星通信系统有着较强的优势,其通过卫星与地面基站的连接,通过卫星转发器进行信号的传输,因此在通信的距离上相对较远,通信的覆盖面积上相对较大。并且,微信通信系统能够同时进行多地址的通信,传输的速度相对较快。一般来说,应急卫星通信系统在传输方式上主要采用信号较为稳定、带宽较高的VSAT宽带卫星,在业务接入手段上应用集群通信等方式,以此来对整体的应急通信能力进行保障[5]。在应用VSAT宽带卫星进行通信的过程中,在频段上主要使用传输较为稳定的C波或者Ku波,其中,后者的可应用性和抗干扰性相对较强。结合当前的应急卫星通信系统和应急通信车辆需求,在天线口径上选用24米左右,最短可选用6米。选用VAST宽带卫星进行通信,能够对信号传输的质量和保密性进行最大功能的确保。
3.2 移动通信系统
在移动通信系统上,当前应急通信车主要采用4G移动通信技术,虽然5G技术已经正在建设过程中,但是由于技术成熟性不足,可应用性较低。因此,本研究也采用4G移动通信技术进行整体的设计。当前,应急通信车在移动通信技术应用的过程中,主要采用三种不同的制式,分别为中国移动、中国电信以及中国联通,这三种制式均支持短信、电话、数据传输以及视频传输的功能。由于我国4G通信技术已经实现了全覆盖,这就对该技术在应用的过程中成本相对较低,能够最大化的采用周边的4G信号发送装置,对信息传输本身进行确保[6]。
4 结论
当前,随着我国应急管理能力的提升,应急管理体系的不断健全,应急通信系统建设也相对较为成熟,能够对各式的应急通信车辆进行支持,并且有关应急通信的体系和标准也不断完善。但是,由于应急通信车本身是对信号的一种转载,在灾难事故中信号本身有着不稳定性,甚至信号的发射系统受到影响,应急通信车辆的系统仍然存在着亟待解决的问题,这也是我国应急车辆信息系统研发的关键需求。
参考文献:
[1]雒永刚,刘志国,扎西,徐平.基于宽带卫星互联网的Ka频段动中通应急通信车的应用与实践[J].卫星应用,2019(05):36-37+40-43.
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[3]雒永刚.基于宽带卫星互联网的Ka频段动中通应急通信车的应用与实践[C].中国通信学会卫星通信委员会、中国宇航学会卫星应用专业委员会.第十五届卫星通信学术年会论文集.中国通信学会卫星通信委员会、中国宇航学会卫星应用专业委员会:中国通信学会,2019:344-350.
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[5]李振武.应急通信车多制式通信系统集成关键技术研发及产业化应用[J].河南科技,2018(07):21-23.
[6]李光磊.应急通信车安全防护对策分析[J].信息通信,2016(12):236-237.