应急通信保障设计方案.docx

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应急通信保障设计方案

应急通信保障设计方案

1.设计概述

为加强灾害事故现场应急装备保障，确保关键时刻应急装备拿得出、用得上、起作用，按照“实战导向、分级建设、统一指挥”的原则，建设应急通信保障队，并依据《应急指挥信息化与通信保障能力建设技术规范》和《事故灾害现场音视频采集和传输技术规范》配备先进、实用的通信保障装备。

实地检验装备的功能性能，为灾害事故救援提供装备保障。

2.总体架构

项目建设满足战时应急、平时服务、应急联动的总体需求，集信息采集、信息处理、指挥控制、通信保障、导航定位、警报控制等功能于一体，配备信息采集类装备、信息传输类装备、现场指挥类装备、配套保障类装备，推动全市各级灾害事故现场应急通信保障能力建设。

3.保障任务

1.灾害一线保障任务

包括前突灾害现场、灾害现场侦察、灾害现场值守等任务。

灾害现场前突：

派出灾害一线保障组，携带相关物资装备，第一时间抵达灾害事故现场。

灾害现场侦察：

部署现场音视频采集及传输装备，实时采集并回传灾害事故现场音视频、图像数据。

利用机动型无人机，拍摄灾害事故现场图像。

灾害现场值守：

明确专人值守，借助卫星电话等通信手段，与指挥中心保持联络，随时报告现场情况。

2.现场指挥部保障任务

包括领导遂行通信保障、通信系统开设、通信系统值守、定时信息报告、专业设备操控、通信组织协同等任务。

领导遂行通信保障：

全程负责领导赶赴灾害现场途中，以及现场的通信保障工作。

通信系统开设：

在灾害事故现场选址开设，综合运用卫星通信、公网通信、现场无线通信等手段，开通视频会商系统，接通应急指挥系统，联通指挥中心。

通信系统值守：

设备开启和正常运行后，专人值守现场指挥部语音、图像调度及设备。

定时信息报告：

建立信息报告机制，每60分钟与指挥中心联络1次，突发情况随时上报。

专业设备操控：

利用专业无人机，对灾害事故现场进行航拍、测绘，根据需要建模。

通信组织协同：

组织开展各部门、参战队伍和社会救援力量协同通信，保障统一指挥与调度。

3.指挥中心保障任务

包括应急通信力量调度、应急通信资源规划、应急指挥视频会商保障、指挥决策信息化保障等任务。

应急通信力量保障：

根调度所属各级应急指挥信息化与通信保障力量执行保障任务。

必要时，通报工信部门协同保障。

应急通信资源规划：

规划事发地卫星链路、光缆传输、通信频率等资源。

负责无人机空域申请工作。

应急指挥视频会议保障：

开通应急指挥视频会商系统，建立与灾害事故现场指挥部的视频会商。

指挥决策信息化保障：

联通各单位指挥系统、应用平台，接收灾害事故现场回传的信息，将应急指挥系统数据信息，分发至现场指挥部。

4.建设内容

结合市局重点进行指挥中心保障、现场指挥部保障、领导遂行通信保障能力建设。

负责市级应急通信保障队装备配备。

5.总体设计

本期项目重点进行指挥中心保障、现场指挥部保障、灾害一线保障能力建设。

负责市级应急通信保障队装备配备；配备装备主要包括信息采集类、信息传输类、现场指挥类、辅助设备等四大类装备。

6.信息采集类装备设计

按照应急指挥信息化与通信保障能力建设技术规范相关要求，信息采集类主要配备微波单兵图传、高清摄像机、音视频布控球、机动性无人机、专业型无人机、便携式图形工作站、手持电台、卫星通信保障终端、LTE专网手持机、天通手持终端以及天通宽带便携终端等装备组成。

1.微波单兵图传

用于灾害事故现场无公网覆盖环境下，通过单兵背负移动，在现场一定范围内完成音视频信息采集工作，并通过微波信号实现信息回传。

2.高清摄像机

用于灾害事故现场音视频信息采集，与单兵图传、卫星便携站等设备配套使用。

3.音视频布控球

用于灾害事故现场无人值守情况下固定点位的音视频信息采集，并通过公网3G/4G/5G/有线网/WI-FI/卫星便携站等信息传输手段实现信息回传。

4.机动性无人机

用于开展灾害事故现场空中视频信息采集工作。

5.专业型无人机

用于开展灾害事故现场空中多种信息采集工作，根据任务需要挂载不同载荷，实现单、多光谱观测，正射拼接、三维建模、地形度、三维点云、抛投、喊话、照明等功能。

6.便携式图形工作站

用于灾害事故现场采集的图像数据处理，实现无人机倾斜摄影数据三维建模、正射拼接计算等功能。

7.手持电台

用于灾害事故现场或现场指挥部音频指挥，并通过便携式通信箱、自组网基站、卫星便携站等信息传输设备与后方指挥部进行通信。

8.卫星通信保障终端

用于领导遂行和先期工作组通信保障，通过配置不同种类卫星通信终端，避免单一卫星终端受环境限制无法通信，提高通信可靠性。

9.LTE专网手持机

用于灾害事故现场LTE专网环境下的音视频信息采集及宽带集群通信。

10.天通手持终端

用于领导遂行和先期工作组通信保障，通过卫星系统，以语音、短信等形式报送灾害事故现场信息，并传送简单的数据信息。

11.天通宽带便携终端

用于领导遂行和先期工作组通信保障，通过卫星系统，以图片、视频等形式报送灾害事故现场信息，并传送相关的数据信息。

7.信息传输类装备设计

综合运用卫星通信、公网通信、现场无线通信等手段，解决灾害事故现场信息传输链路问题。

按照应急指挥信息化与通信保障能力建设技术规范相关要求，信息采集类主要配备卫星便携站、中型“静中通”移动指挥平台、小型“动中通”移动指挥平台、便携式LTE专网基站、同频自组网基站以及现场浮空平台。

1.卫星便携站

按照卫星通信网络建设要求和应用功能需求，卫星便携站主要配套小型卫星便携站（Ku卫星便携站）、Ka卫星便携站等。

2.小型卫星便携站（Ku卫星便携站）

卫星通信系统依仗其布网迅速，通信成本与距离无关等特点，在应急通信领域得到了广泛的应用。

但由于卫星通信车对道路交通有要求，因此在某些特殊场合应用仍受到限制，Ku卫星便携站能够通过人员背负、车辆运输、空投等多种方式到达应急现场建立卫星传输通道，适用于边境山区、交通环境不便等地点使用，可适应高海拔、高纬度、严寒条件等恶劣环境。

便携站天线系统是应急通信的主要传输手段，它可以实现语音、数据、图像等综合业务的宽带远距离传输。

便携站系统由静中通卫星通信天线、上变频功率放大模块、低噪声放大下变频模块、调制解调器等组成，能够实现快速搜星，迅速建立卫星传输通道，采用FDMA接入方式建立业务，实现与XX市应急管理局进行视频、语音、数据等业务通信。

3.Ka卫星便携站

我国自主研发的第一颗Ka宽带卫星，中星16号于2017年4月成功发射，其覆盖范围如下图的黄色部分所示；第二颗Ka宽带卫星中星18号计划于2019年初发射，覆盖范围如下图中粉色部分所示。

届时两颗Ka高通量卫星将形成覆盖中国大陆和近海海域的能力，且超过30Gbps容量的宽带卫星通信能力。

中星16号/18号卫星参数如下表所示：

卫星名称

中星16号

中星18号

轨道位置

东经110.5度

东经115.5度

发射时间

2017年上半年

2019年年中

卫星带宽容量

20Gbps

10Gbps

每波束前向容量

680Mbps

500Mbps

每波束返向容量

200Mbps

200Mbps

用户波束发射频率

29.46-30GHz

29.5-30GHz

用户波束接收频率

18.7-20.2GHz

19.2-20.2GHz

极化方式

左/右旋圆极化

Ka频段0.75米自动单反便携站是一款Ka频段卫星通信天线，主要用在野外道路条件不好、大中型应急指挥车不易到达的第一现场，通过建立可靠卫星通信链路，从而实现视频、话音、数据等业务的通信。

该天线设计满足边瓣可拆装、体积小、重量轻、增益高、可背负的特点，同时具备“一键通”自动寻星功能，可快速建立卫星通信链路。

8.移动指挥平台改装设计

改装依据

应急通信车辆改装设计涉及到的相关国家和行业标准如下：

Ø《道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值标准》GB1589-2016

Ø《汽车及挂车外部照明和光信号装置的安装规定》GB4785-2007

Ø《机动车运行安全技术条件》GB7258-2012

Ø《汽车内饰材料的燃烧特性》GB8410-2006

Ø《机动车辆允许噪声》GB1495

Ø《汽车和挂车的外部照明和信号装置的数量、位置和光色》GB4785

Ø《系统接地的型式及安全技术要求》GB14050-2008

Ø《微波和超短波通信设备辐射安全要求》GB12638-1990

Ø《客车防雨密封性试验方法》GB/T12480

Ø《汽车启动性能测试方法》GB/T12535-2007

Ø《两轴道路车辆重心位置的测定》GB/T12538-2003

Ø《汽车最高车速试验方法》GB/T12544-2012

Ø《汽车制动系统结构、性能和试验方法》GB12676-1999

Ø《机动车和挂车防抱制动性能和试验方法》GB/T13594-2003

Ø《通信局站防雷与接地工程设计规范》GB50689-2011

Ø《通信电源设备安装工程设计规范》GB51194-2016

Ø《汽车门锁和车门保持件》QC/T323-2007

Ø《专用汽车定型试验规程》QC/T252

改装原则

为了保证装载平台的使用可靠，操作便捷、更具有人性化，系统的设计遵循以下设计原则：

布局合理

整体布局合理，各功能区划分明确。

在整车总体布局时结合功能化分区的基础上应用人性化的设计理念。

配重均匀

综合考虑整体配重的合理性，满足整车重心位置、轴荷分配和车辆安全行驶的基本要求。

工艺先进

对机柜底部和后部安装减震器，对整个机架进行减震处理。

接插件采用军用航空接插件，保障连接的可靠性、电磁屏蔽性能和减少衰减。

可维护性强

可实现前面板维护，设备柜后部有足够的维护检修空间，便于操作，可维护性强。

静中通装载平台设计

1.1.1.1.1

1.1.1.1.1.1

1.1.1.1.1.2

1.1.1.1.1.3

1.车辆底盘选型

中通车载站拟选用主流汽车品牌车辆进行改装布局设计，用于现场指挥部调度指挥，通过卫星天线与后方建立通信链路，并可在现场指挥部周边实现通信覆盖，车辆应满足10人以上会议能力。

2.改装布局设计

整车改装主要改造内容包括：

车体加强、车顶平台、发电机舱、电缆盘、基础内饰、地板装饰、机柜及周边装饰、配电盘、车内外综合布线、会议桌、长排沙发、操作座椅、后爬梯、低围栏等，改装后的整车外观按照用户要求喷涂。

车辆维持原车基础配置，配备倒车监视等辅助系统，保证车辆运行的安全性、稳定性、机动性及良好的驾乘体验；车内布局简洁、合理，体现整车商务化风格。

车顶前部安装长排警灯，警灯后加装承重平台，平台采用优质钢骨架焊接，整体电泳后吊装上车，平台周圈安装不锈钢低护栏，表面铺设花纹合金铝板。

平台从前至后依次云台摄像机、静中通天线、吸盘天线、车载空调、基站天线及室外单元，四周安装扩音喇叭，并配置防滑后爬梯，方便人员到车顶进行设备检修维护。

车内布局从前至后依次分为驾驶区、操作区、会议区及设备舱。

驾驶区保持原车风格，警报器主机安装于驾驶区，便于副驾驶操作人员喊话；副驾驶座椅背部设置文件柜；

操作区位于车厢前部，驾驶员背部放置操作柜。

操作柜主要放置配电盘及常用设备，上部放置1台液晶显示器，旁边配置翻折操作椅。

会议区位于车厢中部，居中放置可折叠变宽会议桌，左右对称布置长排沙发。

会议桌上设置信息接口盒。

操作区位于驾驶区后部，左边放置操作台，台面上安装19寸显示器，供操作员使用，右侧设置小型文件柜，上部固定办公一体机。

电视墙下部嵌入式安装三联机柜，中部嵌入式安装1个显示屏，上部安装LED条形屏。

设备舱位于车身后部，由电视墙隔开，形成一个独立空间，用于存放线缆盘、静音发电机、升降杆及工具箱等设备。

动中通装载平台设计

1.1.1.1.1.4

1.车辆底盘选型

底盘采用主流品牌越野底盘进行改装，车辆应具有马力大、行使性能优越、载重量大、内部空间宽敞等特点。

车辆改装后实现与卫星进行实时通信，将现场的音视频图像实时传输到指挥中心。

2.改装布局设计

改装后保留前排2人座位（含驾驶员），打通驾驶室与后舱的隔断，并加装一个仿形定制的铝合金骨架厢体。

操作座椅后方安装设备机柜，保证了整车的重心不后移；原车改装后配重合理，其稳定性、平顺性、通过性、安全性等指标不低于原车设计指标；制作一个一体化的车顶平台，平台上安装功放、吸盘天线、动中通天线等。

车内空间按功能划分为三部分，前部为驾驶舱、中部为操作舱、后部为设备舱。

整车设备和控制面板布置合理、美观大方，便于操作使用，便于设备的安装、检修和维护。

便携式LTE专网基站

用于实现中小型灾害事故现场无公网情况下专网LTE信号的覆盖，并将LTE专网终端采集的实时音视频信号通过卫星便携站或天通数据终端回传到指挥中心。

现场浮空平台

浮空用于极端条件或大范围灾害救援现场不间断通信保障及空中侦察，通过大型无人直升机搭载光电热成像、宽带网、超短波通信等信息采集及通信设备，可实现灾情信息综合展现、多平台的互联互通、灾害事故救援全时指挥控制等多种现场指挥功能。

9.现场指挥类装备设计

现场指挥类配备便携式通信箱，用于灾害事故现场或现场指挥部多路音视频数据的汇聚交换，并通过公网传输模块或卫星通信等链路传输设备实现音视频信息的汇聚、切换、转发等功能。

主要性能要求如下：

显示屏采用高亮屏，能够接入现场音视频信号（包括无人机图像、单兵图传图像、布控球图像、摄像机图像、麦克风、音箱、手持电台等），具备多个HDMI/SDI等音视频输入输出接口，完成现场采集音视频信号接入、监控、切换、回传等功能，并将音视频信息及调度数据信息通过4G/5G、天通数据终端、卫星便携站发送到指挥中心。

10.辅助类装备设计

辅助类装备主要配备便携式应急灯、UPS电源箱、便携式发电机、助力小推车、配套设备等，为灾害事故现场配套辅助类装备。

为应急通信保障队装备配备提供辅助装备支撑。