“静中通”卫星通信指挥车改装设计分析

2023-11-26 04:59谭永仓张金洲俞金尧
消防界 2023年6期
关键词:卫星通信

谭永仓 张金洲 俞金尧

摘要:通信在灾害救援中至关重要,要想提高应急救援能力,需尽快研发能够提供稳定通信支持的移动通信设备。本文结合森林消防局提出的要求,围绕“静中通”通信指挥车展开讨论,首先说明研发该指挥车的必要性,其次介绍了该指挥车的布局和功能,最后总结了该指挥车的操作流程、注意事项以及日常维护要点,以期使该指挥车的作用得到充分发挥。

关键词:“静中通”指挥车;卫星通信;侧拉箱

引言

“静中通”卫星通信指挥车是森林消防局为各森林消防总队配备的应急通信指挥装备,可在多种气候条件和不同地区使用,能够实现语音、图像和数据的远距离传输,同时还可以在该装置上配备指挥和会议等多个设备,由其根据系统管理员发出的指令,完成各项操作,具有灵活性与可靠性特征。除此之外,卫星天线能够自动追踪卫星,依据天线伺服跟踪系统预先设定的位置参数,实现自动导航。目前,卫星通信技术趋于成熟,指挥车在投入使用前,内置天线装置便可自动完成各项工作,具有较强的使用便捷性。现阶段,“静中通”指挥车已经被广泛应用在各类应急指挥场景中,因此对其展开研究很有必要,应当引起重视。

一、卫星通信指挥车的研发背景

先进的通信、计算和控制技术的应用,使通信设备的性能和功能得到了极大提升。在此背景下,“静中通”卫星通信指挥车应运而生。该指挥车是以实现应急救援现场和不同层级指挥中心共享信息、互联互通以及综合联动为目标,强调通过提高应急通信保障所具有的网络化、实时化、可视化程度,使应急救援队伍具备理想的综合保障、快速反应、协同作战和统一指挥核心能力[1]。指挥车前身为德国奔驰某车型,保留原车型的全驱动底盘,经过改装的指挥车长10.1m、宽2.5m、高3.99m,整车结构为双侧拉方舱[2]。其中,会议室面积在25m2左右,内部能够容纳19—21人,搭载Ka/Ku卫星通信,具备以下功能:4G/5G通信网络;天通卫星通信;可视调度;车载供电配电;专网语音通信;北斗卫星通信;宣传及照明;实时回传无人机视频[3]。指挥车视频为高清IP架构,在设计与研发阶段,预留足够的通信接口、安装位,为日后拓展功能提供了先决条件。

二、卫星通信指挥车的布局与功能

(一)车辆布局

1.车辆外侧

在设计车辆外侧布局时,主要考虑以下五方面内容:(1)车身外壳采用钢板和铝合金材料制成,具有一定的防护能力和耐磨性。(2)车辆顶部设有卫星通信天线,用于接收和发送卫星信号。天线通常采用卫星定向/全向天线,以适应不同的通信需求。(3)车辆外侧设有电池箱和发电机组,用于为通信设备提供持续、稳定的电力供应。(4)车辆背部配备有散热器和防护罩,以确保通信设备正常运行,保护其免受外部因素干扰。(5)根据车辆型号和需求,酌情在身外侧安装辅助设备,如摄像头、显示屏,以提供更多功能。本文讨论的卫星通信指挥车外部布局见图1。

2.车辆内部

设计指挥车内部布局时,主要考虑以下五方面内容:(1)前部设有指挥区,包括指挥席和工作台。其中,指挥席通常配备有座椅、操作台和通信设备,用于指挥和控制

通信。(2)内部有专门的通信区,用于安装通信设备。该区域配备通信终端、调制解调器等设备,负责接收/发送卫星信号。(3)内部设有专门的数据中心,用于存储、分析通信数据。数据中心自带服务器、工作站等设备,可以及时、高效处理海量数据。(4)内部设有电力控制区,负责管控供电系统。该区域可酌情配备电池组、稳压电源,用于完成稳定、监控电力供应的任务。(5)视情况加装辅助设施,例如,空调系统、灯光设备,提供舒适的工作环境和便利的工作条件。本文讨论的卫星通信指挥车内部布局见图2。

(二)核心功能

首先,通过卫星通信设备与指挥中心进行实时的数据和消息传输,实现指挥与协调工作的远程操作。其次,为没有通信基础设施、通信基础设施受到破坏的地区提供通信支持。通过卫星通信设备,与其他指挥车辆、一线队伍进行无线通信,保障信息及时传递。再次,通过卫星链路传输海量数据。最后,指挥车内部配有数据处理、通信设备以及控制系统,能够接收、处理和分发多种类型信息。

本文所讨论的通信指挥车内部搭载有卫星通信系统,实时监控、采集并传输现场图像系统、现场会议与办公系统、警示系统、照明系统、配电系统、计算机以及其他必要的配套系统[4]。首先,在灾害现场与指挥中心之间,通过卫星/公网对数据、语音和图像进行实时传输,信号传输稳定、音视频保障质量高。其次,支持卫星通信,即使由于特殊情况,导致電台、固定电话、移动电话等通信方式失效,指挥车仍然可以通过卫星通信与指挥中心、一线队伍保持联系[5]。再次,通过指挥车内置调度系统始终与指挥中心保持通联,便于组织指挥和召开视频调度会议,满足各级调度需求。最后,车内安装有照明、复印、交互显示屏、平板电脑等设备,可以作为前指应急会议室,保障召开火场联指作战会议。同时,还安装有低噪音、大功率车载发电机,支持UPS、充电和自发电三种供电方式,可以充分满足现场临时用电、车内操作用电相关需求。实践证明,该指挥车投入使用后,总队应对各类救援任务能够更加科学且及时进行处置,对保障人民群众生命财产安全具有重大意义。

三、卫星通信指挥车的操作流程、注意事项和日常维护

(一)操作流程

本文所介绍的指挥车主要用于完成指挥和通信保障任务,可通过车载卫星通信设备与地面指挥中心、一线队伍等进行远程通信和数据传输。车身设有通信指挥系统的控制设备和显示器等设施,具备实时监控和操作卫星通信系统的功能,同时还配有电力供应系统、防护设备等,以保障通信设备的正常运行和指挥任务的顺利完成[6]。

操作卫星通信指挥车的流程如下:第一步,将指挥车停放在平坦且开阔、空中不存在遮挡的场地(车尾尽量朝南)。第二步,连接市电。若指挥车内置电动线缆盘,则要先放开线缆盘锁,再放出全部线缆,并保证线缆盘自带防水插座处于断开状态,以免线缆温度过高产生磁性,影响后续操作。第三步,启动指挥车。将支腿垫木取出,把垫木固定在支腿下方指定位置,放下支腿,支撑指挥车。第四步,利用控制器展开侧拉箱,待侧拉箱彻底展开,尽快放下拉梯。这里要注意一点,侧拉箱由指挥车电池负责供电,因此在展开、使用侧拉箱时,应保证指挥车处于启动状态,避免指挥车电池出现亏电或其他问题。另外,展开侧拉箱时,要保证侧拉箱周围空旷,不存在障碍物。如果侧裙箱内部有应急救援所需设备,要提前将设备取出,并关好裙箱门[7]。第五步,待拓展指挥车的工作告一段落,将指挥车熄火。第六步,接通电动线缆盘插座,待裙箱配电箱代表市电的指示灯亮起,依次打开两个总开关。第七步,操作人员进入指挥车内部,盖好操作区、会议区地板盖板。第八步,前往操作区,开启发电机而后合闸,先开启处于关闭状态的UPS,再将万转开关扭至“在线”,使用配电箱对操作区内所安装设备持续加电。第九步,通过与集中控制系统相连的平板电脑操作设备,保证各设备均能够顺利切换到任务状态。第十步,完成任务后,将设备依次复位并检查。第十一步,将设备电源、总电源关闭。关闭顺序是先外接市电,后UPS电源,只有严格按照该顺序操作,才能保证UPS电源完全关闭,避免电池包出现亏电问题[8]。第十二步,启动指挥车,按照规定回收侧拉箱,回收前先要进行勾选,避免台面、设备、地板和座椅受回收侧拉箱作用力的影响,进而出现挤压、破坏或变形情况。第十三步,待回收指挥车的操作告一段落,熄火,依次回收线缆及支腿,将支腿垫木摆放到初始位置,将加装电池的总开关关闭。至此,任务正式结束。

(二)注意事项

回收指挥车侧拉箱及其他设备时,要注意以下几点。(1)卫星天线、玻璃钢天线、升降杆和电动幕布均回收到初始位置。(2)会议区的座椅均回收到初始位置,后边缘在地板收折线以内。(3)操作座椅位置、靠背回收到初始位置,前边缘在地板边缘以内。(4)工控机、KVM等机柜设备回收到初始位置,操作台面位置符合要求。(5)保持储物柜门关闭状态,打印机放置于储物柜一侧,确保不存在凸出、移位等不符合要求的情况。(6)操作区、会议区之间的隔断门完全收回,两侧门边缘均在地板收折线以内。(7)车内全部设备均处于断电状态。顺序是先将外接口开关关闭,再将UPS关闭,以免UPS受外接口开关干扰而无法完全关闭,影响后续操作。(8)上述工作结束后,方可将侧拉箱收回。

实践经验表明,要想使指挥车价值实现最大化,在实际应用中,还要考虑以下几个方面。(1)工作人员应当熟悉并熟练掌握车载通信设备的操作方法,避免错误操作、误操作,导致设备故障或通信中断[9]。时刻注意车载设备安全,防止设备损坏或触电等事故发生。(2)工作时应确保车辆稳定停靠,行进中应避免突然刹车或剧烈摇晃车辆,影响设备使用。保持车载设备和天线的稳定性,以免碰撞、震动或掉落,损坏设备、影响通信质量。(3)根据通信需求,提前规划好通信任务,确定相关的通信流程和设备设置,以确保通信操作顺利。(4)定期对车载设备进行清洁和维护,保持其正常运行并延长寿命。(5)熟悉应急操作流程,例如,突发故障处理、备用通信设备启用,从容应对突发情况,确保通信平稳、有序进行[10]。(6)严格遵守保密制度,掌握通信保密知识,保证通信内容的安全性。

(三)日常维护

对指挥车进行维护保养时,应重点关注以下内容:(1)定期检查指挥车外观,包括车身、天线、通信设备等部分,确保不存在损坏或松动情况。(2)检查通信设备、数据处理设备、控制系统等内部设备的运行状态,及時维修或更换。(3)定期清洗通信设备天线,保持良好的信号接收和传输质量。(4)检查并维护电源系统,确保电源供应的稳定性和可靠性。(5)定期更换机油,检查刹车系统、轮胎状况,保证指挥车正常运行。(6)定期检测通信链路,测试信号质量和连接稳定性。如果检测发现通信链路存在问题,要尽快调整或修复。

结语

综上所述,与传统的通信指挥车相比,“静中通”通信指挥车具有灵活性、可移动性、高效通信能力、多重通信手段搭配应用等优点,已在多个领域得到推广与应用,不仅为消防救援人员提供了可靠的通信支持,还使指挥协调能力达到了预期水平。未来,可对通信指挥车进行更进一步的优化升级,拓宽指挥车应用范围,使其价值得到最大化实现。

参考文献

[1]白露,孙铭然,黄子蔚,等.面向应急通信的多无人机协同信道建模研究[J].通信学报,2023,44(07):38-50.

[2]李云峰.“全灾种”背景下的消防救援应急通信保障探索[J].网络安全和信息化,2022(11):16-18.

[3]刘驰.新时期下消防应急通信保障网络建设研究[J].消防界(电子版),2022,8(19):156-158.

[4]张思敏,王善鹏.消防救援队伍应急通信保障体系存在的问题及完善措施[J].今日消防,2022,7(09):136-138.

[5]张华媛.卫星通信在应急通信中的作用及应用研究[J].网络安全和信息化,2022(09):19-22.

[6]薛健.双代号网络技术对应急通信基站时效情况的分析及优化[J].网络安全技术与应用,2022(07):65-66.

[7]倪军.电力通信指挥车的行驶安全性及温控核算[J].汽车实用技术,2022,47(21):81-85.

[8]王宇.无线通信技术在应急指挥车中的应用[J].长江信息通信,2022,35(10):98-100.

[9]肖鹏.消防通信指挥车运行管理要点简介[J].消防界(电子版),2022,8(10):26-28+31.

[10]吕建荣,洪俊.通信指挥车智能化操控平台设计与应用[J].自动化应用,2021(02):73-75+79.

作者简介:谭永仓(1970- ),男,汉族,陕西凤翔人,本科,研究方向:通信保障。

猜你喜欢
卫星通信
卫星通信、导航、遥感在自然灾害防治中的融合应用
卫星通信在算力网络中的应用研究
VSAT卫星通信备份技术研究
2021年卫星通信产业发展综述
铱卫星通信业务发展分析及思考
船载卫星通信天线控制的关键技术
卫星通信专家的选择
机载卫星通信波束受机身固定遮挡建模及仿真
航空器的顺风耳——机载卫星通信
机载卫星通信设备BIT设计方案