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应急指挥车辆整体设计方案

应急指挥车整体设计方案

附录

1概述

1.1前言

随着xxx气田的陆续开发，XXX在xxx地区开始了大规模的油气勘探和开发工作。

xxx地区建设工程涉及行业种类多，面临的安全、环境问题突出。

xxx气田的勘探开发难度大；天然气净化处理具有高温高压、易燃易爆、有毒有害、易发生重大事故的特点；管道集输点多面广，遍布城乡，管理上存在一定难度；道路异常，易发生安全事故地段较多；由于作业施工地处山区，雨季发生泥石流滑坡等的地段也较多，而且井场大都分布在山区地带，路况较差，现场通信网络条件较差，因此在发生各类事故的情况下，传统的工程管理方式已无法满足对现场生产管理、监控、应急处理的需要。

XXX井天然气溢流事件也给安全生产管理敲响了警钟，XXX气田探明具有丰富的天然气资源，各类施工过程中很容易发生类似的复杂情况，结合XX井处理的经验，提高指挥部对各类事故的应急能力和处理效率，最大限度地减少各类事故带来的危害和损失，确保政治稳定、社会安定和人民安全，急需建立统一指挥、规范有序、科学高效的应急现场调度指挥车系统。

1.2单位介绍

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

2系统目标

一个现代化的应急指挥中心不仅是一个调度中心，而且是一个计算机网络中心、通讯中心、监控中心、数据中心、信息制作发布中心。

指挥中心可以说是系统内各类信息的综合应用点，包括数据库的集成应用、各部门数据的综合应用、实时监控数据及图像的显示、指挥决策系统的结果输出及发布（包括使用通讯工具发布调度指令）等。

应急现场调度指挥车内可实现现场通讯指挥、井场视频远程监控、井场实时数据远程传输、应急预案查询等功能。

通过使用应急现场调度指挥车，可在短时间内在事发现场建立指挥中心，专家和领导在应急指挥车中实时监控事发现场的相关工程参数，事发现场实时视频监控图像，并可以同步传回后方供总部同步研究，同时还可以获得事发现场周围的地理信息，和参与事件处理的车辆分布及运动情况等，通过防爆电话和卫星电话对突发应急事件抢险进行现场和外围全方位的高效有序的指挥和调度。

建立应急抢险指挥车的目标是：

一旦井场发生紧急事件，应急抢险指挥车可迅速开到事故发生现场的二级安全区域，短时间内实现卫星无线网络接入，在指挥车内就可以对事故现场进行视频和数据的实时监控，及时掌握现场状况，可现场通过防爆电话直接指挥抢险，并可以把现场的图像及数据同步回传到后方总部，与总部、国家应急中心、地方应急中心进行电话、传真及视频会议等形式的沟通。

具体归纳为以下功能：

Ø通过车载光纤通信系统或卫星系统实现与事故现场的网络连接，以及与现场各类技术人员的无线通话；提供与事故现场的网络和防爆电话接入功能

Ø提供事故现场的实时视频监控；

Ø提供事故现场的实时采集数据；

Ø通过卫星等技术手段实现应急抢险指挥车与总部的电话、传真、视频对话功能；

Ø现场落实应急预案；

3系统设计方案

3.1设计原则

⏹标准化原则

方案中设计的硬件设备、接口及工程改造都按照国际和国内相关行业标准规范进行的生产与加工。

⏹系统安全原则

应急指挥系统的安全设计从系统安全、数据及数据库安全两方面进行了设计,前者保证系统的正常运行的稳定性和可靠性，后者进行了数据保护，以维持系统的数据安全。

⏹先进性原则

本方案采用的核心技术都代表国内外较高甚至领先的水平，保证先进。

本方案选用的成品设备都是国内外的主流产品。

⏹高效稳定实用原则

方案设计坚持系统的稳定性、高效性、实用性的原则，对于用户要简单、实用，功能设计要清晰，查询内容要实用。

3.2系统特点和说明

应急抢险指挥车到达距离事故现场2公里以内的安全地域后，30分钟左右即可完成卫星展开作业，天线自动跟踪对准卫星，开通卫星链路，同时建立与国家、地方应急中心的通讯连接。

与此同时，工作人员将根据现场地形地貌使用不同方式与事故现场网络接通，指挥车内便可以获得事故现场的视频监控图像和实时数据资料。

同时通过铺设防爆电话线，无线发射机等与事故现场建立电话连接，实现对现场的通讯指挥。

卫星线路网络建立之后，可以通过车内的笔记本电脑与后方总部进行视频会议，可以拨打卫星（或当地）电话、发送卫星（或当地）传真、及收发E-mail与总部及全国各地进行联系，整个系统的连接如下图系统框图所示：

应急抢险指挥车系统框图

3.3系统构成

应急现场调度指挥车由以下子系统组成：

应急现场调度指挥车在功能上可以分为两大系统：

应急通讯网络系统和应急信息软件平台。

这两大系统缺一不可，互为补充，共同完成应急指挥调度的任务。

其中，通讯和网络系统实现指挥调度指令的下达，与各方的联系，协调各方的进度安排。

信息资源是应急指挥的基础，应急方案的制定是基于丰富的、实时的、准确的信息资源的基础上进行的。

应急现场通信指挥车以机动车为载体，通过车载设备使用各种有线、无线方式获取声音、图像和数据，为车内的领导和专家提供现场综合信息；利用卫星或光纤等通信手段与信息中心建立联系，实现通话功能；实现信息中心数据共享和通信；可接入互联网、联接内部电话专网、公用电话网。

应急指挥信息系统的主要功能是将各方面的信息及时、直观地汇总到指挥车中，在应急指挥车中实时监控事发现场的相关工程参数，视频图像等，指导指挥和调度工作，减少盲目和错误指挥，使得指挥调度的指令更加科学、完整、准确，所以，应急指挥信息系统是指挥车内的重要组成部分，离开了应急指挥信息系统将难以完成整个系统功能。

4通信网络系统

通信和网络系统用来保证应急抢险指挥车和现场、以及后方指挥部的话音、数据、视频和传真通信，该方案中，我们采用了卫星通信、GPRS/CDMA通信、光纤通信等多种方式。

一方面这些方式可以互为备份，保证可靠性；另一方面，在现场我们可以根据现场的实际情况在多种方式中选用最优的方案，迅速建成应急通信网络，配合防暴电话、传真、计算机、扫描仪、摄像机等外设，实现指挥车和现场以及外部的多媒体通信，确保应急通信指挥的应用。

4.1自跟踪卫星通信系统

本系统设计中的卫星通信网是一个点对点卫星通信网，选择的技术方案是MCPC/PAMA体制。

应急车使用一个独立信道，无竞争、无碰撞。

该方案的特点可归纳为：

●多路电话：

支持传真，通过卫星可拨打全国各地电话网。

●一路数据：

支持双向传输。

●中心数据业务，能进入地面局域网。

车载卫星通信系统由1.2米Ku波段天线、8W射频设备、卫星通信室内单元（卫星调制解调器以及网络交换机、图像编解码器等）设备组成。

主要用来将现场的信号通过卫星信道传给固定站，同时接收固定站发来的信号，并完成现场与固定站间话音、IP数据的信息交换。

1.2米天线安装在通信车的顶部，配有伺服控制、跟踪接收机等配套设备，以完成天线的全自动对星工作。

配置了伺服跟踪系统的天线减轻人员的工作量，缩短了系统开通时间。

射频设备放置在天线支架上，主要完成L波段信号与Ku波段信号间的频率变换，同时完成发射信号的电平放大。

卫星调制解调器、网络交换机、图像编解码器等设备放置在车内的通信机柜内。

由于系统主要在xxx地区使用，我们按照以下的条件进行链路计算，以确定所需要的功放功率。

根据以上的条件我们进行连路计算，计算结果见下表：

链路计算

发站：

车载站

收站：

固定站

卫星G/TdBW/K

4.6

接收天线口径m

4.5

卫星SFDdBW/m2

-89.6

接收馈线损耗dB

0.5

发射天线口径m

1.2

卫星EIRPdBW

51.6

发射馈线损耗dB

1

下行雨衰（99.8%）dB

0

链路可用度

99.8%

接收误码率

≤10-7

上行雨衰（99.8%）dB

0

门限Eb/NodB

4.7

信息速率kb/s

2048

调制方式

QPSK

纠错方式

3/4TPC

链路预算

系统余量dB

3

每载波功放功率W

6.2

转发器带宽利用率%

3.50

转发器功率利用率%

1.72

在xxx地区，我们计算出的所需功放功率为6.2W。

由于在某些情况下需要储备一定的通信余量；此外为了保证系统今后的扩容性能。

所以，我们选用8W功放就可以满足业务需求。

4.2光纤通信系统

由野战光纤及光交换设备组成，使用时从绞盘拉取光纤进行铺设，进入目的机房后，两端安装百兆光交换设备即可开通现场与指挥车的百兆光纤链路。

符合IEEE802.3/802.3u标准。

具有10M/100M自适应功能，实现双绞线与单模光纤之间的信号转换。

双绞线接口为RJ45。

光纤接口为SC。

有全/半双工传输方式。

单模光纤最长有25－100公里（全双工时）等多种。

采用的百兆光收发器具有以下技术指标:

4.3专用防爆电话系统

由专用防爆电话站（带室内室外2种扩音器，同时防水）、防爆电话线、室内选呼电话系统及防爆对讲机四部分组成，适用于含有爆炸性气体环境及噪声较大的作业现场，并采用防爆接插装置，布线简单，拆装方便、快捷。

通过拨号规则的设置可非常方便地实现单呼、分组呼和全呼功能，实现分级调度，完全满足指挥车与井场之间的指挥调度需求。

系统防爆设备防爆型式为隔爆兼本安型，防爆标志为ExdibIIBT5,防护等级为IP56，防腐为WF2，可在水、尘污染严重，噪声较大（100dB）的防爆场所使用。

防爆电话站使用特点：

●呼叫：

进行分组呼叫或全呼时。

●多方通话

●就近接听：

被叫听到扩音呼叫后，在被叫话站摘机后可同主叫通话；在系统内其它任一话站摘机后，只须按一下手机挂钩，都可同主叫通话。

●急事优先：

某用户有急事需呼叫，而线路又被占用，可摘机直接插入正在通话的话站中，达到急事优先目的。

防爆无线对讲机是选用摩托罗拉等先进的国际知名品牌无限对讲机。

经过本安化处理改进成为本质安全型防爆无线对讲机。

无线对讲机可在IIB至IIC类T1-T6温度组别，含有不同爆炸性气体环境中使用，防爆标志为Ex（ia）ⅡCT6，防护等级为IP56，防腐为WF2。

所以选用各应急中心广泛采用的摩托罗拉GP338防爆对讲机。

由于该机防爆等级高，达到iaⅡCT6，因此可使用在各种防爆场所，包括0区。

5应急指挥现场信息系统

信息资源平台是应急指挥的基础，应急方案的制定是基于丰富、实时、准确的信息资源的基础上进行的。

应急指挥信息资源系统的主要功能是将各方面的信息及时、直观地汇总到指挥车中，实时监控事发现场的相关工程参数，视频图像等，指导指挥和调度工作，减少盲目错误指挥，使得指挥调度的指令更加的科学、及时、准确。

5.1应急救援预案查询系统

应急救援预案将集成到指挥车信息资源平台中，同时与各方面的实时信息对接。

应急救援预案的查询内容包括：

（1）救援事故应急预案

A）井喷应急预案

B）天然气泄漏应急预案

C）危险化学品泄漏应急预案

D）易爆品爆炸应急预案等

（2）救援过程中突发事件应急预案

A）车辆故障应急预案；

B）道路情况应急预案（包括各类道路泥泞无法通行、道路堵塞、桥梁坍塌等情况）；

C）自然灾害应急预案，山体滑泥石流等；

（3）事故井井控技术应急预案

A）放喷卸压应急预案；

B）点火应急预案；

C）用化学药品制止井喷应急预案；

D）压井、封井应急预案；

（4）应急物资储备查询（四个应急站、五个应急储备库情况）

A）中心库应急物资储备信息

B）各应急救援站应急物资储备信息（动态调拨及补充情况、有效期等）

C）重点应急设备维护情况、保养记录等

（5）救援力量分布查询

A）按危险源周边救援力量进行统计，建立紧急联络系统，如消防、武警公安

B）按专业分类管理各救援专家数据库

（6）指挥部综合信息（生产调度运行、工程技术、安全环保等基础信息）

以目前指挥部综合信息系统为主导，丰富完善应急指挥所需的相关信息；

A）生产调度指挥信息

B）安全环保信息

C）工程技术信息

D）物资装备信息

E）新闻发布信息等

5.2应急现场视频监控系统

5.2.1系统简介

抢险现场视频监控系统能实现在应急指挥车和指挥部通过网络就可以直接查看事故井的现场实时画面，可以远程控制现场监控摄像头获得井场不同视角的实时监控画面，并可同时查看井场各个方位的现场情况。

5.2.2系统功能

采用4路视频信号实现井场重要地区的安全及管理系统的监控,可实现每天24小时实时监控，并可将其图像、声音等信息录制成文件存放在硬盘上，还可以实现网络浏览，使指挥部管理人员通过网络实时、全面、系统地对井场目标区域中的安全、事件或现场进行多媒体监控。

5.2.3系统特点

抢险现场视频监控系统对网络传输进行全面优化：

在安全性方面采用CHAP认证和DES加密技术，并提供多重认证授权模式；在媒体流传输方面采用智能流技术，自适应满足不同带宽需求。

在实现指挥车与井场的网络连通之后，随车笔记本电脑即获得位于井场的视频监控服务器控制权，获得相应得视频图像及实时数据，通过VGA接口显示在平板电视上。

车内配备图像采集处理系统，以完成现场图像的摄制、显示、存贮、传送等工作。

车内设备将输入的多路音视频信号进行选择输出，输出的信号可以传送给画面分割器，处理后送监视器，实时显示图像；或者传送给图像编码器，在对音视频信号进行编码后通过卫星信道将图像和声音传至固定站。

系统通过硬盘录像机完成所拍摄图像的存贮工作。

5.3事故井数据支持系统

5.3.1系统概述

可以将井场的钻井、录井、压井数据都能够及时准确的传输到数据库中，通过发布平台便可以实现实时监测、工程数据的共享，通过这些数据的统计、分析、对比，可以实时地、准确地了解现场的施工进度、施工参数等等，并根据这些数据进行辅助决策。

该系统的应用将产生如下效果：

①实现数据一次采集全面共享:

实现来自不同单位和不同专业施工队伍所采集源头信息的集成，更有利于信息的共享和充分利用；

②提高生产现场监控的及时性、全面性和准确性；

③提高施工安全管理水平:

通过对施工参数、重点部位实况监测，有效遏制违规操作，及早发现事故苗头。

④提高决策的科学性:

有利于加强后方专家同施工现场人员的实时沟通，实现跨专业专家的共同分析决策；实现一名（或一组）专家同时监控多口井施工并及时指导生产，可最大限度地发挥专家的决策作用。

5.3.2系统功能与特点

实现指挥人员了解作业数据、泥浆数据、当前的状态、当前的进度，还可以用曲线的形式了解到这些参数的变化趋势，以及这口井的工程设计、地质设计等的信息，如井型、井别、开钻日期、目的层、设计井深、设计地层、井身结构等。

极大地方便了用户实时、全面地掌握这口井的动态信息的需要。

同时可以查询该井基本数据、设计地层信息、井深结构、钻具结构、泥浆性能、钻头数据等信息。

6应急车辆改装及结构设计

根据应急抢险指挥车现场工作任务，指挥车要求机动性好，具有很强的越野能力、功能配置齐全，有很好的动力性、通过性、安全性、自助性，很好的承载能力和装载空间。

改装设计要使产品具有很强的实用性，同时充分考虑人性化设计。

6.1车辆选型

在分析了xxx地区现场环境、工作环境，除汽车底盘应具有优秀的越野性能外，还考虑整车的抗冲击和抗扭曲能力，以及车辆的气密性、不渗漏等因素，因此推荐考斯特（柯斯达），车长6.9米，宽2米，高2.6米，；采用4缸直列四冲程涡轮增压直喷式柴油发动机，最高时速180公里/小时。

以柯斯达XZB53L-ZEMNY23座柴油车为据：

整车参数

长（mm）

7005

前轮距（mm）

1690

宽（mm）

2040

后轮距（mm）

1490

高（mm）

2645

轴距（mm）

3935

车门数

4

座位数

23

最高车速（km/h）

120

最小离地间隙（mm）

-

零到百公里加速时间（s）

-

最小转弯半径（m）

6.7

油箱容积（L）

95

最大输出功率（km/rpm）

100/3000

行李箱容积（L）

-

最大输出扭距（Nm/rpm）

360/1600

油耗（L/100km）

-

整备质量（kg）

3280

排量

4.104

轮胎型号

7.00R16-12PRLT

风阻系数

-

发动机压缩比

-

变速器形式

五档手动变速

悬挂系统

独立悬挂/叶片式弹簧（2片*LTL）

接近角/离去角（°）

28/20

发动机型号

直列四缸/四冲程/水冷/增压中冷柴油机

推荐车型示意图

应急指挥车内部

应急指挥车内部设备

车辆底部及车辆支持腿

6.2车辆改装布局

舱内分为前后两部分：

后部是附件舱，安装有升降杆、电缆盘、机柜等设备；前部是工作舱。

工作舱配置有一个会议桌、若干会议椅、生活设备等（可根据用户需要进行配置）。

车辆改装后将具有以下特点：

●车厢内壁走线槽和装置平整，接缝平直。

车内饰内壁装饰后无螺钉孔和铆钉孔。

●车内设备机架配备独立减震装置，确保行车时设备安全。

●车顶放置天线的位置进行加固处理。

●车顶保持排水系统流畅，无任何积水。

●车顶各设备走线槽均密闭防水。

●车辆在一、二级公路上行驶速度100KM/H，三级公路行驶速度50KM/H，四级路面公路上行驶速度30KM/H，系统设备不出现任何松动和损坏。

●具备适应野外路面行驶的抗震性能。

●系统设备、机架、车厢的加固能够承受90KM/H的急刹车的附加负载。

6.3电源性能

使用外接发电车和市电两种供电方式，为设备提供安全、可靠的电力供应。

6.4工作舱改装

工作舱内设备安装区域将设计、制作设备机架。

机架将采取整体减振措施，有效隔离路面和悬挂系统带来得冲击作用。

机架上方安装豪华木制操作台。

操作台由铝型材框架，木制台面构成。

铝型材框架与机柜进行钢性连接，而木制台面与铝型材框架再进行紧密连接，最终使操作台面与机柜形成一个钢性整体。

Ø工作舱的降噪、保温、电磁屏蔽措施

工作舱将采用多层屏蔽，外表面为原车金属外壳，车内壁及顶部填充玻璃纤维棉，起隔热、保温、吸音作用。

为了达到好的保温性，本车工作舱连接处具有很好的气密性。

连接线缆尽量利用舱内壁或地板进行预埋暗敷，必要时采用走线槽安装，电源线、信号线分别布设，电源线之间、信号线之间的绝缘电阻不小于2兆欧，走线时要留有足够的富裕量。

Ø工作舱的内部装饰

车内装饰材料全部采用防水、防潮、防静电的环保型阻燃型进口材料，无污染、无异味、安全可靠。

地板采用耐磨石英胶革材料板（该地板不存在热胀冷缩问题，因此无论车内温度如何变化，均能使地板保持平整美观），地脚板采用不锈钢弯角，车内的木装饰均随车体内形进行装修，并严格按木工的喷漆工艺、工序进行加工处理，保证车内线条流畅、美观。

6.5云台

在本方案中云台被装在一部电动升降杆上，工作时可根据需要调节升降杆的高度。

6.6升降杆

本车安装一部升降杆：

云台升降杆（安装摄照明灯等）。

6.7警示系统

车辆上配备警示灯和电子警报器，可满足用户对于各种应急环境的需求。

同时内设高保真扬声器，可实现现场的喊话、呼叫的功能。

6.8秘书台

配置秘书台，方便工作人员记录和打印、复印、传真等功能。

6.9车内走线

车内设备电缆和电源电缆采用明线暗装的方式，所有互连电缆均经专用走线槽，走线槽分为4层，电缆按类别分开走线。

走线槽用铝板制做且分为4层具有一定屏蔽功能。

走线槽盖板可方便地拆卸，使布线、换线工作变得轻松容易。

6.10整车喷漆

喷漆过程在喷漆房里进行。

材料选用美国杜帮系列产品，铝板底漆830R/835R，中途底漆等。

7项目组织实施

为了保证中石化川气东送建设工程指挥部应急现场调度指挥车系统方案的实施，我们有信心协助中石化川气东送建设工程指挥部完成系统的建设。

Ø项目组织

我们将全面组织系统的建设工作，完成软硬件系统的建设、集成、测试和人员培训，为此将派选有丰富实际工作经验的人员在甲方密切配合及硬件产品厂家的支持下，共同完成此项目。

Ø实施计划

3-4个月内完成整个系统建设。

Ø培训内容及方式

主要是针对各应急救援中心人员进行，培训内容是设备安装、软件使用等，通过实际定期培训和现场模拟演练的方式来实现。

Ø项目实施

项目中包含的所有软硬件安装调试都由我单位和产品厂家工程及技术人员到现场执行，出现的技术问题由技术人员及时解决。

Ø售后服务

本项目所涉及的服务器、卫星系统等都由我单位提供服务；车辆内部设备由提供厂家提供售后服务；汽车改装厂家提供与车辆改装有关服务；牌照由指挥部协调完成。

Ø车辆日常保养维护

指挥车车辆的日常保养和维护由各应急中心完成；车载系统由我单位定期保养维护。

8投资估算

以柯斯达XZB53L-ZEMNY23座柴油车为据

序号

名称

说明

数量

单价（万元）

合计（万元）

1

车辆

不含购置税、上牌等费用

1辆

2

车辆改装和配置物品

1组

3

卫星系统

1套

4

防爆电话

2套

5

光纤系统

1组

6

办公自动化系统

1组

7

应急现场数据服务器

1台

8

车内监控服务系统

1组

9

各类数据接口

1组

10

应急指挥现场软件系统

应急救援预案的查询

现场数据采集系统

应急现场视频监控系统

11

一年期服务费

合计

一年期服务包括：

车辆改装部分的维护保养、应急现场视频和现场数据采集信号的接入和维护。

附车辆配置清单

项目

数量

说明

车辆

改造

配置

物品

车体

1辆

柯斯达标准型23座高地柴油车

工作台

1组

工作椅

8-10把

会议桌

1个

顶置平台

1组

车载云台

1组

DJY－1

升降器

1套

德国进口军用GEROH（6-8米）

云台照明

1组

云台广播

1组

车内照明灯具

1组

220V20W三基色

车内摄像头

1个

随车工具

1套

储物柜

1组

饮水机

1个

多功能电子钟

1套

显示日期、时间

车顶不锈钢围栏

1套

整车支撑系统

1套

其他

电源

系统

车壁电源盒

1组

天线及供电系统防雷

1套

接地装置

1套

空气断路器

1个

包含过压附件、漏电附件和避雷系统

卫星系统

1.2米Ku车载偏馈天线

1套

含快速通系统，卫星信标接收机

8WKu频段ODU

1套

OPDA-8

终端

设备

卫星通用调制解调器

1台

光纤网络交换机器

1台

cisco交换机

VOIP网关

1台

世纪网通

安装附件及电缆

1套

通讯

防爆电话

2台

HDB-1型防爆电话机

会议

系统

工业计算机

1台

内置56KMODEM，DVD刻录机，网卡，160G硬盘

液晶电视

2台

1台32寸1台25寸高清，全功能I/O

功放

1台

DSPPA　MP20