环境移动应急指挥系统的软件平台建设项目可行性研究报告.docx

环境移动应急指挥系统的软件平台建设项目可行性研究报告.docx

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环境移动应急指挥系统的软件平台建设项目可行性研究报告

环境移动应急指挥系统的软件平台建设项目可行性研究报告

一设计概述

一.1概要说明

环境移动应急指挥系统是由于环境、安监事件的不确定性和应急性为重要特征而组建的应急指挥平台。

系统采用轻便、易用、耐用的技术装备，有效的、快捷的在现场搭建临时指挥中心，便于后方专家领导及时了解第一手情报，对现场情况进行指挥调度。

环境移动应急指挥系统的软件平台应能够将现场进行联网，实现跨地域的统一监控、统一管理、统一指挥和资源共享，不受时间、地点、空间的限制对目标进行实时监控、实时管理、实时查看和实时指挥。

为移动应急指挥系统提供一种全新、直观、扩大视觉范围的管理指挥工具。

为了保证无论在任何时间、任何地点的通讯畅通，通信方式采用以无线3G、卫星传输为主导的传输机制，有线网络作为为辅传输方式。

考虑到运营商3G信号的传输问题，此次采用WCDMA和CDMA2000通信网络负载均的方式保证信号的优质化和不间断化。

卫星通信中的海事卫星其覆盖范围广、传输质量高而倍受好评，且海事卫星终端设备体积小便于携带，不受运营商基站范围限制。

综合考虑，环境应急移动指挥系统使用卫星加3G的传输方式同时适应不同网络环境使用。

一.2设计原则

Ø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。

Ø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。

Ø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。

Ø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。

一.3实现目标

一个现代化的移动应急指挥系统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、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。

移动应急指挥车内可实现现场通讯指挥、视频远程监控、实时数据远程传输等功能。

通过使用移动应急指挥车，可在短时间内在事发现场建立指挥系统，通过事发现场实时视频监控图像，使领导和专家在指挥中心远程了解现场情况，通过海事卫星终端和3G终端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。

同时还可以获得事发现场周围的地理信息和事件处理的进行情况。

建立移动应急指挥系统的目标是：

一旦发生紧急事件，应急指挥车可迅速开到事故发生现场的二级安全区域，通过卫星、3G网络接入，最短的时间内让专家领导在指挥中心通过指挥车的视频和数据对现场情况进行实时监控，及时掌握现场状况，通过无线数据语音直接指挥工作，并可以把现场的图像及数据同步回传作为后期分析资料使用。

具体归纳为以下功能：

Ø通过车载海事卫星和3G传输终端与指挥中心网络相连接，及时提供现场情况给予指挥中心分期、处理；

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通技术手段实现移动应急指挥车与总部的语音对话功能；

Ø指挥中心发送指令在指挥车内实时显示；

Ø现场落实应急预案；

二总体构架

二.1总体架构

移动应急指挥系统主要由车载视频图像监控系统、车载数字对讲系统以及车载数据推送系统组成。

监控摄像头安装在车辆顶部，相应的电脑处理系统则安装在车内的操作台上，方便操作和使用。

通过使用这套系统，可以达到全程记录巡查过程、执法过程，可以清晰地记录下所巡查的整体状况，同时可以有效规范执法人员的行为和震慑违法人员，实现“四化”管理的要求。

车载视频图像监控系统负责采集现场的视频数据。

该系统由安装在车顶的高倍率、分辨率彩色一体化摄像机、高亮疝气照明大灯、车载全方位云台组成。

由摄像机摄取现场视频图像，通过3G实时传输到后端指挥中心进行图像存储，有效的记录现场真实数据。

车载数字对讲系统是通过3G、海事卫星等传输终端，双向传输语音信号，和指挥中心实时对讲，方便指挥中心的专家领导及时指挥现场情况。

通过3G、卫星一体化终端，保证信号强度的同时，优先切换信号好的链路，使传输不间断。

（需手动开启卫星解调器）

车载数据推送系统是负责接受指挥中心传输过来的实时数据、GIS地图信息等，通过车载触摸显示一体机实时接收和发送数据，便于指挥中心掌握车辆情况及行驶路线。

二.2系统拓扑

监控摄像机通过视频分配器把视频图像一份为二，一路传输给车载监视器，一路通过无线传输方式传输给指挥中心实时观看。

并通过模拟键盘进行摄像机的转动、控制等。

通过3G、卫星业务终端一键式切换传输链路，使应急时链路切换更加方便。

静中通天线使用时，通过馈线把天线拉至车厢外部，对准卫星进行调试，开始通讯。

通过一体化电脑，及时获取指挥中心推送数据信息，有效了解领导意图，并通过语音对讲明确思路，进行有效指挥。

二.3系统说明

移动应急指挥车到达距离现场1-3公里以内的安全地域后，立即建立与应急指挥中心的通讯连接。

与此同时，工作人员将根据现场地形地貌使用不同方式与后端指挥中心网络进行连接，并在指挥车内获得现场的视频监控图像和实时数据资料。

网络建立之后，可以通过车内的语音传输与后方总部进行对话，以便于总部对现场进行指挥。

移动应急指挥车在功能上可以分为两大系统：

移动应急网络通信系统和应急指挥现场信息平台。

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，移动应急网络通信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。

应急指挥现场信息平台是应急指挥的基础，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。

移动应急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，上传到指挥中心为领导和专家提供现场综合信息；利用3G、卫星通信手段与信息中心建立联系，实现通话、数据共享和通信推送功能。

应急指挥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并上传至指挥中心时监控事发现场的相关视频图像等，让专家领导指挥和调度工作，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。

整个系统的连接如下图系统框图所示：

三数据传输模式

三.1海事卫星

三.1.1发展介绍

国际海事卫星通信系统简称INMARSAT，于1979年7月16日正式成立，成员国由当时的28个已发展到目前的近百个，INMARSAT总部设在伦敦，主要负责操作、管理、经营INMARSAT系统的政府间合作机构。

现已成为世界上唯一为海、陆、空用户提供全球移动卫星公众通信和遇险安全通信业务的国际组织。

INMARSAT卫星通信最初只提供海上通信业务，它向广大的海上用户提供遇险呼叫、紧急安全通信、电话、用户电报、传真、各种数据传输、无线电导航等二十余种通信业务。

1982年开始提供全球海事卫星通信服务。

随着新技术的开发，1985年10月，INMARSAT大会通过了INMARSAT公约和业务协定的修正案，决定把航空通信纳入业务之内。

1989年又决定把业务从海事通信发展到航空、陆地移动通信领域，并于1990年开始提供全球性卫星航空移动通信业务。

为了适应海事通信事业和通信网络发展的需要，国际海事卫星组织于1993年正式改名为国际移动卫星通信组织，1999年改制为股份制公司，2005年初成功上市，至今运转良好，是全球移动卫星通信业务的主要提供者，在世界移动卫星通信领域占有极其重要的地位。

三.1.2通信体制和技术参数

三.1.2.1通信体制

系统采用了FDMA/TDM/TDMA/SDMA/SCPC等通信体制。

三.1.2.2频率范围

●馈线链路（卫星与地面站之间）：

C频段上行6424.0~6575.0MHz

下行3550.0~3700.0MHz

●用户链路（卫星与用户终端之间）：

L频段上行1626.5~1660.5MHz

下行1525.0~1559.0MHz

三.1.2.3调制方式

系统采用了BPSK、O-QPSK、п/4QPSK、16QAM等调制方式。

三.1.2.4编码方式

系统采用了卷积码、Turbo码等编码方式。

三.1.3系统的构成

系统由空间段、地面站及用户终端三部分组成，如图1所示。

图1INMARSAT系统组成框图

三.1.3.1空间段

卫星通信系统使用的卫星，运行在地球静止轨道上，每颗卫星可覆盖地球表面约1／3面积，为除了南北纬75度以上的极区外的全球区域提供通信服务。

按照发展顺序，分别由INMARSAT-1、INMARSAT-2、INMARSAT-3、INMARSAT-4四代卫星组成。

第一代、第二代卫星共7颗，第二代卫星的容量为第一代的2.5倍。

它们均属全球波束，并分别定位在太平洋、印度洋、大西洋东区和大西洋西区四个洋区，这些卫星除了提供海上服务外，还可以为空中、陆地移动用户电话、用户电报、电子邮政、传真和数据等提供服务。

第三代卫星于1996至1998年2月期间发射，共5颗卫星，其中1颗为备份星，其容量为第二代的8倍，除全球波束外，每颗卫星具有5个可控制的点波束能对某些特定区域提供更高的功率和更大的容量；第三代分别定点在印度洋区、大西洋东区、大西洋西区、太平洋区上空。

第四代卫星于2005年至2008年8月期间发射，共3颗卫星，其容量为第三代的60倍，是迄今为止世界上最大、能力最强的商业卫星，第四代通信业务量绝大部分是作为IP分组交换数据进行传输，扩展了Inmarsat网络，提供增强的数字移动通信服务的能力，同时也支持传统的电路交换服务，例如语音和ISDN，支持现有后台管理系统，同时提供清晰的IP路由；第四代分别定点在亚洲和太平洋、欧洲和非洲、南北美洲区域上空。

表1卫星参数性能对比

INMARSAT-2

INMARSAT-3

INMARSAT-4

卫星颗数

4

5

3

覆盖方式

全球波束

1个全球波束

5个宽点波束

1个全球波束

19个区域点波束

228个窄带点波束

EIRP

39dBW

49dBW

67dBW

信道

4个信道

带宽4.5~7.3MHz

46个信道

带宽0.9~2.2MHz

630个信道

带宽200KHz

设计寿命

10年

13年

15年

卫星净重

700kg

1000kg

3100kg

是否支持导航

不支持

支持

支持

图2INMARSAT-3的全球波束覆盖图

图3INMARSAT-3宽点波束覆盖图

图4INMARSAT-4的覆盖图

图5INMARSAT-4区域/窄带点波束覆盖图

三代星以前的在轨卫星虽然还能工作，但目前主要起备份作用，目前主要由INMARSAT-3、INMARSAT-4两代卫星提供国际海事卫星通信服务，其中第三代星主要为B、C、D、M、Mini-M、M4、F系列等类型终端提供服务，第四代主要为BGAN、FleetBGAN、ISATPhone等类型终端提供服务。

三.1.3.2地面段

地面段由设在英国伦敦总部的卫星控制中心（SCC）、网络控制中心（NCC）、遍布全球的跟踪遥测指控站（TT&C）、通信网络协调站（NCS）、地面关口站（LES）等。

1）卫星控制中心（SCC）

卫星控制中心设在伦敦Inmarsat总部，它负责监视Inmarsat卫星的运行情况，保证卫星的正常运行。

卫星控制中心接收从全球测控站（TT&C）发来的数据将这些数据