CEICT应急便携式应急通信系统.docx

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CEICT应急便携式应急通信系统

便携式应急通信平台

第一章概述

便携式应急通信平台作为自然灾害以及社会活动发生后的应急通信保障手段，可在事件发生后迅速抵达事件现场，建立突发事件应急处置的前指，形成便携式应急通信平台和应急指挥中心（后称“中心”）之间互联互通的应急处置模式，快速有效处置突发事件。

便携式应急通信平台的设计理念，就是要将常规应急通信的部署能力又向下，向前延伸。

让第一梯队技术装备，更快速的到达现场，更独立的工作，更有效的服务于现场。

突发应急事件都具备不确定性，尤其是大型自然灾害，对灾区基础设施破坏力极大，通常现场都不具备任何通信条件，需要救援人员携带进入。

此外，道路损毁会延误救援车辆到达灾害中心地区的时间。

便携式应急通信平台的现场是为救援第一梯队力量而设计的系统，作为应急通信车的先锋力量，可在第一时间跟随救援人员到达灾害中心地区，解决“最后3公里”的瓶颈问题。

所有现场设备都采用便携式设计，结构紧凑轻巧，可以单兵携带抵达现场。

现场工作时不依赖任何现场条件，展开即可工作，架设迅速，使用简单方便。

便携式应急通信平台在现场利用海事卫星和3G网络作为传输信道，可以在现场和指挥中心之间建立一个通信平台，完成多项任务，包括现场与中心的语音调度，视频实时回传，视频会议会商，位置信息报送以及现场办公等功能，能够在第一时间让后方指挥中心了解到现场情况，并且指挥现场救援。

便携式应急通信平台除完成现场信息采集传输功能外，还具有灵活的工作模式，各个功能箱都可以独立工作，处置突发事件。

应急视频传输箱，主要完成现场视频回传和视频会议功能；卫星对讲箱在现场与指挥中心之间建立语音对讲链路；应急现场办公箱则能够满足现场办公的需要。

一.1设计原则

便携式应急通信平台的设计符合以下原则：

Ø先进性：

系统设计和设备规格应完全符合行业技术规范和技术发展潮流，适应数字技术发展的要求。

采用当今成熟、先进的技术及设备，特别是要注重利用软件和移动数据库实现多种应急业务的综合应用。

Ø可靠性：

系统应具备高可靠稳定运行能力、减震能力、防护能力及备份功能，适应不同地点的实际应用。

Ø实用性：

系统的各项技术手段和功能应以满足实战需要为原则，操作和维护应简捷、方便、易用。

Ø安全性：

系统应在信息、设备安全上具有完善的安全保护和安全保障功能。

Ø兼容性：

系统应充分考虑现有系统的技术体制与设备性能，注重兼容性。

Ø扩展性：

在技术发展和业务增加时平台具有功能扩展能力，预留扩展外部接口。

Ø环保性：

箱体外部及内部结构美观合理，在装饰和装备选择上应充分考虑环保性。

Ø规范性：

箱体改装、集成设计及系统各设备均符合国家、行业相关标准规范。

Ø经济性：

按照需求合理配置系统，确保系统中每一个环节的投入比例达到最佳的性能价格比，最大限度的有效利用资金。

第二章总体设计

二.1整体架构

便携式应急通信平台分为现场设备和中心服务设备组成，以海事卫星网络和3G-VPDN作为通信网络，实现现场与指挥中心/现场与现场之间的点对点以及点对多点的互联互通，完成各项应急通信的功能。

图1便携式应急通信平台整体架构

便携式应急通信平台整体架构采用中心端应用模式，后期可扩展为省、地市及县中心端多级中心端，形成国家、省、地市、县多级应急处置体系，构成分级和跨级别联合两种处置模式，任意级别便携式应急通信平台均可实现和同级便携式应急通信平台、同级中心端、上下级便携式应急通信平台和上下级中心端之间的互联互通，协同处置，进行充分体现“纵向到底，横向到边”应急理念，其整体架构如下图所示。

图2便携式应急通信平台多级系统整体架构

二.2网络架构

便携式应急通信平台和应急平台之间采用3G网络和海事卫星网络建立通信，满足便携式应急通信平台和应急平台之间图像、语音、数据及综合应用系统的交互，其网络架构如下图所示。

图3便携式应急通信平台网络架构

二.3应用架构

便携式应急通信平台针对突发事件的现场应急处置需求，设计图像应用、语音通信、自动定位应用、信息采集与交互及综合应用系统交互等多个应用模块的架构，使其形成国家、省、地市、县多级应用模式，更加符合国家安全生产对突发事件应急处置的需求。

图像应用架构主要架构便携式应急通信平台和应急平台在应急处置中获取的现场图像及其它图像的采集、传输、显示等应用，使其满足突发事件应急处置的需求。

语音通信架构主要架构便携式应急通信平台和应急平台应急处置中的多种语音通信方式，建立便携式应急通信平台之间及便携式应急通信平台和应急平台之间的语音通信，保障突发事件应急处置中语音通信链路的畅通。

自动定位应用架构主要架构便携式应急通信平台自动定位及应急平台对便携式应急通信平台的位置监控，使应急平台更多获取现场信息，满足从多个方位了解事件现场信息的需求。

信息采集与交互应用架构主要架构高清照片、气象信息、事件范围、救援人员分布、救援物资分布等信息的采集与交互，满足应急平台对各种信息采集获取的需求。

综合应用系统应用架构主要架构多个便携式应急通信平台在综合应用系统中信息报送、在线会商、协同标绘、查询统计、分析研判等交互能力，形成分级协同处置能力。

二.3.1图像应用架构

图像应用是直观了解事件现场情况的主要手段，在突发事件应急处置中具有重要的意义。

便携式应急通信平台针对突发事件处置中图像采集、传输、应用方式等进行整体规划和架构，其应用架构如下图所示：

图4便携式应急通信平台图像应用架构

便携式应急通信平台摄像机采集现场图像，利用通信网络将其发送至国家电监会中心端的图像服务器，国家电监会中心端也可将其他图像信息编码后上传至图像服务器；应急平台可调用图像服务器中图像，实时显示在应急平台屏幕上；便携式应急通信平台和PDA均可通过通信网络实时查看图像服务器中任意一路图像。

图像应用架构保证在中心端在突发事件应急处置中可实现如下的图像应用功能：

Ø便携式应急通信平台均可将其采集的现场图像上传至应急平台的图像服务器；应急平台也将其它接入图像（国务院应急平台等）编码后上传至图像服务器，应急平台可实时显示各级便携式应急通信平台采集的图像和其他接入图像；

Ø便携式应急通信平台在现场可通过通信网络连接中心端的图像服务器，查看任意一级便携式应急通信平台采集的图像和国家电监办接入的其他图像；

二.3.2语音通信架构

便携式应急通信平台语音通信具有卫星电话、网络语音通信、3G移动电话和保密电话等方式，其整体架构如下图所示：

图5语音通信架构

便携式应急通信平台语音通信架构采用卫星电话和3G移动电话双备份的方式，保证便携式应急通信平台通话能力和安全性。

使用BGAN的电话接口连接通话手柄，通过海事卫星进行明话通话；

使用CDMA/3G网络PDA，进行明话通话；

使用耳麦，通过3G网络和国家电监会中心端或其它便携式应急通信平台进行实时明话通话；

二.3.3自动定位应用架构

便携式应急通信平台采用两种定位模式，一种采用PDA自动定位模式，一种是采用便携式应急通信平台自身携带的定位模块进行定位，且实时将采集的地理位置信息发送至应急平台，其整体架构如下图所示：

图6自动定位应用架构

便携式应急通信平台启动后均可自动采集地理位置信息，利用便携式应急通信平台中3G网络和卫星网络自动发送至应急平台；PDA也可自动采集地理位置信息利用3G网络实时发送至应急平台；应急平台可在电子地图上实时显示每个便携式应急通信平台和PDA的位置；便携式应急通信平台通过应急平台可获得其它应急平台和PDA位置信息，便于协同处置。

二.3.4信息采集应用架构

便携式应急通信平台除能完成图像、语音、地理位置信息采集以外，还具有现场环境信息、高清照片、事件范围等信息的采集，且传输至应急平台，其应用架构如下图所示：

图7便携式应急通信平台信息采集应用架构

便携式应急通信平台信息采集应用是便携式应急通信平台中重要组成部分，其主要功能如下：

Ø信息采集功能：

利用数码相机、气象站、PDA、便携式计算机采集的现场高清照片、环境参数、事件范围信息、救援力量分布等信息；

Ø信息交互功能：

通过网络，现场信息可发送至应急平台，同时应急平台可向便携式应急通信平台发送图片及其它便携式应急通信平台采集的现场信息；从而达到便携式应急通信平台和应急平台之间、便携式应急通信平台之间均可交互信息；

二.3.5综合应用系统交互架构

综合应用系统是便携式应急通信平台应急处置的核心系统，综合应用系统是连接国家、省、地市、县中心端级国家、省、地市、县便携式应急通信平台及独立PDA系统的综合应急处置平台，其整体架构如下图所示：

图8便携式应急通信平台综合应用系统交互架构

综合应用系统利用便携式应急通信平台3G网络和卫星网络可完成彼此信息的交互，便携式应急通信平台综合应用系统具有的交互主要有：

Ø各级单独形成的中心端、便携式应急通信平台和PDA之间交互；

Ø形成以国家、省、地市、县中心端为终端的信息交互方式；

Ø形成以国家中心端为中心，省、地市、县中心端为终端的信息交互方式；

Ø形成以国家中心端为中心，省、地市、县中心端、各级便携式应急通信平台及PDA为终端的信息交互方式；

二.4供电保障架构

供电保障是便携式应急通信平台的基础保障，是保证便携式应急通信平台适应于多种突发事件现场环境工作的基础，也是降低便携式应急通信平台维护工作量的保证。

便携式应急通信平台供电保障架构如下图所示：

图9便携式应急通信平台供电保障架构图

便携式应急通信平台综合电源管理系统主要完成设备统一供电和备电，有效提高现场应急处置保障能力，其主要功能应用如下：

Ø具有外接供电接入和电池供电两种方式，电池供电能保证系统工作6小时以上；

Ø统一供电功能，采用一个适配器满足便携式应急通信平台所有设备供电，包括外围采集通信设备和内部通信传输和主机存储设备；

Ø多种供电输入功能，满足太阳能电池、汽车电瓶、手摇发电机等供电设备供电，且支持统一供电；

Ø采用备用电池，附件箱可在系统工作下给备用电池充电，保证系统可连续工作。

第三章系统功能

三.1图像采集传输功能

便携式应急通信平台可在突发事件现场使用高清摄像机采集现场图像，压缩后利用3G网络或者卫星网络实时发送至中心端的图像服务器，中心端可实时在屏幕上观测到现场图像，掌握现场情况。

主要功能如下：

（1）现场图像采集

便携式应急通信平台图像采集方式拥有高清摄像机和密拍摄像机构成。

常规事件处置中可采用高清摄像机采集现场图像，在群体公众事件等不便于公开拍摄的事件中，采用密拍摄像机（可选）采集现场图像，密拍摄像机采集的图像既可用便携录像机记录后传回应急平台，也可利用无线图像传输系统先传回便携式应急通信平台在利用3G网络或卫星网络实时传送至应急平台。

（2）现场图像传输

便携式应急通信平台采用3G网络或卫星网络实时传送现场图像至应急平台。

（3）中心端显示与控制

中心端可显示连接多个便携式应急通信平台采集的图像，同时也可对连接现场移动应急平台视频进行统一管理和控制，包括视频的添加、删除、分组，视频图像存储、显示和回放，以及用户管理等。

三.2语音通信功能

便携式应急通信平台语音通信具有明话通话和加密通话两种模式，采用卫星电话和3G移动电话双备份的方式，保证便携式应急通信平台通话能力和安全性。

使用BGAN的电话接口连接通话手柄，通过海事卫星进行明话通话；

使用CDMA/3G网络PDA，进行明话通话；

使用耳麦，通过3G网络和国家电监会中心端或其它便携式应急通信平台进行实时明话通话；

三.3信息采集功能

便携式应急通信平台除图像采集外，还可采集高清照片、现场环境信息（气象）及地理位置信息。

三.3.1高清照片采集

便携式应急通信平台配备高清数码相机，可采集现场高清照片，利用综合应用系统可将现场高清照片传送至应急平台，且实时标注在电子地图上。

三.3.2现场环境信息采集

便携式应急通信平台配备有手持气象站，可采集现场环境信息，利用综合应用系统还可将采集的现场环境信息传送至应急平台。

可采集的现场环境信息主要有：

Ø大气温度；

Ø大气湿度；

Ø海拔高度；

Ø风速；

Ø风向；

Ø大气压强；

Ø风寒；

Ø热力指数；

Ø露点温度；

Ø湿球温度；

Ø密度高度。

三.3.3地理位置信息采集

便携式应急通信平台采用PDA和自带GPS定位模块采集现场地理位置信息，PDA可采集其自身位置信息并实时发送回应急平台，也可利用事件范围采集功能采集事件范围的地理位置信息并发送回应急平台；便携式应急通信平台自带GPS定位模块可实时采集便携式应急通信平台所在位置的地理位置信息，并利用自身的3G网络或卫星网络实时发送至应急平台。

三.4通信传输功能

通信传输功能主要是为便携式应急通信平台视频、语音、数据通信提供传输通道，且具有通信链路的双备份，保证便携式应急通信平台可在任何时间、任何地点与上级应急平台通信，协同作战。

便携式应急通信平台提供卫星网络和3G网络通信两种通信手段，且两种手段互为备份，均可完成图像、语音、数据等信息的双向传输。

三.5便携式计算机综合应用功能

三.5.1图像显示浏览功能

可实时访问中心端图像服务器，查看中心端及各便携式应急通信平台采集图像，提高便携式应急通信平台全面了解现场情况的能力。

三.5.2信息报送功能

负责将突发公共安全事件信息（时间、地点、人员等）报送给相关应急平台，主要包括报警信息上报、汇总统计、归档、查看历史记录、信息管理、业务表单定制、信息导出等功能。

能够在发生突发公共事件时进行登记、检索信息、统计相关信息和所需报表。

提供模板化的突发公共事件报告功能，能以文字、图表等形式方便、准确、规范地报告事件基本情况。

三.5.3协同标绘功能

突发事件发生后，便携式应急通信平台可和应急平台及各便携式应急通信平台建立基于“应急一张图”在线标绘，各应急平台之间同步显示标绘内容，实现协同标绘处置，标绘结果可生成专题图形式保存，且生成专题图保存至应急平台，有效提高了事件应急处置效率。

三.5.4在线会商功能

便携式应急通信平台可采用文字交互和语音交互的方式同应急平台及各便携式应急通信平台进行在线会商。

语音交互在线会商提高了应急处置的效率，文字交互更加适用于关键字或现场嘈杂的环境，有效保证突发事件的应急处置需求。

三.5.5分析研判功能

突发事件发生后，系统给出的事件链分析结果，显示图形化的次生事件链和预案链，提供缓冲区查询功能。

事件链页面用图像方式显示该事件的次生衍生事件，可以分为1-3级动态显示。

Ø可帮助工作人员进行判断和决策，缩短检索查阅和决策时间；

Ø可及时提醒工作人员注意事件更广泛和深入的影响；

Ø宏观提醒、指导部门和地方积极应对突发事件、提前防控次生、衍生事件。

图10次生衍生事件分析

三.5.6GIS地图管理功能

具有GIS地图显示，放大、缩小、漫游、图层叠加、图层移除、地图文档保存等，且提供计算工具（面积、长度、坡度）、地名查询、位置查询等功能，实现制定的定位点周边情况查询分析、路径优化、距离及坡度量算。

三.5.7综合查询功能

综合查询功能是指对突发公共事件相关的预案、案例、知识、应急资源（通信、医疗卫生、运输、物资、救援队、资金等）、法规、模型、专家、危险源、防护目标等查询、浏览功能。

Ø预案查询

预案查询通过输入当前突发公共事件的类别，调用移动数据库中存储的相关预案。

Ø案例查询

案例查询系统通过提取案例库中相关突发公共事件的处置方法和经验教训，供领导和专家决策时参考。

同时，系统提供案例库追加功能，在突发事件处置结束后，将处置事件过程记录进行总结整理，存入案例库，并同步存入自治区政府应急平台。

Ø知识查询

通过知识库管理，总结与积累专家经验，为后续人员提供相关知识。

知识查询包括以下功能：

Ø应急资源管理查询

根据突发公共事件启用的应急预案涉及的标准资源配置，结合现有可用资源情况（资源地理分布、状态等），进行应急资源优化配置，制定最佳调配方案，并提交指挥中心。

Ø通信录管理

浏览、查询和打印电话表，满足现场应急通信需求。

三.5.8符号库管理功能

系统可对内置标绘标准符号进行管理，且内置有突发公共事件标识、危险源、防护目标、应急资源标识、应急行动标识、军事符号、静态注记符号、浮动注记符号等大类，四十多个小类，几千个符号，有效满足突发公共安全事件处置使用。

图3.31符号库管理

三.5.9文件上传下载功能

可将现场图片、专题图、word文档、事件范围信息、日志等文件上传至相关应急平台，且可从相关应急平台下载电子地图、作战图、日志等文件。

三.6PDA综合应用功能

主要包括通讯录、电子地图、拍照、地理数据采集、草图绘制、信息交互等功能。

Ø通讯录

在PDA中提供通讯录功能，通讯录中包含相关政府部门、组织机构和其中主要成员的信息，包括姓名、单位、手机、办公电话、住宅电话、传真、邮编地址等。

通讯录提供查询功能，可以根据姓名、号码等部分信息查询相应名片，查询方式为模糊查询。

同时，通讯录提供导入和导出功能，导入功能从格式规范的文件将名片信息导入现有通讯录；导出功能将现有通讯录信息导出为格式规范的文件。

Ø电子地图

通过GIS地图显示各种类型的GIS数据，包括1：

400万比例尺地形图，1：

400万比例尺地名数据，提供对GIS地图进行浏览、定位、量算、标绘和地图导出等功能。

同时，电子地图提供位置标示功能，在GIS地图上显示目标点位置和PDA所在位置。

PDA所在位置从GPS模块或外部GIS获取，并可以设置位置更新时间。

Ø拍照

拍照功能通过调用PDA自带的摄像头拍照，提供添加图片名称、备注信息，叠加位置信息和发送相片的功能。

拍照完成后可选择将图片以短消息附件的方式发送给其他手机，也可直接发送到位置服务中心服务器。

同时，系统提供对已采集照片的管理功能，通过查看、编辑描述等功能，对照片数据进行整理。

Ø地理位置信息采集

地理数据采集通过对现场地理位置信息的采集，将采集坐标（当前采集点流水号）、PDA所在位置的经纬度、采集时间、点备注等信息以文本文件形式存储，并提供自动采集和手动采集两种方式，其中自动采集方式可以设置采集时间间隔。

Ø草图绘制

草图绘制提供使用手写笔进行图形绘制，为使用者采用绘图方式记录信息数据提供便利。

Ø信息交互

信息交互利用网络服务，在PDA和位置服务中心之间建立传输通道，通过两者之间文本和图片信息的互发，实现PDA使用者和位置服务中心的通讯。

信息交互功能在PDA端发送信息时，提供判断图片附件大小，和发送不成功保存草稿等功能。

三.7中心端综合应用功能

三.7.1现场图像显示浏览功能

可实时接收各便携式应急通信平台采集的图像及中心端采集的图像，并多路显示，同时可完成实时图像存储。

三.7.2报送信息显示功能

可实时接收各便携式应急通信平台上报的事件信息，上报信息采用语音、弹出对话框等多种方法提示处置人员，上报信息可立即显示，便于应急平台了解现场信息，进行处置，同时，上报信息可在电子地图上标注显示，便于应急平台同时处置多个突发事件。

三.7.3协同标绘功能

突发事件发生后，中心端及各便携式应急通信平台建立基于“应急一张图”在线标绘，各应急平台之间同步显示标绘内容，实现协同标绘处置，标绘结果可生成专题图形式保存上报，有效提高了事件应急处置效率。

三.7.4在线会商功能

可采用文字交互和语音交互的方式同中心端及各便携式应急通信平台进行在线会商。

语音交互在线会商提高了应急处置的效率，文字交互更加适用于关键字或现场嘈杂的环境，有效保证突发事件的应急处置需求。

三.7.5现场采集地理位置信息显示

可在电子地图上实时显示各便携式应急通信平台和PDA的位置，同时可显示PDA传送回的事件范围，有效协助事件处置。

三.7.6现场标绘图层叠加功能

可将各便携式应急通信平台标绘的信息（图片、标识等）分图层显示存储，有效应对多用户协同处置需求。

三.7.7图片定位浏览功能

现场传回图片可根据现场地理信息标绘在电子地图相应位置点上，方便中心处置人员浏览图片，确认发生位置，提高指挥处置能力。

三.7.8数据裁剪功能

可裁剪选定图层、选定范围电子地图，形成文件。

此文件可在事件处置过程中传送到便携式应急通信平台，便携式应急通信平台可根据此文件更新地图，形成新的图层显示，有助于便携式应急通信平台根据国家电监会要求进行事件的处置和标绘。

三.7.9综合查询功能

综合查询功能是指对突发公共事件相关的预案、案例、知识、应急资源（通信、医疗卫生、运输、物资、救援队、资金等）、法规、模型、专家、危险源、防护目标等查询、浏览功能。

Ø预案查询

预案查询通过输入当前突发公共事件的类别，调用移动数据库中存储的相关预案。

Ø案例查询

案例查询系统通过提取案例库中相关突发公共事件的处置方法和经验教训，供领导和专家决策时参考。

同时，系统提供案例库追加功能，在突发事件处置结束后，将处置事件过程记录进行总结整理，存入案例库，并同步存入自治区政府应急平台。

Ø知识查询

通过知识库管理，总结与积累专家经验，为后续人员提供相关知识。

知识查询包括以下功能：

Ø应急资源管理查询

根据突发公共事件启用的应急预案涉及的标准资源配置，结合现有可用资源情况（资源地理分布、状态等），进行应急资源优化配置，制定最佳调配方案，并提交指挥中心。

Ø通信录管理

浏览、查询和打印电话表，满足现场应急通信需求。

三.7.10GIS地图管理功能

具有GIS地图显示，放大、缩小、漫游、图层叠加、图层移除、地图文档保存等，且提供计算工具（面积、长度、坡度）、地名查询、位置查询等功能，实现制定的定位点周边情况查询分析、路径优化、距离及坡度量算。

三.7.11移动IP管理功能

移动IP管理功能主要完成多个客户端移动IP的管理，可允许和限制各客户端的登陆及管理不同客户端从不同网络上和服务器建立连接，具有添加、删除、修改等功能。

三.7.12用户管理功能

中心端对访问用户进行管理，可设置用户信息、指定用户密码、允许或禁止用户参加协同等。

所有允许登录系统的用户信息自动保存读取，用户登录成功时，服务器端和客户端显示登录用户；当有用户下线时，服务器和客户端相应从在线用户列表中删除此用户。

三.7.13文件收发功能

可接收便携式应急通信平台上传的现场事件信息、现场图片、专题图、word文档、事件范围信息、日志等文件等，且可下发模型分析结果、专题图、查询结果（危险源、防护目标、应急资源、预案等）、领导专家意见或命令等至区域电监局中心端、城市电监办中心端及便携式应急通信平台。

三.7.14日志信息记录

可实时记录并储存中心端操作的日志，同时在协同标绘时可实时记录各便携式应急通信平台在地图上的标绘信息及日志。

三.8综合电源管理功能

便携式应急通信平台设备电源电压有多种类型，综合电源管理系统主要完成便携式应急通信平台设备的整体供配电控制与管理，提供多种设备统一供电和充电，满足系统在多种复杂环境下工作供电需求。

综合电源管理支持便携式应急通信平台具有交流供电、直流供电和电池供电三种模式，统一管理三种供电方式，完成三种供电模式切换，有效保证系统正常使用。

其主要技术特点如下：

Ø系统设备可由系统自带电池供电，还能通过后备电池供电和充电；

Ø后备电池能可保障保证平台内所有设备工作6小时以上；

Ø具备多种接口，满足平台内所有设备充电；

Ø具有通过单一外接交流适配器给平台整体充电功能。

三.9自动定位功能

具有GPS自动定位功能，可实时或间隔将便携式应急通信平台地理位置信息传送给应急平台，便于实时了解便携式应急通信平台的现场位置，增强了对现场人员周围环境以及对专题图的认识。

利用自动定位功能，还可采集突发公共安全事件影响范围的地理信