防汛应急通讯指挥系统

防汛应急通讯指挥系统建议书为了满足防汛工作的高标准、高要求，在原有有线通信、移动手机通信、微波通信等通信手段的基础上，利用车载（便携）卫星通信系统和COFDM单兵现场影象采集设备和计算机设备，组成“防汛应急通信指挥系统”势在必行。

“防汛应急通信指挥系统”旨在汛情紧急情况下或突发事件发生时，立即出动（或根据汛情预先出动），能第一时间将现场的影像信息经系统采集与处理后，及时地将现场影象信息准确地传递到后方指挥部或远方上级指挥机关，并通过话音和数据沟通，供防汛指挥、调度决策之用。

一、需求分析1、在水库堤防现场或其他重要场合，摄像人员的实时图像、现场声音可以通过无线通信的方式传送到一定距离外的指挥车；指挥车一方面可以实时监控现场影音，另一方面再通过无线（卫星）信道将影音传送到上级指挥中心。

2、根据防汛业务中图像的分析、存储等应用需要，现场图像传输应具备高质量：图像的数字编解码应达到720*576或D1分辨率；无线信道速率应达到512Kbps；图像传输延时应尽量小。

3、防汛现场或其他重要场合所发生的环境复杂，，无法或很难找到“通视”的路由，所以从拍摄的现场到指挥车的无线图像传输必须具备“绕射”“穿透”的效果，应可以采用全向发、全向收模式，才能满足灵活、机动、便捷、快速的应用要求。

4、摄像员一端的无线图像发射设备应体积小、重量轻，可背负使用，采用全向发射天线，通视环境下传输距离不小于3公里，阻挡环境下传输300-1000米1；5、由于需要覆盖的范围很大，如果使用微波需要建设多个接收基站，工程量大，频点申请的费用也很高，而且无法做到百分百覆盖可能出现问题1阻挡环境的传输距离受具体环境、天线高度等直接影响。

此处为建议指标。

的地区。

所以，指挥车到指挥中心的传输建议采用卫星方式，可以实现指挥中心到单兵的双向音视频传输。

6、摄像员可与指挥车进行全双工或半双工通话，接收现场指挥。

二、技术体制分析及设备选型建议1、技术体制选型分析目前，无线图像传输的技术体制可大致分为：模拟传输、数字/网络电台、GSM/GPRS、CDMA、数字微波、扩频微波、无线网、COFDM（正交频分复用）等。

应该说各种体制均有自身的优势。

大体上：●模拟传输为淘汰的技术，其优势是价格低廉，但其为单载波技术，仅仅在通视环境下应用，不能在阻挡环境中和移动中使用。

●数字/网络电台价格低，很多采用跳频技术，但本质上为单载波调制；有效传输速率有限，一般在100-300Kbps，无法传输高质量图像（大于2Mbps）。

●GSM/GPRS、CDMA为移动通信公网技术，很成熟，但传输速率有限，一般在100Kbps级，无法传输高质量图像（大于2Mbps）；保密机制不健全，如建设专用网，其小区制覆盖将意味着天价建设成本。

●数字微波、扩频微波可以提供高速率链路，但均为单载波调制技术体制，仅仅在通视环境下应用，不能在阻挡环境中和移动中使用。

●无线网技术发展很快。

802.11FHSS（跳频调制）、802.11（b）DSSS（直序扩频）可以提供约1-5 Mbps净速率，但因它们的单载波调制体制，仅仅在通视环境下应用，不能在阻挡环境中和移动中使用。

802.11a（52载波）、802.11g在物理层采用了OFDM多载波调制，但载波数量较少，如802.11a为52个子载波，实际应用中对比802.11FHSS表现出少量的“绕射”能力；它们一般应用于办公室内无线局域网，用于室外需配置定向天线。

●COFDM（正交频分复用）调制技术是最新的无线传输技术，它是真正的多载波技术，子载波数量达到1704载波（2K模式），甚至8K模式，同时也真正在实际使用中实现了“抗阻挡”、“非视距”、“动中通”的高速数据传输（2-20Mbps），表现出卓越的“绕射”、“穿透”性能。

根据需求分析，第一，防汛指挥业务中的无线图像必须实现阻挡环境下的传输，第二，必须提供高质量图像传输。

第三，图像发射端、接收端必须机动灵活，移动中也能可靠传输，可以采用全向收发天线，安装便捷。

通过对以上业务要求的分析，我们认为，COFDM技术体制的设备能满足防汛现场高质量图像传输的需求。

根据我区防汛应急通信工作提出的覆盖全区的要求，我们建议选用新一代IP 网络卫星移动图像传输系统LongSight E4E-IP系统，卫星通信具有无缝覆盖、不受地理环境限制等诸多优点，加上便携式移动端站具备的机动灵活和快速开通的特点，可以在任何时间、任何地点开通并投入使用，能够满足处理紧急突发事件的需求。

再配合LSM-8000DB单兵COFDM高清移动视频传输设备，可以组成一套覆盖整个宝安区的“防汛应急通信指挥系统”。

一、系统构成根据防御特大汛情的特殊需要，“防汛应急通信指挥系统”采用单兵传送事故现场的图像到指挥车，指挥把单兵的图像、语音等信息通过卫星通信方式，发送到防汛指挥中心或应急指挥中心。

卫星系统由一个固定中心站和一个车载移动端站构成。

中心站设在指挥中心，移动端站为便携式，能够快速自动对星，两点之间实现双向互动传输，传输内容包括一路512Kbps的动态图像、一路话音和一路数据。

图1、系统整体结构1、LSM-8000DB 单兵COFDM移动多媒体传输系统。

COFDM移动多媒体传输系统是最为关键的前端采集设备，是解决动中通的基石。

该系统设备的主要特点如下：（1）绕射能力强，采用UHF 频段，具有更强的绕射能力，可在非视距环境下工作。

适应各种复杂环境要求。

（2）覆盖范围广，在典型的城市环境下单个中心站的覆盖范围可达到10-30km。

个人背负式终端到移动车的通信距离可到1-5km；（3）抗干扰能力强，对抗频率选择性衰落或窄带干扰及信号波形间的干扰性能优越，通过各个子载波的联合编码，具有很强的抗衰落能力。

在单载波系统中（如数字微波，扩频微波等），单个衰落或干扰能够导致整个通信链路失败，但是在多载波COFDM系统中，仅仅有很小一部分子载波会受到干扰，并且这些子信道还可以采用纠错码来进行纠错，确保传输的低误码率。

（4）抗衰落能力强，采用了COFDM的分集接收技术，具有更强的多径分集作用，特别适合城市快速移动的工作环境；采用空间分集、时间分集等多种先进的分集技术，极大增强系统的抗衰落能力。

上述先进技术的采用保证了产品在复杂的工作环境下具有优势的接收灵敏度。

（5）优异的移动性能：通过全面的系统总体设计和多项先进技术的实施，设计移动速度可达500km/h；目前实际环境下的路测速度180km/h，特别适应在机载、车载、舰载等高速移动环境下的工作要求，满足不同用户的工作需求。

（6）背负式产品提供电池供电，供电时间>2小时;（7）完善的整体解决方案：提供从个人背负式到车载远端站到中心站端到端的整体集成解决方案，实现移动环境下远距离、大范围内的视频、音频、数据等多媒体信息的高速、实时、同步传输；（8）接口多样、灵活：提供调试、业务等多种数据接口和本地状态监控，使用灵活方便。

可方便地和图像编解码器连接，另外还可以提供宽带数据业务接口。

也可以根据用户要求提供视频和语音信号接口，连接多种视频源，更方便用户使用；（9）充分考虑了设备的电磁兼容性、抗震性、温度、湿度等适合野外工作环境的产品特征。

（10）设备安装简单、方便，周期短、难度小。

（11）受到发射机功率的限制，因为由人员携带的设备在功耗和功率上都必须降低要求，对发射机的供电和天线的长度以及设备的体积和重量都要综合考虑，因此，传输距离较短。

在城市环境同一水平面的街道上，我们通过测试得出的传输距离一般在阻挡不是非常严重的情况下可以达到1公里左右，最远能达到3公里。

在城市环境同一水平面路面上，无阻挡情况下可以传输3-5公里以上。

图2 背负式单兵发射前端传输到指挥车图3 LSM-8000DB 单兵便携发射和接收示意图片技术指标：工作频段：300-2400MHz可定制信道带宽： 8MHZ图像压缩格式：MPEG2；输出功率：1-2W传输距离：视距3-5公里，非视距1-3公里；视频速率：大于1-20Mbit/S(速率可调)视频输入：PAL;音频通道：两路；传输时延：350毫秒移动速度：达到180KM/h;工作温度：0~65 C湿热度：不小于95%;线标准：625;分辩率：720水平线 576垂直线；使用环境：防水、防盐雾、防震、防尘；供电：AC 220V或DC10~16V;摄像设备接口：复合VIDEO BNC接口，声音2通道：（单声、立体声）左/右；电源充电设备接口：DC14.8V充电重量：1.5KG尺寸：200X150X60 mm1.LongSight E4E-IP卫星视频系统利用IPSTAR卫星系统，在室外提供无线传输功能，用户可传输数据或双向收发视频（4M下行，1M上行），可实现Full HD 高清（1920×1080）视频传输。

2.E4E-IP卫星视频系统2.1.设计要求●利用IPSTAR卫星网络实现移动宽带接入；●配备高性能小型卫星天线；●双向数据或视频传输；●多点视频会议；●兼容CDMA或未来3G通信方式。

2.2.系统功能●高性能小型卫星天线⏹使用目前最先进卫星技术，利用小尺寸卫星天线实现移动宽带接入●基于支持TCP/IP协议的卫星链路进行数据/图像传输，可实现Full HD高清（1920×1080）⏹上行2M，下行4M⏹指挥车——指挥中心1路Full HD高清（1920×1080）图像声音传输◆1路Full HD＋4路CIF◆2路D1⏹指挥车——指挥中心双向视频会议⏹1路双向CIF格式视频会议传输＋1路指挥车到指挥中心D1图像传输。

⏹指挥车——指挥车——指挥中心多点图像通信◆可以构成多点图像通信系统。

●多点视频会议功能⏹实现点对点传输，点对多点传输，并能实现多方视频会议功能●语音通信功能⏹可在图像传输同时实现1~10路IP电话传输⏹可接驳集群对接机中继电台，实现对讲机中继●现场组建WLAN无线网络●便携式设计⏹车上天线、车上通信设备机架、发电设备可以方便拆下，只需要两个人便可实现⏹在有特殊需要的时候可以将整套系统搬到大楼顶上使用，方便在任何地方建立临时指挥部●兼容CDMA或未来3G通信方式图像传输方式.2.3.系统性能●移动宽带接入，最大4M下行，2M上行●图像性能指标（在网络正常的情况下）⏹卫星链路：分辨率根据卫星链路带宽可在Full HD高清（1920×1080），D1（704×576），HALF D1（704×288），DCIF（528×384），CIF（352×288）中选择，15～30帧/秒，16Bit色●中心服务器性能⏹最大支持50路车载设备并发传输⏹支持同时多路观看同一路视频图像（视有线网络带宽）⏹支持权限管理⏹支持录像功能（基本配置为可存储共1500小时传输录像视频资料）⏹历史图像查询功能2.4.系统工作流程2.4.1.基本工作流程用户启动系统，通过IPSTAR系统自动接入互联网或专用网络，在室外进行无线数据传输或视频传输，传输到指挥中心。