張文昌，牛 福，劉志國，高振海，譚樹林

應(yīng)急指揮車的設(shè)計(jì)

張文昌，牛 福，劉志國，高振海，譚樹林

目的：研制一種小型指揮車為西藏自治區(qū)國家突發(fā)急性傳染病防控隊(duì)裝備提供指揮平臺(tái)和信息通信平臺(tái)。方法：通過需求分析確定指揮車勤務(wù)功能，根據(jù)西藏當(dāng)?shù)丨h(huán)境，對(duì)信息系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行集成，對(duì)車輛進(jìn)行改裝設(shè)計(jì)，研制適合該隊(duì)伍的指揮車。結(jié)果：指揮車具備現(xiàn)場(chǎng)辦公、話務(wù)、音視頻監(jiān)控及遠(yuǎn)程會(huì)議功能，可較好地完成防控隊(duì)現(xiàn)場(chǎng)指揮和通信任務(wù)。結(jié)論：該應(yīng)急指揮車功能完備，信息化水平較高，可為同類裝備設(shè)計(jì)提供參考。

指揮車；指揮通信；防控隊(duì)裝備

0 引言

西藏自治區(qū)國家突發(fā)急性傳染病防控隊(duì)主要負(fù)責(zé)西藏自治區(qū)在發(fā)生突發(fā)急性傳染病時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)緊急防控、處置任務(wù)。西藏地區(qū)海拔高、道路差、地形復(fù)雜，研制一套車載式防控裝備系統(tǒng)，具有良好的機(jī)動(dòng)性能，可自我保障，并可在突發(fā)性傳染病現(xiàn)場(chǎng)快速展開，將進(jìn)一步提升西藏自治區(qū)應(yīng)對(duì)突發(fā)性傳染病事件的防控能力。指揮車是該裝備系統(tǒng)的重要組成部分，用于現(xiàn)場(chǎng)及行進(jìn)途中的指揮和通信聯(lián)絡(luò)，也可在展開作業(yè)時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行圖像采集、數(shù)據(jù)傳輸和監(jiān)控。指揮車的性能關(guān)系到整個(gè)裝備系統(tǒng)的信息化水平和作業(yè)效率。

1 指標(biāo)及功能

1.1 指標(biāo)

1.1.1 作業(yè)能力

（1）現(xiàn)場(chǎng)辦公。指揮席位：不少于2位；配備相應(yīng)的辦公輔助設(shè)備。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：有線網(wǎng)絡(luò)100Mbps，無線局域網(wǎng)絡(luò)56 Mbps。

（2）指揮通信。有線通信：語音通信外線端口2個(gè)。無線集群通信：通信距離應(yīng)不小于3 km，終端數(shù)量10臺(tái)。海事衛(wèi)星電話：設(shè)置海事衛(wèi)星電話1部，作為與后方指揮中心應(yīng)急通信的一種通信保障途徑。語音調(diào)度：配備語音調(diào)度設(shè)備，實(shí)現(xiàn)有線通信、無線通信、衛(wèi)星電話等語音設(shè)備的綜合調(diào)度功能。

（3）圖像傳輸。衛(wèi)星通信傳輸：衛(wèi)星通信設(shè)備傳輸1路雙向?qū)崟r(shí)音頻、視頻、文件資料數(shù)據(jù)。單兵無線圖像傳輸：傳輸距離不小于3 km，系統(tǒng)配備1套。音視頻接口：車內(nèi)應(yīng)具有2路接口，車頂應(yīng)具有1路接口，提供多路音視頻輸出接口。

（4）廣播照明。通過功放和喇叭提供高音喊話廣播功能；通過升降桿為其他作業(yè)車輛及環(huán)境提供場(chǎng)地照明。

（5）展收時(shí)間。展開時(shí)間：≤15 min；撤收時(shí)間：≤15 min。

（6）自持能力。改裝后，車輛的續(xù)駛里程不小于700 km。

1.1.2 自然環(huán)境條件適應(yīng)性

（1）工作溫度：－25～46℃。

（2）貯存極限溫度：－41、＋70℃。

（3）濕度：≯95%（40℃）。

（4）抗風(fēng)：能在8級(jí)風(fēng)（風(fēng)速20.1 m/s）條件下展收作業(yè)；收攏狀態(tài)，能通過40 m/s風(fēng)速的模擬風(fēng)載荷試驗(yàn)。

（5）淋雨：收攏狀態(tài)，能通過（6 mm/min）淋雨試驗(yàn)。

（6）天候：全天候。

（7）海拔高度：額定2 500 m（允許因海拔增加、氣壓下降引起的作業(yè)能力相應(yīng)降低）。

（8）展開地：平坦硬實(shí)的地面。

（9）道路：改裝后不降低原底盤的通過性。

（10）生物：設(shè)計(jì)上，應(yīng)能防止各類霉菌、真菌、白蟻和嚙齒類動(dòng)物的有害影響。

（11）三防：設(shè)計(jì)上，應(yīng)符合C1B1Nc1級(jí)。

（12）防火：非金屬材料應(yīng)具有阻燃自熄性；車內(nèi)安裝滅火器。

（13）貯存性：改裝后不降低底盤原有的最長(zhǎng)封存時(shí)間；上裝設(shè)備≮1 a。應(yīng)適合車庫（棚庫）貯存條件；門、窗、孔口及外部箱蓋應(yīng)能可靠鎖閉。

1.1.3 標(biāo)準(zhǔn)化

產(chǎn)品零部件標(biāo)準(zhǔn)化程度系數(shù)≮60%。

1.1.4 可靠性

（1）研制工作應(yīng)遵循GJB 450—1988《裝備研制與生產(chǎn)的可靠性通用大綱》的有關(guān)要求。

（2）改裝不應(yīng)降低底盤及所選裝機(jī)電設(shè)備原有的可靠性。

（3）整車平均故障間隔里程≮2 000 km。

（4）作業(yè)設(shè)備平均故障間隔時(shí)間≮200 h及天線等設(shè)備50次展收、作業(yè)任務(wù)循環(huán)。

1.1.5 維修性

（1）研制工作應(yīng)遵循GJB 368A—1998《裝備維修性通用規(guī)范》的有關(guān)要求。

（2）改裝應(yīng)盡可能不降低底盤和所選裝機(jī)電設(shè)備原有的維修性。

（3）依據(jù)GJB/Z 91—1997《維修性設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)》進(jìn)行維修性設(shè)計(jì)。

（4）維修保養(yǎng)工作應(yīng)適應(yīng)后勤裝備維修體制。

1.1.6 安全性

（1）研制工作應(yīng)遵循GJB 900—1990《系統(tǒng)安全性通用大綱》的有關(guān)要求。

（2）改裝不應(yīng)降低底盤和所選裝機(jī)電設(shè)備原有的安全性。

（3）依據(jù)GJB/Z 99—1997《系統(tǒng)安全工程手冊(cè)》進(jìn)行安全性設(shè)計(jì)。

1.1.7 人機(jī)工程

設(shè)計(jì)上，應(yīng)符合GJB 2873—1997《軍事裝備和設(shè)施的人機(jī)工程設(shè)計(jì)準(zhǔn)則》的有關(guān)要求。

1.1.8 環(huán)保

煙度排放應(yīng)符合GJB 14761.6的規(guī)定。

1.2 功能設(shè)計(jì)

指揮車信息系統(tǒng)集成了多種通信方式，包括超短波集群、海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)、移動(dòng)公網(wǎng)通信、單兵圖像傳輸?shù)取?/p>

該車可在行進(jìn)中和現(xiàn)場(chǎng)展開工作中，通過集群車載電臺(tái)和手持機(jī)進(jìn)行指揮調(diào)度；外線通過海事衛(wèi)星通信、移動(dòng)公網(wǎng)、市話外線接入等手段進(jìn)行話務(wù)通信；指揮車可將現(xiàn)場(chǎng)車外云臺(tái)攝像、車內(nèi)攝像、單兵圖像采集、無線/有線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控視頻等通過海事衛(wèi)星或3G公網(wǎng)傳輸至后方指揮中心[1]。

該系統(tǒng)充分考慮到惡劣復(fù)雜的的工作環(huán)境，操作方便、緊湊耐用、功能強(qiáng)大，解決了視頻采集、顯示、處理和傳輸問題，并且可以與后方指揮中心進(jìn)行數(shù)據(jù)、話音、視頻對(duì)接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程指揮，信息拓?fù)鋱D如圖1所示[2-3]。

圖1 信息系統(tǒng)拓?fù)鋱D

1.2.1 現(xiàn)場(chǎng)辦公功能

車輛后排座椅可作為指揮席位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指揮及辦公空間，配備相應(yīng)的辦公輔助設(shè)備，如傳真機(jī)、計(jì)算機(jī)等。

1.2.2 語音調(diào)度、話務(wù)功能

配備超短波車載臺(tái)和10部手持終端，滿足車輛行進(jìn)中和駐車的話務(wù)通信；具有接入地方電話網(wǎng)的端口4個(gè)，通過外接市話線或GSM公共移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)與公用電話連接，具備海事衛(wèi)星終端機(jī)，可在無公網(wǎng)情況下進(jìn)行語音通信。

1.2.3 信息網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

以無線網(wǎng)絡(luò)為主，有線網(wǎng)絡(luò)為備份的局域網(wǎng)。無線局域網(wǎng)：在2.4 GHz無線頻率下可提供56 Mbps帶寬的無線網(wǎng)絡(luò)。有線局域網(wǎng)：100Mbps有線局域網(wǎng)。

1.2.4 音視頻監(jiān)控功能

通過單兵圖像采集設(shè)備對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行視頻采集傳輸；對(duì)宿營車和移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部進(jìn)行音視頻監(jiān)控；通過海事衛(wèi)星通信，可將現(xiàn)場(chǎng)圖像傳給后方指揮中心。

1.2.5 遠(yuǎn)程會(huì)議功能

配有海事衛(wèi)星通信，通過Internet與后方指揮中心實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程會(huì)議。

2 信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)

信息化系統(tǒng)主要由信息網(wǎng)絡(luò)、話務(wù)網(wǎng)絡(luò)、視頻傳輸系統(tǒng)3個(gè)部分組成。系統(tǒng)主要設(shè)備有：音視頻服務(wù)器、攝像頭、海事衛(wèi)星終端機(jī)、集群車載臺(tái)、3G無線路由器、無線網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)（access point）、監(jiān)視器、單兵無線圖像傳輸系統(tǒng)等。

2.1 信息網(wǎng)絡(luò)

西藏自治區(qū)國家突發(fā)急性傳染病防控隊(duì)裝備系統(tǒng)局域網(wǎng)以無線網(wǎng)絡(luò)為主，有線網(wǎng)絡(luò)為補(bǔ)充。無線AP采用2.4 GHz（802.11g和802.11n）頻率提供最優(yōu)無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋。

對(duì)外網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)主要集成聯(lián)通3G、電信3G、海事衛(wèi)星3種通信方式，實(shí)現(xiàn)接入Internet。實(shí)際使用時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)狀況，選擇一種通信方式。為了解決無固定IP的情況下，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急指揮車和后方指揮中心的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)視頻會(huì)議，系統(tǒng)創(chuàng)新性地采用路由器之間的VPN通信設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)指揮車局域網(wǎng)和后方指揮中心局域網(wǎng)之間的通信就像在一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)一樣，可以直接呼叫彼此的IP地址。

2.2 語音調(diào)度、話務(wù)網(wǎng)絡(luò)

2.2.1 公網(wǎng)3G、GSM、CDMA等市話通信

系統(tǒng)配備GSM/CDMA無線通話接入設(shè)備、海事衛(wèi)星電話、程控交換機(jī)，把GSM/CDMA設(shè)備、海事衛(wèi)星電話、本地市話接入程控交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)多路電話通信，如圖2所示。

圖2 話務(wù)通信拓?fù)鋱D

系統(tǒng)采用TC-2000HK（4-12分機(jī)）程控交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)同時(shí)外接4路外線，內(nèi)接12個(gè)分機(jī)。分機(jī)號(hào)按照從1～12，分別為801～812。使用時(shí)，把電話插入對(duì)應(yīng)的插口，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)外撥打或者接聽電話。

2.2.2 超短波集群通話

系統(tǒng)配備1臺(tái)車載式對(duì)講臺(tái)和10部手持式對(duì)講機(jī)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)人員之間的通話業(yè)務(wù)。

2.2.3 海事衛(wèi)星電話

在沒有移動(dòng)公網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)時(shí)，以海事衛(wèi)星通話作為應(yīng)急手段，通過Thrane IP手柄對(duì)外撥打電話。

2.3 視頻采集及傳輸

系統(tǒng)配備的圖像采集設(shè)備全部輸入視頻矩陣，視頻矩陣的圖像輸出給視頻終端和硬盤錄像機(jī)，視頻終端通過網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)與固定站點(diǎn)的視頻通信。硬盤錄像機(jī)錄制需要保存的視頻信息，以供以后調(diào)閱。同時(shí)，信號(hào)面板上有1路輸入和1路輸出接入視頻矩陣，實(shí)現(xiàn)外部視頻源的輸入和輸出。視頻傳輸結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 視頻傳輸示意圖

2.3.1 視頻矩陣

配備8路輸入、4路輸出的視頻矩陣，根據(jù)需要，把相應(yīng)的輸入切換到相應(yīng)的輸出，即可顯示選擇的視頻圖像。

2.3.2 單兵圖像采集系統(tǒng)

單兵圖像采集系統(tǒng)由1臺(tái)圖像發(fā)射機(jī)和1臺(tái)圖像接收機(jī)組成一個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)圖像傳輸系統(tǒng)，如圖4所示。

圖4 單兵圖像傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

圖像發(fā)射機(jī)的音視頻輸入端連接攝像機(jī)或DV，將采集圖像由發(fā)射機(jī)發(fā)往接收機(jī)。圖像接收機(jī)通過話麥可與前端實(shí)時(shí)通話，指揮前端行動(dòng)。

2.3.3 車頂云臺(tái)攝像

車頂攝像主要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)狀況進(jìn)行攝錄，攝像設(shè)備采用高清晰度彩色攝像機(jī)，配置萬向變速云臺(tái)、紅外照明、多功能解碼器等。云臺(tái)通過控制手柄，實(shí)現(xiàn)左

右360°及上下180°旋轉(zhuǎn)。

2.3.4 車內(nèi)攝像

指揮車內(nèi)裝有車頂攝像頭，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻會(huì)議。

2.3.5 宿營車內(nèi)部監(jiān)控

配備高速云臺(tái)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，通過無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，把采集到的圖像傳輸?shù)街笓]車，實(shí)現(xiàn)其內(nèi)部視頻監(jiān)控。

2.3.6 移動(dòng)生物安全實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部監(jiān)控

配備高速云臺(tái)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，通過無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，把采集到的圖像傳輸?shù)街笓]車或宿營車，實(shí)現(xiàn)對(duì)其內(nèi)部的視頻監(jiān)控。

3 改裝設(shè)計(jì)

3.1 外部布局

整車外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）=5 080 mm×2 100 mm× 1 916 mm（如圖5所示）。

圖5 指揮車外部尺寸圖

頂部安裝的天線主要包括海事衛(wèi)星天線、無線網(wǎng)絡(luò)天線、單兵圖像傳輸天線、集群車載臺(tái)天線等。云臺(tái)攝像和警燈安裝在車頂行李架上。

3.2 內(nèi)部布局

車廂后部安裝2個(gè)機(jī)柜，一個(gè)為17U標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜，裝有通信設(shè)備；另一個(gè)為非標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架，主要安裝電源及轉(zhuǎn)換開關(guān)等。主駕座椅后部安裝1個(gè)顯示器，可顯示各路視頻畫面供后方指揮人員操作和監(jiān)視。車廂內(nèi)部布局如圖6所示，機(jī)柜布局圖如圖7所示。

圖6 指揮車內(nèi)部布局圖

圖7 機(jī)柜布局圖

4 結(jié)論

4.1 作業(yè)能力、基本功能和性能

該應(yīng)急指揮車可滿足西藏自治區(qū)國家突發(fā)急性傳染病防控隊(duì)在傳染病突發(fā)事件現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急處置時(shí)的指揮控制，以及語音、視頻、數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)傳送，實(shí)現(xiàn)突發(fā)事件應(yīng)急救援的指揮調(diào)度、預(yù)測(cè)預(yù)警、信息報(bào)送和遠(yuǎn)程會(huì)診等主要功能，具體包括：（1）現(xiàn)場(chǎng)指揮及辦公功能。（2）現(xiàn)場(chǎng)指揮員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)救援人員的指揮調(diào)度功能。（3）現(xiàn)場(chǎng)指揮員與后方基地的音、視頻通信功能。（4）現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)（圖像、數(shù)據(jù)等）采集、存儲(chǔ)及衛(wèi)星通信傳輸功能。（5）救援現(xiàn)場(chǎng)無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕酒脚_(tái)功能。（6）視頻會(huì)議功能。（7）對(duì)宿營車、移動(dòng)生物安全實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行視頻監(jiān)控。

4.2 車輛性能指標(biāo)符合情況

（1）該應(yīng)急指揮車通過在西藏自治區(qū)的運(yùn)輸及試用，可滿足高海拔地區(qū)車輛及設(shè)備的正常使用，能達(dá)到相應(yīng)要求。

（2）淋雨：出廠實(shí)驗(yàn)中，能通過強(qiáng)度不小于6 mm/min的淋雨試驗(yàn)，能達(dá)到相應(yīng)要求。

（3）標(biāo)準(zhǔn)化：研制工作遵循GJB 1856—1994《軍事后勤裝備研制及選型的標(biāo)準(zhǔn)化要求和審查規(guī)定》的有關(guān)要求，產(chǎn)品零部件標(biāo)準(zhǔn)化程度系數(shù)≥60%，能達(dá)到相應(yīng)要求。

（4）可靠性：研制工作遵循GJB 450A—2004《裝備可靠性工作通用要求》的有關(guān)規(guī)定，改裝沒有降低底盤及所選裝機(jī)電設(shè)備原有的可靠性，通過5 000 km運(yùn)輸及路試，整車平均故障間隔里程≮2 000 km，設(shè)備通過調(diào)試及試用，平均故障間隔時(shí)間≮200 h，能達(dá)到相應(yīng)要求。

（5）維修性：研制工作遵循GJB 368A—1994《裝備維修性通用大綱》的有關(guān)要求，改裝不降低底盤和所選裝機(jī)電設(shè)備原有的維修性，維修保養(yǎng)工作應(yīng)適應(yīng)后勤裝備維修體制，能達(dá)到相應(yīng)要求。

（6）安全性：研制工作遵循GJB 900—1990《系統(tǒng)安全性通用大綱》的有關(guān)要求，依據(jù)GJB/Z 99—1997

（????）（????）《系統(tǒng)安全工程手冊(cè)》進(jìn)行安全性設(shè)計(jì)，改裝不降低底盤和所選裝機(jī)電設(shè)備原有的安全性。

（7）人機(jī)環(huán)境工程：車內(nèi)有空調(diào)、暖風(fēng)和通風(fēng)換氣裝置，能夠達(dá)到調(diào)溫性和換氣量等微環(huán)境要求，能達(dá)到相應(yīng)要求。

在系統(tǒng)聯(lián)調(diào)和交裝過程中，指揮車較好地完成了指揮任務(wù)，現(xiàn)場(chǎng)迅速展開辦公指揮，對(duì)系統(tǒng)其他車輛內(nèi)部實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)控，通過公網(wǎng)3G或海事衛(wèi)星進(jìn)行遠(yuǎn)程視頻會(huì)議。所用信息設(shè)備基本為市場(chǎng)較先進(jìn)設(shè)備，達(dá)到較高的信息化水平。

[1]張文昌，譚樹林，劉志國，等.武警方艙醫(yī)院衛(wèi)勤作業(yè)車設(shè)計(jì)[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2012，33（11）：86-88.

[2]張文昌，劉志國，譚樹林，等.無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在衛(wèi)生裝備中的應(yīng)用展望[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2009，30（11）：39-41.

[3]張文昌，劉志國，譚樹林，等.野戰(zhàn)醫(yī)院信息組網(wǎng)的設(shè)計(jì)[J].軍事醫(yī)學(xué)，2012，36（7）：543-547.

（收稿：2014-02-17 修回：2014-03-03）

Design of Emergency Command Vehicle

ZHANG Wen-chang,NIU Fu,LIU Zhi-guo,GAO Zhen-hai,TAN Shu-lin
（Institute of Medical Equipment,Academy of Military Medical Sciences,Tianjin 300161,China）

Objective To develop aminitype command vehicle used as the direction communication platform for nationale-mergency infectious diseases prevention and control team in Tibet.Methods The functionsof the vehiclewere determined by re-quirements analysis,then the devices of information system were integrated and the vehicle was outfitted.Results The vehicle could be used forhandling office affairs,speech communication,audio videomonitoring aswellas teleconference.Conclusion The command vehicle is effective,and can be a reference for likely products.[Chinese Medical Equipment Journal，2014，35（3）：97-100，128]

command vechicle;command and communication;equipment for infection control team

R318；U270.2

A

1003-8868（2014）03-0097-05

10.7687/J.ISSN1003-8868.2014.03.097

西藏自治區(qū)國家突發(fā)急性傳染病防控隊(duì)建設(shè)項(xiàng)目

張文昌（1982—），男，碩士，助理研究員，主要從事信息系統(tǒng)方面的研究與設(shè)計(jì)工作，E-mail：wzszwc@163.com。

300161天津，軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院衛(wèi)生裝備研究所（張文昌，牛福，劉志國，高振海，譚樹林）

牛 福，E-mail：niufu@vip.sina.com