张文昌，牛 福，刘志国，高振海，谭树林

应急指挥车的设计

张文昌，牛 福，刘志国，高振海，谭树林

目的：研制一种小型指挥车为西藏自治区国家突发急性传染病防控队装备提供指挥平台和信息通信平台。方法：通过需求分析确定指挥车勤务功能，根据西藏当地环境，对信息系统设备进行集成，对车辆进行改装设计，研制适合该队伍的指挥车。结果：指挥车具备现场办公、话务、音视频监控及远程会议功能，可较好地完成防控队现场指挥和通信任务。结论：该应急指挥车功能完备，信息化水平较高，可为同类装备设计提供参考。

指挥车；指挥通信；防控队装备

0 引言

西藏自治区国家突发急性传染病防控队主要负责西藏自治区在发生突发急性传染病时的现场紧急防控、处置任务。西藏地区海拔高、道路差、地形复杂，研制一套车载式防控装备系统，具有良好的机动性能，可自我保障，并可在突发性传染病现场快速展开，将进一步提升西藏自治区应对突发性传染病事件的防控能力。指挥车是该装备系统的重要组成部分，用于现场及行进途中的指挥和通信联络，也可在展开作业时对现场进行图像采集、数据传输和监控。指挥车的性能关系到整个装备系统的信息化水平和作业效率。

1 指标及功能

1.1 指标

1.1.1 作业能力

（1）现场办公。指挥席位：不少于2位；配备相应的办公辅助设备。计算机网络：有线网络100Mbps，无线局域网络56 Mbps。

（2）指挥通信。有线通信：语音通信外线端口2个。无线集群通信：通信距离应不小于3 km，终端数量10台。海事卫星电话：设置海事卫星电话1部，作为与后方指挥中心应急通信的一种通信保障途径。语音调度：配备语音调度设备，实现有线通信、无线通信、卫星电话等语音设备的综合调度功能。

（3）图像传输。卫星通信传输：卫星通信设备传输1路双向实时音频、视频、文件资料数据。单兵无线图像传输：传输距离不小于3 km，系统配备1套。音视频接口：车内应具有2路接口，车顶应具有1路接口，提供多路音视频输出接口。

（4）广播照明。通过功放和喇叭提供高音喊话广播功能；通过升降杆为其他作业车辆及环境提供场地照明。

（5）展收时间。展开时间：≤15 min；撤收时间：≤15 min。

（6）自持能力。改装后，车辆的续驶里程不小于700 km。

1.1.2 自然环境条件适应性

（1）工作温度：－25～46℃。

（2）贮存极限温度：－41、＋70℃。

（3）湿度：≯95%（40℃）。

（4）抗风：能在8级风（风速20.1 m/s）条件下展收作业；收拢状态，能通过40 m/s风速的模拟风载荷试验。

（5）淋雨：收拢状态，能通过（6 mm/min）淋雨试验。

（6）天候：全天候。

（7）海拔高度：额定2 500 m（允许因海拔增加、气压下降引起的作业能力相应降低）。

（8）展开地：平坦硬实的地面。

（9）道路：改装后不降低原底盘的通过性。

（10）生物：设计上，应能防止各类霉菌、真菌、白蚁和啮齿类动物的有害影响。

（11）三防：设计上，应符合C1B1Nc1级。

（12）防火：非金属材料应具有阻燃自熄性；车内安装灭火器。

（13）贮存性：改装后不降低底盘原有的最长封存时间；上装设备≮1 a。应适合车库（棚库）贮存条件；门、窗、孔口及外部箱盖应能可靠锁闭。

1.1.3 标准化

产品零部件标准化程度系数≮60%。

1.1.4 可靠性

（1）研制工作应遵循GJB 450—1988《装备研制与生产的可靠性通用大纲》的有关要求。

（2）改装不应降低底盘及所选装机电设备原有的可靠性。

（3）整车平均故障间隔里程≮2 000 km。

（4）作业设备平均故障间隔时间≮200 h及天线等设备50次展收、作业任务循环。

1.1.5 维修性

（1）研制工作应遵循GJB 368A—1998《装备维修性通用规范》的有关要求。

（2）改装应尽可能不降低底盘和所选装机电设备原有的维修性。

（3）依据GJB/Z 91—1997《维修性设计技术手册》进行维修性设计。

（4）维修保养工作应适应后勤装备维修体制。

1.1.6 安全性

（1）研制工作应遵循GJB 900—1990《系统安全性通用大纲》的有关要求。

（2）改装不应降低底盘和所选装机电设备原有的安全性。

（3）依据GJB/Z 99—1997《系统安全工程手册》进行安全性设计。

1.1.7 人机工程

设计上，应符合GJB 2873—1997《军事装备和设施的人机工程设计准则》的有关要求。

1.1.8 环保

烟度排放应符合GJB 14761.6的规定。

1.2 功能设计

指挥车信息系统集成了多种通信方式，包括超短波集群、海事卫星通信系统、移动公网通信、单兵图像传输等。

该车可在行进中和现场展开工作中，通过集群车载电台和手持机进行指挥调度；外线通过海事卫星通信、移动公网、市话外线接入等手段进行话务通信；指挥车可将现场车外云台摄像、车内摄像、单兵图像采集、无线/有线网络监控视频等通过海事卫星或3G公网传输至后方指挥中心[1]。

该系统充分考虑到恶劣复杂的的工作环境，操作方便、紧凑耐用、功能强大，解决了视频采集、显示、处理和传输问题，并且可以与后方指挥中心进行数据、话音、视频对接，实现远程指挥，信息拓扑图如图1所示[2-3]。

图1 信息系统拓扑图

1.2.1 现场办公功能

车辆后排座椅可作为指挥席位进行现场指挥及办公空间，配备相应的办公辅助设备，如传真机、计算机等。

1.2.2 语音调度、话务功能

配备超短波车载台和10部手持终端，满足车辆行进中和驻车的话务通信；具有接入地方电话网的端口4个，通过外接市话线或GSM公共移动网络与公用电话连接，具备海事卫星终端机，可在无公网情况下进行语音通信。

1.2.3 信息网络构建

以无线网络为主，有线网络为备份的局域网。无线局域网：在2.4 GHz无线频率下可提供56 Mbps带宽的无线网络。有线局域网：100Mbps有线局域网。

1.2.4 音视频监控功能

通过单兵图像采集设备对现场进行视频采集传输；对宿营车和移动实验室内部进行音视频监控；通过海事卫星通信，可将现场图像传给后方指挥中心。

1.2.5 远程会议功能

配有海事卫星通信，通过Internet与后方指挥中心实现远程会议。

2 信息系统设计

信息化系统主要由信息网络、话务网络、视频传输系统3个部分组成。系统主要设备有：音视频服务器、摄像头、海事卫星终端机、集群车载台、3G无线路由器、无线网络接入点（access point）、监视器、单兵无线图像传输系统等。

2.1 信息网络

西藏自治区国家突发急性传染病防控队装备系统局域网以无线网络为主，有线网络为补充。无线AP采用2.4 GHz（802.11g和802.11n）频率提供最优无线网络覆盖。

对外网络，系统主要集成联通3G、电信3G、海事卫星3种通信方式，实现接入Internet。实际使用时，根据现场网络状况，选择一种通信方式。为了解决无固定IP的情况下，实现应急指挥车和后方指挥中心的点对点视频会议，系统创新性地采用路由器之间的VPN通信设计，实现了现场指挥车局域网和后方指挥中心局域网之间的通信就像在一个局域网内一样，可以直接呼叫彼此的IP地址。

2.2 语音调度、话务网络

2.2.1 公网3G、GSM、CDMA等市话通信

系统配备GSM/CDMA无线通话接入设备、海事卫星电话、程控交换机，把GSM/CDMA设备、海事卫星电话、本地市话接入程控交换机，实现多路电话通信，如图2所示。

图2 话务通信拓扑图

系统采用TC-2000HK（4-12分机）程控交换机，实现同时外接4路外线，内接12个分机。分机号按照从1～12，分别为801～812。使用时，把电话插入对应的插口，能够实现对外拨打或者接听电话。

2.2.2 超短波集群通话

系统配备1台车载式对讲台和10部手持式对讲机，实现现场人员之间的通话业务。

2.2.3 海事卫星电话

在没有移动公网网络信号时，以海事卫星通话作为应急手段，通过Thrane IP手柄对外拨打电话。

2.3 视频采集及传输

系统配备的图像采集设备全部输入视频矩阵，视频矩阵的图像输出给视频终端和硬盘录像机，视频终端通过网络，实现与固定站点的视频通信。硬盘录像机录制需要保存的视频信息，以供以后调阅。同时，信号面板上有1路输入和1路输出接入视频矩阵，实现外部视频源的输入和输出。视频传输结构如图3所示。

图3 视频传输示意图

2.3.1 视频矩阵

配备8路输入、4路输出的视频矩阵，根据需要，把相应的输入切换到相应的输出，即可显示选择的视频图像。

2.3.2 单兵图像采集系统

单兵图像采集系统由1台图像发射机和1台图像接收机组成一个点对点图像传输系统，如图4所示。

图4 单兵图像传输系统结构图

图像发射机的音视频输入端连接摄像机或DV，将采集图像由发射机发往接收机。图像接收机通过话麦可与前端实时通话，指挥前端行动。

2.3.3 车顶云台摄像

车顶摄像主要对现场状况进行摄录，摄像设备采用高清晰度彩色摄像机，配置万向变速云台、红外照明、多功能解码器等。云台通过控制手柄，实现左

右360°及上下180°旋转。

2.3.4 车内摄像

指挥车内装有车顶摄像头，可实现远程视频会议。

2.3.5 宿营车内部监控

配备高速云台网络摄像机，通过无线网络系统，把采集到的图像传输到指挥车，实现其内部视频监控。

2.3.6 移动生物安全实验室内部监控

配备高速云台网络摄像机，通过无线网络系统，把采集到的图像传输到指挥车或宿营车，实现对其内部的视频监控。

3 改装设计

3.1 外部布局

整车外形尺寸（长×宽×高）=5 080 mm×2 100 mm× 1 916 mm（如图5所示）。

图5 指挥车外部尺寸图

顶部安装的天线主要包括海事卫星天线、无线网络天线、单兵图像传输天线、集群车载台天线等。云台摄像和警灯安装在车顶行李架上。

3.2 内部布局

车厢后部安装2个机柜，一个为17U标准机柜，装有通信设备；另一个为非标准机架，主要安装电源及转换开关等。主驾座椅后部安装1个显示器，可显示各路视频画面供后方指挥人员操作和监视。车厢内部布局如图6所示，机柜布局图如图7所示。

图6 指挥车内部布局图

图7 机柜布局图

4 结论

4.1 作业能力、基本功能和性能

该应急指挥车可满足西藏自治区国家突发急性传染病防控队在传染病突发事件现场应急处置时的指挥控制，以及语音、视频、数据等业务的实时传送，实现突发事件应急救援的指挥调度、预测预警、信息报送和远程会诊等主要功能，具体包括：（1）现场指挥及办公功能。（2）现场指挥员对现场救援人员的指挥调度功能。（3）现场指挥员与后方基地的音、视频通信功能。（4）现场数据（图像、数据等）采集、存储及卫星通信传输功能。（5）救援现场无线数据传输的基站平台功能。（6）视频会议功能。（7）对宿营车、移动生物安全实验室进行视频监控。

4.2 车辆性能指标符合情况

（1）该应急指挥车通过在西藏自治区的运输及试用，可满足高海拔地区车辆及设备的正常使用，能达到相应要求。

（2）淋雨：出厂实验中，能通过强度不小于6 mm/min的淋雨试验，能达到相应要求。

（3）标准化：研制工作遵循GJB 1856—1994《军事后勤装备研制及选型的标准化要求和审查规定》的有关要求，产品零部件标准化程度系数≥60%，能达到相应要求。

（4）可靠性：研制工作遵循GJB 450A—2004《装备可靠性工作通用要求》的有关规定，改装没有降低底盘及所选装机电设备原有的可靠性，通过5 000 km运输及路试，整车平均故障间隔里程≮2 000 km，设备通过调试及试用，平均故障间隔时间≮200 h，能达到相应要求。

（5）维修性：研制工作遵循GJB 368A—1994《装备维修性通用大纲》的有关要求，改装不降低底盘和所选装机电设备原有的维修性，维修保养工作应适应后勤装备维修体制，能达到相应要求。

（6）安全性：研制工作遵循GJB 900—1990《系统安全性通用大纲》的有关要求，依据GJB/Z 99—1997

（▶▶▶▶）（◀◀◀◀）《系统安全工程手册》进行安全性设计，改装不降低底盘和所选装机电设备原有的安全性。

（7）人机环境工程：车内有空调、暖风和通风换气装置，能够达到调温性和换气量等微环境要求，能达到相应要求。

在系统联调和交装过程中，指挥车较好地完成了指挥任务，现场迅速展开办公指挥，对系统其他车辆内部实时进行监控，通过公网3G或海事卫星进行远程视频会议。所用信息设备基本为市场较先进设备，达到较高的信息化水平。

[1]张文昌，谭树林，刘志国，等.武警方舱医院卫勤作业车设计[J].医疗卫生装备，2012，33（11）：86-88.

[2]张文昌，刘志国，谭树林，等.无线网络技术在卫生装备中的应用展望[J].医疗卫生装备，2009，30（11）：39-41.

[3]张文昌，刘志国，谭树林，等.野战医院信息组网的设计[J].军事医学，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

西藏自治区国家突发急性传染病防控队建设项目

张文昌（1982—），男，硕士，助理研究员，主要从事信息系统方面的研究与设计工作，E-mail：wzszwc@163.com。

300161天津，军事医学科学院卫生装备研究所（张文昌，牛福，刘志国，高振海，谭树林）

牛 福，E-mail：niufu@vip.sina.com