力合视达：公安无线数字移动应急指挥方案

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一、突发公共事件背景
　　突发公共事件（Public Emergency）特指政府公共管理领域所遭遇的紧急情况，必须迅速作出决断、并需要付出沉重代价才能摆脱困境的一系列事件。突发公共事件的表现形式多种多样，涉及面十分广泛。我国每年因危害公共安全的突发公共事件造成的非正常死亡超过20万人，伤残超过300万人，经济损失计6500亿人民币，约占GDP总量的6%。近年来，重大事故平均每天7.2起；特大事故每周2.5起；特别重大事故每月达1.2起。公共卫生安全隐患猛增，食物中毒事件时有发生。在社会安全领域，09年近新疆“7.5”事件一例，就造成156人死亡，1080人受伤；260余辆机动车被烧被砸，其中11辆是警车；209家店铺、门面和2幢楼房被焚毁，过火面积达56850平方米；直接经济损失巨大。违法犯罪活动日趋动态化、组织化、职业化、智能化。我国严峻的公共安全形势影响着国民经济全面协调可持续发展，并给人民生命和财产带来重大损失。

　　突发公共事件的应急是指当社会出现突发公共事件时，政府采取有效措施进行快速应对，以使突发公共事件对社会经济的影响程度降到最低限度。对突发公共事件进行有效的应急处理是各级政府的重要职责，应急的反应速度和应急的处理效率既是反映各级政府履行政府职能的水平和质量的综合指标，也是体现对国家、对人民群众生命财产安全是否高度尽责的重要方面。政府履行应急职能必须依托应急指挥系统来实现，因此，加强政府应急指挥系统的建设在提升政府应急处理能力方面起着关键性的作用。《左传》有言：“居安思危，思则有备，备则无患。” 随着911、SARS、禽流感等突发事件的发生，国内外掀起了“城市应急指挥联动系统”建设的新高潮。

二、系统介绍
　　深圳力合视达科技有限公司开发的LH-MV8802E无线数字移动应急指挥系统是集固定监控、移动实时监控、视频广播、文件传送、指挥为一体的综合解决方案。该系统能够实现各种环境条件下对高质量图像的发送和接收，并且各类固定及移动终端可以接收图片等各类文件信息及数据，能够极大的提高各种行业在紧急状态下的处理效率。

　　 本系统最大的特点是可高速移动传输音视频信息。在8M带宽内最大可有效传输33Mbps数据率，编码码率可以低至100~200kbps，可多机位拍摄，复用后同时传送。系统可在UHF频段或指定频段的任意频点发射，一体型发射系统功率1～10W，依据接收天线位置、高度的不同，可覆盖半径1～20公里的区域。如果利用多点信号分集接收技术，并辅以点对点微波和光纤传输技术，则传输覆盖面更是可以进一步扩大至城市规模。复合型发射系统功率达到100W以上，可覆盖半径20公里以上的区域。一体型适用于上行发射，复合型适用于下行大区域覆盖。系统支持高速移动传输数字视频图像，发射车时速可高达上百公里，性能超过国外同类型产品。

　　综合以上所述，LH-MV8802E无线数字移动应急指挥系统的主要优点有：

• 高移动性和灵活性；可以实现高质量实时图像在移动发射到固定接收、固定 发射到移动接收，以及移动发射到移动接收等各种应用环境。
• 高清晰效果；由于传输全过程采用数字信号，地面数字电视传输方式，图像清晰度高、音频效果好。
• 实时性；实时图像传输，时延小，接收质量高。
• 抗干扰性能好、移动性能优异；采用多载波调制技术和自主创新的同步技术，可靠  克服了各种多径干扰，可以实现在城市楼群中移动载体的高质量、非视距发射和接收。
• 灵活的加密手段；内容的加密处理非常便利，既可以利用地面数字电视标准自行定义专有传输参数来加密（一般用于上行信号加密），也可以采用成熟的数字电视CA技术（一般用于下行信号加密）。

三、技术特点
　　力合LH-MV8802E无线数字移动应急指挥系统的核心技术TDS-OFDM是一种地面数字电视调制技术，采用了PN 序列填充的时域同步正交频分复用多载波调制方法。这种独创的先进技术有机地将信号在时域的同步和频域的传输结合起来，在频域传送有效载荷，在时域通过扩频技术传送控制信号以便进行同步、信道估计, 实现快速码字捕获和稳健的同步跟踪性能。在技术上，针对插入强功率同步导频的传统OFDM 调制方式，在传输系统的有效性、可靠性都受损失的缺陷，发明了基于PN 序列扩频技术的高保护同步传输技术和巧妙利用OFDM 保护间隔的填充技术，同时提高了传输系统的频谱利用效率和抗噪声干扰性能。针对地面数字电视广播现有传输标准的信道估计迭代过程较长的不足，发明了新的TDS-OFDM 信道估计技术，提高了系统移动接收性能。TDS-OFDM技术还采用了一种新的纠错编解码（FEC）技术，成功地避开了国外专利保护，获得了比美国和欧洲标准更好的系统误码性能。

四、LH-MV8802E系统组成及设计
系统由上行与下行两部分组成。 
上行系统以下三级网络组成：

• 人到通信指挥车；
• 通信指挥车到接收基站；
• 接收基站（中继站）到指挥中心；

下行系统主要由发射基站与接收终端组成。

4.1 系统总体结构示意图 

4.2上行系统 
4.2.1 系统第一级――人到通信指挥车
　　这一级系统（俗称单兵系统）的工作原理是通过前方现场人员携带前端设备，或采用专用背架背负发射前端设备，将信号从各种现场（建筑物内，街道，广场，地下室等）传到后方的通信指挥车。

　　单兵系统与与下节的车载系统的设备组成相似，但是设备采用了高度集成的小型化设计，设备的重量、体积、功耗比车载系统大大减少，发射功率为1w（可定制）。单兵的有效发射接收距离在2-5公里，与移动监控现场通信指挥车（中继车）作为中继转发相配合，可以进入车难以进入的场合，如室内、窄巷等将图像传输出来。

单兵系统主要功能特点有：

• 便携设备体积小、重量轻，便于携带，可隐蔽拍摄；
• 结构简练，便于安装与操作；
• 抗多径干扰、信道衰落、高速移动中多普勒频移及扩展等影响无线图像传输问题；
• 系统性能稳定可靠，采用MPEG-2图像压缩技术，确保传输的高性能和图像的高质量；
• 移动设备内自备电源，内外供电兼容，方便使用；
• 传输距离远，不低于2-5公里；
• 移动速度不低于每小时180公里；

4.2.2  系统第二级――通信指挥车到接收基站
　　这一级系统（车载系统）的工作方式是：通讯指挥车将图像信号发射到数个接收基站，这一方式称为一发多收（见下图），即一辆车载系统发射信号，多个接收基站点接收信号的方式，它可以解决目标区域内的覆盖问题。N个接收基站，分别建设在所需覆盖区域的N个制高点，当发射前端移动到任何一个接收基站的覆盖范围内时，接收基站接收视频图像，解出音视频信号送至基站的传输端口。

一发多收示意图 
车载系统的功能和特点有：

• 通讯指挥车可在移动中拍摄沿途现场实时音像，并无线传送至接收基站；
• 车载发射单元可以转发便携前端的信号，并且可以从码流直接再次调制，避免了二次编码造成的图像损失；
• 发射功率10~20W，有效发射接收距离可达10~20公里；
• 图像质量、传输性能与便携前端相同。通讯指挥车的移动时速可高达180公里以上，可满足陆地移动载体可能达到的最大时速；
• 可配备2~15米升降杆，扩大固定回传时的覆盖距离；
• 取力发电与UPS逆变取电相结合，保证连续及高可靠性供电。

4.2.3  系统第三级――接收基站（中继站）到指挥中心
　　这一级系统的工作方式是：将接收基站建设在需覆盖区域的制高点，接收基站与指挥中心间的通信链路，可采用光纤、微波、无线局域网（WLAN）等成熟技术实现传输，在公安等领域可通过专用网络实现传输，基站通过链路将信号传输到指挥中心。

4.2.4  指挥中心系统
　　指挥中心系统，主要由信号接收端设备、显示设备和无线指令控制设备组成。接收设备接收无线信号，输出音、视频信号给予显示设备（或指挥中心图像信息管理中心设备）。指挥中心通过无线指令控制设备完成对通信指挥车的远程操作，从而可选择所需本地显示的画面图像。

　　显示设备可以利用指挥中心现有监视墙或信号从路由器直接进入现有画面图像管理计算机；视频管理服务器，可以由指挥中心现有图像管理PC替代。

4.3下行系统 
　　下行系统主要由下行发射基站和接收机组成。下行发射基站是指建立一个制高的发射点，通过大功率发射机，将信号调制、放大、辐射到空中。监控中心通过选择一路上行的监控图像（或其他视频图像）进行编码后传输到发射基站进行开路大功率无线发射。接收端，接收机可以安装在巡逻车上，也可以采用便携的终端由工作人员随身携带，在覆盖有效区域中，移动接收下行图像。一般地，400W功率，地形采用大、中城市模型，经理论计算，在非视距中传输，可覆盖面积半径40公里。普通城区，建立一个发射基站即可全城覆盖。

　　由于单独建设下行系统其成本偏高，利用率较低，而且大功率发射不容易取得合法的频率使用权，建议租用当地移动数字电视公司的一个空余信道来实现下行。对于监控应用，租用的信道带宽只需1.5Mbps左右，实现时只要在现有的移动数字电视前端加入复合码流即可，不需要进行任何发射系统和天馈系统建设。如果需要对发射图像加密，可在码流进入下行系统时对码流加密。