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智能应急指挥车的总体设计及布置文献综述

 2020-04-14 14:51:28  

1.目的及意义

我国是一个地形复杂多样,灾害多生的国家,各种突发事件频繁发生。因此,现场指挥处置显得尤为重要。然而受制于现场的环境和交通状况的多变性,现有车辆无法抵近,无法进行有效及时的信息获取及分析,更难以进行基于此的指挥和控制,因此开发智能应急指挥车十分重要[1-2]

智能应急指挥车,具有良好的通过性,安全性和机动性的车载平台。包含一系列光、声、电等传感器。通过无人机和雷达,可以对灾害现场进行实时的动态观察和分析,并基于强大的信号处理能力,现场进行指挥和控制[3]

我国的突发事件应急指挥组织,从2008年的南方冰冻雨雪灾害和四川汶川512特大地震灾害,到2010年青海玉树414地震,在一步步发展进化。由初期的各自为政,到中期可以形成有效的调度和救援力量的整合发挥,到后来的充分运用和发挥。伴随着这一切的进步,作为应急通信装备的应急指挥车也得到进一步的发展。例如2011年5月,宇通在京展出的三款应急指挥车,集合了海事卫星通信技术、无线通信技术、计算机技术、图像采集与传输技术等多种高新技术,并实现了实时在线,多人本地会议及指挥控制,多媒体展示,可配置大型指挥系统[4-8]

应急救援组织结构方面——在美国,应急指挥车承担着警察等相关部门的巡逻任务,在巡逻过程中迅速发现并处理事故,以最快的速度控制现场,减少灾害的损害。日本是全世界国家中,灾害高发的典型性国家,其国内的通信指挥车装载的无线电传输设备,实现信息共享。相关部门能协调处理突发事件,医疗救急等设备集中,效率高。而在我国,则存在两个问题,一是效率低,各部门配合差,且信息系统相对封闭;二是信息收集慢,依赖人工进行信息收集,缺乏现场实时判断,应急指挥车的配备也落后[9-13]

应急指挥通信技术方面——国外对突发事件现场的应急指挥系统研究多以美国的事件指挥系统ICS为依据,对其有效性进行了测评,并采取专家的调研方法,对应急指挥系统的一些关键性问题进行论证并形成了评价标准。在国内,针对现有公共通信在移动性,可靠性,灵活性,和拓展性方面,我国提出了不少新方案。如VPN技术在应急指挥车中的应用,WLAN技术在公安应急指挥车系统中的应用研究,基于4g网和GPS的应急通信技术[14-17]

应急指挥车结构布局和发展方面——美国南方频发飓风灾害,加上技术条件的成熟和911事件的刺激,应急指挥车民用化的进程大大加快。美国的应急指挥车有拆卸式和整体式两种,其外观尺寸和外观跨度较大,指挥车内部设计多样化。以DFW国际机场的应急指挥车为例,这是一款标准化,通用性强,整合度高的大型应急指挥车。采用侧滑舱的设计来拓展空间,为各国大型应急指挥车效仿。而另一大创新就是功能齐全的定制底盘,包括先进的电子设备和信息装置,以及专用车辆平台的改造,这是核心技术。本例采用的是美国指挥车最常用的Freightliner MT-55商用车底盘,每个相对独立的车内功能区不单在空间上独立划分,更是在电力供应、进出通道多舱门等细节上做到了独立设计。在我国,捷思锐科技有限公司的现场应急指挥车已经有多个成功应用的案例。而郑州宇通客车股份有限公司则进行了一定的改进和创新,采用帕拉丁四驱suv底盘,通过性强,集成密度也更高,包括数传电台,对讲通信系统,摄像记录系统,电力及升降系统等。国内大型应急指挥车各部分结构布局如下:(1)驾驶室,包括主副驾驶,车载电台,卫星导航仪和警报控制器各一个;(2)中部指挥会议区,前部配有液晶显示屏,两侧放置5个座椅和两部电话;(3)中后部通讯区域,配备有完善的通讯系统,包括车载电台,计算机和卫星图像传输系统,还配有文件储存柜;(4)后部设备检修区,配备车载电源系统和外接交流电控制器,并配备蓄电池,照明系统,保险丝,电源线等;(5)车顶设备区,配置了卫星天线,外景摄像机,摄像机升降平台等各种车载平台[18-21]

本文尝试进行一款多功能指挥应急指挥车的总布置设计,包括高机动性车载平台的设计;雷达、无人机和各种传感器的设计;通讯控制台等功能单元的布局及数据传输和处理等。该研究工作为智能应急指挥车的设计和制造提供了参考作用。{title}

2. 研究的基本内容与方案

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本文通过研究和借鉴国内外近几年的现场应急指挥车的车型、布置及硬件的选配,结合国内的现状,研究适合我国发展需要的新型智能应急指挥车。其思路及方案如下:

一、系统建设和功能要求——分布式调度指挥,现场视频回传,车载视频监控,指挥中心与现场语言通讯,应急多媒体会议功能,多业务作业终端,车辆辅助保障系统,车载平台(雷达,无人机),声光电等传感器等。

二、结构设计——移动指挥车,按车型大小主要分为三大类:大型车,中型车,小型车。考虑车载平台,节能环保,抗震降噪,载荷分配。具有通过性,可靠性,舒适性,安全性四大性能。绘制部分草图,并开始参数计算。

三、主要从底盘选型和整车布局方面进行研究分析。针对几种典型突发事件,对设备集成和整体设计上的注意问题进行考虑和阐述。选定参数并着手绘图制图任务,进行三维建模。

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