第1章应急指挥通信的背景研究
1.1背景介绍
随着国家各行各业的快速发展，时代的不断进步，社会日益增多的各类集会给现有通信体系带来前所未有的压力，同时一系列的突发事件，比如地质灾害、火灾、恐怖事件等不断地考验着国家通信系统的负荷能力与快速响应的效率。在越来越迫切的需求之下，如何提高政府及其主要职能机关的应变能力、反应速度等成为一个重要的课题。在消防抢险救灾中，公共通信设施被毁坏，无法使用。如何快速建立通讯网络，协助指挥救援？在重大外交活动，游行示威，恐怖袭击等事件中，如何维护现场治安，实时获取现场的图像、声音信息，实施视频监控？在雪灾、台风、海喊、地震、洪灾等严重的自然灾害发生时（比如此前的汉川大地震），基本的通讯系统、交通系统、电力供应系统处于瘫痪状态，灾区彻底的失去了与外界的联系，如何快速将现场的受灾情况信息及时的反馈给救灾中心？在以上的紧急情况下，建立应急通信系统就十分重要，在抢险救灾，应急救援组织指挥中，怎样提高相关部门的应急能力，提供更快捷的紧急救援是现阶段应大力发展和研究的方向。它对国家社会的安定，保证人民群众生命和财产的安全有着重要的作用和意义。通信系统还可以作为军方处于战时状态，确保正常通讯的手段，为军队提供通讯保障，在战时起着至关重要的作用。所谓应急指挥通信系统，通常是指用于某一群体在某一紧急活动或事件中，统一部署群体成员间的行为，以便顺利完成某种特定目的和信息管理，它由一套相关的硬件系统和软件系统组成‘。应急指挥通信系统有别与一般的指挥调度，它不仅要求指挥中心能够向下传达命令，更重要的是它要实现中继传输、多发一收和一发多收等多种复杂信息传递功能。如多发一收，即为多个分移动指挥中心能向总指挥部实时传递信息或者多个一线人员能向移动指挥中心传输信息。一发多收，即为指挥中心能快速高效的根据传递来的图像与音频信息，迅速决策并向多点下达命令，进行指挥的活动。实现系统高效，便捷，快速响应环境变化的能力。在现阶段日趋智能化、信息化、网络化、科学化的应急指挥系统将是国家不可缺少的重要组成部分。
1.2不同行业对应急指挥通信的需求
1.2.1公安系统
随着经济与科技的高速发展，犯罪分子的作案手段也日趋高科技化，公安部门作为确保社会各部门正常运转，人民群众生命和财产安全的卫士，将面临着更加严峻的挑战。传统的公安指挥调度系统已很难满足日益增加的社会治安压力。拥有适合公安部门的新型应急指挥设备，可在面临恐怖事件，大型游行示威，重要外交活动等突发事件中大幅度提高公安人员的应急能力和情报收集能力，指挥者更可以做到全局部署、集中指挥，高效的完成各项紧急突发任务。
1.2.2消防系统
消防部门本身就是要面临各种紧急的突发事件，且地点不确定。在消防救灾中，火势蔓延迅速，瞬息万变，所以具备先进的应急指挥通信设备对消防部门尤为重要。便携、高效、灵活的应急指挥设备，可以提高消防部门的救灾效率，使消防部门可以获取更多有效的火灾现场图像资料，确保指挥部作出准确判断并及时下达救援命令，确保在火灾恶化前，控制火势，使人民群众生命和财产损失降到最低。
1.2.3交通系统
公共交通中常出现一些突发事故，导致交通拥堵，道路瘫痪，严重影响人们的正常生活秩序，所以拥有合适的应急指挥系统和设备，确保交通事故处理指挥中心统一部署，对受伤人员及时抢救，尽快疏散拥堵车辆等一系列措施提供有力的支持。我国是人口大国，且城市化步伐较快，城市人口密度大，交通负荷重。为提高交通运营的水平，避免出现大规模交通混乱和长时间交通混乱衍生的其他事故，大力发展应急指挥通信就显得十分必要。
第2章应急指挥通信的技术组成
2.1应急通信系统设备的构架
无线移动应急指挥的基本系统可由，总部指挥中心、移动指挥中心和个人移动终端三部分组成。各个部分通过无线或有线网络相互通信。应急通信基本结构如图2.1所示。总部指挥中心一般为固定的场所，如指挥部大楼，是应急指挥的最高指挥中心。在总指挥部，会有各分移动指挥中心回传与汇报的各种大量资料。通过图2.1可以看出总指挥部主要通信对象为移动指挥中心。移动指挥中心一般为应急指挥车、应急指挥直升飞机或临时搭建的指挥平台。本项目设计的便携式应急指挥通信一体机正是应急指挥中心使用的主要设备。移动指挥中心在处理突发事件时，它不仅需要定时向总指挥部汇报，也需要实时对一线人员进行指挥，下达最新的指令。它是整个应急指挥中起到承上启下，不可或缺的中坚力量。个人移动终端一般为一线人员携带的手持可视对讲机（如图2.2所示）、无线单兵设备等，一线人员使用它们进行实时回传现场信息，为指挥决策者提供实时数据资源。携带移动终端设备的人员在应急通信中，主要是起到对现场情况的实时、准确、真实的反馈，并接受指挥中心的最新指令。
第3章便携式应急指挥通信.........13
3. 1 项目方案设计方向......... 13
3.2人机工程学因素......... 13
3. 2. 1 把手设计......... 13
3.2.1.1把手设计原则......... 13
3. 2. 1. 2把手位置选择......... 14
3.2.2 面板设计 ......... 15
3. 2. 3 色彩设计......... 17
3.3产品可用性分析......... 19
3.4产品模块化分析......... 20
3.4.1模块化设计的概念......... 20
3.4.2模块化设计原则和影响因素......... 21
3.5结构隔振设计......... 22
3.6电磁干扰EMI设计......... 24
第4章便携式应急指挥通信一体机的具体方案实现......... 25
4. 1设备外观结构......... 25
4. 1. 1结构外观图......... 25
4. 1.2 工程图 .........30
4. 2设备可实现的主要配置功......... 35
4.3与传统应急通信设备对比......... 38
第5章总结与展望......... 42
5. 1 论文总结......... 42
5.2设计应用 .........42
5.2.1 交通系统中的应用......... 42
5.2.2公安系统中的应用.........42
5.2.3大型集会活动系统中的应用......... 43
5.3 未来展望......... 43
结论
随着我国经济的迅速发展，城市化进程的加快，数以万计的人口涌入城市，大型城市越来越多，城市系统也面临着诸多社会问题，交通拥堵、公共安全压力巨大、大型集会活动频繁、公共资源匮乏等突发的紧急事件层出不穷，时刻考验着城市管理者的应急能力和处理速度。全球气候恶化带来的诸多地震、雪灾、洪灾等自然灾害，也在不断的对政府的突发事件应急能力提出更高的要求。应急指挥通信设备的产生与发展是社会发展和时代进步的必然趋势。本文在参考了大量的理论文献和现有实际成果的基础上，设计研究了这款便携式应急指挥通信一体机。在本设计整个过程中，主要研究内容如下：介绍了应急指挥通信一体机产生的背景，在相关行业的重要应用，目前应急指挥通信设备的现状，以及此研究的意义与应用前景。阐述了应急指挥通信设备的基本系统构架、无线应急通信的必要设备，基于Wimax的技术优势在应急指挥通信中的作用。针对目前现有的部分应急指挥通信设备，体积巨大、拆装不便、能耗高，外观传统等缺点，设计了一款便携、移动灵活、节能、外观简约、人性化、可用性强的新款一体机产品，并对便携式应急指挥通信一体机可实现的主要功能和配置方面做内容详细说明，以及在各行业应用中能取得的效果。
参考文献
[1]李伯中.应急指挥通信系统的功能及业务实现[J].电力系统通信2010,31 (209):8-10
[2]任宏.宽带无线通信系统在应急指挥系统的应用分析[J].无线通信技术2010，(1)：17-19
[3]赵敏琴.车载卫星通信系统的组成及应用[J].中国无线电.2009, (5):30-31
[4]张友胜，赵钊.移动应急指挥中心系统设计[J].工程实践及应用技术.2008,34(8)48-51
[5]马广亮，刘伟.应急通信车安全防护对策分析[J].河南水利与南水北调2010，（1):44-45
[6]汪宏武，吕智勇.卫星通信在应急移动指挥中心系统建设的作用[J].卫星与网络.2006, (06)： 32-35.
[7]王视环，杨泽伟.一种新型无线应急指挥通信车的设计方案[J].江苏通信技术.2004，20(5):26-29
[8] Alvaro Monares. Mobile computing in urban http://sblunwen.com/txgclw/ emergency situations:Improving the support to firefighters in the field [J]. Expert Systemswith Applications, 2011，(38):1255 -1267
[9] Mohammad Ali Livanit Kaiser, Jorg. Scheduling hard and soft real-timecommunication in a controller area network[J]. Control EngineeringPractice. 1999,7(12)； 1515-1523.
[10] Jose Luis Sevillano. Analysis of channel utilization for controllerareanetwork[J]. Computer Communications. 1998, (21):1446—1451.