鐵路防災(zāi)應(yīng)急衛(wèi)星通信指揮系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種鐵路防災(zāi)應(yīng)急衛(wèi)星通信指揮系統(tǒng)，包括由IP/Modem、衛(wèi)星、衛(wèi)星地面站、因特網(wǎng)鏈路構(gòu)成的衛(wèi)星聯(lián)接系統(tǒng)；由路由器、交換機、防火墻等、視頻服務(wù)器、綜合服務(wù)器，以及和PSTN網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接的VOIP/語音網(wǎng)關(guān)構(gòu)成的指揮控制中心系統(tǒng)；其中，所述的衛(wèi)星聯(lián)接系統(tǒng)，其中的視頻服務(wù)器具有視頻輸入、視頻輸出兩塊電路主板，所述視頻輸入電路主板中的模塊電路的接線端子Vin11通過接口P2與所述的交換機的視頻輸入端相連接；所述視頻輸出電路主板中的模塊電路的接線端子IOR34、IOG32、IOB28分別與所述視頻輸出電路主板的CON-out接口相連接。通過設(shè)置在視頻服務(wù)器中的視頻輸入、視頻輸出兩塊電路主板，可以為網(wǎng)絡(luò)上的客戶端提供現(xiàn)場視頻的存儲、播放和控制服務(wù)。
【專利說明】鐵路防災(zāi)應(yīng)急衛(wèi)星通信指揮系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于鐵路通信的設(shè)備，尤其是一種鐵路防災(zāi)應(yīng)急衛(wèi)星通信指?車系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]鐵路應(yīng)急通信是指當(dāng)發(fā)生自然災(zāi)害或行車事故等緊急情況時，為保證鐵路運輸通暢，使現(xiàn)場與上級領(lǐng)導(dǎo)機關(guān)之間能迅速傳送語音、圖像等信息的通信系統(tǒng)。它在保障鐵路運輸工作中起著重要作用。當(dāng)前，鐵路現(xiàn)有的應(yīng)急通信基本上依賴于鐵路沿線的通話柱，應(yīng)急指揮中心設(shè)置在樞紐調(diào)度指揮中心所在地，一般鐵路每隔1.5km有一個區(qū)間通話柱，當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時，救援工作人員將事故現(xiàn)場搶險設(shè)備運至現(xiàn)場，接入最近的區(qū)間通話柱，通過電話使在應(yīng)急指揮中心、會議室、辦公室的各級領(lǐng)導(dǎo)能夠及時了解現(xiàn)場情況。但是，就現(xiàn)有技術(shù)而言，鐵路應(yīng)急通信主要依賴鐵路沿線通話柱這個單一接入手段，可提供話音業(yè)務(wù)和靜止圖像業(yè)務(wù)，其有限的帶寬，致使承載業(yè)務(wù)少，傳輸速度慢，傳輸效果差，嚴(yán)重影響應(yīng)急搶險指揮工作。例如，鐵路沿線小站之間地質(zhì)情況復(fù)雜、人煙稀少，當(dāng)發(fā)生突發(fā)事件時人們往往無法第一時間趕到現(xiàn)場，這對及時組織救災(zāi)和總部的指揮調(diào)度帶來困難。事故點的救援工作人員必須通過手持話機和應(yīng)急站點的人員取得聯(lián)系，再由其跑到最近的通話柱旁和應(yīng)急救援中心聯(lián)系，應(yīng)急中心的領(lǐng)導(dǎo)做出指示后再從應(yīng)急指揮中心向通話柱端聯(lián)系，通話柱旁的員工接到指示后再通過手持電話和事故點的救援工作人員取得聯(lián)系，中間過程雖然只通過了一個節(jié)點轉(zhuǎn)接，但是也足以浪費很多寶貴的時間。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種鐵路防災(zāi)應(yīng)急衛(wèi)星通信指揮系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于衛(wèi)星的空中轉(zhuǎn)信功能，以天地融合的災(zāi)害救援應(yīng)急通信保障系統(tǒng)為手段，以衛(wèi)星提供的地面波束全覆蓋方式來實現(xiàn)地面網(wǎng)絡(luò)與衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的無縫聯(lián)接。
[0004]為此，本實用新型解決所述問題的技術(shù)方案是:一種鐵路防災(zāi)應(yīng)急衛(wèi)星通信指揮系統(tǒng)，包括由IP/Modem、衛(wèi)星、衛(wèi)星地面站、因特網(wǎng)鏈路構(gòu)成的衛(wèi)星聯(lián)接系統(tǒng)；由路由器、交換機、防火墻等、視頻服務(wù)器、綜合服務(wù)器，以及和PSTN網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接的VOIP/語音網(wǎng)關(guān)構(gòu)成的指揮控制中心系統(tǒng)；其中，所述的衛(wèi)星聯(lián)接系統(tǒng)，其中的視頻服務(wù)器具有視頻輸入、視頻輸出兩塊電路主板，所述視頻輸入電路主板中的模塊電路的接線端子Vinll通過接口 P2與所述的交換機的視頻輸入端相連接；所述視頻輸出電路主板中的模塊電路的接線端子10R34、10G32、10B28分別與所述視頻輸出電路主板的CON-out接口相連接。
[0005]優(yōu)選的，所述視頻輸入電路主板中的模塊電路，其型號是SAA7113。
[0006]優(yōu)選的，所述視頻輸出電路主板中的模塊電路，其型號是ADV7123。
[0007]相比現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型具有的積極效果是，通過設(shè)置在視頻服務(wù)器中的視頻輸入、視頻輸出兩塊電路主板，可以為網(wǎng)絡(luò)上的客戶端提供現(xiàn)場視頻的存儲、播放和控制服務(wù)；同時，綜合服務(wù)器可為客戶端提供災(zāi)害監(jiān)測信息的存儲、瀏覽、統(tǒng)計、分析和預(yù)測等綜合服務(wù)；而利用VOIP語音網(wǎng)關(guān)則可使指揮中心通過連接到交換機上的電話機可以和災(zāi)害現(xiàn)場的電話機實現(xiàn)語音通信。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是鐵路防災(zāi)應(yīng)急衛(wèi)星通信指揮系統(tǒng)的拓撲示意圖；
[0009]圖2是關(guān)于圖1中視頻服務(wù)器中的視頻輸入電路主板結(jié)構(gòu)圖；
[0010]圖3是關(guān)于圖1中視頻服務(wù)器中的視頻輸出電路主板結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0011]面向天地融合的國家應(yīng)急通信的平臺，重點要發(fā)展基于ATC技術(shù)的先進移動通信衛(wèi)星和高速寬帶和多媒體通信衛(wèi)星。全面提升國家在應(yīng)急通信方面的保障能力，構(gòu)建國家骨干電信網(wǎng)的備份措施。實現(xiàn)真正的天地一體的通信網(wǎng)絡(luò)智育能力和管理水平。推動我國應(yīng)急和商業(yè)運營為一體的運營模式。利用ATC網(wǎng)絡(luò)協(xié)議技術(shù)，只要你的手持機或者說你的筆記本，你能找到哪個網(wǎng)絡(luò)，它都可以通。以此，結(jié)合以上附圖，以下實施例將詳細展開本實用新型涉及的鐵路防災(zāi)應(yīng)急衛(wèi)星通信指揮系統(tǒng)的整體構(gòu)造及系統(tǒng)動態(tài)工作的描述。
[0012]本系統(tǒng)的設(shè)立基于能夠把鐵路防災(zāi)應(yīng)急事實的情況第一時間傳達給應(yīng)急救援中心，并能夠通過有線或無線的通話形式進行遠程“現(xiàn)場指揮”，以達到快速反應(yīng)、處理到位的目的。為實現(xiàn)這一目的，利用衛(wèi)星通信建立鐵路防災(zāi)應(yīng)急指揮系統(tǒng)則是保證戰(zhàn)時鐵路運輸及鐵路搶修指揮及聯(lián)絡(luò)的重要手段。這一手段的實施是建立迅速、安全、保密、準(zhǔn)確、暢通的鐵路防災(zāi)應(yīng)急衛(wèi)星通信指揮系統(tǒng)在現(xiàn)在和將來的鐵路運輸工作中尤為重要的舉措。
[0013]例如圖1，是本實用新型涉及的鐵路防災(zāi)應(yīng)急衛(wèi)星通信指揮系統(tǒng)的拓撲示意圖。它包括了現(xiàn)有技術(shù)中的各類網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備，如路由器、交換機、防火墻、綜合服務(wù)器，以及和PSTN網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接的VOIP/語音網(wǎng)關(guān)等。這里所說的綜合服務(wù)器可以是現(xiàn)有技術(shù)中的平板電腦或終端服務(wù)器；它可以為客戶端提供災(zāi)害監(jiān)測信息的存儲、瀏覽、統(tǒng)計、分析和預(yù)測等綜合服務(wù)。這里所說的對VOIP/語音網(wǎng)關(guān)的利用可以使指揮中心通過連接到交換機上的電話機與災(zāi)害現(xiàn)場的電話機實現(xiàn)語音通信。
[0014]又例如圖2、圖3則是對設(shè)置在視頻服務(wù)器中的輸入/輸出主板電路重新的設(shè)計電路主板圖。根據(jù)實踐，在系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)中要解決的技術(shù)難點集中在視頻信息的快速處理和傳輸方面。采用IP技術(shù)實現(xiàn)視頻信息的傳輸是本實用新型涉及的技術(shù)方案的一個特點，IP/Modem即網(wǎng)際協(xié)議/調(diào)制解調(diào)器是介乎于衛(wèi)星地面站與交換機之間的橋梁。本系統(tǒng)則利用FPGA實現(xiàn)小波算法的視頻壓縮以及在衛(wèi)星信道傳輸，系統(tǒng)采用二維小波變換和快速零樹編碼算法對監(jiān)控現(xiàn)場圖像進行壓縮編碼，然后通過衛(wèi)星信道傳輸?shù)竭h程指揮控制中心。二維小波變換和快速零樹編碼只是去除了圖像在空間上的冗余性，相鄰圖像在時域的相關(guān)性沒有被利用。為了改善監(jiān)控系統(tǒng)的性能，進一步提高壓縮比，并達到實時監(jiān)控的目的，必須進一步去除圖像序列在時域上的冗余。塊運動補償技術(shù)作為時域預(yù)測的手段已經(jīng)廣泛應(yīng)用于視頻序列圖像的編碼中。為了去除時域冗余，可以先對序列圖像作運動補償，然后對預(yù)測誤差作小波變換編碼，但是這種方案使系統(tǒng)復(fù)雜性大大增加。為了使小波變換直接介入幀間編碼，且不使系統(tǒng)硬件過于復(fù)雜，本實用新型依據(jù)了一種易于硬件實現(xiàn)的三維小波變換序列圖像編碼算法。并事先將主板上的各個功能化模塊的相互位置、連接關(guān)系測算并設(shè)定到位,例如將視頻輸入電路主板中的模塊電路的接線端子Vinll通過接口 P2與所述的交換機的視頻輸入端相連接；將視頻輸出電路主板中的模塊電路的接線端子10R34、10G32、10B28分別與所述視頻輸出電路主板的CON-out接口相連接。經(jīng)FPGA進行驗證，這種電路主板的設(shè)置可使得視頻圖像的序列圖像首先經(jīng)過時間維Harr小波變換，然后，再經(jīng)過空間快速二維小波變換，從而完成序列圖像的三維小波變換。即對三維小波變換獲得的子帶圖像利用快速零樹編碼算法進行編碼且以三維小波序列圖像編碼的VLSI結(jié)構(gòu)對視頻圖像進行仿真和邏輯綜合，從而獲得防災(zāi)現(xiàn)場或指揮現(xiàn)場的實況。具體實踐中，視頻輸入/輸出主板電路中的模塊電路分別是SAA7113或ADV7123是一個比較好的選擇。
[0015]綜上所述，實用新型涉及的鐵路防災(zāi)應(yīng)急衛(wèi)星通信指揮系統(tǒng)是一個綜合運用音視頻處理、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的快速的應(yīng)急衛(wèi)星通信指揮信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)應(yīng)實現(xiàn)音視頻在應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)中的全覆蓋傳遞，滿足鐵路應(yīng)急搶險對全網(wǎng)絡(luò)有線音視頻到無線音視頻覆蓋的需求，并且還可適用于站場、貨場及其它行業(yè)的應(yīng)用。當(dāng)鐵路發(fā)生自然災(zāi)害或突發(fā)事件等影響鐵路運輸?shù)木o急情況時，現(xiàn)場救援工作人員可通過電話機直接連接到應(yīng)急指揮中心、會議室、辦公室的各級領(lǐng)導(dǎo)，這樣才能真正的及時了解現(xiàn)場情況，同時也利用這套系統(tǒng)設(shè)立臨時內(nèi)部通信設(shè)施，使現(xiàn)場工作人員通過無線、有線方式完成內(nèi)部溝通，確保實時進行救援指揮。
【權(quán)利要求】
1.一種鐵路防災(zāi)應(yīng)急衛(wèi)星通信指揮系統(tǒng)，包括由IP / Modem、衛(wèi)星、衛(wèi)星地面站、因特網(wǎng)鏈路構(gòu)成的衛(wèi)星聯(lián)接系統(tǒng)；由路由器、交換機、防火墻、視頻服務(wù)器、綜合服務(wù)器，以及和PSTN網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接的VOIP /語音網(wǎng)關(guān)構(gòu)成的指揮控制中心系統(tǒng)；其特征在于，所述的衛(wèi)星聯(lián)接系統(tǒng)，其中的視頻服務(wù)器具有視頻輸入、視頻輸出兩塊電路主板，所述視頻輸入電路主板中的模塊電路的接線端子Vinll通過接口 P2與所述的交換機的視頻輸入端相連接；所述視頻輸出電路主板中的模塊電路的接線端子10R34、10G32、10B28分別與所述視頻輸出電路主板的CON-out接口相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路防災(zāi)應(yīng)急衛(wèi)星通信指揮系統(tǒng)，其特征在于，所述視頻輸入電路主板中的模塊電路，其型號是SAA7113。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路防災(zāi)應(yīng)急衛(wèi)星通信指揮系統(tǒng)，其特征在于，所述視頻輸出電路主板中的模塊電路，其型號是ADV7123。
【文檔編號】H04M7/00GK203675110SQ201320650743
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月22日
【發(fā)明者】李文才, 劉紅燕, 常晨曦, 楊永紅, 查鈺潔 申請人:李文才