专利名称：一种基于3g网络的便携式无线移动应急指挥平台的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无线移动应急指挥通信设备，特别是一种便携性、防雨防尘防震 的基于CDMA2000、WCDMA或TD-SCDMA等多种3G网络的便携式无线移动应急指挥平台。
背景技术：
“应急指挥平台”用于应急事件突发场所。传统的应急指挥平台多是有线视频会议 系统，另外，在个别有经济实力的行业或政府部门配备有极少量的卫星通信车。但是，传统 的应急指挥中心只能和固定安装了视频会议系统的场所或者通过突发事件所在地的卫星 通讯车完成视频会议和应急指挥。有线视频会议系统无法应对未知地点突发事件的处理和 应急指挥。另一方面，卫星通讯车数量稀少，不具备规模优势，面对多发的突发事件，难以满 足多方需求，且卫星通信车造价成本高、使用维护费用高，无法进行较大规模和高频次的移 动过程中的视频会议和应急指挥，局限性大。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术设备无法进行较大规模的移动过程中的视频会 议和应急指挥，造价成本高、使用维护费用高、使用局限性大的不足，提供一种便携性好、 造价低廉、使用和维护成本低，设备散热性好、防雨防尘防震的基于CDMA2000、WCDMA或 TD-SCDMA等多种3G网络的便携式无线移动应急指挥平台，该平台可利用现有的任一 3G网 络信号或卫星信号，提供音视频和外部设备采集数据的无线传输和交互。本发明通过以下技术方案实现所述平台采用手提箱式结构，箱体由上盖1和下箱2两部分构成，二者为铰链开合 式连接；上盖1之内面板后面，安装有数据处理和交互主控单元11、数据存储硬盘12、液晶 显示器13、VGA分配单元14和风扇组架15 ；内面板设有USB接口 16、RS232接口 18和外接 显示VGA输出接口 17;下箱2面板为高低错层台面，在较高台面上设插卡接口 22，上角设外 排散热风扇孔23和内置扬声器出声孔25 ；较高台面下方布置接口板26、音频预处理单元 32，较低台面上设置连接器插座29，其下方布置音视频编码单元30、网络交换单元31和通 信单元34 ；在错层立面21上，设机箱散热进风口，与机箱另一角的散热风扇构成风路。所述平台箱体当设备箱体合上时完全密封；所述下箱2面板为高低错层台面，上角设外排散热风扇孔23，系指平台箱体的上 盖1之内面板上，有上下两组排孔开设有上盖箱体的散热风扇孔23，排孔为上下渐变阵列 排孔；上盖采用阵列式排布风扇隔墙散热，将上盖腔体分成进排风两个腔体，多风扇垂直于 面板并行工作。所述手提式之箱体，平台箱体采用铝板和增强纤维板复合材料制成；下箱面板为 钣金结构件，前置放大板正下方设有备用电池。当上盖1和下箱2合上时，完全密封。所述平台箱体采用悬浮式安装板结构，所有需要防震的器件都安装于一块悬浮式 安装板上。
下箱2面板前置放大板正下方，设有主机供电电池28，用于对该平台供电。所述上盖内面板后面安装的数据处理和交互的主控单元11，为平台的核心处理模 块，用于运行嵌入式应急指挥程序，提供VGA接口，USB接口，网络接口等。其包括嵌入式 操作系统、网络通信管理控制软件、数据采集模块接口、应急指挥操作界面软件、音视频数 据处理、存储、转发软件。所述嵌入式操作系统，提供系统各种软件运行环境，对系统底层硬件设备进行驱 动级管理，提供各种智能接口。所述网络通信管理控制软件，完成音视频编码处理模块的网络交换功能。通过 CDMA2000、WCDMA或TD-SCDMA等多种3G网络与INTERNET连接，网络通信管理控制软件同时 与卫星通信模块连接进行数据交换，网络通信管理控制软件同时与WIFI通信控制部件、以 太网及USB接口进行数据交换，为设备提供WIFI无线网络接口、外部以太网接口及USB接所述数据采集模块接口，对其它外部设备采集输入的气象数据、设备运行数据、环 境参数等数据信号进行采集。所述应急指挥操作界面软件，提供本地无线摄像机画面显示、远程应急指挥中心 摄像机画面显示、画面的切换、放大至全屏等用户操作，同时支持用户点击触摸屏按钮进行 本地及远端摄像机的云台上下左右转动、镜头的变倍聚焦等，还提供用户设置平台各项参 数的界面及接口。所述音视频数据处理、存储、转发软件，用于音视频数据的压缩、存储、回放控制， 实现音视频数据向远端服务器的转发。所述上盖内面板后面安装的数据存储硬盘12用来对平台采集的音频、视频和外 部设备输入的数据进行存储。所述液晶显示器13为平台的显示接口，用于VGA模式下最高1024*768分辨率，4 线触摸屏，USB接口。所述VGA分配单元14，用于将输入的1路VGA信号转换为2路VGA信号输出的模 块，其中一路输出给液晶屏，另一路作为外接VGA显示接口。所述RS232接口 18，为平台的数据采集输入接口，用于接入标准的RS232串口信号。所述VGA输出接口 17，为平台的显示输出接口，用于通过VGA电缆连接液晶电视、 投影仪等具备VGA接口的外部显示设备。所述接口板26，用于为平台提供各种外部接口的电路板。所述音频预处理单元32，对平台输入的音频信号和麦克信号进行放大、音量调节、 混音等处理。所述音视频编码单元30，对平台输入的音、视频信号进行采集(模数转换)、压缩 编码后转换成网络信号，以便于系统音视频编码处理模块处理。所述网络交换单元31，完成数据处理和交互主控单元11、音视频编码单元30的网 络交换功能，并且提供2. 4G的WIFI无线网络接口和外部以太网接口。所述通信单元中内置CDMA2000通信模块、WCDMA通信模块、TD-SCDMA多种3G网络 通信模块、以太网及USB接口 16和WIFI通信控制部件，为网络通信管理控制软件提供网络通信链路。所述通信单元中CDMA2000通信模块、WCDMA通信模块、TD-SCDMA通信模块用于多 种3G网络和多张3G通信SIM卡的拨号，为网络通信管理控制软件提供3G网络通信链路。所述通信单元中卫星通信模块，在所述的多种3G没有信号时，能通过卫星信号完 成平台数据传输和交互，为网络通信管理控制软件提供卫星通信链路。所述通信单元中WIFI通信控制部件，与网络通信管理控制软件相连接，为设备提 供2. 4G的WIFI无线网络接口，以太网及USB接口 16与网络通信管理控制软件相连接，在 WIFI信号覆盖范围内为气象数据采集设备、设备运行数据采集设备、环境参数采集设备提 供连接接口。该便携式无线移动应急指挥平台，可替代昂贵的卫星通信车应用于突发事件的无 线视频会议和无线移动应急指挥。其有益效果如下第一，解决了应急指挥中心和突发事件现场无法召开紧急视频会议的问题；第二，解决了需要进行现场视频会议和应急指挥但又无条件使用卫星通信车的问 题；第三，不受地域、空间和单一 3G网络的限制，可支持中国电信CDMA2000、中国联通 WCDMA、中国移动TDS-CDMA的多种3G通信网络协议，突破单一 3G网络的局限，只要有多种 3G通信网络中的任一种信号，即可实现音视频数据的无线远程传输、交互，从而实现无线视 频会议和应急指挥功能。第四，在特定场所不具有中国电信CDMA2000、中国联通WCDMA、中国移动TDS-CDMA 的多种3G通信网络信号时，卫星通信模块通过卫星信号完成平台数据传输，为网络通信管 理控制软件提供卫星通信链路。第五，数据传输稳定、流畅。无线数据传输设备可以通过嵌入式软件自动切换多种 网络中信号较好的一个网络，以及根据多条链路的带宽和各自实时传输的数据量大小，自 动分配音视频数据以及设备运行状态数据，有效提高无线数据传输效率和数据吞吐量；第六，多个便携式无线移动应急指挥平台可以同时使用，具有良好的可扩展性；第七，本平台软件部分采用完整且复杂的数据加密措施，具有良好的安全性和保 密性；第八，本平台在结构上采用手提箱式结构，当设备箱体合上时，完全密封，可以满 足防尘防水的要求；第九，本平台在结构上采用一种悬浮式安装板结构，即所有需要防震的器件都安 装于一块悬浮式安装板上，这样，整体结构达到了防震的要求，对选用器件的要求降低，同 时结构相对简单；第十，本发明中的上盖散热采用阵列风扇隔墙，将上盖腔体分成进风和排风两个 腔体，多风扇垂直于面板并行工作，风扇进排风结构合理，腔内空气紊流小，以达到良好的 散热性。
图1是本发明之实施例的轴测图；图2是本实施例的拆箱壳后视6
图3是本实施例的下箱面板拆后俯视图；图4为软件系统构成图；图5为网络切换算法流程图；图6为网络连接流程图；图7为网络设备管理流程图。
具体实施例方式下面结合附图叙述一个实施例，对本发明作进一步说明。图1从右视方向显示本实施例的轴测结构。所述便携式移动应急指挥平台采用于 提箱式结构，分上盖1和下箱2两部分，箱体采用铝板和增强纤维板复合材料。所述面板布置两个USB 口 16、一个外接RS232 口 18和一个外接显示VGA输出口 17 ；正中央为显示区域，显示窗口两侧设计横向线条，起到扩展显示区域的作用。所述上盖 箱体的散热孔开设在面板上下两组排孔19，排孔为上下渐变阵列排孔，在外观上使其与中 央区域有较好的融合性。所述机箱散热进风口 33设在错层立面21上，与机箱另一角的散热风扇构成风路。所述下箱面板为高低错层台面结构，较高台面设插卡口 22，23设计为放置外接滑 鼠位置。所述手提箱上角设外排散热风扇孔24和内置扬声器出声孔25，低的平面上设置连 接器插座29图2从后视方向显示本实施例的拆箱壳结构。所述上盖内面板后面安装有数据处 理交互主板11、数据存储硬盘12、液晶显示器13、VGA分配单元14和风扇组架15。上盖1 之内面板后面安装有数据处理和交互主控单元11、数据存储硬盘12、液晶显示器13、VGA分 配单元14和风扇组架15。面板上的数据处理交互主板11内安装有嵌入式的音频预处理模 块、音视频编码单元、网络交换模块、3G网络通信模块。图3从俯视方向看下箱面板拆后的结构。高平面下方布置接口板26、前置放大板 27和主机供电电池28，低的平面下方布置音视频编码单元30、网络交换单元31、音频预处 理单元32和通信单元34。图4为本发明软件系统构成图。本发明软件系统分为用户界面控制、业务逻辑控 制、网络控制、设备管理、设备控制5层。其中网络控制层又分为网络切换控制、数据传送控 制、网络协议控制3部分，主要通过控制网络交换单元(31)和通信单元(34)实现。设备管 理层分为Modem识别与管理、自动拨号管理、Log记录控制、编码/解码器、视频/音频采集 管理5部分和管理控制音视频编码单元(30)、音频预处理单元(32)。设备控制分为厂家 A Modem控制、厂家B Modem控制、PPP拨号控制、型号A视频/音频采集控制、型号B视频 /音频采集控制5部分。设备控制层分别通过厂家A Modem控制、厂家B Modem控制，实现 Modem的控制功能；通过PPP拨号控制完成无线设备拨号；通过型号A视频/音频采集控制、 型号B视频/音频采集控制，实现视频、音频采集控制。设备管理层的视频/音频采集管理 通过设备控制层的A视频/音频采集控制、型号B视频/音频采集控制实现视频、音频采集 控制，并连接至编码/解码器实现视频、音频的编解码。设备管理层Modem识别与管理通过 设备控制层的厂家A Modem控制、厂家B Modem控制，实现Modem的控制功能。网络控制层 通过设备管理层实现网络切换控制、网络协议控制、数据传输控制。业务逻辑控制层，通过直接连接网络控制层实现业务逻辑，最终用户图形界面通过对业务逻辑控制层、网络控制 层、设备管理层、设备控制层进行逻辑控制实现系统功能。图5为网络切换算法流程图。数据处理和交互主控单元11的网络切换算法，首先 进行设备初始化，通信单元34内置的CDMA2000通信模块、WCDMA通信模块、TD-SCDMA多种 3G网络通信模块，准备获取无线网络设备的信号强度101，接着执行获取无线网络设备的 信号强度102，获得无线网络设备的信号强度后进行超限判断103，如果信号强度没有超过 阈值，则跳转至等待重新获取强度或退出112，如果信号强度超过阈值，则判断阈值超限警 示标志是否打开104，如果标志没有打开，则打开阈值超限警示标志105，并将持续时间清 零106，之后跳转至等待重新获取信号强度或退出112。如果第104步阈值超限警示标志打 开，则对阈值超限持续时间进行累加107，之后判断持续时间是否信号超过设定阈值108， 如果持续时间没有超过阈值，跳转至等待重新获取信号强度或退出112。如果持续时间超过 阈值，则对当前状态进行判断109 如果一致，跳转至等待重新获取信号强度或退出112 ；如 果不一致，则改变当前状态110并向上汇报111。汇报完毕后跳转至等待重新获取信号强度 或退出112。执行至第112步后，判断用户标志，如用户请求退出，则退出网络切换算法流程 113。否则重新获取信号强度102。图6为网络连接流程图。首先数据处理和交互主控单元(11)进行初始化操作，准 备连接新的网络201，之后遍历所有通信单元(34)内置的CDMA2000通信模块、WCDMA通信 模块、TD-SCDMA无线网络设备并按照优先级进行排序202，从无线设备列表中寻找可用设 备203，如果有可用无线网络，返回该可用无线设备的信息208，系统在获得该设备信息后 建立该Modem的连接205通过该设备进行连接，连接完成后，用新的IP地址通过网络交换 单元(31)和服务器进行注册206，注册成功后断开原有Modem连接207，完成网络连接并结 束213。如果第203步没有寻找到可用的网络设备，则将错误记录入LOG文件204并结束 213。第206步用新的IP地址和服务器进行注册完成后，服务器接受注册信息209并通知 所有客户端210，客户端断开原有连接211并进行新的连接212，完成后结束213。图7为网络设备管理流程图。数据处理和交互主控单元11网络设备管理层收到 网络设备控制层发送的通信单元34Modem状态改变通知301后，首先判断通知的类型302 如果为连接通知，判断是否为当前连接304。如果是当前连接，则跳转至结束307。如果不 是当前连接，判断是否比当前连接的优先级高305，如果低于当前连接的优先级，则不进行 任何操作跳转至结束307。如果优先级高于当前连接，则通知UI进行连接切换306，切换完 成后结束307。如果第302步网络设备控制层发送的是断开通知，则判断需要断开的连接是 否为当前使用的连接303，如果是当前连接，则通知UI进行连接切换306，切换完成后结束 307。否则不进行网络切换。本实施例不受地域、空间和单一 3G网络的限制，其融合了中国电信、中国联通、中 国移动的多种3G网络和Internet网络的优势，在空间和距离上产生突破性拓展，只要有多 种3G通讯方式中的一种信号，即可实现音视频数据的无线远程传输、交互，从而实现无线 视频会议功能。数据传输稳定、流畅。无线数据传输设备可以通过软件自动切换多种网络中 信号较好的一个网络，以及根据多条链路的带宽和各自实时传输的数据量大小，自动分配音 视频数据以及设备运行状态数据，有效提高无线数据传输效率；多个无线视频会议设备可以 同时使用，具有良好的可扩展性；可采用完整且复杂的数据加密措施，具有良好的安全性。
权利要求
一种基于多种3G网络的便携式无线移动应急指挥平台，其特征在于采用手提箱式结构，箱体由上盖(1)和下箱(2)两部分构成，二者为铰链开合式连接；上盖(1)之内面板后面，安装有数据处理和交互主控单元(11)、数据存储硬盘(12)、液晶显示器(13)、VGA分配单元(14)和风扇组架(15)；内面板设有USB接口(16)、RS232接口(18)和外接显示VGA输出接口(17)；下箱(2)面板为高低错层台面，在较高台面上设插卡接口(22)，上角设外排散热风扇孔(23)和内置扬声器出声孔(25)；较高台面下方布置接口板(26)、音频预处理单元(32)，较低台面上设置连接器插座(29)，其下方布置音视频编码单元(30)、网络交换单元(31)和通信单元(34)；在错层立面(21)上，设机箱散热进风口，与机箱另一角的散热风扇构成风路。
2.根据权利要求1所述的基于多种3G网络的便携式无线移动应急指挥平台，其特征 在于，所述的数据处理和交互的主控单元(11)，包括嵌入式操作系统、网络通信管理控制软 件、数据采集模块接口、应急指挥操作界面软件、音视频数据处理、存储、转发软件；嵌入式操作系统，实现进程与处理机管理、作业管理、存储管理、设备管理、文件管理；网络通信管理控制软件，分为无线网络切换算法、无线网络设备管理算法、无线网络连 接控制算法三部分，用于无线网络切换控制、无线网络连接控制、无线网络设备管理控制；应急指挥操作界面软件，提供互动式用户界面，用于用户与设备间的信息交换；音视频数据处理、存储、转发软件，分为音视频采集控制、音视频管理控制两部分，音视 频采集控制通过对音视频采集设备的控制实现音视频的采集；所述音视频管理控制，用于 音视频数据处理、存储以及转发。
3.根据权利要求2所述的基于多种3G网络的便携式无线移动应急指挥平台，其特 征在于所述网络通信管理控制软件，通过CDMA2000、WCDMA或TD-SCDMA多种3G网络与 INTERNET连接，网络通信管理控制软件同时与卫星通信模块连接进行数据交换，网络通信 管理控制软件同时与WIFI通信控制部件、以太网及USB通信接口进行数据交换，为设备提 供WIFI无线网络接口、外部以太网接口及USB通信接口。
4.根据权利要求1所述的基于多种3G网络的便携式无线移动应急指挥平台，其特征在 于所述网络交换单元(31)，提供2. 4G的WIFI无线网络接口和外部以太网接口。
5.根据权利要求1所述的基于多种3G网络的便携式无线移动应急指挥平台，其特征在 于所述通信单元中内置CDMA2000通信模块、WCDMA通信模块、TD-SCDMA多种3G网络通信 模块、以太网及USB通信接口和WIFI通信控制部件，为网络通信管理控制软件提供网络通 信链路；该通信单元并内置卫星通信模块，提供卫星通信链路，通过卫星信号完成平台数据 的传输和交互。
6.根据权利要求1所述的基于多种3G网络的便携式无线移动应急指挥平台，其特征在 于所述手提式之箱体，采用铝板和增强纤维板复合材料制成。
7.根据权利要求1所述的基于多种3G网络的便携式无线移动应急指挥平台，其特征 在于所述下箱(2)面板为高低错层台面，上角设外排散热风扇孔(23)，系指平台箱体的上 盖(1)之内面板上，有上下两组排孔开设有上盖箱体的散热风扇孔(23)，排孔为上下渐变 阵列排孔；上盖采用阵列式排布风扇隔墙散热，将上盖腔体分成进排风两个腔体，多风扇垂 直于面板并行工作。
8.根据权利要求1所述的基于多种3G网络的便携式无线移动应急指挥平台，其特征在于所述平台箱体采用悬浮式安装板结构，所有需要防震的器件均安装于一块悬浮式安装 板上。
9.根据权利要求1所述的基于多种3G网络的便携式无线移动应急指挥平台，其特征在 于下箱(2)面板前置放大板正下方设有主机供电电池(28)，用于对该平台供电。
全文摘要
本发明涉及一种基于多种3G网络的便携式无线移动应急指挥平台，采用手提箱式结构，箱体分上盖和下箱两部分，二者为铰链开合式连接；上盖之内面板后面安装有数据处理和交互主控单元、数据存储硬盘、液晶显示器、VGA分配单元和风扇组架；面板主要布置USB接口、RS232接口和外接显示VGA输出接口；下箱面板为高低错层台面，在较高台面上设插卡接口，上角设外排散热风扇孔和内置扬声器出声孔；较高台面下方布置接口板、音频预处理单元，较低台面上设置连接器插座，其下方布置音视频编码单元、网络交换单元和通信单元。本发明解决了传统应急指挥中心和突发事件现场无法召开紧急视频会议的问题；可替代昂贵的卫星通信车应用于突发事件的应急指挥。
文档编号H04B1/38GK101977072SQ20101050521
公开日2011年2月16日 申请日期2010年10月12日 优先权日2010年10月12日
发明者李洋, 陈刚, 韩峰 申请人:陕西银河景天电子有限责任公司