一種生防數字化單兵信息通訊系統技術方案

本發明專利技術提供一種具有生物毒劑防護、生命維持、視頻和語音編／解碼處理，將視頻、語音、監測、檢驗和ＧＰＳ定位數據通過自組無線網絡或移動無線網絡傳輸到指揮車的生防數字化單兵通訊系統。包括一個生物防護子系統、一個生命維持子系統、一個通訊和控制子系統、一個視頻和語音編／解碼處理子系統、一個頭盔子系統、一個數據采集子系統、一個ＧＰＳ定位子系統、一個電源供電子系統。本發明專利技術的生防數字化單兵通訊系統不僅可以防護單兵免受生物毒劑危害，而且為單兵提供潔凈空氣，保留與數據采集模塊相連的接口，音、視頻數據、采集的數據和ＧＰＳ定位數據用自組無線網絡或移動無線網絡傳輸。本發明專利技術生防數字化單兵通訊系統穩定可靠、視頻清晰、語音不失真、數據傳輸不丟包，防護可靠，生命維持系統穩定。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術為一種生防數字化單兵信息通訊系統，是生物毒劑監測領域的數字化通訊 提供完整的解決方案，可以安全、可靠、穩定的將監測區域的視頻、監測數據、檢驗結果數 據、語音和GPS定位信息數據傳輸到指揮中心，在監測數據異常時可采集空氣樣本進行檢 驗識別出生物毒劑種類并及時傳輸到指揮車。
技術介紹
目前世界范圍恐怖事件越來越多，恐怖事件的種類有向高科技生物方面發展趨 勢，恐怖分子手法不斷變化，利用生物劑(如炭疽粉末事件)制造事端，對社會安寧和經濟 發展造成極大的影響，在人們的心里造成嚴重的創傷；其它敵對勢力也可能具有使用高致 病性微生物進行襲擊的能力，所以，未來國內生物恐怖形勢會日益嚴峻。由于生物恐怖威脅 的存在和頻繁發生，許多國家已經把生物防御與國家安全緊緊聯系在一起，成為國家安全 戰略的重要組成部分。隨著我國改革開放、經濟發展和國際地位的提高，國家安全問題尤為 重要；2010年上海世博會舉辦在即，對防范人為生物恐怖活動提出了更高的要求。為了應 對生物恐怖襲擊的突發事件，各國都在研究和設計應對生物恐怖方面的技術和儀器。隨著人們對資源的過度開發，對地球環境造成了非常嚴重的破壞，新發傳染病和 外來傳染病出現的頻率越來越高，傳播的速度越來越快。無論是過去還是現在，傳染病依然 是威脅全人類生命的首要因素，特別是發展中國家。世界范圍內新、舊發傳染病的出現，引 起各國政府的高度關注。我國是世界上傳染病發病較多的國家之一，地域遼闊、地理景觀復 雜、環境多樣、動植物區系豐富，為自然疫源性疾病的自然循環提供了必要的宿主、媒介和 適宜的環境條件。近年的新發傳染病和舊傳染病的再發是一個重要的預警。2003年爆發 的SARS流行和2004年發生高致病性禽流感給我國人民的健康、經濟發展乃至國家生物安 全造成了現實的和潛在的威脅。當以上提到的恐怖事件發生或出現傳染病疫情后，國家會迅速派出生物方面研究 人員去事發現場及疫情區域調查研究現場情況。調研數據及現場情況只能等待調研人員 回去后向指揮中心領導和專家匯報，領導和專家們根據調研人員的匯報作進一步分析后做 出應對事件的措施。而這種匯報可能由于各種原因不是很全面，使得做出的應對決策不全 面，作出的決策在時間上也向后推遲了很多。并且現場及疫區的視頻不能傳輸到指揮中心， 這都會影響所作的決策質量。目前國內外都有一些單兵產品，這些單兵產品有的只是簡單的將語音和視頻傳輸 到遠方，傳輸基本上使用現有的公網或移動無線網絡，或者有些系統使用微波進行傳輸，這 在理論上可行，但實際使用上是不可行的，微波傳輸要求的條件非?？量?，首先微波設備體 積相當大，還要架設在無任何遮擋的位置，并且要求兩個發送與接收的天線對的角度非常 準確才行。這在單兵實現起來不現實。使用CDMA等無線網絡傳輸這些數據時必須考慮網 絡傳輸帶寬問題，單卡的CDMA傳輸設備的帶寬只有20Kbit，即使使用4卡的CDMA傳輸設備 也只能最大傳輸不到80Kbit的數據，這對于數據量非常大的視頻來說是不可能的事，利用CDMA無線網絡只能傳輸少量的數據。如果使用廣域網或城域網顯然更是不可能，因為單兵 執行任務的地方不可能有公網這樣的條件。另外，這些單兵執行任務的地方沒有被污染，如 果要去被污染區域，這些單兵無法執行該類任務。
技術實現思路
本專利技術的一個目的是提供一種生防數字化單兵通訊系統，該系統能夠應用于生物 恐怖事件現場或傳染病疫區，能夠實時將事發現場或疫區的視頻、語音、監測數據、檢驗結 果數據及單兵當前GPS定位信息數據實時傳輸到指揮中心供領導及領域專家分析和判斷， 使領導和領域專家有親臨現場感覺，并進一步快速作出正確決策提供支持。本專利技術的生防數字化單兵通訊系統，包括生物防護、生命維持、通訊與控制、視頻 和語音編/解碼處理、頭盔系統、數據采集接口、GPS定位和電源供電模塊八部分。生物防 護包括可重復使用的生物防護服或一次性使用的生物防護服、防護靴、防護手套；生命維持 系統包括生物濾毒罐，空氣輸送系統、空氣輸送控制，正壓頭罩；通訊與控制部分包括自組 無線網絡，功率放大器，CDMA等無線網絡(做為自組無線網絡通訊備份，當自組無線網絡 通訊中斷后使用)、中心控制單元、中央通訊控制器，還包括監測數據曲線顯示、監測數據保 存、檢驗結果顯示及預警和報警；視頻和語音編/解碼處理部分包括網絡視頻服務器、視頻 解碼和語音編/解碼程序模塊、視頻與監測數據曲線的切換顯示；頭盔系統部分包括輕型 頭盔、單目視鏡、微型攝像機、耳機和麥克風；數據采集接口部分包括數據采集程序模塊、藍 牙通訊模塊；GPS定位部分包括GPS定位信息采集程序模塊、GPS定位器模塊、GPS定位信息 處理模塊、GPS定位信息傳輸模塊；電源供電模塊包括電源控制板，直、交流電源和充/放電 接口電路。無線網絡使用的自組無線網絡可以快速自組無線網絡，無需使用公共網絡，建網 速度快，網絡靈活方便。無線網絡通訊使用的自組無線網絡，網絡帶寬最高可達到54Mb，可傳輸任何形式 的視頻、語音及數據。無線網絡通訊使用的自組無線網絡，其網絡加密位數達256位，網絡安全可靠，免 受非法入侵。無線網絡通訊傳輸距離遠，可達到5公里，如果中間增加中繼可達數十公里。系統應用了生物安全防護子系統，使系統可用于生物毒劑污染環境區域，擴大了 系統應用范圍。系統在通訊的基礎上應用了生命維持子系統，使系統可用于無潔凈空氣環境區 域，增強了系統的生存能力。系統應用了頭盔子系統，單兵能夠實時監看當前視頻是否正常、采集到的數據是 否正常、檢驗結果情況。系統使用CDMA等無線網絡作為自組無線網絡備份，使數據傳輸更加可靠安全。系統應用了多媒體的視頻和語音編/解碼處理，將多媒體信息傳輸到指揮中心用 作領導和專家做出快速決策的依據。系統應用了藍牙等無線通訊傳輸做為數據采集，保證了所采集的數據不外泄、采 集形式靈活方便。系統體積小，重量輕，方便攜帶。系統操作簡單，使用容易，經過簡單培訓即可熟練操作。系統使用交流或直流電源供電，適用性很強。附圖說明下面根據附圖和實施例對本專利技術作進一步詳細說明。圖1是按本專利技術的生防數字化單兵通訊系統的一個優選實施方案的示意圖；圖2是按本專利技術的生防數字化單兵通訊系統的生物防護構成示意圖；圖3是按本專利技術的生防數字化單兵通訊系統的生命維持構成示意具體實施例方式如圖1-3所示，本專利技術的原理性樣機使用的自組無線網絡無線通信用的Mesh是雙 頻率，可以同時使用2. 4( 和5. 8( 兩個頻率進行通訊數據的傳輸，在無遮擋可視情況下使 用5. 8Gb頻率段進行可靠通訊，當單兵與指揮車間有遮擋時使用2. 4Gb頻率段可繞射進行 有效通訊。當自組無線網絡通訊被阻擋而中斷情況下，系統自動切換到CDMA無線方式進行 數據通訊傳輸。一旦Mesh自組無線通訊網絡恢復正常后系統會自動切換到Mesh自組無線 網絡進行數據傳輸。Mesh通訊網絡帶寬比較大，最高可達到54Mbit，可以傳輸高清視頻、語 音、監測數據、檢驗結果數據和GPS定位信息數據；CDMA無線網絡的帶寬有限，理論上只有 20Kbit，所以在系統中只用來傳輸監測數據、檢驗結果數據和GPS定位信息數據。系統和執行任務的單兵全部被生物防護子系統保護，執行完一次任務后只須對生 物防護子系統進行本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種生防數字化單兵通訊系統，其特征在于，包括生物防護、生命維持、通訊與控制、視頻和語音編／解碼處理、頭盔系統、數據采集接口、ＧＰＳ定位和電源供電模塊八部分。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：曹務春，劉毅，史套興，劉強，劉瑋，張曉清，趙月峨，方立群，孫選勛，楊紅，盧琦，
申請(專利權)人：中國人民解放軍軍事醫學科學院微生物流行病研究所，北京匯豐隆經濟技術開發有限公司，
類型：發明
國別省市：11[中國|北京]