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关键词:应急指挥;三网融合;保证安全;降低损失
近年来,自然灾害、公共卫生、社会公共安全、意外事故等突发事件时有发生,对社会的稳定发展和公众的生命及财产安全造成了严重威胁。面对危害,如果应对不利,往往就会产生巨大的损失。因此,如何及时、高效地应对突发事件,最大程度地预防和减少各类突发事件所带来的损害,成为维护国家安全和社会稳定,促进经济社会全面、协调、可持续发展的重要保障。
航天信息股份有限公司(以下简称航天信息)研发的系列应急平台解决方案,以数字化预案为基础,具备综合协调、临测监控、信息报告、综合研判、调度指挥、应急培训演练等诸多符合应用管理业务需求的功能集,能够帮助应急指挥部门建立统一指挥、功能完善、反应灵敏、运转高效的应急管理机制。截至目前,该系列应急平台已经在中央八部委以及江西、安徽、江苏等五个省市的重要项目中得到成功应用,并形成了具有自主知识产权的应急应用平台、指挥调度平台、安全支撑平台和大量行业综合应急解决方案,为国家及时、高效应对突发事件做出了重要贡献。
全新指挥手段 改变传统应急指挥方式
众所周知,在重大突发事件面前,时间就是生命,应急指挥工作往往就是与时间赛跑,以实现及时有效地援救,最大限度地保障公众生命及财产的安全。但是,传统应急指挥是以被动式的响应为主,通过人工报警等手段启动应急预案,总是难以在第一时间掌握事故情况,无法实施及时有效的救援。尤其一些紧急性更高的突发事件,如果不能及时有效的救援,往往就会造成巨大的损失。因此,单一化、被动式的应急响应模式已不能满足当前应急指挥业务发展的需要,亟待建立健全统一、高效、科学、规范的突发事件应急指挥、保障和预防控制体系。
结合应急指挥的现状及需求,国家级信息领导厂商航天信息经过多年的技术研发和业务积累,以软硬相结合的公共安全技术为核心,以数字化、模型化、可视化、实践化预案技术为支撑,从应急平台体系顶层设计入手,紧密结合应急管理业务,形成了具有自主知识产权的应急应用平台、指挥调度平台、安全支撑平台和大量行业综合应急解决方案。应急指挥系统作为一种全新的可视通信交流方式,具备直观、快速、信息量大等优点,可以有效加快突发事件的信息传达及沟通效率,极大地提高决策速度,从而实施及时有效的救援。
预案数字化 应急全盘智能管理
应急指挥工程在我国尚属新兴行业,通过应急平台建设,主要解决提供或者提升信息汇聚、信息整合、信息共享、信息展现分析、快速反应等方面的应急处置能力,建立和健全统一指挥、功能齐全、反应灵敏、运转高效的应急机制,对于预防和应对自然灾害、事故灾难、公共卫生事件和社会安全事件,减少突发公共事件造成的损失,具有重要意义,是目前国际先进的应急指挥手段。
航天信息研发的应急应用平台以数字化预案为核心,提供强大的应急业务管理和应急智能决策能力,实现了应急业务过程的可视化展示和分析,具备日常管理、风险分析、监测监控、预测预警、辅助决策、综合协调、信息与总结评估等功能。当突发事件发生时,通过预案模型能够全盘调出应急所需的基础数据和应用服务,使应急预案贯穿于整个应急管理流程中,充分发挥应急预案在应急管理各个阶段的作用。
三网融合 实时高效调度指挥
应急指挥是一个覆盖面广、涉及多部门协同的工作,需要在最短的时间内完成现场各类信息的分析与处理,为指挥决策提供信息支撑。传统应急指挥过程中,指挥中心对事件现场的实时情况掌握较少,往往无法及时获取现场的视频画面;同时,分散于不同地点的领导、专家、应急队伍之间,只能通过手机、对讲机、视频会议等通信手段进行沟通,而难以进行统一的会商,导致整个指挥调度工作效率低下。
航天信息研发的三网融合指挥调度平台通过现有的有线网、无线网、卫星网三大网的有机融合,对综合语音平台、综合视频平台进行资源调度,达到不同网系间的语音互通和视频数据资源要素的共享,实现了音视频资源的 “一网联通”和“一键调度”,为应急平台的指挥通信、数据传输和共享、远程会商与协调、图像接入等多种调度业务功能提供全面保障,使各级指挥决策人员能够真正做到“看得见、听得到、调得出”。这一高效、协同、可视化的应急指挥解决方案,能够实现全面的感知、智能的预警与统一接警、高效的会商与决策、快速的处置与善后,做到快速协调跨部门资源,高效应对处理突发事件,最大限度降低损失和影响。
服务八部五省 保障公众生命财产安全
如今,航天信息应急平台系列解决方案已经在国务院办公厅总值班室、国家核应急响应系统、国家民政部减灾中心、国家环保部环境卫星减灾中心、中央党校应急指挥仿真实验室、江西省政府应急指挥中心、安徽省政府应急指挥中心、北京奥运安保周界安全项目等多个重要区域或项目中成功应用,系统运行稳定,成效良好,并曾荣获中国应急管理信息化技术创新奖。
应用广泛――三星商用大屏能源行业应用方案
能源行业是三星商用大屏一直以来都非常重视的行业,目前三星针对包括电力在内的能源行业用户,能够提供拼接显示产品、单屏显示产品、LED环保产品、互动触摸型产品等丰富的商用大屏显示产品,主要涵盖智能信息、安防监控、视频会议等显示应用解决方案。
以电力行业智能监控解决方案为例,基于三星大屏幕显示器的智能监控系统,可广泛应用于电网信息化平台、调度自动化系统、稳定控制系统、柔流输电、变电站自动化系统、配网自动化系统、用电管理采集系统等环节,能实现发电、输电、变电、配电、用电和调度六大环节的信息化、数字化、可视化。
在能源行业,还有一个应用重点是安防监控系统,三星大屏幕显示器可搭建数字安全信息网络系统,集安全信息采集、安全监管、安全调度等功能为一体,是实现数字化、图形化、信息化安全管理和科学化调度指挥的最佳平台。另外,还有三星视频会议解决方案等其它行业解决方案也被广泛应用在能源行业。
战绩辉煌――三星商用大屏能源行业应用实例
能源行业是三星商用大屏重点布局的核心市场,三星商用大屏在电力公司、能源集团等多个领域都有广泛的应用,也赢得了众多客户的认可。其中,具有代表性的为煤炭行业采用的亚洲最大的三星安全监视视屏墙,由64台三星460UT无缝液晶视屏墙与48台UX液晶屏拼接组成超大型煤矿安全集控显示平台,在屏幕尺寸、拼接数量上均创下三星在亚洲无缝液晶视屏墙的安装新纪录,也展示了国内安全监控显示平台进入到以无缝液晶视频墙为主导的高清、高智能、高可靠性时代的趋势。另外,还有山西太原由36台三星460UT无缝液晶视屏墙组成的煤矿调度指挥中心、云南曲靖由12台460UT组成的电厂生产监控显示平台等,都是三星商用大屏拼接产品目前在能源行业的主流应用。
三星从未停下追求创新的步伐,继UT系列之后,又在今年推出了双边间距只有5.5mm的三星第二代超视界无缝液晶拼接视频墙UD55A,在缩小拼缝的同时还扩大了面板尺寸,进一步消除了多屏拼接所带来的间隔感,让显示效果更加完美。而更高端的技术升级必将带来更广阔的应用空间。据悉,此款产品上市不久便吸引了众多商家纷纷跟进,在行业市场掀起了一股液晶拼接热潮。
保持领先――三星商用大屏能源行业发展战略
2011年,三星商用大屏的发展战略很明确,首先是进一步巩固在商用显示领域的领军品牌形象,其次是从产品、行业、组织结构等多个方面拓展三星商用大屏的优势,进一步提升三星商用大屏的综合实力。在产品层面,继续进行技术创新,推出多款行业领先的商用大屏幕显示器产品;在行业层面,进行行业产品细分,针对不同行业客户、不同需求特点进一步划分产品线,提供更多、更适合用户需求的解决方案;在组织结构上,三星将对现有渠道、营销体系进一步完善优化,以实现企业、用户、渠道等多方的共赢。
在进入中国市场的25年间,摩托罗拉在应急响应、救援救灾、交通运输指挥调度等领域的业务发展似乎一直被其手机业务的光芒所遮掩。自从摩托罗拉凭借“系统”重生后,其在中国应急通信领域25年来惊人的发展状况,才开始被业界所关注。
作为一家本地化十分成功的跨国通信企业,在过去的25年中,摩托罗拉系统一直是中国基础设施建设发展变革的见证者和参与者。2000年,它为广州地铁提供了中国第一套模拟集群通信系统,而今天在北京、上海、成都、重庆等城市的地铁中,几乎每条线路都采用了摩托罗拉系统TETRA通信系统。在中国的各大国际机场、国家重要港口、铁路、石油石化、水利、电力等众多领域,均有TETRA通信系统的影子。为关键性业务用户提供稳定和有竞争力的个性化通信解决方案,一直是摩托罗拉系统的专长。摩托罗拉系统与国内公安、武警、消防等关键任务部门,也一直保持着紧密和稳定的合作关系。25年来,摩托罗拉系统一直在为这些用户提供先进且适合其使用习惯的数字集群装备,衍生出了全面、丰富的警用指挥调度产品组合,配合TETRA通信整体解决方案,摩托罗拉的产品在处理突发事件、灾难救援时,几乎已成为公安、武警和消防人员的亲密“战友”。
“作为全球领先的任务关键型应急通信解决方案服务商,摩托罗拉系统在进入中国后,就将国内应急通信的发展视为己任。”摩托罗拉系统(中国)有限公司政府与公共安全业务中国区总经理周福祥表示。25年来,摩托罗拉系统一直在坚守对政府和公共安全用户的承诺。通过基于TETRA系统的通信解决方案和服务,摩托罗拉系统曾经为北京奥运、广州亚运和上海世博会等众多大型赛事及活动提供应急通信网络支撑,并在汶川地震等重大灾难突发事件的大规模救援行动中,凭借可靠的网络信号和服务守护人们的生命财产安全。除此之外,摩托罗拉系统也一直在积极参与并帮助中国政府、公共安全、地铁、机场、港口等行业实现信息化和通信数字化的转型与升级,帮助人们在关键时刻做到最好,并将此承诺付诸于城市发展和与人们生活息息相关的各个重要领域。
随着中国政府安全保障能力的不断提升,TETRA应急通信解决方案的优势也被越来越多的城市所认可。如今,华北、华东、华南等多个城市的公共安全部门都采用了摩托罗拉系统的TETRA数字集群通信系统为其提供无线通信服务。据不完全统计,国内目前共有17套摩托罗拉350MHz TETRA系统和30多套移动数字集群网络系统,以及超过6万部TETRA终端正服务于公共安全领域内的省、城市用户。
关键词:多媒体;融合技术;路网监控;应急指挥
随着第三代移动通信网络的部署和宽带网络用户数量的不断扩大,VoIP市场正在呈现一种区域多媒体化的趋向。VoIP不再仅仅提供语音一种业务,数据、视频等内容将会随着网络的融合而加入进来。为了提高多媒体指挥调度平台的使用范围、支持的系统和终端,多媒体指挥平台提供C/S与B/S的方式接入。C/S方式时,通过多媒体会商PC版和Android版客户端,B/S方式时,通过多媒体指挥调度平台ActiveX控件。
一、我国路网监控业务发展现状分析
路网监控业务主要是为了改善人与货物的运输效率以及运输安全,对交通流采取警告、引导以及调节的重要手段,构成路网监控业务的主要系统有气象环境检测系统、车辆检测系统、SOS 紧急电话系统、道路指示器系统、可变情报系统以及远程控制系统等等,路网监控业务通过这些系统实现对车流的监控与监督。但目前我国路网监控业务在进行摄像机布置时,机械的将分布参数作为摄像头之间的标准距离,而对道路实际情况考虑不够,没有充分考虑公路线性、弯道以及公路所处地理位置的气象特殊性等,使高速公路上的摄像机布置存在一些弊端,无法全面客观的监控路面运输情况,使高速公路出现一些路段盲点。路网监控系统对路面发生的信息进行监控与记录,管理者通过对监控系统中图像信息进行分析,排查事故的主要原因,对监控信息分析过程也存在一定问题,通常对高速路网监控中信息分析采取直接分析的方式,完全按照图像中的结果进行分析,忽略了对道路气象、交通量、路产设备等的具体分析,导致信息中一些可变因素不容易被发现,不利于高速公路路网监控业务标准化发展。
二、多媒体融合技术在路网监控的应用
视频监控平台网关把基于IP点播方式的厅视频平台监控摄像头终端转换成基于SIP点播方式的服务系统,将厅视频监控终端加入到多媒体指挥调度平台的通讯网络中,并且使用负载均衡策略动态调度基于集群方式部署的厅视频平台流媒体转换系统,实现既便于管理又能够支撑高并发的视频监控点播需求。网关定期轮询厅视频平台监控摄像头的在线状态,将在线的摄像头注册到多媒体指挥调度平台中。厅视频平台流媒体转换系统负责从厅视频平台获取监控视频的实时视频流,并将视频流转换成多媒体会商客户端支持的格式和码流,发送给多媒体会商客户端。厅视频平台流媒体转换系统按照集群部署的方式设计,由厅视频平台网关通过负载均衡策略进行动态调度。在综合音视频调度会商系统技术方案中,通过视频会议系统对接网关,视频会议系统融合到整个综合音视频调度会商系统中,使得视频会议系统与多媒体会商客户端、IP电话调度系统实现了互通,并可以在视频会议系统中调取视频监控平台的监控视频。
三、多媒体融合技术在应急指挥的应用
综合音视频调度会商系统技术方案是基于SIP的多媒体通讯、视频监控与多媒体指挥调度的解决方案。系统部署于在辽宁省交通厅办公内网网络中,系统设计时充分考虑了与其他办公系统的集成,可方便与辽宁省交通厅应急指挥调度平台融合。支持多台服务器集群,均衡系y带宽的使用,降低服务器负载;支持多用户并发,实现运营级视频会议的应用;实现远程协同办公、多方视频会议等应用,方便用户部署和使用;除支持桌面终端和大型会场终端外,还支持VOIP和标准协议的硬件终端接入,可满足大型会场视频会议、日常即时通讯等多种形式会议与多媒体通讯需求。多媒体指挥调度平台采用分布式架构,以多媒体指挥调度系统为核心,通过分布式部署的其他核心功能服务扩展平台的服务能力,实现基于IP网络的音视频多媒体调度;并通过功能扩展网关,与已有系统并网和功能对接,从而实现多源异构系统的功能融合。融合通信协议交换核心组件是辽宁省交通厅多媒体指挥调度平台的核心,以先进、成熟的SIP(Session Initiation Protocol,会话初始协议)为基础,实现多媒体会商终端之间的多媒体会话管理、终端状态管理。中兴视频会议系统网关是多媒体指挥调度平台与厅中兴视频会议系统多媒体通讯的桥梁,一方面,中兴视频会议系统网关是中兴视频会议系统的客户端,可以参与中兴视频会议系统的视频会议,另一方面,中兴视频会议系统网关也是多媒体指挥调度平台的客户端,可以参与多媒体指挥调度平台的多媒体会议,网关中通过对这两种客户端的数据交换,从而实现多媒体指挥调度平台与中兴视频会议系统多媒体互通的功能。
四、结束语
文章通过对主流多媒体融合技术的分析,提出以SIP技术为核心的辽宁省交通厅综合音视频调度会商系统技术方案。该方案是基于SIP的多媒体通讯、视频监控与多媒体指挥调度的解决方案。系统部署部署于在辽宁省交通厅办公内网网络中,系统设计时充分考虑了与其他办公系统的集成,可方便与辽宁省交通厅应急指挥调度平台融合。支持多台服务器集群,均衡系统带宽的使用,降低服务器负载;支持多用户并发,实现运营级视频会议的应用;实现远程协同办公、多方视频会议等应用,方便用户部署和使用;除支持桌面终端和大型会场终端外,还支持VOIP和标准协议的硬件终端接入,可满足大型会场视频会议、日常即时通讯等多种形式会议与多媒体通讯需求。
参考文献:
本人作为项目组成员,全程参与项目设计和实现过程,承担系统的前期调研工作、VHF调度指挥的相关流程梳理,尤其是对水上安全执法流程方面进行重点调研,形成正式的工作流程,承担需求分析工作并参与后期系统测试与实施。目前,“海事VHF集中控制调度指挥系统”已完成测试并成功应用于重庆海事局的海事管理通信及搜救指挥通信。
关键词:VHF通信;集中控制;电子巡航;调度指挥
一、课题意义
随着内河航运建设步伐加快,长江黄金水道建设持续推进,长江干线的船舶交通流量也在不断增加,长江水上安全监管压力持续加大,对海事部门安全监管和应急处置能力提出了更高的要求。L江海事局将面临保障长江航运安全发展、保障干线水域交通安全通畅的新形势,同时也面临增强海事服务能力、海事监管能力、应急救助能力和通信保障能力的新要求。保障VHF通信网络的安全、可靠、稳定地运行,是提高长江海事系统水上安全监管和应急处置能力的需要。
因此,VHF调度系统升级优化的研究,有助于提高长江船岸通信网运行的可靠性,实现各调度台系统之间的相互备份,降低障碍历时,对于利用信息化网络化智能化的手段实现长江船岸通信网的集中控制和管理,从而增强海事服务能力、海事监管能力、应急救助能力和通信保障能力,都是非常必要的。
二、现状分析
目前的VHF通信系统大多是由一个远程控制中心和多个基站组成。远程中心主要是由中央控制机柜(CCU)和多个控制台组成,每个基站配备多个VHF收发信机。为了最大化VHF收发信机的收发能力,VHF收发信机通常被安装在高山或楼顶上。操作端通过微波链路[9]或专线与远程基站相连,可实现远程收发信机的控制,并且能够把收发信机接收到的信号传送回操作中心,使得操作端的人员可以通过收发信机与船舶上电台进行通信。
由于这样的VHF通信系统需要专线对模拟话音信号进行传输,其建设成本较高并且效率相对较低。另外线路不能传输数字信号、视频图像等信息,传输信息单一。更值得注意的一点,微波中继线路非常容易受到外部环境的干扰,其通信质量难以得到保证,也就极大限制了VHF通信系统的覆盖范围。此外,中央电子控制柜等设备采购成本较高,维修复杂,不利于维护。
三、 目标及研发内容
3.1 研发目标
通过对VHF调度系统的结构组成和工作原理进行研究,对VHF调度系统改造后实现以下目标:
(1)对调度台进行网络化设计,并采用IP方式实现调度台与PC主机的连接,实现调度台灵活配置(实现本地和远端多个调度台对VHF基站的控制)
(2)监控调度台和基站设备运行状况,通过远程配置、修改调度台及基站设备的参数。
(3)多个调度台之间的互为备份、连接和控制,实现点对多点的控制及互为备份。
(4) 对所有VHF基站的控制和有线转接。
3.2 研发内容
(1)干线VHF系统总体架构
系统将采用3级网络架构,把整个系统分为长江VHF通信总中心、长江VHF控制分中心、VHF远程操作终端、VHF基站,即在汉口设立长江VHF通信管理中心,在各二级通信管理局设立长江VHF控制分中心,在各通信处设立长江VHF安全通信终端,并在沿江设立VHF基站。
(2) 传输网络
① 各控制中心与下属VHF基站之间传输采用E1线路。
② 各控制分中心至长江VHF管理控制总中心之间采用IP传输线路。
③ 各控制分中心至下属远程操作终端之间使用IP传输线路。
以上传输网络的组成,依靠现有长江干线光纤传输和长江航运数据网实现。
(3) 对VHF收发信机的控制
通过在各VHF基站设置电台控制单元,实现对收发信机的操作和控制。目前VHF收发信机,通常都是操控型的,提供3类常用接口,即:
① 4线音频接口:600欧姆,4线平衡音频接口。
② 控制信令接口:提供PTT、静噪控制信令和一些开关量控制。
③ 数据接口:RS-232C接口,提供参数设置及状态监控功能,各厂家控制指令完全不同。
因此,通过基站电台控制单元将来自调度台的统一格式的指令转换成针对各不同厂家的电台专有控制指令,以此实现对各不同厂家产品的控制。
(4) 对VHF信道机MTR2000的控制
① MTR2000电台的背部面板WIRELINE接口提供4线音频接口,SYSTEM接口提供PTT静噪等控制接口,再根据MTR2000系统接口连接电台和电台控制单元,即可实现音频输入和输出,以及PTT静噪信令控制。
② MTR2000在前部面板提供RSS接口,通过RS-232C可连接PC串口,通过厂家提供的软件,可实现电台参数配置和状态监控。
③ 连接调度台:调度系统在基站配置电台控制器,提供4线音频接口和PTT信号输出,连接到MTR2000的系统接口的相关针脚,实现音频连接和PTT控制;
电台控制器提供RS-232接口[14],可连接MTR2000的RS-232接口,实现对MTR2000远程状态监控和参数配置。
(5) 软件系统
① 无线调度:通过无线调度座席终端,系统操作员可控制辖区任意无线基站的收发信机与船舶进行CH6频道和日常水上VHF通信,可对无线通话信道进行监听、选择性呼叫、广播呼叫等通话操作。
② 录音:通过系统扩展的数字录播设备,系统可自动记录和管理每一个无线通话信道的话音。可对存储的话音进行查询、备份、删除等管理操作。
③ 定时自动区播 :通过调度座席终端,系统操作员可自动定时或人工向其覆盖的航道水域播发气象、水位、险情等有关航行安全的话音信息。
④ 系统运行状态监测:通过管理维护终端,系统维护人员可对无线通信系统内所有收发信机、调度交换系统、传输链路的运行状态进行实时监控和管理。
四、系统基于软交换技术设计开发
目前用于国内的海事无线调度系统主要采用了基于时隙交换的数字交换技术,该技术属于上一代数字通信技术――电路交换。
VHF集中控制调度系统主要采用了基于IP网络包交换的软交换技术,该技术属于下一代通信技术――数据包交换。
采用电路交换模式的调度设备根据执行功能的不同,一般可分为以下4个功能平面:
(1)呼叫控制平面:由主CPU和呼叫处理软件组成,提供呼叫处理与控制功能。
(2)媒体(数字话音)交换平面:由64kbit/s的电路交换矩阵组成,提供媒体的承载连接功能。
(3)业务提供平面:业务提供嵌入到调度交换机的软件和硬件中,提供基本调度业务和补充调度业务。
(4)接入网关平面:由用户CPU和用户电路组成用户接入网关,可提供POTS、2B+D和V5等用户接口,用以接续用户终端设备;由中继CPU和中继电路组成中继网关,提供E1或30B+D等中继接口,用以接续外部网络;由信令CPU和信令电路组成的信令网关,为信令链路与信令网提供接续。主CPU与用户、中继、信令等从CPU之间的通信协议,采用由制造商自己制定的非开放的内部协议。
调度交换机的这4个功能平面,不仅在物理上合为一体,而且支持这4个功能平面的软、硬件互相牵制,不可分割。传统的调度交换机的业务提供在设计调度交换机方案时就定下来了。一旦产品定型,若想修改或增加某种业务,需要更改软件或软、硬件,提供新业务十分困难。
软交换技术建立在IP网络的基础上,⒖刂啤⒔换弧⒁滴窈徒尤胝4个功能平面完全地分离,并利用了众多且有开放接口的网络部件去构造这4个功能平面。因此,软交换系统是具有开放接口协议的网络部件的集合。这些网络部件可分布在IP网络中,利用标准接口协议互通互连,构成一个开放标准、分布式的体系结构。
软交换具有高效灵活、自由开放的特点,支持用户数量多、能提供强大的业务功能支撑。
软交换调度系统解决方案首先是调度系统的网络解决方案,不同于传统调度系统是着眼于节点的解决方案。
软交换调度系统解决方案还是一个软件解决方案。核心在于软交换机中的控制逻辑和网元之间的接口协议,传送层功能由相应的底层网络自行解决,不在软交换考虑的范围。
基于上述特点,VHF集中控制调度系统不仅容量大,而且布署相当灵活,运行稳定可靠。由于业务定制基于软件方案,所以对于修改调度系统的业务功能和流程也具有传统电路交换技术不可比拟的优势。
总结
本文对系统的需求、结构分析、方案设计、局部设计、实现及测试等方面进行了陈述。系统研发如期完成。
参考文献