無線多媒體生產(chǎn)作業(yè)調(diào)度應(yīng)用解決方案初探

史 暉

史 暉:91917部隊(duì) 102401 北京

高效的調(diào)度手段加強(qiáng)了作業(yè)的安全管理，便捷的遠(yuǎn)程支持彌補(bǔ)現(xiàn)場設(shè)備巡檢和維修人員的技能不足，調(diào)度通信和信息管理的融合，提高了現(xiàn)場設(shè)備維護(hù)和生產(chǎn)作業(yè)安全管理效能。無線多媒體生產(chǎn)作業(yè)調(diào)度管理，不僅應(yīng)用在鐵路、港口、航空、船運(yùn)等交通行業(yè)，而且還應(yīng)用于電力輸電網(wǎng)管理、軍隊(duì)調(diào)度指揮等領(lǐng)域。

隨著各行業(yè)生產(chǎn)作業(yè)信息化的普及和深化，生產(chǎn)作業(yè)調(diào)度通信的應(yīng)用也逐步成熟，目前模擬集群調(diào)度已過渡到數(shù)字集群調(diào)度，有線調(diào)度已變成有線加無線的固移融合調(diào)度，而基于語音的調(diào)度也發(fā)展成多媒體調(diào)度，因此無線多媒體生產(chǎn)作業(yè)調(diào)度正逐漸被大家認(rèn)可。

1 需求分析

在生產(chǎn)作業(yè)指揮調(diào)度和管理中，普遍存在著將指揮調(diào)度從辦公室桌面延伸至生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場，以及將信息化系統(tǒng)功能向生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場延伸的需求，需要對外勤人員實(shí)時(shí)調(diào)度和管理，概括起來主要包括以下方面。

1．調(diào)度員和現(xiàn)場作業(yè)人員以及現(xiàn)場作業(yè)人員之間，實(shí)現(xiàn)可視化對講、組呼、實(shí)時(shí)會商和實(shí)時(shí)調(diào)度。

2．現(xiàn)場作業(yè)人員將現(xiàn)場采集的圖像、數(shù)據(jù)資料等傳送回調(diào)度中心，并實(shí)時(shí)獲得調(diào)度中心遠(yuǎn)程作業(yè)指導(dǎo)。

3．現(xiàn)場作業(yè)人員根據(jù)工作需要，從作業(yè)相關(guān)的系統(tǒng)平臺獲取數(shù)據(jù)信息，以及根據(jù)現(xiàn)場作業(yè)情況更新系統(tǒng)平臺數(shù)據(jù)信息。

4．作業(yè)人員到達(dá)作業(yè)現(xiàn)場的簽到管理、巡檢路線管理，特殊行業(yè)的安全作業(yè)管理 (如鐵路上道作業(yè)的“天窗”作業(yè))等。

5．外勤作業(yè)人員和外勤工作的管理。

因此，需要提供的業(yè)務(wù)功能:在有線、無線融合條件下，語音、視頻、數(shù)據(jù)融合的多媒體調(diào)度通信系統(tǒng);與系統(tǒng)平臺應(yīng)用融合的移動作業(yè)管理信息化系統(tǒng);以無線終端GPS定位和系統(tǒng)平臺GIS展現(xiàn)為基礎(chǔ)的人員定位、作業(yè)路線、作業(yè)區(qū)域和作業(yè)規(guī)則管理系統(tǒng)。

2 解決方案

以佳訊飛鴻的MDS6800多媒體調(diào)度系統(tǒng)為例。該系統(tǒng)基于IMS業(yè)務(wù)架構(gòu)，可提供多媒體、多業(yè)務(wù)靈活組織和整合，可將生產(chǎn)過程中的圖、文、聲、像等資料協(xié)同共享，滿足高效的生產(chǎn)作業(yè)會商、調(diào)度、遠(yuǎn)程支援等需求。以MDS6800為基礎(chǔ)，整合信息化平臺應(yīng)用、無線多媒體終端應(yīng)用，融合寬帶無線多媒體通信方案、移動信息化技術(shù)方案、GPS定位與GIS應(yīng)用方案、移動環(huán)境下應(yīng)用安全和設(shè)備管理方案，從而提供符合生產(chǎn)作業(yè)調(diào)度應(yīng)用需求的調(diào)度、控制和信息一體化方案，如圖1所示。

圖1 基于MDS6800系統(tǒng)的無線多媒體生產(chǎn)作業(yè)調(diào)度應(yīng)用解決方案

基于MDS6800系統(tǒng)搭建無線寬帶專網(wǎng)，在專屬性、安全性和覆蓋方案的定制性等方面有明顯優(yōu)勢。目前，可用于作業(yè)現(xiàn)場無線寬帶專網(wǎng)覆蓋的方案主要有2大類:一類是以 WiFi為代表的2.4 GHz無線專網(wǎng)覆蓋方案;另一類是以WiMAX、MicWill、LTE為代表的第4代無線專網(wǎng)覆蓋方案，可滿足不同的網(wǎng)絡(luò)需求。

2.1 以WiFi為代表的2.4GHz無線專網(wǎng)覆蓋方案

根據(jù)現(xiàn)場部署環(huán)境和部署條件，可采用以下幾種覆蓋和組網(wǎng)方式。

1．AP(無線接入點(diǎn))采用2.4 GHz覆蓋，同時(shí)AP設(shè)備通過有線網(wǎng)絡(luò)接口與AC(無線接入控制器)建立傳輸通道，實(shí)現(xiàn)無線覆蓋和組網(wǎng)。

2．對于無法用有線網(wǎng)建立AP與AC通道的情況，可采用Mesh方式實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)和覆蓋。如AP采用2.4 GHz做現(xiàn)場覆蓋，用5.8 GHz做支持多跳的級聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，最終形成與AC之間的組網(wǎng)。

3．根據(jù)現(xiàn)場的情況，綜合采用上述2種方式形成混合組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)成本效益的最佳化。

2.2 以WiMAX、MicWill、LTE為代表的第4代無線專網(wǎng)覆蓋方案

基站覆蓋和組網(wǎng)模式與移動公網(wǎng)基站類似。此類方案的優(yōu)點(diǎn)是覆蓋距離較遠(yuǎn)，安全性、保密性好，安裝部署便捷，產(chǎn)業(yè)鏈成熟。缺點(diǎn)是帶寬有限，可為終端提供1M～10 Mb/s帶寬，建設(shè)成本較高。

除此之外，對于一些安全和通信網(wǎng)專屬性要求不高的情況，可利用電信運(yùn)營商的3G網(wǎng)絡(luò) (公網(wǎng)移動網(wǎng)絡(luò))來作為現(xiàn)場作業(yè)調(diào)度信息化系統(tǒng)的無線IP承載網(wǎng)，并通過運(yùn)營商提供的無線專網(wǎng)接入方案 (如中國電信的VPDN、聯(lián)通的APN等)與行業(yè)的有線IP承載網(wǎng)互通，同時(shí)結(jié)合業(yè)務(wù)對安全等級的要求，選擇VPN、CA認(rèn)證和應(yīng)用加密等手段保障網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的安全。

3 信息化系統(tǒng)

典型的無線多媒體生產(chǎn)調(diào)度信息化一體化框架如圖2所示。在該框架中無線多媒體終端功能的實(shí)現(xiàn)，具有無線移動應(yīng)用特性的位置和GIS、移動應(yīng)用安全和終端維護(hù)管理等模塊實(shí)現(xiàn)，及其在技術(shù)架構(gòu)上的整合是技術(shù)的關(guān)鍵。

這一框架將基于IMS的多媒體調(diào)度、定位與GIS、作業(yè)信息化、管理和維護(hù)等應(yīng)用有機(jī)地整合，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)視音頻流、非實(shí)時(shí)的圖像、數(shù)據(jù)等信息的融合，最終實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)作業(yè)調(diào)度管理的通信和信息化的業(yè)務(wù)融合。

圖2 整合多媒體調(diào)度和生產(chǎn)信息化的無線多媒體生產(chǎn)調(diào)度信息化整體框架

綜上所述，無線多媒體生產(chǎn)作業(yè)調(diào)度系統(tǒng)將多媒體調(diào)度、信息、安全管理向現(xiàn)場作業(yè)人員延伸，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)作業(yè)調(diào)度指揮信息化整合，滿足現(xiàn)場作業(yè)調(diào)度和信息化業(yè)務(wù)的需求，其應(yīng)用前景十分廣闊。

［1］ 方旭明．下一代無線因特網(wǎng)技術(shù):無線 Mesh網(wǎng)絡(luò)［M］．北京:人民郵電出版社，2006．

［2］ 楊增華，楊震．MESH控制網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］．石油化工自動化，2011(2)．