城市人防指揮信息系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

城市人防指揮信息系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

胡文麒 江西省新余市人民防空辦公室

信息能力是指揮信息系統(tǒng)所具有的信息獲取、傳輸、處理和利用的能力。運用信息能力的內(nèi)涵和指揮控制過程中信息的流向結(jié)合先進(jìn)的集成數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)，把城市人防指揮信息系統(tǒng)打造成信息化、自動化、智能化的系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，整合城市現(xiàn)有的110、119、120等應(yīng)急、救助、社會公共服務(wù)各類資源配置，以專業(yè)應(yīng)急通信為主導(dǎo)、利用公共通信網(wǎng)絡(luò)，建設(shè)城市人防指揮信息系統(tǒng)，并實現(xiàn)與市應(yīng)急指揮中心的連接，搭建城市應(yīng)急指揮平臺。

人防；指揮信息；系統(tǒng)建設(shè)

1.核心系統(tǒng)組成

（1）集中控制系統(tǒng)。系統(tǒng)中的中控主機含有8路紅外線端口和8個COM接口，可對具有紅外控制功能的設(shè)備和提供232和485協(xié)議的設(shè)備進(jìn)行控制。RGB和AV矩陣主要實現(xiàn)信號的現(xiàn)實切換，可將一路或者多路信號切換到一臺或者多臺顯示設(shè)備上。外圍電腦可通過網(wǎng)絡(luò)控制卡登錄遠(yuǎn)程系統(tǒng)可對控制系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。分配器可將一路信號復(fù)制或多路輸出。

集中控制系統(tǒng)是人防指揮信息系統(tǒng)的控制中樞，采用以計算機自動控制和無線觸摸屏操作界面為一體的控制和切換方式，將指揮通信控制中心的計算機網(wǎng)絡(luò)信息、視頻（圖像）信息、音頻（語音）信息、電視電話會議、圖板燈光控制處理、內(nèi)部安全監(jiān)視控制和系統(tǒng)電源供電等分系統(tǒng)的有機結(jié)合起來，各系統(tǒng)之間可相互通信控制、數(shù)據(jù)共享、構(gòu)成高度智能化、自動化的集中控制系統(tǒng)。

（2）會議擴聲系統(tǒng)。為指揮會議室提供會議電話和高質(zhì)量音響、服務(wù)。平時音響系統(tǒng)可收聽和顯示廣播電臺、電視臺、會議室內(nèi)部播音、計算機、錄像機、錄音機、VCD、DVD等各音頻信息。同時，可以通過AV音頻矩陣與各系統(tǒng)聲音接入，將聲音信號傳輸?shù)綌?shù)字媒體矩陣上，再通過本地擴音系統(tǒng)與遠(yuǎn)端單位進(jìn)行通話，及時溝通實現(xiàn)應(yīng)急調(diào)度及指揮功能。

（3）程控交換系統(tǒng)。此系統(tǒng)可滿足本地語音交換、可與上級人防部門實現(xiàn)語音交換，也可與電信部門外線交換功能，并在以后可擴展為有無線通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)可完成與市委市政府、人防系統(tǒng)、人防應(yīng)急移動通信平臺、以及下屬各縣（區(qū)）人防部門、重點目標(biāo)單位和各專業(yè)救援分隊等單位的話音視頻／數(shù)據(jù)通信。同時，該系統(tǒng)可實現(xiàn)與短波單邊帶通信網(wǎng)、超短波通信網(wǎng)、微波通信系統(tǒng)、應(yīng)急機動通信、衛(wèi)星通信和無線集群通信系統(tǒng)的有無線綜合集成。

（4）輔助配套系統(tǒng)。包括顯示系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、UPS系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、有限電視系統(tǒng)、綜合布線系統(tǒng)、接地防雷系統(tǒng)等。主要用來為指揮控制中心提供數(shù)據(jù)存儲、音響影像、語音廣播、不間斷供電、設(shè)備防護(hù)、電視安全監(jiān)測、設(shè)備接地、配線等輔助功能。

2.系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架

（1）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括核心路由器（中興ZXR10 ZSR3844）,通過1M專線鏈路與省人防部門對接，在核心路由上做各條通往縣（區(qū)）人防路由并做配置相應(yīng)QOS策略。對下接入防火墻，在防火墻上配置安全策略，通過防火墻的電口與核心交換（中興ZXR10 5928）千兆電口相連，實現(xiàn)千兆連接，最后與接入層交換機（中興ZXR10 3252A）SFP千兆光口相連實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的交換。

（2）政務(wù)網(wǎng)與政務(wù)網(wǎng)絡(luò)互連，用于與其它友鄰單位信息互通的專用網(wǎng)絡(luò)。政務(wù)網(wǎng)通過防火墻做線路接入，再將應(yīng)用層交換機通過1000M光口接入防火墻，實現(xiàn)了與政府政務(wù)網(wǎng)絡(luò)互連，將其他四臺交換機通過光纖模塊級聯(lián)，供本地用戶使用。

（3）Internet外網(wǎng)。向通信部門租用一條外網(wǎng)線路接入，在指揮中心、值班室等房間單獨預(yù)留了外接Internet的信息接口。

上述各網(wǎng)絡(luò)之間實行物理隔離，即所有網(wǎng)絡(luò)均有獨立的接入設(shè)備，各網(wǎng)絡(luò)線纜之間也采取隔離措施，實現(xiàn)了各網(wǎng)獨立。

3.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)由四個層次組成：業(yè)務(wù)層、網(wǎng)絡(luò)層、接入層、終端層。

（1）業(yè)務(wù)層：業(yè)務(wù)層主要以UCP服務(wù)器為核心，提供各種業(yè)務(wù)：包括集群調(diào)度業(yè)務(wù)、視頻會議業(yè)務(wù)、視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)、GPS定位業(yè)務(wù)和呼叫中心業(yè)務(wù)，并且提供開放接口，可供第三方業(yè)務(wù)平臺接入。

（2）網(wǎng)絡(luò)層：網(wǎng)絡(luò)層以IP網(wǎng)絡(luò)為核心，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。通過SIP/RTP或者No.7、PRI、FXO等方式，連接語音域，并通過防火墻，連接數(shù)據(jù)域。

（3）接入層：通過3G、WiFi、WiMAX、衛(wèi)星、微波等多種制式的無線接入網(wǎng)絡(luò)，連接終端設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備。

（4）終端層：包括各種無線、有線設(shè)備和調(diào)度臺系統(tǒng)。終端設(shè)備可分為專用設(shè)備和通用設(shè)備。專用設(shè)備有車載及單兵手持終端。通用設(shè)備有普通固定電話、3G手機及有線IP電話等。專用、通用、無線、有線設(shè)備的混合支撐能力，使用得系統(tǒng)具有極強的部署和使用彈性及適應(yīng)性。

4.系統(tǒng)實現(xiàn)原理

系統(tǒng)的核心平臺（UCP），負(fù)責(zé)以全數(shù)字化方式綜合管理和調(diào)度處理各分系統(tǒng)、各設(shè)備的語音、視頻、文本、定位等多媒體數(shù)據(jù)，以及各種控制及應(yīng)答指令。

UCP分為兩個部分，UCP調(diào)度服務(wù)器和UCP調(diào)度臺。UCP調(diào)度服務(wù)器用以實現(xiàn)各分系統(tǒng)和設(shè)備的數(shù)據(jù)處理及通信控制，UCP調(diào)度臺用以提供系統(tǒng)、設(shè)備與使用人員間的人機交互接口。

UCP整體架構(gòu)及使用的協(xié)議均與國際、國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)兼容，可良好互通，便于建設(shè)使用。對于多媒體調(diào)度業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)相互分離，控制系統(tǒng)與承載架構(gòu)也相互分離，使得整個系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)特征在設(shè)計及部署時即可快速定義。

整套系統(tǒng)可部署多個交換節(jié)點，使得系統(tǒng)規(guī)?？筛鶕?jù)需要彈性平滑擴容。UCP也可支持多節(jié)點、多層級調(diào)度功能，便于組建大型的調(diào)度型網(wǎng)絡(luò)。UCP還可采用雙機備份的方式實現(xiàn)高可靠性。

5.系統(tǒng)功能

系統(tǒng)軟件可實現(xiàn)對語音、視頻、文本、定位信息等各種多媒體業(yè)務(wù)的混合調(diào)度功能，同時可對各種終端上的多媒體調(diào)度業(yè)務(wù)，進(jìn)行分組管理、優(yōu)先級設(shè)置及資源搶占管理。系統(tǒng)支持的基本調(diào)度功能如下：

調(diào)度臺對終端的調(diào)度功能：分組呼叫、廣播呼叫、優(yōu)先呼叫、強插通信、通話強拆、動態(tài)重組、動態(tài)重呼、通信限時、動態(tài)授權(quán)；

調(diào)度臺管理功能：夜服設(shè)置、聯(lián)動話機設(shè)置、通話錄音、通話保密監(jiān)聽、環(huán)境監(jiān)聽、文本廣播、視頻調(diào)度。

6.總結(jié)

本文對照城市人防指揮信息系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)，敘述了核心系統(tǒng)的組成，歸納設(shè)計了核心網(wǎng)絡(luò)。對系統(tǒng)建設(shè)所涉及的實現(xiàn)原理、系統(tǒng)構(gòu)造、系統(tǒng)調(diào)度功能等方面進(jìn)行了闡述。在設(shè)備選型方面，選擇了成熟穩(wěn)定、功能完善的各類產(chǎn)品，為日后進(jìn)行二次開發(fā)和設(shè)備升級提供了便利，能滿足未來一段時期的發(fā)展需要。

[1]W.Richard Stevens著,范建華等譯.TCP/ IP詳解·卷I :協(xié)議[M].北京:機械工業(yè)出版社,2005.社,2001.4:727-734/

[2]宋俊德,段云峰.計算機電話集成技術(shù)[M].北京:人民郵電出版社,2000.