長沙市公安警用數(shù)字集群系統(tǒng)建設(shè)及實戰(zhàn)應用

陳新宇

【摘 要】警用數(shù)字集群是公安機關(guān)日常勤務、應急處突、重要警保等工作的重要通信保障手段，為了使警用數(shù)字集群更加貼近實戰(zhàn)應用，通過將警用數(shù)字集群語音和數(shù)據(jù)業(yè)務與公安現(xiàn)有的指揮調(diào)度系統(tǒng)、警用地理信息系統(tǒng)、警務綜合系統(tǒng)對接，實現(xiàn)了對接后豐富的融合通信應用，融合通信除了能滿足無線語音通信需求外，還提供了衛(wèi)星定位、短數(shù)據(jù)、狀態(tài)信息、查人查車等數(shù)據(jù)業(yè)務，詳細分析和介紹應用成果，構(gòu)建扁平化指揮調(diào)度體系，以進一步提升實戰(zhàn)指揮調(diào)度能力。

【關(guān)鍵詞】PDT 共網(wǎng)建設(shè) 警務融合 扁平化指揮 可視化調(diào)度 鑒權(quán) 加密

Changsha Public Security Police Digital Trunking System Construction and Practical Applications

[Abstract]Police digital trunking （PDT） is an important way to guarantee communication of the daily service， emergency management and important security for the public security organ. In order to make PDT more close to the practical combat， docking PDT voice and data services with the existing command and dispatching system， police geographic information system and police integrated system， abundant and integrated communication applications were realized. In addition to satisfying wireless voice communications， the integrated communication provides the satellite positioning， short data， status information， checking people and cars. Application results were analyzed and investigated and the flat scheduling command system was built to further enhance the ability of the combat command and dispatch.

[Key words]PDT joint network construction police affair integration flat command visual scheduling authentication

encryption

1 引言

近年來，公安機關(guān)緊緊圍繞“提高人民群眾安全感”這一基本要求在積極推動社會治安防控體系的建設(shè)。為了提升社會治安防控體系的應急指揮水平，必須要健全完善警務實戰(zhàn)指揮體系，最大限度實現(xiàn)情報引領(lǐng)下的精準研判、精確指揮，同時建立扁平化的勤務指揮模式，注重應急預案的完善。PDT（Police Digital Trunking，數(shù)字集群）系統(tǒng)是建設(shè)扁平化指揮調(diào)度模式的基礎(chǔ)。

上世紀80年代，無線對講系統(tǒng)進入公安部門，警務通信慢慢由最初的常規(guī)通信逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槟M集群通信。公安部在1998年頒布了《GA176-1998 公安移動通信網(wǎng)警用自動級規(guī)范》，模擬集群系統(tǒng)成為公安機關(guān)無線通信的主要手段。隨著數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展，PDT系統(tǒng)快速成熟，PDT系統(tǒng)高效的頻譜利用技術(shù)、清晰的話音通信技術(shù)、豐富的短數(shù)據(jù)業(yè)務、安全可靠的加密技術(shù)以及低成本的大區(qū)制建網(wǎng)等優(yōu)勢非常符合公安指揮調(diào)度的實戰(zhàn)需求，近年來在很多地方得到了規(guī)?；瘧?。

長沙市作為公安部確定的全國公安PDT系統(tǒng)建設(shè)示范城市，其在PDT方面的建設(shè)成果得到了公安部、湖南省公安廳的推廣，本文結(jié)合實際情況就PDT系統(tǒng)的建設(shè)談些經(jīng)驗。

2 系統(tǒng)建設(shè)

2.1 無線信號的通信覆蓋

PDT系統(tǒng)是公安機關(guān)日常勤務、應急處突、重要警保等工作的重要通信保障手段，對及時性、互通性有極高的要求。但是近年來基層干警的模擬集群系統(tǒng)使用體驗并不好，究其原因，很重要一點就是無線信號覆蓋未做好。在經(jīng)濟不斷發(fā)展的今天，城市規(guī)模不斷擴張、高樓大廈相繼林立、橋梁隧道地鐵等建設(shè)陸續(xù)展開，傳統(tǒng)的無線覆蓋需求已經(jīng)逐漸向立體化格局轉(zhuǎn)變，而受到投資規(guī)模、頻率資源等限制，警用集群的基站數(shù)量并沒有增加，以至于警員在需要進行呼叫時由于無線信號覆蓋不良導致了呼不通、聽不清情況的發(fā)生，輕則會影響日常勤務使用，重則在處置突發(fā)事件和重大警保工作時嚴重影響指揮調(diào)度指令的上傳下達。

因此，在進行PDT系統(tǒng)建設(shè)的過程中，首先要重視的就是無線信號覆蓋建設(shè)，要充分做好頻率的復用利用，基站的信號要覆蓋到包括但不限于以下警務活動的區(qū)域：城區(qū)、街道，黨政軍駐地室內(nèi)，火車站、汽車站，熱點場館、熱點地區(qū)室內(nèi)，高速公路及出入口，情況復雜地段（隧道、高架橋下等）。其次，穩(wěn)定可靠的系統(tǒng)離不開完善的基礎(chǔ)設(shè)施，在供電、防雷、防塵、接地等基礎(chǔ)建設(shè)工作中，鏈路要盡可能地選擇穩(wěn)定可靠的光纖鏈路，系統(tǒng)控制中心和基站要著力保證機房良好的溫濕度。

（1）無線信號的覆蓋建設(shè)

根據(jù)長沙市PDT系統(tǒng)的建設(shè)目標，結(jié)合長沙市城區(qū)的地形地貌特點，利用仿真軟件，先對長沙市PDT系統(tǒng)網(wǎng)絡進行計算機仿真作業(yè)，制作仿真覆蓋效果，確定長沙市基站數(shù)量以及基站位置，然后選擇典型基站進行實地現(xiàn)場測試，驗證仿真效果與實地測試的差異，繼而調(diào)整基站數(shù)量及基站位置。根據(jù)模擬集群系統(tǒng)覆蓋效果分析和初步選定的數(shù)字基站位置，制作出所有數(shù)字基站覆蓋仿真圖。

（2）建設(shè)完善的基礎(chǔ)設(shè)施（包括機房的基礎(chǔ)建設(shè)和鏈路的選擇）

在機房的基礎(chǔ)建設(shè)中，要在供電、防雷、防塵等環(huán)節(jié)上加大建設(shè)的力度。每個數(shù)字基站需配備UPS電源，以確?；镜墓╇姺€(wěn)定，UPS備份電源可支持基站繼續(xù)工作數(shù)小時。另外，UPS、機房空調(diào)等設(shè)備運行狀況通過基站的監(jiān)控設(shè)備實時監(jiān)控，一旦出現(xiàn)故障，網(wǎng)管中心立刻告警，并將告警信息通過手機短信發(fā)送到管理人員手機上。

除此之外還有鏈路的選擇問題?；镜浇粨Q中心的鏈路是有線鏈路，采用的是穩(wěn)定可靠的光纖鏈路，并且是雙鏈路進行備份。

2.2 多警種共網(wǎng)建設(shè)

要推動社會治安防控體系建設(shè)，在應急指揮調(diào)度方面就是要做到各警種（交、巡、治安、消防等）通信手段的統(tǒng)一和互聯(lián)互通，多警種共建無線通信網(wǎng)要符合統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調(diào)度的頂層設(shè)計要求。充分利用PDT系統(tǒng)的分組技術(shù)和VPN專網(wǎng)的劃分技術(shù)，做到在進行日常勤務工作時，各警種能相對獨立使用網(wǎng)絡，戰(zhàn)時多警種互聯(lián)互通、協(xié)同作戰(zhàn)。

多警種共建PDT系統(tǒng)，除了能滿足協(xié)同作戰(zhàn)、統(tǒng)一指揮的戰(zhàn)時要求外，還有利于頻率資源的整合和高效利用，有利于減少政府重復投資，有利于減少小警種建網(wǎng)的日常維護工作量。

長沙市采取全市統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè)公安PDT系統(tǒng)的方式，交警、巡警、治安、消防等多警種均能入網(wǎng)使用。這種建設(shè)模式的關(guān)鍵點有兩個，一是行政上的統(tǒng)一調(diào)度，二是在建設(shè)規(guī)劃中能充分考慮不同警種的使用模式和需求。

2.3 系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備熱備

PDT系統(tǒng)擔負處置重大突發(fā)事件或重大警保工作無線通信指揮調(diào)度的通信職能，系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性至關(guān)重要。因此在網(wǎng)絡規(guī)劃和設(shè)計中，要充分考慮關(guān)鍵設(shè)備的熱備份問題，保證在各種突發(fā)情況下指揮調(diào)度的暢通。熱備主要涉及兩個方面：

（1）系統(tǒng)重要節(jié)點、設(shè)備熱備

PDT系統(tǒng)基本是基于集中控制方式進行建設(shè)，因此存在交換中心、基站等重要節(jié)點。隨著城市輕軌、地鐵的建設(shè)，警用數(shù)字通信網(wǎng)的規(guī)模越來越大，中心交換承載的壓力也隨之增加，為了防止中心交換的故障影響全網(wǎng)通信，在異地建設(shè)第二套中心交換設(shè)備進行熱備，可大大降低全網(wǎng)癱瘓的風險?；臼切盘柛采w的重要節(jié)點，基站故障會直接影響半徑6～7 km覆蓋區(qū)域內(nèi)通信對講機的使用，因此，在基站端也需要通過基站控制器熱備、基站電源熱備，甚至基站覆蓋熱備等方式加強抗故障風險能力。

主要的方案包括對交換控制中心關(guān)鍵設(shè)備進行雙重備份，核心路由器、中心控制器、交換機以及中心數(shù)據(jù)庫等均可以采用雙重熱備，主備切換無間隙，可確保系統(tǒng)運行的可靠性。當系統(tǒng)設(shè)備發(fā)生故障時，可自動/手動實現(xiàn)熱備切換，保證了系統(tǒng)的不間斷工作。

除了以上服務器、控制器的備份外，交換控制中心還支持鏈路備份和UPS電源備份，實現(xiàn)在鏈路出現(xiàn)故障或無市電供給時，另外的鏈路還能很好地支撐起系統(tǒng)信號傳輸任務，備份電源可支持交換中心繼續(xù)工作數(shù)小時。交換中心以及鏈路的熱備邏輯。

（2）通信系統(tǒng)整體備份

隨著警用數(shù)字通信網(wǎng)的建設(shè)和完善，原有的模擬集群系統(tǒng)除給單獨區(qū)縣、警種使用外，還可作為單獨的備份網(wǎng)來使用。除此之外，參照國內(nèi)部分省市的調(diào)度指揮案例，數(shù)字同播網(wǎng)絡因為廣覆蓋、應用便捷、一呼百應等優(yōu)點也是備份網(wǎng)很好的選擇。

圖2是結(jié)合長沙實際情況，主交換中心和備份交換中心分別和原模擬集群系統(tǒng)MPT網(wǎng)絡的連接示意圖，數(shù)字同播網(wǎng)也是采用類似設(shè)計。

3 實戰(zhàn)應用

3.1 警務融合

在使用模擬通信手段時，受技術(shù)體制限制，模擬系統(tǒng)只能提供基本的語音業(yè)務，缺乏數(shù)據(jù)業(yè)務。PDT系統(tǒng)在短數(shù)據(jù)業(yè)務上有了突破性的擴展，系統(tǒng)提供的短數(shù)據(jù)業(yè)務和衛(wèi)星定位業(yè)務是提升對路面警員工作狀態(tài)管理的有效手段，可以為現(xiàn)代化警務機制的改革和警力資源的高效管理提供技術(shù)手段。通過將PDT系統(tǒng)和公安綜合指揮平臺融合，可實現(xiàn)現(xiàn)代警務機制改革和警力資源的高效管理。

長沙市公安PDT系統(tǒng)與警務系統(tǒng)的對接融合應用主要包括以下幾個方面：

（1）勤務考勤機制建立

通過建立實名制信息管理體系，將對講機與警員實名信息（姓名、警號、單位與聯(lián)系方式）進行綁定，同時將相關(guān)信息（工作狀態(tài)信息和北斗衛(wèi)星定位信息）與勤務管理平臺對接，這樣就可以通過對講機快捷鍵的操作實現(xiàn)警務工作狀態(tài)的報備及考勤。

PDT的終端北斗（GPS）信息會定時上傳及存儲于定位服務器，警用地理信息系統(tǒng)（PGIS）使用接口協(xié)議與定位服務器交互，接收送出的北斗（GPS）數(shù)據(jù)。PDT數(shù)字集群系統(tǒng)提供基于TCP/IP傳輸?shù)谋倍罚℅PS）定位數(shù)據(jù)接口，PGIS和應急聯(lián)動指揮系統(tǒng)基于此做二次開發(fā)，完成北斗（GPS）相關(guān)功能。

其他數(shù)據(jù)，如短信息、狀態(tài)消息等數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑韴D如圖5所示。例如：當天的處警警員上崗時，在第一時間打開對講機注冊登記后，長按數(shù)字鍵“1”發(fā)送上崗狀態(tài)信息，系統(tǒng)接收后馬上返回信息“指揮中心：您已上崗，工作順利！”，表明該警員已處于報備工作狀態(tài)；當警員接到任務出警到達現(xiàn)場后，長按數(shù)字鍵“9”發(fā)送到場狀態(tài)信息，表明處警人員已到場；當處警人員處理案件完畢后，長按數(shù)字鍵“0”發(fā)送處理完成狀態(tài)信息，系統(tǒng)接收后則該警員狀態(tài)從處警狀態(tài)回到報備狀態(tài)；交班時按數(shù)字鍵“3”發(fā)送離崗狀態(tài)信息，表明該警員已離崗，恢復日常工作狀態(tài)。對應警員的不同狀態(tài)，指揮中心的PGIS地圖上以不同顏色進行區(qū)分，可以做到實時直觀掌握。

在此基礎(chǔ)上，指揮中心、督察等部門還可以通過PDT系統(tǒng)的定位、軌跡回放、勤務報備等功能對民警、巡邏車的工作狀態(tài)進行監(jiān)管，這樣既能合理調(diào)配在崗、備勤的警力資源，還能實現(xiàn)對各單位警力的統(tǒng)一勤務管理。

（2）扁平化指揮調(diào)度模式的建立

PDT系統(tǒng)與指揮調(diào)度系統(tǒng)對接，則路面巡邏警員攜帶的對講機或者巡邏車配置的車載臺的北斗衛(wèi)星定位信息可實時傳輸?shù)絇GIS中，此時警員和車輛的位置信息均可在指揮中心調(diào)度臺的PGIS地圖上展現(xiàn)出來。指揮中心民警既可以通過PGIS地圖點擊路面民警、巡車的圖標實現(xiàn)語音呼叫，還可以直接通過坐席對警員發(fā)送短信、派發(fā)中文派警單等，真正實現(xiàn)扁平化、可視化指揮調(diào)度。例如：接處警流程主要分為報警、接警、定位、派警、上報、處置、反饋等幾個階段。接警員在接到報警后，系統(tǒng)會自動在地圖上確認警情位置，并搜索案發(fā)地周邊一定范圍內(nèi)的數(shù)字對講機，接警員可通過有線電話直接呼叫現(xiàn)場周邊民警的數(shù)字對講機，并將警情要素信息以短信的方式下發(fā)到處警民警的對講機上，有效縮短了信息傳遞時間，提高了準確性。當發(fā)生較大警情時，還可以在PGIS地圖行進行圈選，將案發(fā)地周邊屬于不同組的警員進行臨時編組，調(diào)動多名警力來處置警情。接處警流程。

（3）快速查詢機制建立

PDT系統(tǒng)與省市人口、車輛管理系統(tǒng)對接后，可以在對講機或車載臺上通過短信息方式實時對人口信息、車輛信息進行查詢，簡單快捷。

在處警過程中如果遇到需要查詢?nèi)丝?、車輛、警員信息的情況，警員可通過編輯對講機中的預設(shè)短信進行查詢，查詢準確、迅速，即刻能收到相關(guān)查詢結(jié)果，一線警員處警效率得到提高。

對比現(xiàn)在以使用公網(wǎng)為主的警務通系統(tǒng)，PDT對講機的數(shù)據(jù)查詢功能受到本身數(shù)據(jù)通信帶寬及基站覆蓋限制，雖有一定局限性，但同時也有自身的一些優(yōu)勢：一是安全，數(shù)據(jù)在專網(wǎng)上傳輸，適用于對一些敏感信息的查詢；二是簡單快捷，方便警員操作；三是可靠，在人員密集場所等特定場合，公網(wǎng)通信可能出現(xiàn)堵塞，PDT可作為警務通移動查詢的補充手段。

（4）可視化巡防機制建立

巡防對于預防、制止違法犯罪行為的發(fā)生具有重大意義。區(qū)別于以往的巡防機制，通過PDT系統(tǒng)與PGIS、城市道路監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)合，可以做到可視的巡防。

一方面可以根據(jù)接報案件的經(jīng)緯度，按照不同的密集程度劃定區(qū)域，科學規(guī)劃巡防區(qū)、巡防線路，合理布警；同時通過發(fā)案率的上升/下降評估實際巡防效果，以便實時調(diào)整。另一方面還可以通過地圖的位置顯示和道路監(jiān)控實時掌握巡防位置及巡防進度，為指揮中心的調(diào)度決策、后續(xù)案件高發(fā)區(qū)識別提供最前沿、最直觀的信息資料。

3.2 應急馳援

應急馳援，主要運用于發(fā)生冰凍、地震、泥石流等重大自然災害和重大突發(fā)事件的地區(qū)，滿足特/巡警等支援警力遠離本部馳援時的無線通信需求。這需要第一時間在事件現(xiàn)場搭建應急通信網(wǎng)以進行現(xiàn)場指揮調(diào)度，并滿足與公安部、省公安廳以及市公安局的通信系統(tǒng)的互聯(lián)互通。

在馳援的情況下，配備便攜式無線數(shù)字通信設(shè)備，組建現(xiàn)場無線通信網(wǎng)，利用現(xiàn)場應急通信指揮平臺，可以選擇衛(wèi)星、光纖、4G等鏈路設(shè)備將現(xiàn)場語音和圖像信息傳回，并和指揮中心互聯(lián)互通。

3.3 信息安全

警務工作中的很多通信信息有著嚴格的保密要求，例如警衛(wèi)任務中的通話信息以及一些案件類、隱私類的數(shù)據(jù)信息。為確保警務工作信息在無線通信網(wǎng)中不外泄，有必要根據(jù)實際情況建立一套安全的鑒權(quán)和加密系統(tǒng)，通過鑒權(quán)與加密措施確保通信信息的安全性與保密性。

從實用性和可靠性上考慮，采用以硬加密為主的模式，在系統(tǒng)端配置秘鑰管理系統(tǒng)和鑒權(quán)系統(tǒng)，在數(shù)字對講機上加裝鑒權(quán)加密卡，可以實現(xiàn)警用數(shù)字集群通信系統(tǒng)安全技術(shù)規(guī)范所規(guī)定的鑒權(quán)、遙暈/遙斃/復活及端到端語音加密/解密等全部功能，確保沒有漏洞。同時針對一些特定使用場景，還可以設(shè)定特定的加密通信組。在大型警保衛(wèi)、圍捕過程中，可啟用加密組通話，實現(xiàn)端到端的語音加密。

PDT信息安全系統(tǒng)目前包括兩部分：1）鑒權(quán)單元：實現(xiàn)用戶和系統(tǒng)間的雙向身份認證；2）端到端加密單元：為語音和用戶數(shù)據(jù)提供端到端的機密性保護。

4 結(jié)束語

PDT系統(tǒng)是由國家公安部主導并制定相關(guān)標準后發(fā)展成形的警用科技產(chǎn)物，是國家公共安全部門主要的無線通信工具。近年來，全國各省公安緊隨科技信息化建設(shè)步伐，積極投入到PDT系統(tǒng)建設(shè)中，帶動了PDT系統(tǒng)在國內(nèi)的廣泛應用與發(fā)展。公安以融合通信為主要發(fā)展方向，借助PDT系統(tǒng)將多方技術(shù)整合后實現(xiàn)了單平臺內(nèi)所有接處警的調(diào)度操作。PDT系統(tǒng)與警務工作的深入鍥合，將會助力現(xiàn)階段公安部門的日常警務處置、大型保障、應急處突以及打防管控等警務工作，同時為精準研判、精確指揮、建立扁平化的勤務指揮模式提供幫助。

參考文獻：

[1] 中華人民共和國公安部科技信息化局. GA/T1056-2013 警用數(shù)字集群（PDT）通信系統(tǒng)總體技術(shù)規(guī)范[S]. 2013.

[2] 中華人民共和國公安部科技信息化局. GA/T1059-2013 警用數(shù)字集群（PDT）通信系統(tǒng) 安全技術(shù)規(guī)范[S]. 2013.

[3] 中華人民共和國公安部科技信息化局. GA/T1057-2013 警用數(shù)字集群（PDT）通信系統(tǒng)空中接口物理層及數(shù)據(jù)鏈路層技術(shù)規(guī)范[S]. 2013.

[4] 中華人民共和國公安部科技信息化局. GA/T1058-2013 警用數(shù)字集群（PDT）通信系統(tǒng)空中接口呼叫控制層技術(shù)規(guī)范[S]. 2013.

[5] 中華人民共和國公安部辦公廳通信中心. GA176-1998 公安移動通信網(wǎng)警用自動級規(guī)范[S]. 1998.

[6] 中華人民共和國公安部辦公廳通信中心. GA163-1997 計算機信息系統(tǒng)安全專用分類原則[S]. 1997.

[7] 中華人民共和國公安部信息通信局無線電管理處. GA/T331-2001 公安移動通信網(wǎng)警用自動級通信系統(tǒng)工程設(shè)計技術(shù)規(guī)范[S]. 2001.

[8] 鄭祖輝，陸錦華，丁銳，等. 數(shù)字集群移動通信系統(tǒng)[M]. 3版. 北京： 電子工業(yè)出版社， 2008.

[9] 顏靖華，鄭濤，尹軍祖. 兩種數(shù)字集群通信體制PDT與TETRA對比研究[J]. 中國人民公安大學學報： 自然科學版， 2014（1）： 87-89.

[10] 周運偉. 警用PDT標準的技術(shù)發(fā)展策略研究[J]. 中國人民公安大學學報： 自然科學版， 2011（1）： 35-39.