一體化應(yīng)急管理融合通信指揮調(diào)度平臺設(shè)計

■ 安徽省消防救援總隊 錢峻

編者按：本文通過筆者在充分調(diào)研綜合指揮調(diào)度需求的基礎(chǔ)上，基于多媒體軟交換技術(shù)、采用微服務(wù)架構(gòu)，設(shè)計了一體化應(yīng)急管理融合通信指揮調(diào)度平臺，以更高集成度、更好兼容性、更加簡便操作為目標(biāo)，為政府相關(guān)應(yīng)急部門科學(xué)決策、高效有序的綜合應(yīng)急指揮，提供一套示范性解決方案。

綜合指揮調(diào)度需要支持各類平臺設(shè)備，實現(xiàn)對多方不同類型終端設(shè)備的融合調(diào)度；系統(tǒng)融合顯、控、調(diào)三方平臺，實現(xiàn)指揮大廳內(nèi)音視頻信號操作的集成化、控制預(yù)案化；通過對接地圖平臺，實現(xiàn)各類應(yīng)急資源的一張圖展示、一鍵式調(diào)度。從平臺設(shè)計理念上，主要滿足以下三點需求：

第一，防控能力“立體化”。建立四網(wǎng)融合的防控體系，即動態(tài)防控網(wǎng)、靜態(tài)防控網(wǎng)、空中防控網(wǎng)、地面防控網(wǎng)，實現(xiàn)動靜結(jié)合、空地結(jié)合，各類資源平時各司其職，戰(zhàn)時協(xié)同作戰(zhàn)，有機(jī)結(jié)合，提升立體化防控能力。

圖1 平臺架構(gòu)圖

第二，決策指揮“實時化”。實現(xiàn)省級機(jī)關(guān)與各地市多部門間信息共享；由“聚焦計劃”轉(zhuǎn)向“聚焦行動”，提升指揮協(xié)同效率；提高信息采集的精確性、數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶拵Щ⑶閳筇幚淼膶崟r性。

第三，應(yīng)急調(diào)度“一體化”。通過對SIP、PSIP、H.323、GB28181、RTP/RTSP等多類型底層協(xié)議的融合，確保通信網(wǎng)絡(luò)融合、媒體融合和業(yè)務(wù)應(yīng)用融合，達(dá)到跨部門協(xié)調(diào)聯(lián)動，應(yīng)急調(diào)度一體化。

總體架構(gòu)設(shè)計

1.平臺架構(gòu)

平臺架構(gòu)設(shè)計按照“資源共享、平戰(zhàn)結(jié)合”原則，遵循模塊化、組件化的設(shè)計思想，克服異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)及多類型調(diào)度系統(tǒng)之間隔離，差異化實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一接入與終端的一體化調(diào)度。平臺具備三個核心子系統(tǒng)：融合通信子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)整合子系統(tǒng)和業(yè)務(wù)調(diào)度子系統(tǒng)，平臺總體架構(gòu)如圖1所示。

核心子系統(tǒng)設(shè)計

1.融合通信子系統(tǒng)

融合通信子系統(tǒng)支持各類通信協(xié)議，處理各類音視頻，將應(yīng)急管理相關(guān)的各項調(diào)度手段、音視頻媒體、位置信息、消息、圖像等進(jìn)行的匯聚與交換，形成統(tǒng)一的多媒體信息通信融合調(diào)度能力。

（1）語音調(diào)度

對接各類孤島通信系統(tǒng)，廣泛接入多系統(tǒng)語音，包括運營商PSTN、客戶電話網(wǎng)絡(luò)、350M數(shù)字集群、衛(wèi)星電話系統(tǒng)、無線寬帶LTE專網(wǎng)等。在此基礎(chǔ)上，平臺統(tǒng)一提供各類主流的語音調(diào)度功能、錄音管理功能、短信傳真功能等。

（2）單兵調(diào)度

支持單兵調(diào)度，通過4G進(jìn)行單兵實時視頻回傳，并且在圖傳過程中同時進(jìn)行PTT對講。

（3）圖傳調(diào)度

支持移動指揮終端、4G執(zhí)法儀、車載監(jiān)控、便攜無線圖傳等設(shè)備的接入和管理。

（4）視頻調(diào)度

融合視頻調(diào)度功能，主要實現(xiàn)各類視頻源的接入，并通過平臺實現(xiàn)對各類視頻源的轉(zhuǎn)碼、轉(zhuǎn)發(fā)、分發(fā)等功能，接入的視頻源包括視頻監(jiān)控系統(tǒng)、視頻會議系統(tǒng)、單兵系統(tǒng)、寬帶集群終端、可視話機(jī)、移動布控球、移動APP等各類視頻源。

（5）會議調(diào)度

基于平臺的多終端廣泛接入及媒體處理能力，在面對重大事件處置時，能夠快速組建融合視頻會商。為參會領(lǐng)導(dǎo)及相關(guān)人員提供全面現(xiàn)場信息，并在會商中實時溝通，快速形成處置意見。

（6）集群調(diào)度

與寬帶集群核心網(wǎng)進(jìn)行對接，利用集群SDK實現(xiàn)信令與音視頻媒體的互通。借助寬帶集群核心網(wǎng)，可進(jìn)一步與其它集群系統(tǒng)如PDT集群等實現(xiàn)互聯(lián)互通。在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)對集群終端的各類PTT通訊功能。

（7）地圖調(diào)度

目前，各類移動終端均具備了GPS/北斗提供定位服務(wù)，平臺可以向移動終端下發(fā)指令設(shè)置如開啟/關(guān)閉定位功能、位置上報頻率等。

（8）應(yīng)急廣播

通過音頻網(wǎng)關(guān)或廣播網(wǎng)關(guān)與廣播系統(tǒng)互聯(lián)，通過綜合調(diào)度臺可實現(xiàn)應(yīng)急緊急廣播，應(yīng)急緊急廣播具備最高權(quán)限。

（9）傳真服務(wù)

傳真是政府部門紙質(zhì)文件傳達(dá)的重要手段，通過連接傳真服務(wù)器系統(tǒng)，實現(xiàn)電子化的傳真發(fā)送與接收。調(diào)度臺可以直接將電子文檔、圖片等發(fā)送給傳真服務(wù)器實現(xiàn)快速的傳真發(fā)送，傳真服務(wù)器接收到傳真后，會通知對應(yīng)的值班坐席對電子內(nèi)容進(jìn)行讀取。

（10）第三方SDK接口

融合通信子系統(tǒng)具備開放能力，支持第三方應(yīng)用快速集成。能力開放主要包括客戶端開放接口、服務(wù)端開放接口及能力開放組件等內(nèi)容。

2.數(shù)據(jù)整合子系統(tǒng)

數(shù)據(jù)整合子系統(tǒng)需考慮與業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互，與應(yīng)急、消防、公安、交警等部門的業(yè)務(wù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和交換，并可分層級擴(kuò)展在市級單位部署下級平臺，或是通過互聯(lián)能力與市級平臺的通信調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行對接，整合形成全省范圍的應(yīng)急管理共享大數(shù)據(jù)。

（1）統(tǒng)一基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

為確保一體化指揮平臺內(nèi)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)單位、人員、資源、裝備等基礎(chǔ)信息的一致性，避免基礎(chǔ)數(shù)據(jù)多頭維護(hù)的問題，平臺提供統(tǒng)一的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護(hù)機(jī)制，將重要業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)如資源數(shù)據(jù)、EGIS數(shù)據(jù)、實時位置數(shù)據(jù)、告警數(shù)據(jù)等獲取到平臺中，與融合通信子系統(tǒng)結(jié)合形成便捷高效的可視化調(diào)度功能及數(shù)據(jù)展現(xiàn)功能，同時具備良好的互聯(lián)性與擴(kuò)展性，為本系統(tǒng)及其它業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上建立人工維護(hù)機(jī)制，實現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的實時更新。

（2）動態(tài)消息交互

采用動態(tài)消息交互機(jī)制，為海量數(shù)據(jù)隊列推送給應(yīng)用程序提供信息發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)總線，消息被接收之前都可安全保存。實現(xiàn)移動終端與指揮中心無線網(wǎng)絡(luò)通訊，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)信號出現(xiàn)抖動時，消息交互機(jī)制能夠支持?jǐn)帱c推送，網(wǎng)絡(luò)信號差時，警情消息保持在隊列中，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)信號正常后，消息立即推送到移動終端。

3.業(yè)務(wù)調(diào)度子系統(tǒng)

業(yè)務(wù)調(diào)度子系統(tǒng)為上層應(yīng)用系統(tǒng)提供統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的接口，使應(yīng)用業(yè)務(wù)無需擔(dān)心底層通信系統(tǒng)的類別、制式、版本等細(xì)節(jié)，實現(xiàn)對多方不同類型終端設(shè)備的融合調(diào)度；系統(tǒng)融合顯、控、調(diào)三方平臺，通過對接地圖平臺，實現(xiàn)各類業(yè)務(wù)資源的一張圖展示、一鍵式調(diào)度。

（1）可視化調(diào)度展示

基于應(yīng)急管理“一張圖”展開，融合EGIS、GPS定位、視頻監(jiān)控、值班備勤、350M集群、37OM通信、情報系統(tǒng)對講等系統(tǒng)，將空間信息、事件態(tài)勢、指揮過程、實時執(zhí)勤實力資源、人流量、設(shè)備運轉(zhuǎn)信息、協(xié)同單位、應(yīng)急預(yù)案、現(xiàn)場動態(tài)視頻信息、案件態(tài)勢等集成到一個統(tǒng)一的可視化調(diào)度展示平臺中,現(xiàn)場信息全局掌控，統(tǒng)一管理監(jiān)控、寬帶集群、視訊等視頻源，一鍵上墻顯示，實現(xiàn)可視化精準(zhǔn)指揮。

（2）信息精準(zhǔn)推送

與傳統(tǒng)的指揮系統(tǒng)相比，通過在移動終端安裝融合指揮APP，不管身處何處，隨時接收緊急事件現(xiàn)場視頻，參與視頻會商。業(yè)務(wù)調(diào)度子系統(tǒng)提供更直觀的視頻推送功能，指揮中心調(diào)度員根據(jù)決策需求，向遠(yuǎn)程的專家或者領(lǐng)導(dǎo)精準(zhǔn)推送相關(guān)的音視頻信息，使決策者更直觀的了解事件現(xiàn)場情況，幫助指揮決策更精準(zhǔn)。

（3）一體化應(yīng)急指揮

突發(fā)應(yīng)急事件處置經(jīng)常涉及到協(xié)同其他部門。傳統(tǒng)指揮中心跨部門協(xié)同多采用集中的面對面會議決策或者遠(yuǎn)程點對點協(xié)商的方式，效率低。一體化應(yīng)急指揮調(diào)度提供緊急預(yù)案處理功能，根據(jù)事件級別列出需要參與的單位，系統(tǒng)支持顯示參與處置單位的物資、車輛等信息。支持一體化調(diào)度不同處置單位資源，不管協(xié)同單位在何種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，都可以遠(yuǎn)程進(jìn)行調(diào)度，提升協(xié)作能力。

總結(jié)

本文基于軟交換技術(shù)和微服務(wù)架構(gòu)，以融合通信子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)整合子系統(tǒng)、業(yè)務(wù)調(diào)度子系統(tǒng)為核心技術(shù)，設(shè)計了一體化應(yīng)急管理融合通信指揮調(diào)度平臺。實際部署的工作重點是對接政務(wù)部門的相關(guān)信息系統(tǒng)，使得業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r共享，確保平臺高效運行。

下一步，隨著信息技術(shù)的不斷創(chuàng)新，高點高清實景監(jiān)控、基于AR實景地圖等新一代實戰(zhàn)指揮模式逐漸成熟，可以將高點圖像和實景地圖有機(jī)結(jié)合在一起，使得指揮過程更加直觀、可視，新一代AR實景指揮調(diào)度平臺必將成為未來的發(fā)展趨勢。