一体化应急管理融合通信指挥调度平台设计
2020-11-11安徽省消防救援总队钱峻
■ 安徽省消防救援总队 钱峻
编者按:本文通过笔者在充分调研综合指挥调度需求的基础上,基于多媒体软交换技术、采用微服务架构,设计了一体化应急管理融合通信指挥调度平台,以更高集成度、更好兼容性、更加简便操作为目标,为政府相关应急部门科学决策、高效有序的综合应急指挥,提供一套示范性解决方案。
综合指挥调度需要支持各类平台设备,实现对多方不同类型终端设备的融合调度;系统融合显、控、调三方平台,实现指挥大厅内音视频信号操作的集成化、控制预案化;通过对接地图平台,实现各类应急资源的一张图展示、一键式调度。从平台设计理念上,主要满足以下三点需求:
第一,防控能力“立体化”。建立四网融合的防控体系,即动态防控网、静态防控网、空中防控网、地面防控网,实现动静结合、空地结合,各类资源平时各司其职,战时协同作战,有机结合,提升立体化防控能力。
图1 平台架构图
第二,决策指挥“实时化”。实现省级机关与各地市多部门间信息共享;由“聚焦计划”转向“聚焦行动”,提升指挥协同效率;提高信息采集的精确性、数据传输的宽带化、情报处理的实时性。
第三,应急调度“一体化”。通过对SIP、PSIP、H.323、GB28181、RTP/RTSP等多类型底层协议的融合,确保通信网络融合、媒体融合和业务应用融合,达到跨部门协调联动,应急调度一体化。
总体架构设计
1.平台架构
平台架构设计按照“资源共享、平战结合”原则,遵循模块化、组件化的设计思想,克服异构网络及多类型调度系统之间隔离,差异化实现数据的统一接入与终端的一体化调度。平台具备三个核心子系统:融合通信子系统、数据整合子系统和业务调度子系统,平台总体架构如图1所示。
核心子系统设计
1.融合通信子系统
融合通信子系统支持各类通信协议,处理各类音视频,将应急管理相关的各项调度手段、音视频媒体、位置信息、消息、图像等进行的汇聚与交换,形成统一的多媒体信息通信融合调度能力。
(1)语音调度
对接各类孤岛通信系统,广泛接入多系统语音,包括运营商PSTN、客户电话网络、350M数字集群、卫星电话系统、无线宽带LTE专网等。在此基础上,平台统一提供各类主流的语音调度功能、录音管理功能、短信传真功能等。
(2)单兵调度
支持单兵调度,通过4G进行单兵实时视频回传,并且在图传过程中同时进行PTT对讲。
(3)图传调度
支持移动指挥终端、4G执法仪、车载监控、便携无线图传等设备的接入和管理。
(4)视频调度
融合视频调度功能,主要实现各类视频源的接入,并通过平台实现对各类视频源的转码、转发、分发等功能,接入的视频源包括视频监控系统、视频会议系统、单兵系统、宽带集群终端、可视话机、移动布控球、移动APP等各类视频源。
(5)会议调度
基于平台的多终端广泛接入及媒体处理能力,在面对重大事件处置时,能够快速组建融合视频会商。为参会领导及相关人员提供全面现场信息,并在会商中实时沟通,快速形成处置意见。
(6)集群调度
与宽带集群核心网进行对接,利用集群SDK实现信令与音视频媒体的互通。借助宽带集群核心网,可进一步与其它集群系统如PDT集群等实现互联互通。在此基础上实现对集群终端的各类PTT通讯功能。
(7)地图调度
目前,各类移动终端均具备了GPS/北斗提供定位服务,平台可以向移动终端下发指令设置如开启/关闭定位功能、位置上报频率等。
(8)应急广播
通过音频网关或广播网关与广播系统互联,通过综合调度台可实现应急紧急广播,应急紧急广播具备最高权限。
(9)传真服务
传真是政府部门纸质文件传达的重要手段,通过连接传真服务器系统,实现电子化的传真发送与接收。调度台可以直接将电子文档、图片等发送给传真服务器实现快速的传真发送,传真服务器接收到传真后,会通知对应的值班坐席对电子内容进行读取。
(10)第三方SDK接口
融合通信子系统具备开放能力,支持第三方应用快速集成。能力开放主要包括客户端开放接口、服务端开放接口及能力开放组件等内容。
2.数据整合子系统
数据整合子系统需考虑与业务系统之间的数据交互,与应急、消防、公安、交警等部门的业务实现数据共享和交换,并可分层级扩展在市级单位部署下级平台,或是通过互联能力与市级平台的通信调度系统进行对接,整合形成全省范围的应急管理共享大数据。
(1)统一基础数据
为确保一体化指挥平台内各业务系统单位、人员、资源、装备等基础信息的一致性,避免基础数据多头维护的问题,平台提供统一的基础数据维护机制,将重要业务数据如资源数据、EGIS数据、实时位置数据、告警数据等获取到平台中,与融合通信子系统结合形成便捷高效的可视化调度功能及数据展现功能,同时具备良好的互联性与扩展性,为本系统及其它业务系统提供基础数据。在此基础上建立人工维护机制,实现基础数据的实时更新。
(2)动态消息交互
采用动态消息交互机制,为海量数据队列推送给应用程序提供信息发送和接收的数据总线,消息被接收之前都可安全保存。实现移动终端与指挥中心无线网络通讯,当网络信号出现抖动时,消息交互机制能够支持断点推送,网络信号差时,警情消息保持在队列中,当网络信号正常后,消息立即推送到移动终端。
3.业务调度子系统
业务调度子系统为上层应用系统提供统一标准的接口,使应用业务无需担心底层通信系统的类别、制式、版本等细节,实现对多方不同类型终端设备的融合调度;系统融合显、控、调三方平台,通过对接地图平台,实现各类业务资源的一张图展示、一键式调度。
(1)可视化调度展示
基于应急管理“一张图”展开,融合EGIS、GPS定位、视频监控、值班备勤、350M集群、37OM通信、情报系统对讲等系统,将空间信息、事件态势、指挥过程、实时执勤实力资源、人流量、设备运转信息、协同单位、应急预案、现场动态视频信息、案件态势等集成到一个统一的可视化调度展示平台中,现场信息全局掌控,统一管理监控、宽带集群、视讯等视频源,一键上墙显示,实现可视化精准指挥。
(2)信息精准推送
与传统的指挥系统相比,通过在移动终端安装融合指挥APP,不管身处何处,随时接收紧急事件现场视频,参与视频会商。业务调度子系统提供更直观的视频推送功能,指挥中心调度员根据决策需求,向远程的专家或者领导精准推送相关的音视频信息,使决策者更直观的了解事件现场情况,帮助指挥决策更精准。
(3)一体化应急指挥
突发应急事件处置经常涉及到协同其他部门。传统指挥中心跨部门协同多采用集中的面对面会议决策或者远程点对点协商的方式,效率低。一体化应急指挥调度提供紧急预案处理功能,根据事件级别列出需要参与的单位,系统支持显示参与处置单位的物资、车辆等信息。支持一体化调度不同处置单位资源,不管协同单位在何种网络系统中,都可以远程进行调度,提升协作能力。
总结
本文基于软交换技术和微服务架构,以融合通信子系统、数据整合子系统、业务调度子系统为核心技术,设计了一体化应急管理融合通信指挥调度平台。实际部署的工作重点是对接政务部门的相关信息系统,使得业务数据能够实时共享,确保平台高效运行。
下一步,随着信息技术的不断创新,高点高清实景监控、基于AR实景地图等新一代实战指挥模式逐渐成熟,可以将高点图像和实景地图有机结合在一起,使得指挥过程更加直观、可视,新一代AR实景指挥调度平台必将成为未来的发展趋势。