山东省水利防汛调度会商系统建设及效益分析
2021-01-18姜良华
庄 磊,姜良华
(1.山东省水利综合事业服务中心,山东 济南 250014;2.临沂市兰山区花园灌溉所,山东 临沂 276000)
山东省水利厅于2019 年实施了防汛调度会商系统一期建设,为16 市水利局配发了视频会议终端,实现了省、市防汛值班室远程视频会商,初步具备行业调度、应急指挥等功能。
2020 年省水利厅开展了防汛调度会商系统升级改造项目,主要是扩大防汛调度会商系统覆盖范围,并对现有系统和设备进行升级改造,将大数据、5G 等先进技术与水利业务深度融合,建立信息全范围感知、调度全流程支撑的工作体系,提升水利防汛工作的智慧化、科学化管理[1]。
1 系统建设目标和设计原则
1.1 系统建设目标
系统应覆盖省、市、县三级水利部门和省内大型水库,实现视频会商、应急调度、防汛检查以及预报预警等功能,在灾情应对中发挥重要支撑保障作用。系统应具备以下视频会商、指挥调度、信号融合、值班抽查、方便拓展等主要功能。
1.2 系统设计原则
系统应具备技术先进、成熟可靠、性能优越、扩展灵活等特点,应充分考虑性能因素,保证建成后一段时间内不会因技术落后而调整[2];系统需在功能、界面、内容等方面做到高度统一和标准化,并符合国内视频会议设备行业标准,确保系统良好的可拓展性;系统应具备多层级的冗余备份技术,在省级、市级等关键节点采取冗余备份。
2 系统设计与实现
2.1 整体技术方案
1)系统架构。省防汛调度会商系统升级项目,覆盖省、市、县三级总计182 个水行政主管单位和省内34 座大型水库,综合会商管理平台统一部署在省水利厅,视频会议MCU 设备分别部署在省水利厅和16 市水利(务)局,终端设备部署在水利厅调度中心、市防汛值班室、县防汛值班室及水库防汛值班室。
2)网络模式。防汛调度会商系统依托现水利业务专网建设,该网络采用通信运营商50M MSTP 专线,与互联网物理隔离,通信信道的安全性和稳定性突出。目前山东省水利业务专网已部署至县级水利部门,为调度会商系统的大规模推广使用提供了基本网络支撑。
3)接入标准。综合会商平台基于标准的H.323/SIP/T28181 协议产品和系统建设[3],包括视频集中控制平台、媒体处理平台、语音融合平台、媒体融合平台、视频监控系统、GIS 地图信息等。各级防汛应急会场、各类视频会议设备以及外场专家和一线处置人员的单兵移动设备,可以通过H.323/SIP/T28181 标准,接入省级调度中心。
4)功能实现。一是超高清视频会商。超高清视频会商由综合会议管理平台、省和市MCU 及各类防汛会议终端组成,通过省级会议管理平台可以调度省、市、县三级防汛会议。省、市可实现4 K 超高清会议,区县可实现1080P 全高清会议。二是可视化指挥调度。系统可与视频会议管理平台、视频监控平台、GIS 地图、语音网关等系统通过IP 网络对接,监测点、视频监控点、灾害点、事发点等信息图上可视,进行统一的融合指挥调度,可实现一键调度会议、监控、语音电话、无人机等多种终端,同时在GIS 地图上可实现一键点调,圈选调度等水旱灾害指挥调度操作。
5)操作优化。实现多种调度模式,包括预案调度、跨级调度、融合调度、单调和多调等模式。支持按用户操作习惯,自定义会控功能按钮的优先顺序,不同的账号可拥有各自界面布局,布局设定后下次登录自动应用,无须重新设置。各种视频源通过可视决策平台后,满足可视化调度,应急决策会商,GIS 地理辅助决策,综合态势研判,现场信息回传等各种场景的需求。
2.2 设备配发方案
1)省水利厅。配备视频会议管理平台、省级多点控制单元(MCU)、互联网网关、语音网关、可视化指挥调度平台、会议录播服务器各1 套,其中视频会议管理平台和互联网穿越网关采用双机热备部署,省级 MCU 整体支持 50 路1080P60,同时具备 25 路 4K30fps,配备 1 套 4 K高清矩阵、2 套4 K 会议终端(含4K 摄像机和麦克风)、1 套86 寸电子白板、2 台桌面一体机和2套双屏协作白板一体化设备等。
2)市水利局。每个市配备市级多点控制单元(MCU)1 套,配置 25 个 1080P30fps 端口,部署在市水利局机房。市水利局防汛值班室配备4 K 会议终端(含4 K 摄像机和麦克风)和86 寸会议白板各1 套。
3)县水利局及水库。县水利局及水库防汛值班室配备1080P 一体会议终端、会议全向麦克风、75 寸 4K 液晶显示器各 1 套。
2.3 系统备份方案
汛期期间,省防汛调度会商系统需保证200余台终端同时在线,并具备随时调度会商能力,根据省水利厅要求,系统后期可能拓展到中小型水库,终端数量将进一步扩展。
省级管理平台采用双系统热备份技术,确保平台提供不间断的服务。省级建设了MCU 资源池,核心设备采用双机热备技术,当备用设备自动检测到主设备出现故障时,会快速启动备机的相关服务,完成双机热备的切换。
3 系统发挥效益
3.1 显著提升汛情应对指挥水平
防汛调度会商系统投入运行后,省防汛值班室与各级防汛值班室保持无间断视频畅通,省防汛值班室可直接下达指令,任一值班室可随时上报信息至水利厅,有效确保了对全省灾情应对的统一指挥、统一调度。2020 年以来,省水利厅领导使用该系统,先后召开灾情会商会议30 余次,下达防汛工作指令近60 次,有效确保了全省汛情应对科学有效。
3.2 扎实推进水利行业调度监管
通过防汛调度会商系统建设,打造了一张覆盖省、市、县三级水行政主管部门和大型水库的工作网络。各级值班画面在省调度中心全天候显示,可随时进行视频会商、检查调度。汛期期间,省防汛值班室实行日点名制度,各市防汛值班室汇报当日雨水情情况及近期防汛工作开展情况,遭遇强降雨期间,省防汛值班室随时开展全省抽检,有效提升水利防汛工作“强监管”水平。
3.3 有效确保防汛信息互联共享
防汛抢险工作能否顺畅关键在于防汛指令的快速下达和基层数据的及时上报,在于是否建立上下联动、联通高效的工作体制。依托防汛调度系统,实现了防汛数据在水利、应急、气象、武警等部门之间无障碍流通,以及水利、应急部门之间的实时视频会商。
经过汛期期间的高强度考验,山东省水利防汛调度会商系统建设成效得到了初步验证,数据整合全面深入、信息联通快捷高效、防汛调度稳定可靠,为山东省防汛安全提供了有力支撑。