南宁气象防灾减灾高清会议系统的设计与应用

陈宁 叶青 杨腾慧 陆曼曼 林明

摘 要：本文介绍了南宁市气象防灾减灾高清视频会议系统的设计思路、相关重要技术以及运用场景。在跨部门联合决策中，系统通过背靠背终端转发，实现自治区-市-县（区）-乡镇四级应急指挥调度以及市政府有关职能部门的决策会商与业务交流，为应急工作提供可靠的技术保障，在防灾减灾与气象服务中作用突出。

关键词：高清会议系统;云视频技术;广西气象业务

中圖分类号：TN948.63;P409文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2021）14-0014-04

Abstract： This paper introduced the design idea， related important technologies and application scenarios of the meteorological disaster prevention and mitigation HD video conference system in Nanning City. In the inter-department joint decision making process， the system achieves the four-level weather consultation of province-city-county-township as well as the business consultation and work exchanges of relevant functional departments of municipal government through back-to-back forwarding of terminals， providing reliable technical support for emergency work and playing an important role in meteorological business services and disaster prevention and mitigation.

Keywords： HD conference system;cloud video technique;meteorological service of Guangxi

视频会议（Video Conference）又称电视电话会议，是各方通过网络与通信设备实时传输视频和声音频号来面对面沟通的方式。自从新型冠状病毒肺炎暴发以来，为了阻断病毒的传播，愈来愈多的人选择以在线方式举行会议。视频会议的主要优点在于能实时传递音视频信号。通过召开远程视频会议，能显著提高工作效率，节省与会人员的工作时间和相关成本。随着视频技术的发展，人们对图像质量的要求日益提高[1]。基于此，本文主要分析南宁气象防灾减灾高清会议系统的设计。

1 会议系统现状

1.1 南宁市气象高清视频会议系统

2009年建成的南宁市气象高清视频会议系统覆盖了南宁市辖区内的所有县（区）气象局，是广西壮族自治区最先达到高清标准的视频会议系统。系统通过气象专网召开至所属各县（区）气象局的远程视频会商会议，也可参加广西壮族自治区气象局视频会商会议，并通过背靠背转播的方式将自治区气象会场音视频信号转播至各县（区）局分会场。系统包括科达会议系统控制器MCU 1台，会议终端3台，分别用于背靠背转播自治区局会议信号，并分发至各县（区）分会场，以及用于参加自治区气象视频会议和国家突发事件预警信息发布中心会议。

1.2 马山县乡镇视频会议系统

马山县乡镇视频会商会议系统包括会议系统控制中心（MCU）、县气象局国家突发事件预警信息发布中心会议终端、县政府应急办一体化视频会议终端和11个乡镇一体化视频会议终端NEX1200YND-50。马山县乡镇视频会商会议系统控制中心部署在马山县国家突发安全事件预警信息发布中心，会议系统控制中心（MCU）科达KDV8000I-16H可召开16个会议终端与会的会议，具备双网接入功能，即气象专网、政务外网双网接入。县应急办和乡镇会议终端通过政务外网与MCU连接;马山县气象局国家突发安全事件预警信息发布中心会议终端、南宁市气象局国家突发事件预警信息发布中心会议终端、自治区气象局会议终端通过气象专网与MCU连接。

1.3 南宁市应急会议系统

南宁市应急会议系统采用保利通视频会议系统。系统通过政务外网连接至各部门和各县（区）应急办，在南宁市气象局部署一台会议终端。

1.4 存在的问题

随着气象灾害防御工作越来越受到政府部门及民众的重视，南宁市防汛应急工作会议多次运用南宁市气象局气象视频会议平台召开，使得南宁市气象局成为南宁市政府防灾减灾工作部署的重要会议中心之一。而目前，南宁市气象局与南宁市政府部门应急会议系统的连接仅有一套视频会议终端，随着南宁市气象局分会场变成一个主会场，原有的会议配套设备已不满足主会场的使用要求，迫切需要让气象视频会议平台与政府会议平台实现互联互通、应急联动，打破两个异网异构平台间的壁垒。

2 建设需求

2.1 基于云会商技术的云视频会议系统

采用云方式组网，通过多媒体会议终端通信，按照音视频技术规格要求，建设一套高效的云视频会议系统。该系统纵向连接广西壮族自治区国家突发安全事件预警信息发布中心平台，横向连接各级政府应急平台，解决多部门、跨网络的政府应急指挥平台与气象指挥平台融合应用的问题，实现跨部门互联互通、自治区-市-县（区）-乡四级政府高效联动[2]。工作人员可利用手机移动端直连灾害现场进行应急指挥和开展为农服务，真正打造气象灾害防御应急指挥纵向到底、横向到边的国家突发安全事件预警信息发布新模式。

2.2 基于云调度技术的大屏幕显示系统

随着信息技术的不断发展，各级政府部门对打破信息壁垒、信息孤岛的呼声不断提高，使显示系统的显示内容不断扩充和接入，原有显示系统已难以满足使用需求。为解决南宁市政府部门数据和气象数据融合应用的问题，需要实现风云即拍、天气网眼等多源信息的融合应用，从而使平台实现任意资源的灵活调度。

3 设计原则

系统应遵循国内外相关规范要求，采用当前成熟的视频通信、处理等技术;系统接口严格按照国际标准和国内标准;具有高兼容性，国内外主流厂商的设备能够与之互联互通;保证7×24 h不间断地运行，稳定可靠，适应性强，故障率低;易操作，采用全中文图形化操作界面，方便管理和维护;具有完善的安全加密措施，能有效抵御网络病毒攻击;具有灵活可扩展性，能够方便地实现扩展与升级;在满足各项性能指标和功能的条件下，具备经济实用性，拥有较高的性价比[3]。

4 系统设计

4.1 多系统跨网络组网

为实现应急指挥调度会议延伸至乡镇末端，提高建设后的南宁气象防灾减灾高清会议系统的可操作性和可维护性，在各县乡会场新增云控制节点，为南宁气象防灾减灾高清会议系统新增云管理功能，实现县乡会场云端控制，市局中心平台系统部署科达JD6000电信级中型视讯云MCU。

科达JD6000电信级中型视讯云MCU支持4K分辨率，支持H.265编码标准以及支持多网段，可接入多家运营商线路;通过接入现有的互联网和气象专网，其中南宁市气象高清视频会议系统通过气象专网，乡镇视频终端通过互联网，分别接入MCU，实现跨网络音视频传输[4]。

南宁市气象高清视频会议系统与市政府应急会议系统之间通过终端与终端音视频背靠背连接，虽然没有直接的MCU数字级联，但是通过终端背靠背连接实现所谓的模拟级联，以及视频和音频信号在两个终端的互通[5]。

马山县乡镇视频会商会议系统本身建设有MCU（科达KDV8000I-16H），并且通过电子政务外网与马山县所辖乡镇终端连接。因此，马山县乡镇视频会商会议系统可直接采用MCU级联的方式，使用MCU召开县-乡会议，再级联至市级系统MCU参会;也可通过电子政务外网使所辖终端直接进入市级MCU参会。系统组网拓扑如图1所示。

4.2 云调度技术的大屏幕显示系统

为解决南宁市政府部门数据和气象数据融合应用的问题，实现会议图像、风云即拍、天气网眼等多源信息的融合应用，实现任意资源的灵活调度，需要整合大屏幕显示系统技术，结合信号切换技术、拼接控制器、控制软件，把多屏无缝拼接技术、多屏图像处理技术、网络技术等的应用综合为一体，形成一个基于云调度技术，拥有高亮度、高清晰度、高灰度，技术先进、功能强大、使用方便的LED大屏幕显示系统。

系统采用CREATOR快捷多格式信号切换解决方案。CROSS系列混合矩阵切换器可提供HDMI、DVI、VGA、CVBS、S-Video、YPbPr、SDI信号本地直连输入，以及HDMI、DVI、VGA、SDI直连输出，DVI无缝输出，DVI拼接输出，将最优质的画面送至显示终端。同时，配合CREATOR快捷高性能网络化可编程控制主机CR-PGMⅢ。该主机支持CR-Link、CR-NET、CTLBUS、Ethernet多种网络通信协议，可编程设置多种控制协议代码。控制端支持Windows、安卓、IOS设备，使得会议控制者可以运用手中任意型号的平板电脑，通过无线网络对所需显示于大屏之上的远程会场画面、应用系统界面等实现无延迟、快速反应的无缝切换，使系统成为真正云调度、网络集中监控、信息资源共享、分析决策和指挥调度平台[6]。大屏幕显示系统与其他系统对接拓扑如图2所示。

4.3 信息网络安全连接

该系统涉及与下级县气象局及上级广西壮族自治区气象局的互联，同时也包括政府、应急办等相关第三方单位的接入。网络接入涉及单位众多，安全风险高，管理复杂，为防止重要业务数据在网络传输过程中泄露，网络安全设备的部署是必不可少的。

通过电子政务外网传输的视频会议终端包括应急会议终端及高清国突终端。其中，应急会议终端接入电子政务外网交换机，终端与终端之间音视频背靠背连接，实现信息安全隔离;高清国突终端通过电子政务外网防火墙连接，直接与MCU连接，实现信息安全隔离。信息网络安全拓扑如图3所示。

5 系统应用模式

根据南宁市气象局的具体业务性质，南宁气象防灾减灾高清会议系统的业务运行流程可划分为自治区-市-县（区）-乡应急指挥调度会议、气象系统自治区-市-县（区）会商、气象系统市-县（区）会商、南宁区域会商（会议）等四种模式。

5.1 自治区-市-县（区）-乡应急指挥调度会议

由市气象局控制中心召开会议，呼叫各县（区）、各乡镇气象会议终端以及应急会议背靠背会议终端加入会议，并将背靠背终端音视频信号输出至南宁市应急会议终端（所属南宁市应急会议系统），再由南宁市应急管理局控制中心召开会议，将南宁市气象应急终端加入会议，并转播南宁市气象应急终端音视频信号至各政府部门终端。级联马山县乡镇视频会议系统MCU，由马山县乡镇视频会议系统将会议音视频转至所辖各乡镇终端。

5.2 气象系统自治区-市-县（区）会商

由自治区局控制中心召开会议，呼叫市局会商终端加入会议，市局控制中心召开自治区、市、县（区）会商会议，呼叫所属县区气象局会商终端加入市局会议，并转播市局会商终端音视频信号至各县区气象局会商终端。

5.3 气象系统市-县（区）会商

由市局控制中心召开会议，呼叫县区会商终端加入会议，并转播市局会商终端音视频信号至各县区气象局会商终端。

5.4 南宁区域会商（会议）

由市局控制中心召开会议，呼叫应急背靠背会商终端加入会议，并将音视频信号输出至南宁市应急会议终端（气象），再由市应急办控制中心召开会议，将南宁市应急会议终端加入会议，并转播南宁市气象应急终端音视频信号至各应急办各部门。

6 结语

南宁市气象防灾减灾高清会议系统的建成，打通了气象预报会商交流体系与政府防灾减灾决策体系之间的组网边界与技术壁垒，实现了与市政府有关职能部门的业务会商与工作交流，为应急工作提供了可靠的技术保障，为未来在更广泛领域展开合作提供了一个稳定可靠的支撑平台，也将进一步提升南宁市气象局信息化建设水平和气象业务服务与气象防灾减灾能力[3]。

同时，系统支持扩展融合各类资源，实现了气象视频会商系统向基层部门延伸，让领导在应急指挥或工作研讨时更加直观地决策，显著提升了工作效率，明显降低了行政成本。

经过多次应用，南宁市气象防灾减灾高清会议系统已成为政府会议的一个分中心、一个权威发布窗口。组织跨部门联合决策会议在技术层面的难关已完全攻克，但行政流程上尚存在些许阻塞，这也是今后需要继续研究的方向。

参考文献：

[1]康雯瑛，任珂，刘波，等.气象科普助推乡村振兴发展研究[J].科技传播，2020（8）：47-49.

[2]陈正旭，李爽爽，王治海.乡镇及移动视頻会商系统在浙江省气象业务的应用[J].计算机与网络，2014（15）：70-73.

[3]尹常红，袁文波，胡雅超.武汉市气象高清视频会商系统建设与应用[J].电脑知识与技术，2016（29）：213-215.

[4]高钰杰，张小琼.MCU资源池在广西高清视频会商中的应用[J].气象研究与应用，2017（3）：132-134.

[5]叶雷.民航空管气象视频会商系统应用研究[J].成都信息工程大学学报，2019（5）：491-494.

[6]张元龙，赵威，陈雨，等.高清视频会议系统在辽宁气象服务中的应用[J].计算机系统应用，2020（1）：112-118.