多网融合应急指挥调度系统技术方案.docx

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1、多网融合应急指挥调度系统技术方案1、概述1.1 背景描述当前.，政府在城市应急处置工作中遇到各种新问题，事故灾害、公共卫生和社会安全等领域暴露的问题也日渐突出。为提高政府及各行业部门对紧急、突发事件的快速反应和抗风险的能力，建设一套完整的救援指挥调度系统并为公众提供更快捷的紧急救助服务，已成为社会迫切关注的话题。随着社会经济和文化生活的不断发展，公众服务和公共安全已经成为政府部门和各行业部门的一个尤为重要的工作。华脉智联针对行业的发展趋势推出了一套融合通信系统，集成语音、视频、数据调度功能，实现跨地区、跨部门之间的统一指挥协调，快速反应、联合行动，真正实现社会服务的联动，有效应对突发性公共事件

2、1.2 现状分析自建国以来，我国应急管理体制应对的危机范围逐渐扩大，其覆盖面从以自然灾害为主逐渐扩大到覆盖自然灾害、重大疫情、生产事故和社会危机四个方面。在政府行政管理机构做大的调整的情况下,一个依托于政府办公厅（室）的应急办发挥枢纽作用，协调若干个议事协调机构和联席会议制度的危机管理的新体制初步确立。但在实际运行中，由于应急指挥系统技术落后，且各应急系统相互独立，极大地制约了政府部门新制定的危机处理机制的实施效果，总的来说近年来各级政府的应急指挥系统存在以下问题：信息传递过程复杂：指挥中心往往无法及时获取现场的视频画面,分散于不同地点的领导、专家、应急队伍之间只能通过手机、对讲机、视频会议

3、等通讯手段进行分别沟通，难以进行统一的会商。管理调度效率低下：应急指挥业务是一个覆盖面广、涉及多部门协同的工作，已建设协同办公系统、语音调度系统、语音会议系统、视频会议系统、视频监控系统、综合指挥系统，但由于各系统间缺乏紧密的互动和协作，导致大量信息孤岛的存在。难以在效率上得到进一步的提高。稳定性比较差：传统应急指挥通常不会考虑到系统的冗余备份能力，任何一个环节出现问题，都会导致应急指挥过程的中断，同时在信息传递的保密方面也欠缺考虑，重大问题决策问题有泄密风险。13需求分析针对应急管理行业各部门的多制式、多网络通信系统的现状，以及话音、视频、数据等融合通信的需求，建设融合通信平台，能够为应急指

4、挥调度提供统一接入、融合交换和应用服务，该平台具备横向互联互通、纵向多层分级、管理分权分域的组网能力。通过平台将政府应急管理局的不同制式、跨网络的通信系统构建成一张网络，实现在突发事件发生后，事故现场与指挥部的零距离高效协同。2、总体设计2.1 设计目标融合通信系统的建设主要基于各行业内部专网，本着将已有资源最大化利用，进一步建立、健全日常综合指挥调度管控、突发事件预警和应急保障机制，提高各行业指挥效率。融合通信系统建设通过灵活的分布式部署，进行多级部署，提高远程调度能力；通过各职能部门指挥调度系统之间的互联互通，提高协同调度能力；通过各类音频、视频、数据的全面整合，提供多业务联动调度；通过对

5、各类业务信息系统的资源整合，解决各类业务信息系统的孤岛效应。通过融合通信系统的建设，最终实现跨区域、跨部门的统一指挥协同，实现对突发事件的快速上报、统一部署、迅速处置和联合行动，提高各行业的指挥能力。2.2 方案架构设计系统将音频、视频、数据进行高度融合，构建平战结合的指挥调度模式，既满足了平时的日常办公、会议会商、应急培训、应急演练需求，也能够应对战时的应急指挥、应急救援、应急决策等要求,达到统一指挥、联合行动的目的，为用户的日常管理和应急处置提供有效支撑，最大化地提高应急处置效率。系统拓扑朋0公网：3G/4G/5G传层何：WiR.WLTE.卫等等mud,三6*GI中央法仅VttBft4G*

6、gISMtfM4G手电M4G安外I拈控球MSkWRIJEAVl系统拓补图示意图指挥层：系统可以为用户提供多种表现方式，如触摸屏一体化调度台、普通Pe机、一机多屏PC、移动调度台等PC应用终端。业务层：语音对讲、视频回传、图片拍传、取证记录、任务派遣、视频分发、多屏监控、GlS应用、静默监控、应急预案、应急调度、部门协调、视频会议、巡检管理，等等，主要完成本系统业务功能的逻辑应用，以及融合通信接入，包括常规对讲系统接入、广播通信系统接入、电话办公系统接入、短信通信系统接入、视频监控系统接入、物联网预警接入、智慧Al系统接入，等等。支撑层：支持本地部署、云部署两种部署方式，基础数据支撑包括调度主机

7、各类接入板卡、各类接入网关、各类业务服务器及其他硬件设备，Linux操作系统。传输层：系统支持各类通信传输网络的接入融合，能够实现和卫星通信、3G4G5G1.4GGSMCDMA有线IP网络、PSTNWIFl等各类有线/无线通信网络的融合接入。终端层：系统支持各类音频、视频、数据终端的融合接入，包括执法仪、智能单兵、4G车载台、双模终端、4G手电筒、4G安全帽、布控球、摄像头、报警柱、无人机、卫星电话等各类终端的融合接入，通过展现层各操作终端，可直接对接入终端进行统一调度。2.3 系统组网设计系统将音频、视频、数据进行融合和联动，形成一体化的平时协作，战时应急的融合通信系统。应急融合通信平台是

8、采用NGN通信技术，以软交换为核心，实现多种通信网络融合、多种音频融合、多种视频融合和多业务融合的综合指挥通信系统。有效融合已建/在建的音视频、数据相关资源，打破各部门间的信息孤岛，实现信息链路在多层级之间、多网系之间、多业务之间的全程贯通，满足紧急情况下，助力各部门打造集互联互通、指挥调度于一身的融合通信平台，实现高效指挥。本次建设在指挥中心机房部署调度主机、视频会议主机、监控视频接入网关、语音接入网关、对讲接入网关、调度台等设备，为指挥中心提供音视频多媒体调度、录音录像、GIS调度、APP调度等业务功能的提供基础支撑。在领导办公室和值班室部署桌面指挥终端，融合语音通话、视频通话、统一通讯录

9、会议会商、视频监控查看等功能，具备多方会议、一键呼叫、自动应答、便捷操作等特点，实现指挥桌面化、便捷化。在应急事件现场，现场救援人员通过智能终端安装APP或者穿戴式单兵，将现场救援情况、音视频画面回传至指挥中心，实现指挥移动化。系统进行能力开放，将系统业务功能进行接口封装，统一为上层业务应用提供APl开发接口，供第三方业务平台进行集成调用。融合通信系统将语音、视频、数据进行高度融合，通过一套平台一个操作台即可实现对系统汇接的各类通信终端、视频终端、数据资源进行统一指挥调度，满足不同行业用户的各类日常管理和应急处置的指挥调度需求。3、系统设计3.1 智慧单兵调度系统3.1.1 功能简介在处置突

10、发事件的过程中需要与指挥中心进行交流，紧急情况还需要快速报警并上传相关材料如录音、录像、图片等，同时指挥中心需要对处置突发事件过程进行监管，实时了解救援人员的工作状态和地理位置，并对紧急情况进行指挥调度，以利于对整个处置过程进行管控。另外，救援人员之间也需要进行实时交流，以利于对突发事件动态和周围状况的及时了解。为实现以上功能，本方案设计为每位救援人员配备一套单兵设备,该设备具备语音对讲、抓拍抓录、GPS/北斗定位、3G/4G无线传输、紧急报警等功能，通过运营商无线网络传输至指挥中心系统平台，也可通过移动指挥车上安装的4G移动基站将单兵视频图像传输至移动指挥车系统平台，并可通过系统平台将视频转

11、发给所有在线的授权用户。O SOSfiff GPSffie多婵体IM BfiS单兵救援系统拓扑结构示意图单兵救援设备内置小型摄像机和主机内置的3G4GWiFi无线通讯模块以及GPS/北斗定位模块组成。执法人员通过便捷式单兵的摄像头可实时监控现场情况；设备支持3G4GWiFi无线传输、GPS/北斗定位功能，配合远程调度平台，能够将现场画面及位置信息等及时反馈给指挥中心，帮助值班调度员和领导第一时间掌握处置突发事件状况；依靠语音对讲功能，救援人员还可以轻松实现与指挥中心或应急车车车载之间的对讲交流，也可以进行类似对讲机功能的单兵群组内对讲，提高小组协同作战能力；同时，救援人员还可通过移动单兵上的报

12、警按钮实现本地报警输入，远程指挥中心联动弹出报警视频、GlS地图定位等，可实现突发事件下的远程可视化指挥。3.1.2 单兵通信调度功能简介单兵通信调度系统提供了无距离限制的语音集群对讲，实现丰富的多媒体功能，支持多媒体消息，视频图片上报及实时视频回传等功能，让对讲有了新体验。该系统用的优点在于：高质量的语音处理技术，适应复杂的网络环境，提供流畅、清晰的语音。丰富的多媒体IM功能，包括文字、图片、语音、视频、文件。支持视频直播，指挥调度台上同时监控多路视频。终端支持GPS定位。调度平台可以提供多种功能，包括组织架构管理，上报内容管理,实时视频查看，位置调度管理等，终端实时位置展现，圈选呼叫和历史

13、轨迹回放等。支持语音调度功能，包括语音呼叫、视频呼叫、强插、强拆、监听、代答、盲转、协商转、三方通话、电话会议、语音广播、文字消息等调度功能。支持视频调度功能，包括远程视频监控单兵视频、视频直播等功能。支持多方会议功能，指挥中心可以创建和发起多方语音会议，实现远程语音指挥调度。1.1.1.1 户基础资料管理用户基础信息，包含用户的账户信息、个人信息、组织架构信息等，调度人员可以对用户的信息进行方便有效的管理和维护。平台权限管控：组织架构直接体现人员范围权限，人员范围权限是根据组织架构自上而下，及下一级部门的人员，只能看到当前和比自己低级别部门的人例如：总局调度员，可以在平台对下属各个分部人员进

14、行监控和调度,而各个分部调度员，只能对自己以下部门的人员进行监控和调度，从而达到了数据统一，平台权限隔离的设计。1.1.1.2 集群对讲用户可以通过手机应用，创建集群对讲，添加或移除成员，或对成员信息进行管理，通过应用提供的对讲界面进行呼叫、收听，也可直接呼叫平台管理员与平台直接进行对讲。平台管理员可以通过平台，创建集群对讲，设置群组的优先级,设置群组成员的优先级，也可直接与手机进行对讲。单呼：指用户一对一的即时对讲。用户可以通过对讲按键直接发起呼叫。临时组呼：指通过手机终端内的通讯录临时组建群组，通过按对讲按键对临时群组发起呼叫，需要注意的是组内成员必须持有对讲手机终端、开通对讲业务以及在网

15、络环境正常的情况之下使用。组呼：指通过群组标识呼叫并加入到群组中。呼入到群组的成员就可以通过按PTT键说话了。多会话支持：客户端可以同时接入到多个群组中，这些群组有人讲话都可以收听，但用户的发言权只有一个，因此只能选择其中一个群组发言，需求在另外一个群组发言时，需要切换发言权到该群组中。成员优先级：通话过程中，本组优先级较高的成员可以直接抢夺低优先级成员的讲话权。提供了丰富的多媒体消息，支持文字、语音、图片。1.1.1.3 现场图文上传为了方便用户在工作过程中对工作过程形成图片或视频证据，为取证提供方便，可通过现场上报功能上传图片或录制的视频。管理员可以在平台查看这些图片和视频的相关信息，包含

16、上传者,上传时间，上传时具体位置等。1.1.1.4 基于GIS扁平化指挥调度成员位置，实时呈现历史轨迹，在线查询一键圈选，快速指挥GPS/北斗/AGPS定位1.1.1.5 轨迹回访在某一个特定时期，由于某些事件，调度人员可能需要对某个用户的这段时期的行动轨迹进行抽取，并分析，那么这样的场景下，轨迹回放功能就能为您解决这个需要，在选定开始时间和结束时间后,该用户的轨迹就会展示在地图上，在数据区域，您还可以查看，该轨迹的构成点，每一个点都包含详细的时间，和上报时是卫星定位还是基站定位，以及这个点的地址，同时，这个点在地图上也可以查看。主要是通过将实时上报的位置信息进行排序并重新整理为2个一组的数据

17、在地图上标记并连线，以达到运动轨迹的描述。功能主要依托于手机上报位置，后期经过算法重新整理展示。1.1.1.6 电子围栏主要用于对手机侧用户日常工作区域的管控，由于调度人员不可能24小时关注屏幕上的每一个工作用户，那么电子围栏就成为工作时违反工作区域规则的一个预警平台，从规则性出发，电子围栏支持禁入，禁出规则：时段：针对每一个电子围栏可以设置独立的监控时间段，这样有效的管理轮班制下规则的配套，如果不设置开始时间和结束时间，系统会认为是24小时不间断监控。距离：统计轨迹总路程，方便对成员巡更进行考评。禁入：当用户进入电子围栏区域时预警。禁出：当用户超出电子围栏区域时预警。功能主要依托于手机上报

18、位置，围栏图形中包含点的算法等来对图形覆盖面积内是否包含该点来进行分析，并最终根据围栏规则确认是否为预警点。NnHtieimiurazog ZH1.1.1.7 圈选呼叫为了方便调度，用户可以通过在地图中画圈的方式，然后把圈选中的区域的在线用户进行呼叫。ttfliow)B(im9) 4 4 4 OSilSGlCfe 4 B*n RTCPRTSP等协议，非常灵活地将业务传送协议和控制协议结合起来，实现业务融合和业务转移，非常适用于不同网络并存互通的需要，实现了通信调度功能从单纯的话音调度向多媒体多业务融合调度的升级演进。5.2 简捷高效的应用通信协议HMPHMP是华脉智联开发的私有协议，用于调度机

19、和调度台之间的连接和应用通信控制。HMP基于快速的UDP协议，并扩展了重传、心跳、确认等机制，不仅保证了可靠性，而且大大提高了响应速度，为系统完成实时多媒体通信业务的控制提供了协议保障5.3 先进的音视频处理技术在音视频编码方面，系统选用OPUS、H.264等业界先进的高效压缩编码技术，在保证媒体质量的同时，大大降低了对传输带宽的要求。在音视频媒体处理方面，系统采用华脉智联自主研发的语音引擎,提供从PCM到IP和从IP到PCM的双向全程语音处理能力。语音引擎提供的能力包括：VAD（语音激活检测），语音引擎能够从声音信号流里识别和消除长时间的静音期，从而在不降低业务质量的情况下节省带宽资源，减小

20、业务对通信带宽的要求，同时有利于减少用户感觉到的端到端时延。回声抑制，语音引擎能够自适应估计回波信号的大小，有效消除VoIP系统与PSTN系统互联产生的电路回声以及IP语音数据传输过程中产生的声学回声。噪声抑制。Tone产生。固定增益控制。自动增益控制。OPUS声码器，在网络繁忙、低带宽情况下仍然能够传输清晰的语音。丢包/坏帧隐藏，综合运用插入、插值和再生技术，以较低的计算复杂度实现丢包/坏帧隐藏，既不增加网络带宽和传输时延，还能够有效消除IP丢包、坏帧对语音质量的影响。不连续发送。RTP/JitterBufferoDTMF带内传输。移动环境语音增强，针对移动环境下智能终端的语音增强处理,提高

21、移动语音清晰度和流畅度。语音会议桥，支持无缝转码和宽、窄带音频混合。在应用层面，系统对坏帧隐藏、抗抖动处理、VAD(语音激活检测)、主动降噪和语音增强技术的运用和进一步优化，使系统的音视频质量有了进一步提高。5.4 实时媒体传输技术针对无线通信网络信号的不稳定性，系统采用网络智能嗅探(Snooping)技术，通过对网络质量的探测和智能分析，及时对网络带宽陡降等情况进行预警，实时调整调整音视频编码速率，达到音视频传输自动适配网络带宽的效果，有效地改善弱信号网络条件下的音视频通信质量5.5 要设备介绍6.1 多媒体指挥调度台采用23英寸LCD工业级触摸屏作为载体，造型美观大方，用手指直接在屏幕上触

22、摸点击拨号呼叫或查看设备运行情况，支持10点触控操作、全手势操作模式及全角度调节，含双手柄。与调度服务器配合，集语音、视频、数据通信调度于一体。6.2 指挥调度服务器指挥调度服务器需采用19英寸标准机箱结构通用服务器，内置多媒体指挥调度系统软件，包含可视化单兵调度系统和融合通信系统,以及存储。可集中外挂NAS存储服务器，也可以提供异地存储服务器节点服务。服务器配置要求根据具体容量再做选择。6.3 监控视频接入网关监控视频接入网关采用19英寸标准机箱结构通用服务器，内置监控视频接入网关系统软件。服务器配置要求根据具体容量再做选择。支持国标GB28181协议；使用GB28181协议与对方平台互联时

23、需要对方平台支持GB28181协议,并且已有GB28181协议模块授权。支持通过GB28181接入视频监控平台，可实现实时视频查看；支持多个监控平台接入（前端最大IoOOO个摄像头），默认包含一个监控平台接入,支持通过GB28181协议直接接入IPC、NVR、DVR、编码器等前端设备（最大下挂500个摄像头）。支持音视频联动（调度模块功能）。6.4 视频会议服务器视频会议服务器采用19英寸标准机箱结构通用服务器，内置视频会议服务器系统软件TeIeMCU支持IETF-SIP国际协议，兼容性高。通过Web轻松进行系统远程管理和软件更新。容量:2HD44CIF:最大同时支持2组720P高清会议或者

24、4组4CIF会议最多同时支持36个视频终端与会支持MCU集群，SIP服务器(Asterisk/Freeswitch)挂接多个MCU相关标准：SIP；TCP/IP,RTP/RTCP,SDP；视频参数：帧率：25/30fps、12.5/15fps；视频协议：H.264、H.263、MPEG4;视频分辨率：高清效果(720P)、DVD效果(4CIF)、VCD效果(CIF),QCIFVGA；支持多达16分屏(CP)；网络：支持视频丢包反馈及重传支持动态码率控制支持NAT穿越音频参数：G.711a/u、G.722、SpeexzGSMzOpus,支持高清音频，8khz,16Khz,32khzand48Kh

25、zo其他：支持会议录像，可录制MP4,FLV格式，支持Web控制会议成员(全屏，暂停，踢出等)网络特性256Kbps-4Mbps;支持NAT功能；2101001000Base-TEthernet；安全：SRTPzSAVPF,TLS会议特性：一体化会议平台（集成语音、视频）；丰富多样的会议分屏模式；支持自定义分屏模式或自动分屏模式；支持同时多达8组会议室；支持发言者会议模式；支持会议主席；支持不同视频协议之间转码；丰富的会议控制接口（静音，暂停/恢复某路视频，全屏，剔除等）6.5 窄带对讲接入网关窄带对讲接入网关是一款功能强大的语音接入设备，19英寸标准机架式设备，单台网关要求提供1路对讲接口。

26、可以对接传统的模拟集群、数字集群系统的同时连接公网对讲终端。将公网对讲与现有的模拟集群、数字集群进行互通，方便用户使用，网关针对传统集群和公网集群的特点专门制定了控制信令格式，对不同环境下的音频信号进行分析和处理，达到两系统无间断互通的同时保证清晰的语音质量，做到让用户随时可在任何网络环境下使用网关采用电信级产品设计方案，有着强大组网能力和声音处理能力，采用微电脑芯片技术及电子开关技术，各路控制相互独立,切入，切出音频信号操作灵敏，可实现多较语音同时接入。设备提供1路接口，采用专业插头，配置专业对讲机控制线缆,兼容摩托罗拉、建伍等主流对讲手台和车载电台，兼容市场主流公网对讲POC手机。功能特点

27、专利语音算法，保证清晰的语音质量无与伦比的噪音消除技术强大的兼容性支持摩托罗拉、建伍等多个品牌对讲机（目前已经支持超过IOoO个型号设备）POC手机线控PTT支持VOX（语音激活）输入输出音量可调支持基于WEB的管理方式一组含有自主设计APP监控电路,监控系统程序正常运行.同时支持语音检测和载波检测两种方式对接第三方对讲系统，满足现有不同对讲系统的有效接入能力；支持DTMF拨号方式；支持AUdi0、2833、INFO三种传送万式;支持G.711,G.729A,G.723.1,GSM编解码方式；号码匹配规则的定义遵守DigitMap（参考RFC3435）语法；支持Ping,TraCeroUte和DNSLOOkUP三个IP网络诊断工具。6.6 广播/音频接入网关广播/音频网关是一款功能强大的语音接入设备，方便电话会议与会议室音响调音台系统对接，实现电话会议的收、扩音通过电话线路传输，满足不同行业的电视电话会议应用需求，保障清晰的语音质量，强大的电话接入控制能力。AGW不但支持PSTN接入还支持SIP线路注册是对高可靠性有需求的会议室应用项目首选。6.7 短信网关机架式设备，4个扩展模块，可以是GSM、CDMA3G和2FX0的任意组合；支持无阻塞8路并发，支持IP中继和非注册式级联；提供Windows客户端软件GTXT,用于短信收发和管理;提供3块GSM模块，1块CDMA模块。