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深德彩應急指揮調度中心場景式應用解決方案

來源:深德彩     作者:深德彩    編輯:swallow    2021-03-10 14:47:35     加入收藏

深德彩應急指揮調度中心場景式應用解決方案重點強調的是對應急指揮調度涉及的職能部門、行業具有典型的多源、異構、分布式特點,結合應用場景保證各類業務和管理數據的可靠傳輸、處理、實現各類資源的共享。指揮調度系統覆蓋的范圍更廣、適應性更高。

  序言

  城市應急救援指揮系統建設是城市應急管理的重要組成部分,是反映一個城市危機管理水平的重要標志,該系統將扮演越來越重要的角色。特別是在國務院機構改革方案提請十三屆全國人大一次會議審議通過、2018年3月應急管理部門掛牌成立后,應急管理部將指導各地區各部門應對突發事件工作,更需大力建設城市應急救援指揮系統。

  因此如何高效利用有限資源,建設適合城市特色的應急救援指揮系統變得非常迫切,考驗政府各職能部門在面對災害和突發事件的聯合行動中統一指揮,適時調閱現場影像對事件分類、職能部門快速查詢突發事件全局態勢對資源布局預案處置、領導集體決策協同與聯合行動、預案響應應急指令下達等問題遭遇著前所未有的挑戰。

  當下應急體系中信息化建設的目標逐漸明朗,用何種技術和手段解決成為亟待解決的問題,城市應急救援指揮中心的建設水平是直接關系到政府職能是否能正常發揮,與其是否切合日常工作流程管理方法的關鍵所在。而應急救援指揮中心的建設目前在國內外還沒有固定標準的模式。因此,需要對應急體系業務流程、管理方法有更深刻的理解,系統建設才能發揮出更高的成效。

  深德彩科技(深圳)股份有限公司,是全球頂尖視覺技術綜合解決方案提供商,以舞美演藝、智慧顯示、Melink會議一體機三駕馬車為市場方向,產品廣泛應用于舞臺租賃、廣電傳媒、體育、展會、會議。近兩年業務擴展開始布局行業系統解決方案市場,將結合以大數據、AI人工智能、5G、物聯網、可視化、融合通訊等技術,為行業客戶提供應急指揮調度場景式全套應用解決方案,為智慧城市 “應急、交通、教育、文旅”等專項領域建設賦能。

  城市應急指揮調度現狀與研究

  應急指揮調度系統 是指綜合利用計算機、網絡、通信、物聯網和自動化等技術,傳遞指揮調度指令及信息的設備集合,它以信息交換平臺為核心,通過信息交換平臺對所有參與單元的信息進行無阻塞、快捷的點到點和點到多點、多點到多點的信息進行交換,實現指揮調度指令和信息的快速上傳下達。在指揮調度應用中使用、設計、建設單位,多方皆高度關注如何使系統結構在應用中更加合理。

  1、職能部門間跨部門協作的重要性

  從應急指揮業務系統建設來看,所建的業務系統各自負責應急救援中不同業務管理,提高了部門的管理能力和應急反應速度,但也帶來了不同部門之間的體制沖突與原有的指揮方法和習慣之間的協調問題,怎樣協調業務關系與跨部門協同指令,將是應急指揮調度中心建設首先要精心考慮的問題。

  2、指揮調度“大腦”的重要性

  建設并打通各部門間的業務系統,使之既能貫徹統一指揮、局勢撐控、快速響應預案,又能適應一些從未出現過的綜合性、邊緣性應急事件,使建設的應急指揮調度中心具有“大腦”作用,從而為決策人員提供一個便利的、交互式的操作平臺,迅速、動態地識別事件,構造針對特定應急事件地信息處理和調度系統,真正體現建設的意義所在,這也是衡量城市應急救援指揮中心先進性和長期性的重要指標。

  3、新建背景下打破“信息孤島”的重要性

  各職能部門信息化業務系統建設經過多年的努力,已取得相當的成果,但仍存在由于各自獨立建設帶來的問題——缺乏相對統一的技術規范和標準。解決建設綜合性和基礎性的指揮中心所帶來的內聯問題,應對異構系統、多類型開發語言、多規格接口協議、不同的同工作機制等,使之形成串聯閉環,落地成為一種“共同語言”,建設具有生命力的指揮調度中心,避免出現“信息孤島”有著重要意義。

  4、省、市、縣指揮中心多級聯動的重要性

  構架一個合理的全省一平臺的城市應急指揮調度系統,使之在重大事件面前,保證信息獲取與協調指揮的效率與城市應急指揮調度中心能良好匹配,通過技術的手段,清晰的體現各中心之間的職責關系,這些將關系到應急指揮調度融合通訊網絡構架的合理性及對產品的標準化,也將關系到對應急救援事件的快速協調和處理能力,避免形成“指揮孤島”制約救援中心的正常發揮。

  應急指揮調度中心建設的目標

  建成縱向覆蓋省、市、縣,橫向聯通委辦局有關單位,前端到生產企業和突發事件救援現場,形成互聯互通、資源共享的可視化指揮調度應用平臺,以實現應急管理“事前、事發、事中、事后”全面感知,完成顯示、查詢、調度。建成立體、全方位,一體化的綜合決策和指揮系統,具備精確指向和打擊能力,迅速處置各類型突發公共事件的可視化指揮調度中心。全面支撐具有系統化、扁平化、立體化、智能化、人性化的現代應急管理體系建設,以便更好地切合政府應急管理流程的場景式指揮調度系統。

  整合多方資源

  利用現代化的信息技術、網絡技術、音視頻處理技術、智能控制技術,依托分布式云管理系統,整合市政服務數據、交通管理數據、城市管理數據、地理地圖數據、應急處理數據等信息,將數據匯集到統一的平臺,整合服務形態基本形成,為政府城市管理提供了有效的手段,為公眾、企業提供一站式、個性化的整合服務。

  打破信息孤島,構建資源共享

  在應急指揮數據交換共享方面,需充分意識到信息孤島已經成為制約當前信息化發展的最大瓶頸,構建智能型、協同型、分析性信息化應用,需要強化信息交換共享。打造城市級信息交換共享公共支撐平臺,形成連接各信息孤島和分散系統的中樞,積累沉淀城市級數據信息資源,形成城市級公共信息資源池,打通城市信息化的“任督二脈”。

  協同指揮

  為應急指揮調度中心提供協同配合,快速反應整合三維地理地圖信息、監控信息、交通路況。城市管理信息,通多各部門,各單位的相互協作,然后匯總情況,上傳下達實時調取各監控畫面,組織遠程會議、所需業務聯通與人員對話,第一時間給出最優解決方案。掌握主動,避免被動,從而應對各種緊急情況。

  最終實現應急指揮調度如下功能:

核心能力 融合通訊能力、一體化調度能力、智能解析能力、監測預警能力、數據分析能力等;
共性能力 會商能力、投票能力、顯控能力、聲控能力等
協同能力 對接適配(系統對接、終端設備對接)等

  設計原則

  按照“統一規劃、融合共享、優化協同、平戰一體”的基本原則,構建智慧應急指揮調度中心。

  實用性:本系統在滿足市應急指揮調度系統需求目標的同時,按照實用性的原則,設計整個系統的操作。以方便、簡潔、高效、易維護為目標,集中控制、統一操作,既充分體現快速反應的特點,又便于決策層、管理層及時了解各項統計信息和決策信息,進行業務處理和綜合管理。

  高可靠性:由于市應急指揮系統涉及面廣,使用環境的特殊性,必須保證系統運行穩定可靠。本系統基于大數據總體設計,各個軟件模塊采用分布式設計,每個模塊穩定地獨立運行,一旦發生故障時不影響其它模塊運行;

  先進性:由于計算機技術和信息技術發展迅速,我們在兼顧應急指揮系統的實用性和高可靠性的同時,本系統的設計和建設中具有一定的前瞻性,盡可能的采用先進的技術和開發工具,以保證系統和產品的先進性。

  安全性與保密性:本系統運行的數據多為敏感、涉密信息,專業數據采用分布式存放相互隔離。重要數據要加密處理,甚至物理隔離。

  大容量性:本系統面向政府主管部門和業務部門,應該具有大容量和高度的容量擴展功能,包括用戶終端和移動信息終端兩方面。

  開放性與標準性:本系統涉及的部門眾多,系統應具有開放、易擴展、分布式等特點,可以提供不同層次、不同需求的信息服務。系統的數據應該統一規范。系統設計所涉及的技術和選用的產品標準應是業界公認的主流產品標準,盡量符合業界最新的標準,并具有良好的開放性,能夠與其他計算機系統進行相連和數據共享。

  快速反應能力:本系統是針對突發公共安全事件,直接關系到廣大市民的生命財產安危。快速反應能力對突發公共安全事件的處理至關重要,必須在系統設計中貫徹始終。

  支持多種通信網絡:本系統具有多種通信方式接入能力,能夠支持和使用已有的公用電信網(包括固定網和移動通信網)和專用通信網(包括數字集群通信系統),具備應急通信能力,最大限度地信息共享和互聯互通。

  建設內容

  參考應急指揮中心建設指南和《應急管理信息化2019年第一批建設任務書》的要求,應急指揮中心建設包括應急指揮場所(應急指揮大廳、決策室、值班室、和設備間等功能區域)建設,主要含有:

  大屏顯示控制系統

  分布式坐席管理系統

  無紙化會議系統

  融合通訊調度系統

  會議擴聲系統

  視頻會議系統

  集中控制中控系統

  可視化等系統建設。

  設計需求分析

  方案設計功能需滿足突發事件處置對策時,政府領導進行會商和指揮的場所實時查閱與通訊。系統具備預警接入、突發事件顯示與召開視頻會議的功能,可以與各部門和下級政府進行異地會商,方便領導聽取事態報告和專家建議,并進行遠程指揮,可以與接入上級應急平臺視頻會議系統,參加上級政府應急辦組織召開的視頻會議;具有圖像接入功能,方便領導了解現場情況;能夠調用綜合應用系統,進行預測預警、模擬演練、方案研討等,為領導提供決策支持。

  1. 整合資源,可視化管理

  搭建指揮調度中心綜合管理平臺,整合系統中視頻會議、云桌面、應急子系統、視頻監控等子系統信號,通過分布式管理平臺將各類音視頻信號和信息數據完成互聯互通、共享復用,集中展示、綜合指揮和統一調度,做到數據可視化、信號狀態可視化、控制可視化。

  2. 去中心設計,安全穩定

  為保障指揮調度中心的安全性穩定性,改造后的指揮中心完全IP化、網絡化,與主機設備物理隔離。完全去中心化設計,即使其中某一節點出現問題,也不會影響其他節點的穩定運行。

  3. 人機分離,統一管理

  為不影響指揮中心的正常工作,方便管理,減少人力資源、提高工作效率。運行中心在設計時將云桌面主機、數據服務器、監控平臺等設備放在機房機柜中,統一管理、統一維護。

  4. 智能控制,提高效率

  現代化的指揮中心控制系統不僅要實現圖像與數據的準確快速切換,還要將指揮中心中音視頻擴聲系統、音頻擴聲系統,遠程視頻系統,燈光系統,數字會討系統,環境效果等多方面中的聲、光、電進行集中可視化的管控,對指揮中心個系統進行集中化管理,一鍵式操作,圖形化管理,最大限度的降低操作難度,提高工作效率。

  5. 冗余設計,擴容簡單

  充分考慮到現通信技術的日新月異,新技術、新設備不斷的產生,大量新產品不斷接入指揮系統的需求,設計時考慮技術的更新與系統的接口協議,后期擴容只需增加節點即可。

  指揮大廳需求:從布局上應包括指揮區、操作區等,至少滿足10人以上的調度坐席需要。業務功能需要滿足高清圖像顯示、業務數據展示、指揮調度、音頻傳呼、外部信號接入等應用需求,為指揮大廳提供一套穩定可靠且高效的指揮調度方案。

  圖1

  會議決策室需求:從布局上應建設標準12人會議室,業務功能需滿足會議坐席提供領導參會、無紙化會議記錄全重要會商會前、會中、會后全過程、會議一體機方便重要文件展示閱覽與突發事件顯示畫面同步顯示,音、視頻擴聲便于與指揮大廳無縫對接、實時對話溝通,室內燈光、窗簾、空調等智能控制。

  圖2

  值班室需求:從布局上應具備2人監控坐席控臺,業務功能需滿足高清圖像顯示、指揮大廳燈光、空調、窗簾等物聯網設備遠程控制管理,為值班值守提供直觀、便捷的操控方案。

  圖3

  系統架構

  本系統設計以分布式技術為核心,通過軟硬件手段將不同類型的音視頻信號接入網絡中,形成互聯互通的可視化網絡。分布式系統以超高畫質、超低延時的數據傳輸特點,使其不僅可實現一幢樓宇內不同房間的連接,更可實現樓與樓間乃至跨越區域、跨城市的可視化互聯與云信息共享,真正實現大范圍全網絡的云覆蓋。

  圖4

  方案設計

  7.1 LED大屏顯示系統

  LED大屏幕任意尺寸進行小畫面分割,與各類外設連接起來,則可以實現在各個畫面內展示不同的內容。由此,通過PC控制電腦、手持無線設備,利用有線或者無線網絡的方式向系統發送控制指令;通過串口(或網絡),將分布式系統、顯示單元等外設連接起來,控制端通過發送各類控制指令,從而實現在LED大屏幕的單屏、局部整屏、漫游、跨屏,全屏、開關機、分布式系統切換等功能。

  圖4

  (1)可以實現模擬視頻、計算機信號、高清數字信號、網絡計算機信號、網絡視頻信號的單屏、漫游、局部全屏、整屏拼接功能。

  (2)控制核心采用嵌入式設備,穩定安全,有效規避大屏幕操作過程中常見的Windows操作系統中毒以及系統崩潰引起的不可控問題。

  (3)聯網情況下,可以多人同時操作大屏幕。

  (4)協議開放,大屏幕控制軟件可以集成到安防平臺或中控等軟件,操作更加方便。

  (5)支持以平板電腦等方式控制。

  7.2分布式坐席管理系統

  分布式坐席管理系統采用全IP架構,以分布式技術為核心,通過設置坐席輸入節點、坐席輸出節點、網絡交換機、用戶主機、顯示器、一套鼠標和鍵盤配合,坐席人員可以任意調用不同操作系統、不同分辨率、不同接口的數據,完全無需擔心切換問題。為關鍵任務環境提供整體解決方案,實現匯集管理、高效協調、實時性操控、信息溝通、安全管控。實現指揮系統"人機分離","一人多機"的智能化坐席管理。

  圖6

  7.3無紙化辦公系統

  無紙化會議系統是一款專為政府黨政機關、企事業單位、大型集團企業量身定制的會議系統,提供強大的會議管理功能。為會議管理人員帶來更為簡化的會議組織工作模式。由多臺升降無紙化終端組成,升降終端集成數字會議系統及電子銘牌功能、語音擴聲功能,能夠為由參會人員提供會前、會中、會后全方位的會議支持。

  圖7

  7.4融合通訊調度系統

  融合通信系統主要打造語音融合能力、多媒體融合能力和數據融合能力的建設,實現傳統電話、無線對接、廣播等語音類接入整合,視頻會議、視頻監控、無人機、車載等視頻類多媒體接入整合,以及短消息、信息發布等數據類接入整合,保障應急指揮所需的各類異構終端、音視頻數據的互聯和快速調度。

  圖8

  7.5會議擴聲系統

  會議擴聲系統主要建設指揮中心大廳音頻系統、會議室音頻系統。指揮中心音頻系統可滿足指揮擴聲,并可滿足視頻會議系統、語音調度系統及單兵系統的擴聲。大廳、會議室音頻系統滿足會議系統發言、視頻會議系統、DVD設備等的擴聲。為了滿足不同演示場合的需求,具備多種不同的音視頻信號源和顯示終端,這些音視頻信號源和顯示終端也可能會同時具備復合視頻、超級視頻、分量視頻甚至數字視頻的接口。

  在揚聲器選用時,結合使用方對擴聲系統的要求和有效發揮數字會議系統的優勢,采用的擴聲形式,根據揚聲器的客觀指標(頻響,指向特性、功率等),以及業界對各品牌揚聲器的主觀評價,最終選擇了極具性價比的揚聲器作為系統擴聲。主要設備配置方案,充分考慮應用的特點,做到功能齊全、配置合理、技術先進、操作方便。

  圖9

  7.6視頻會議系統

  視頻會議系統實現總部下屬單位和業務現場的三級多點視音頻通訊,MCU與總部采用模擬轉接方式級聯,并支持與總部的MCU進行數字級聯。視頻會議系統與視頻監控系統的銜接,可實現將視頻監控系統中的監控圖像調用到視頻會議系統作為參考圖像。

  本系統功能全面,能依據使用者不同的要求,采用不同的操作模式,來管理會議系統。可實現會議討論發言、攝像自動跟蹤,可擴展從討論功能到簽到、投票選舉、有線/無線表決、視像跟蹤以及會場討論秩序管理、數據管理、數據顯示、多種語言有線/紅外線同聲傳譯功能,能滿足各種場合需要。

  圖10

  7.7集中控制中控系統

  集中控制中控系統,通過網絡實現指揮中心區域內多類型設備的集中管控,使用智能終端在云中任何地點對設備進行智能化聯動控制,不僅可為應用帶來更多的便捷,還具備完程集中控制從開關電源到燈光音響,從會議終端到大屏幕,幾乎目前所有指揮中心內主要使用的周邊外設都可納入集中控制中控系統管理,提供了完善的周邊環境設備的智能管控體驗。

  圖11

  7.8可視化系統

  可視化系統則采用了全可視化的交互方式,為操作員提供所見即所得的極致操作體驗,上手容易。所有信號源、顯示端、控制外設備都可實現可視化云管理。所有云中圖像視頻都可進行實時預覽,無需開窗亦可時刻了解信號狀態。與實際顯示屏布局相同的虛擬大屏與屏幕中實時監測的虛擬窗口讓使用者直觀的操作。全觸控的操作方式,僅需要簡單的拖動、拉伸、點擊即可完成復雜系統的簡單管理。

  此外分布式云還可根據項目實際需要,按照現場部署提供定制化交互界面,為用戶提供符合形象的個性化操作平臺:

  界面個性定制

  所有圖標、界面樣式可按符合用戶企業形象的風格定制設計

  按實際布局定制

  根據分布式云實際部署情況,按房間定制管理頁面,符合實際環境需要

  按操作要求定制

  可按照常用的功能與操作習慣進行界面排布,更便捷的操控完整系統

  按需權限管理

  支持多用戶分權管理,可定制每個使用都的操作范圍,安全可靠

  支持主流控制協議

  集成數十種外部設備控制協議與驅動,快速整合幾乎全部周邊外設的云控制

  定制化驅動開發

  為客戶提供新型外設驅動定制化開發,實現新型設備快速添加

  系統方案優勢

  集中控制

  設備節點自帶RS232/485或NB-IOT通訊接口,可對指揮大廳、會議決策室的顯示系統、音頻系統、環境燈光系統、會議系統、監控等系統進行集中管控,將控制界面集成在可視化云平臺上,可視化管理、傻瓜式操作、移動式點選、簡單便捷。

  互聯互通

  整個系統中的業務系統信號、視頻會議信號、無紙化辦公信號等,全部連接在可視化云平臺中,可將整個應急指揮內資源共享,鏈接起所有業務系統間的操控,實現遠程控制、移動控制,隨時獲取任意信號源調取權限。

  預案管理

  系統可針對日常在應急處理、視會會議、無紙化辦公等不同工作需求時,對綜合顯示系統保存預案,根據需求設置預案管理,方便日常一鍵調用。

  輸出選擇

  根據顯示終端設備區域的位置,可選擇顯示輸出設備,輸出到LED大屏、坐席顯示器、會議一體機等顯示終端上進行播放,方便不同職級人員隨意查詢、調取。

  感知設備接入

  系統支持標準OVINF協調IPC攝像機、視頻會議、執法儀等遠程感知設備的視頻接入與上墻顯示,方便坐席人員、領導隨時與現場保持畫面同步的同時,進行語音通話。

  實時顯示、直觀交互

  系統支持超高清4K影像3840*2160@60(BIT4:4:4)實時編碼傳輸,提供高保真的圖像質量、保證圖像細節和流暢性。無畫面延遲、無壓縮、無偽影、零延時、零抖動,傳輸品質高、占用帶寬低、信號延時低等特點,提供1:1原始畫質還原高清圖像。

  協作管理

  系統滿足用戶一機多控、與單機控的需求,操作端無主機,便于主機統一管理提高系統數據的安全性、保密性的同時保持操控臺的整潔。

  去中心化

  無服務器(矩陣),不受因服務器(矩陣)損壞而無法使用系統,單個視頻輸入或輸出節點故障或損壞都不影響整套分布式系統的正常使用。

  純網絡IP化

  所有的業務、感知設備信號全部轉換為 IP 信號,進入到系統的局域網內,實現視頻傳輸、交互、切換,可實現整套系統IP化,方便通訊與管理。

  綜述,本系統重點強調的是對應急指揮調度涉及的職能部門、行業具有典型的多源、異構、分布式特點,結合應用場景保證各類業務和管理數據的可靠傳輸、處理、實現各類資源的共享。指揮調度系統覆蓋的范圍更廣、適應性更高。

  此系統同樣適應于公安、交通、教育、醫療、文旅等細分行業。一方面,可實現跨地域區的聯動調度,便于資源合理充分的利用;另一方面,感知設備的多樣性、業務系統的復雜性,指揮調度系統具備各業務、各設備間的互聯互通、共享復用,集中展示的能力。

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