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基于MICS全域可視化云平臺——上海寰視

來源:數字音視工程網        編輯:小月亮    2021-08-02 18:00:56     加入收藏

行業需求背景提高國家應急管理水平,提升防災減災救災能力,是實現“兩個一百年”奮斗目標、實現中華民族偉大復興中國夢的必然要求,是關系人民群眾生命財產...

  行業需求背景

  提高國家應急管理水平,提升防災減災救災能力,是實現“兩個一百年”奮斗目標、實現中華民族偉大復興中國夢的必然要求,是關系人民群眾生命財產安全和國家安全的大事,是我們黨治國理政的一項重大任務。我國是世界上災害最為嚴重的國家之一,突發事件易發多發,生產安全事故總量仍然偏大。面對嚴峻復雜的自然災害和生產安全形勢,國家應急管理能力仍然相對落后,應急管理信息化水平不高,迫切需要運用云計算、大數據、物聯網、人工智能等新技術,建設全面支撐具有系統化、扁平化、立體化、智能化、人性化特征,與大國應急管理能力相適應的中國現代應急管理體系。

  作為應急保障能力的必由之路,編制應急管理信息化發展戰略規劃是推動應急管理事業改革發展的先導工程,是確保信息化與應急管理事業發展一體規劃、同步推進的重要基礎。只有做好規劃,才能逐步實現風險監測預警、應急指揮保障、智能決策支持、公眾自救互救和輿情引導等應急管理能力的快速提升,最終實現以信息化推動應急管理能力現代化的目標。

  應用需求痛點

  傳統重大事件(社會突發、業務故障、施工割接、活動重保)保障處置過程中,往往存在分部門各自為戰、信息交互不暢、處理進程掌握不及時等痛點,直接影響了對事件的決策指揮、處置效率,甚至直接影響較大經濟損失。

  建設目標及設計思路

  建設目標

  實現大規模的信號交互,統一指揮

  現有應急部門上下級及公安、武警、醫療等機構的互聯互通通常采用專網的形式,如何充分利用帶寬,在有限帶寬下進行更多數量的信號傳輸,并且做到充分的互聯互通。

  做到各部門業務協同的敏捷、高效

  應急管理涉及業務部門眾多,位置分散,在應急救援的緊迫時刻,如何快速進行信號的實時共享,指揮大廳各業務席位如何快速做到業務數據互看,互調,快速協同工作。

  讓指揮資源在移動指揮中隨人而動

  領導赴現場指揮以及工作人員輪席坐班,如何實現遠程同步業務數據的使用及調看,完全同步控制權及調看權。

  設計思路

  建設應急指揮中心的目的是通過中心的各種系統、平臺所提供的技術手段和能力輔助政府相關部門進行公共突發事件全過程的有效管理,因此核心需求主要在以下三個方面:

  通過“事前、事中、事后”全過程管理有效應對公共突發事件、減少災害損失。關注全過程管理,而不僅僅是被動響應突發事件的“事中”管理模式。當然,實現此目標需要政府多個層面和各個相關機構的高效協作。

  通過“連得通、看得見、叫得應”的應急指揮平臺支撐體系,保障應急工作的高效與及時開展。既是服務于戰時的指揮調度的需要,也是服務于平時的工作協調的需要。

  通過“信息共享、資源整合”的建設模式,在信息、流程、決策等多個層面進行有效整合,避免盲區,強化政府應急管理工作的同時,使相關部門也能夠從中受益。

  應急指揮中心現有信息化基礎薄弱,與“統一指揮、專場兼備、反應靈敏、上下聯動、平戰結合”的應急管理工作目標還有較大差距,對應急指揮中心應急管理、指揮調度支撐不足,急需基于新場所建設現代化、科技化的應急指揮場所,滿足日常會議、信息發布、視頻會商的需要。

  后期為現有數據資源、通訊資源、網絡資源、系統資源、應急資源的整合,構建縱向聯通省、地市、區、縣(鄉、鎮)的應急管理局,橫向聯接市、縣(鄉、鎮)有關單位部門,實現突發事件的監測監控、預測預警、信息接報、綜合研判、輔助決策、指揮調度等主要功能,以有效防范和應對突發事件。如下圖所示:

  應急指揮場所的建設,包括應急指揮中心、值班值守、聯合值守,含大屏顯示系統、應急指揮系統、圖像處理系統、指揮數字會議系統、視頻會議系統、音響擴聲系統等。

  應急指揮系統:提升業務體系建設環節聯動效率:梳理指揮中心、值班值守、聯合值守等部門的工作職責,各情指聯動單元形成有效合力,各種設備與設備之間、前端與指揮之間、人員與設備之間形成有效合力,整合各類信息資源,提升聯動效能;

  整合人力及信息資源:整合指揮要素內容,涉及指揮執行的人力資源和報警、預警、數據、GIS、城市監控、水文、地理等業務信息,整合人力資源信息和數據信息,輔助提升綜合決策效能,提高信息協作利用率;

  提高調度操作的整體運用:集成實戰應用軟件的模塊開發和應用開發,簡化應急指揮中心各類資源調取操作,形成應急指揮中心和各實戰單位在信息化應用思維、理念的系統性和熟練性;

  圖像處理系統:圖像處理系統采用MICS全域可視化云平臺。將指揮中心的指揮大廳、值班值守、聯合值守等區域各類攝像機、視頻會議、視頻監控、視頻指揮、坐席計算機等進行統一匯聚,按需調度媒體。

  同時,實現協作辦公、資源的互聯互通;提高席位人員的工作效率,提供良好的操作體驗。席位人員需要同時與不同坐席、不同業務部門的工作人員進行協同辦公,推送信號到不同的席位進行觀看和控制。

  大屏顯示系統:解決了會議室視頻、圖片、文件等資料的顯示的需求,提高整個會議的效率。

  數字會議系統:對會議實施控制、管理,包括聲音傳送穩定純正,討論清晰有序,使整個會議形式具有高效性。

  視頻會議系統:可以遠程視頻開會及視頻調度與遠程應急指揮,提高政府辦公和決策效率。

  音響擴聲系統:對聲源、音頻的處理,達到語言清晰、無失真、無聲反饋嘯叫的效果。

  MICS全域可視化云平臺是按照統一領導、綜合協調、分類管理、分級負責、屬地為主的應急管理體制建設,實現應急處置和管理過程中的上下貫通、左右銜接、互聯互通、信息共享、互有側重、互為支撐、安全暢通的綜合應急支撐平臺。

  該平臺通過與各地區、各部門應急平臺的信息互通和資源共享,它有能力將總體應急預案與專項預案、部門預案、地方預案和基層預案相銜接。縱向到底,涉及市、縣和基層等各級政府;橫向到邊,涉及自然災害、事故災難、公共衛生和社會安全等各專業行政部門及應急救援組織機構,真正實現多部門和各地方之間的協同應對。

  方案設計

  MICS全域可視化云平臺的組成

  MicsView全域可視化云平臺是一種基于網絡交換架構的并行數據傳輸與節點化、分散式處理的控制系統,主要由以下組件構成:

  1、數據傳輸與交換:以太網交換機,網絡雙絞線;

  2、信號采集節點:獨立、模塊化的數字/模擬RGB、標清視頻、高清視頻等,可同步傳輸音頻信號;

  3、信號輸出節點:獨立、模塊化的數字/模擬RGB輸出;

  4、管理服務系統:純硬件服務器,接收控制端控制指令,調度、控制系統中所有節點設備協同工作,僅作指令解析轉發,不進行數據處理;

  5、控制端:系統人機交互設備,支持多操作系統,C/S、B/S架構,支持電腦、PAD等終端硬件。

  MICS全域可視化云平臺硬件主體由若干獨立的輸入、輸出圖像處理節點構成的集群,在服務器的統一管控下,各節點之間通過標準以太網交換機進行數據交換,所有音視頻、圖形、圖像資源、控制指令均IP化傳輸、分散處理,負載均衡風險分散,系統無規模限制及性能瓶頸。所有硬件設備可分散部署在任意位置,信號傳輸使用普通網線,網絡可達數據即可達,并在服務器的統一集中管控下協同工作。

  MICS全域可視化云平臺的作用:

  (1). LED屏和投影機機各類顯示屏可以輕松地構建一個集中化、專業化、智能化、公眾化的數字化顯示平臺,提供功能強大的信息編輯、傳輸、發布和管理等服務。

  (2). 大屏幕顯示系統以經濟性、易用性、安全性、前瞻性、拓展性、先進性、實用性為設計思路,采取通過編輯管理主機進行集中控制、統一管理的方式將視音頻信號、圖片等多媒體信息通過網絡平臺傳輸到顯示平臺;

  (3). 大屏幕顯示系統采用網絡化、分布式的處理技術,同時配置相應的信號切換、分配、傳輸設備,實現各類視頻、RGB 信號和網絡信號的顯示;

  (4). 整套系統實現7*24 小時不間斷的實時將監控圖像傳輸,形成一套統一可視化管理,達到所有業務環節可視化,直接指揮,大大提高管理水平;

  (5). 系統應能低延遲、無丟幀地把所需畫面實時地顯示在大屏幕上,所有畫面都能夠單屏顯示、多屏拼接顯示、整屏放大顯示和窗口方式顯示;

  (6). 大屏幕顯示系統的硬件設備采用模塊化、網絡化設計,對于重要部件要方便維護和日常清潔;

  (7). 大屏幕顯示應穩定,圖像拼接平整美觀、明亮清晰,能夠混合計算機圖形和視頻圖像;

  (8). 具備各種顯示信號的接入能力;視頻信號:任意一路信號能在整個顯示墻的顯示區域內,任意大小、任意位置顯示。計算機信號:任意一路信號能在整個顯示墻的顯示區域內,任意大小、任意位置顯示。

  (9). 系統的開放性,支持 TCP/IP,支持主流操作系統的顯示;

  網絡鏈路的選擇

  應急指揮大廳等區域之間部署的光纖鏈路用來實現兩地的音視頻的互傳,如采用傳統方式,傳輸的音視頻信號只有一去一回,采用分布式綜合管理平臺,所有的信號源、顯示單元都被高清網絡節點控制,兩地間的音視頻互通的數量沒有限制。應急指揮大廳與綜合分析作戰室和各個會議室多地之間的音視頻互通、共享就很容易實現,充分考慮信息安全問題,我們將利用光纖建立連通兩地的局域網,所有的采集的信號源都是只采集音視頻信號,沒有接入到專用業務網絡中,做到了網絡物理隔離。所有信號源以及顯示單元都能在控制端檢測,不會導致信息泄露。

  任意音視頻信號采集與統一管理

  項目主要的信號源類型包括作應急指揮大廳等區域的多臺業務電腦、會議攝像機。如按照傳統解決方案,勢必會增加矩陣、網傳、解碼器等來實現上述信號的接入、匯聚。本次采用的分布式設計架構,每個信號源采用節點采集信號,IPC信號則是直接接入分布式平臺中,分布式綜合管理平臺通過網絡實現所有信號的接入,大大簡化了系統架構。所有信號源均交給分布式綜合管理平臺統一管理,無論系統多復雜,呈現給用戶的可視化終端都是和現實中一一對應的預覽圖像,用戶隨意直接調取。

  指揮大廳及各個會議室大屏多屏交互

  指揮大廳配備了一套小間距LED顯示屏,如果其他諸如會議室、值班室等區域部署了投影儀和單體顯示屏。這些不同類型、不同房間的顯示單元通過分散的分布式綜合管理平臺節點,即完成了多個房間大屏的互通互動,所有顯示單元可進行統一管理。所有信號源都可被調取到任意顯示單元上,完成畫面拼接、漫游、疊加、任意開窗等控制。在事件處理決策過程中可隨意調取相關業務數據及實時監控信息,作為決策依據,高效判定、決策指揮。

  實現全部信號可視化管理、操作穩定、方便

  本項目接入的信號多、系統多,比較復雜,分布式綜合管理平臺,采用統一的信息傳輸和控制總線技術,將復雜、多元、異構的各類設備及輸入輸出數據進行統一轉換、統一傳輸、統一調度,實現信息重組,多平臺融合(已建好的系統),最終達到保障簡單、系統可靠、操作便捷、界面統一的可視化調度目的。在多個房間中,任意位置可通過一臺電腦登錄定制化的客戶端、標準客戶端或者登錄IE客戶端(無需預裝軟件)進行統一的管理操作,支持多人同時操作,實現所有信號源的可視預覽、任意調度上某一個大屏,完成畫面拼接、漫游、疊加、任意開窗等控制,以及各大屏顯示內容在管理客戶端上的回顯,方便操作人直觀監督屏顯內容。應急預案的調用、多屏交互、屏幕鏡像、KVM功能、多平臺系統交互、外設管理等都可通過客戶端簡單操作實現,對用戶而言相當于使用一套系統。

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