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摘要:
應急通信調度系統是施工企業有效應對和處置各類突發事件,減少突發事件造成人員和財產損失的有效技術支撐手段,是安全生產應急平臺的重要組成部分。系統充分利用現有的各種通信資源,完成集群對講機、IP話機、3G/4G手機、衛星電話、短波電臺、公眾交換電話網的跨網整合,并最終實現互聯互通、信息共享。
關鍵詞:
應急通信;指揮調度;融合通信
1概述
近年來各建筑施工企業安全生產事件頻發,危害程度大,影響范圍廣,應急手段缺乏,對政府特別是企業本身提高應急通信調度能力提出了較高的要求。國家應急救援指揮中心多次就安全生產應急體系建設等事宜下發通知,要求加緊推進建筑施工企業安全生產應急平臺的建設,并最終實現與國家應急救援指揮中心的數據交換和數據共享。應急通信調度系統作為企業安全生產應急平臺的子系統,發揮著比較重要的作用,有效保障了企業應急指揮中心在處置突發事件和日常工作聯絡中對話音、數據、視頻等業務的傳送需要。
2系統總體架構
應急通信調度系統平臺主要為滿足工程施工企業的應急管理日常工作聯絡、突發事件應急處置時話音、數據、視頻等業務的傳送需要[1]。充分利用已建的公眾與專用通信網絡、有線與無線通信資源實現與各級應急平臺以及與突發事件現場的信息傳送,各專業通信子系統互為補充和備份,為應急平臺體系提供應急通信調度所需的多種可靠通信手段,同時,建設應急通信調度系統平臺完成對各專業通信子系統的整合,實現專業通信子系統間的互聯互通。確保處置多起重大和特別重大突發事件應急處置時通信聯絡的安全、可靠、暢通。如圖1所示,應急指揮調度系統平臺由核心支撐設備、接入層設備、應用層設備等幾部分組成。系統采用IP網絡架構,極大的拓展了不同通信網絡、不同的的接入,對于私有性較強的系統,可以通過網關的方式接入,如:公眾交換電話網(PSTN)、GSM/CDMA、IP電話網、衛星網絡、無線集群系統(模擬、數字)及其他業務系統。
3方案設計
應急通信調度系統包括數據采集、數據交換平臺和指揮管理平臺3個部分。其中前端接入包括集群(數字、模擬)、IP話機、3G/4G手機、衛星電話、短波電臺、公眾交換電話網等,采集語音數據;數據交換平臺主要由調度主機、錄音服務器、接入網關構成,通過硬件設備實現系統數據交換;管理平臺包括調度管理平臺、IP調度話機,指揮人員能夠通過調度管理平臺實現整個系統的指揮調度[2]。
3.1設備部署(1)前端部署。生產指揮調度系統前端設備裝備在施工現場,主要由集群、IP話機、3G/4G手機、衛星電話等語音設備組成,通過語音設備實時采集施工現場前端作業人員信息,經過IP網絡傳輸至指揮中心數據機房,通過系統平臺完成數據交換。(2)數據平臺部署。為實現生產應急指揮中心指揮調度功能,實現業務系統融合通信,在指揮中心機房部署核心調度服務器、錄制服務器,語音接入網關、集群接入網關,用于系統平臺支撐。在指揮中心數據機房部署調度主機,用于系統核心數據交換,通過調度主機能實現與IP語音系統的融合對接。通過集群接入網關,實現對講手臺、車臺與IP有線話機、模擬話機以及移動手機間的語音融合,可以群呼對講。通過部署語音接入網關,接入PSTN網絡,實現各內外線號碼的互通;通過指揮調度平臺,實現模擬話機、IP話機間的互通。通過部署錄制服務器,實現對各個節點的語音業務的實時錄制存儲及在線點播。(3)指揮中心部署。在施工企業生產指揮中心部署調度管理平臺、IP話機,用于系統在線信息監控,領導統一指揮調度,實現對項目部分管中心的實時調度管理。在項目部分管中心部署調度管理平臺,IP話機,實現對項目分部的人員調度管理。
3.2子系統對接
3.2.1無線集群系統接入無線集群系統主要用于施工現場生產的指揮和調度。無線集群對講系統的對接通過集群網關來實現,集群網關是一款連接集群系統與IP網絡的語音網關。支持普通模擬集群和數字集群的接入。集群網關支持鑒權注冊和非鑒權注冊兩種注冊方法。集群網關啟動后,向調度機發起注冊。集群網關只有在向調度機注冊后,才能融入調度系統,集群網關注銷后就從調度系統退出。集群網關一個模塊只能支持一個集群頻段,與集群網關在同一個頻段的對講終端都可以通過集群網關接入到調度系統中。
3.2.2PSTN公網電話對接與PSTN網絡對接通過語音中繼接入網關接入,對接目的是實現外線電話和調度中心、IP電話網絡、應急單兵、無線集群終端的通信。語音網關是PSTN電話向VOIP電話過渡的產物,因此語音網關在VOIP網絡環境中扮演一個重要的角色。見圖3。
3.2.3軟交換IP電話對接和軟交換IP電話對接的目的是實現內線電話和調度中心及多媒體調度系統融合的施工現場其他通信手段的通信。軟交換IP電話是將模擬的聲音訊號經過壓縮與封包之后,以數據封包的形式在IP網絡進行語音訊號的傳輸。對于支持標準SIP協議的IP電話可直接通過交換機以有線的方式接入融合調度系統,并在調度機上進行注冊,調度機給IP電話分配一個用戶號碼,調度系統中的其他用戶直接撥打IP電話的用戶號碼即可與其進行通信。
3.2.4遠程廣播系統對接在施工企業重點施工現場設置有廣播系統,用于應急事件的廣播及通知。遠程廣播系統也是通過網關實現系統接入的,目的是實現原有廣播系統和調度中心調度中心、IP電話網絡、應急單兵、無線集群終端等多媒體調度系統融合通信終端的通信。對于用戶已經部署的擴音廣播系統來說,主要通過配置廣播網關,采用音頻線路直接對接的方式,把本地和遠程現有廣播系統接入到網絡中,方便調度臺和其他各種通信終端廣播。擴音廣播系統接入主要解決2個問題:一是把分散在各地的擴音廣播系統接入到IP網絡中,方便各級領導遠程集中廣播、分組廣播;二是擴展廣播的終端類型,無需必須采用專用廣播終端,用調度臺、座機、手機等各種通信終端均可遠程廣播呼叫。
3.2.5公網系統對接施工現場通常施工條件艱難,有線的網絡無法有效的覆蓋,這就需要無線網絡來支撐。現階段移動3G/4G網絡技術已基本成熟,使用3G/4G手機作為日常通信終端的客戶越來越多,但是3G/4G通信終端只能基于移動運營商網絡簡單的撥號通信,并會產生大量的通信費用,本系統可通過在3G/4G終端上安裝對講軟件,實現基于3G/4G網絡的單呼、對講、會議、廣播、內部短信、視頻采集回傳、視頻點對點視頻通話、視頻點播等功能,并能接受調度臺的集中管理、集中調度,同時可實現和系統內其他通信終端的互通。3G/4G公網系統接入方案主要解決3個問題:一是解決野外沒有其他網絡的環境下現場人員之間的語音通信問題,可基于公共3G/4G網絡實現無線專網的語音通信業務(如對講、會議、廣播等),并可實現通話的錄音和遠程調度;二是解決3G/4G手機和系統內其他通信終端的無縫互聯互通的問題;三是解決在移動工作時視頻采集回傳的問題,以及視頻點對點視頻通話的問題。
3.2.6無線專網系統對接無線專網用于施工現場有線網絡以及移動信號無法覆蓋的地區。和應急指揮系統的對接目的是實現移動通信終端通過無線專網注冊到調度服務器和調度中心調度中心、IP電話網絡、應急單兵、無線集群終端等多媒體調度系統融合通信終端的通信。常見的無線寬帶網絡包括WiFi、McWiLL、Wimax、LTE等,無線專網系統的接入主要解決3個問題:一是解決野外環境下應急通信車、現場單兵之間的應急通信問題,可實現救援專用的無線通信專用網絡;二是解決傳統電話線路無法覆蓋到的固定作業區域的日常通信問題,可通過無線專用網絡實現音視頻信號的傳輸;三是解決移動工作崗位的數據傳輸的問題,可通過無線專用網絡實現數據的傳輸等。
3.2.7應急指揮系統對接應急指揮通信車用于緊急突發事故的處理現場。平臺和應急指揮系統的對接目的是實現應急通信車及應急指揮船舶上的通信終端與調度中心、IP電話網絡、應急單兵、無線集群終端等多媒體調度系統融合通信終端的通信[3]。應急指揮車的鏈路可接入移動公網或者無線專網中,在指揮車上構建臨時指揮網絡,通過IP方式直接與指揮中心的多媒體調度系統結合,從而實現視頻、語音的信息交互。見圖8。
3.3錄音子系統在數據中心部署錄音服務器,完成對應急通信調度系統的錄音,系統具有錄音、存儲、備份、查詢、放音和錄音監聽、管理等功能,支持多種錄音存儲格式,支持選擇錄音以及網絡查詢/提取錄音,系統采用的是TCP/IP架構。
3.4系統功能應急通信調度系統除具備強插、強拆、代接、通話轉移橋接、禁話、無人值守、短數據收發等功能外,還有調度會議、調度廣播、觸發會議、觸發廣播、緊急呼叫等功能。在完成各類專業通信系統及IP網絡互聯互通的基礎之上,實現有線電話、公眾移動電話、IP電話、衛星電話、集群終端、廣播等各類通信終端的跨網呼叫和綜合調度功能,同時完成數字錄音、電話會議等系統的功能整合。
4結語
應急通信調度系統是施工企業有效的應對和處置各類突發事件,減少突發事件造成不必要損失的重要通信支撐手段。目前我國許多施工企業現有應急通信保障系統還不夠完善,完整的通信體系沒有形成,各子公司或項目部的應急通信能力重復建設和互相隔離的現象比較嚴重,沒有形成有效的整合及融合。應急通信調度系統是針對應急通信平臺建設的特殊性,結合現有通信條件設計出的更加符合應用通信保障系統,可滿足各種突發事件現場的應急指揮需求,為解決在特殊情況下的通信指揮問題、保障通信安全、提高快速反應能力提供更有力的保障[4]。
參考文獻:
[1]謝迎軍,馬曉明,刁倩.國內外應急管理發展綜述[J].電信科學,2010,(5):28-32.
[2]楊志偉.應急通信保障指揮調度系統的設計與應用[J].數字通信世界,2010,(5).
[3]李昆.綜合指揮調度系統通信服務子系統的設計與實現[D].天津大學,2010.
[4]吳文敬,韓穎,張楨.綜合應急指揮調度系統的設計與實現[J].通信技術,2013,(4).
作者:王凱 謝君 單位:中交水運規劃設計院有限公司 中國交通建設股份有限公司