【智慧应急】XXX卫星通信应急指挥调度系统解决方案

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XXXXX应急指挥调度系
统方案
目录
1当前现状 (1)
1.1项目背景 (1)
1.2项目需求分析 (1)
1.3本次规划内容 (2)
2系统总体设计 (2)
2.1森林防火组织架构 (2)
2.2系统组网物理架构图 (3)
3视频会商系统设计 (4)
3.1州局/州森林防火办视频会商子系统 (4)
3.2县局/县森林防火办视频会商子系统 (5)
3.3其他单位视频会商系统对接 (5)
3.4系统应用功能 (7)
4移动图传系统设计 (8)
4.1县局/县森林防火办图传模块 (9)
4.2移动图传功能 (10)
5卫星通信系统设计 (11)
5.1话音业务系统 (12)
5.2数据/视频业务系统 (13)
5.3VPN网关接入系统 (14)
6森林防火应急指挥中心设计 (15)
6.1液晶拼接屏显示系统 (15)
6.1.1系统特点 (16)
6.1.2系统功能 (17)
6.1.3显示墙应用管理系统软件 (18)
6.1.4综合布线设计 (18)
6.1.5墙体安装固定设计 (19)
6.1.6复合视频信号接口设计 (19)
6.2指挥中心LED显示系统 (19)
6.2.1系统结构 (20)
6.3平台基本功能 (21)
6.3.1视频监控 (21)
6.3.2录像管理 (22)
6.3.3存储管理 (23)
6.3.4数据转发 (23)
6.3.5语音功能 (24)
6.3.6远程控制 (24)
6.3.7报警管理 (25)
6.3.8电子地图 (26)
6.3.9权限管理 (26)
6.3.10安全管理 (27)
6.3.11系统管理 (27)
6.3.12报表管理 (29)
6.3.13Web配置及监控 (29)
6.4平台性能参数 (30)
7投资概算 (31)
1当前现状
1.1 项目背景
目前,森林火灾是世界性林业重要灾害之一,每年都有一定数量的发生,造成林业资源的重大损失和全球性环境污染。

森林火灾具有突发性,灾害的发生的随机性,在较短的时间内能造成较大的损失的特点。

因此一旦有火警发生,就必须以极快的速度采取扑救措施,扑救是否及时,决策是否得当,重要原因都取决于对林火行为的发现是否及时,森林火灾应急指挥调度是否及时组织,决策措施是否得当。

如何实现森林防火工作的规范化,科学化,信息化,真正做到早发现,早指挥调度,早解决火灾隐情。

随着科技的发展,现在森林防火也开始实现智能化管理,工作人员只需坐在办公室拖动鼠标,就可观测林区画面,并在发生紧急情况时,通过监测画面及语音广播对前端林区进行远端遥控,通过指挥调度系统实现各级森林防火单位视频会商、GIS可视化管理、远端视频图传等功能,及时有效的指挥抢险工作。

1.2 项目需求分析
一是新建森林防火应急指挥中心,使用高清大屏。

二是新建指挥调度视频会议系统。

三是新建移动图传子系统。

四是新建应急指挥卫星通信网络。

1.3 本次规划内容
视频联网子系统;
视频会商子系统;
移动图传子系统;
卫星通信子系统;
2系统总体设计
2.1 森林防火组织架构
森林防火指挥调度组织架构图
2.2 系统组网物理架构图
多个单位视频会综合应用支撑平台语音对讲指挥视频解码终端指挥视频解码终端应急指挥车手机、PAD 终端
卫星通信便携站
系统组网物理架构图
系统总体架构说明:
视频会商子系统:在州应急指挥中心部署1套四路输出视频指挥解码终端,通过指挥网或者政务网、专线等方式接入视频调度平台,实现上级应四川省厅、地市局、区县局的三级联合指挥调度,并且可以实现各成员单位间的应急指挥、会商、视频调度。

各县局部署1套二路输出的视频指挥终端,与州局形成多级音视频互通指挥。

移动图传子系统:州局新增现场视频图传应急装备,配备卫星通信便携站1套、布控球、4G 单兵各1套;下属县配备布控球、单兵
各1套;智能单兵(含视频图传和集群对讲)。

实现省、市、区县多级现场图传联动指挥,快速将火灾现场图像通过卫星通信、移动网络传输到指挥中心管理系统,灾情速递的图像、视频资源可供视频会商系统实时调用。

3视频会商系统设计
3.1 州局/州森林防火办视频会商子系统
市局指挥视频系统部署示意图
在州应急调度指挥中心部署1套指挥视频解码终端、摄像机、麦克风、大屏、音响等设备,指挥视频终端接入管理综合应用管理平台,实现对全州森林防火综合应用管理平台汇聚的语音、视频、数据的频道化调度,实现省厅、州局及其他县森林防火办的视频指挥、视频会商、视频调度。

3.2 县局/县森林防火办视频会商子系统
县局指挥视频系统部署示意图
县局/县森林防火办部署具备2路电视墙输出视频指挥解码终端,可以充分利用原有建设的摄像机、麦克风、大屏、音响等设备,通过指挥网/政务网等接入融合音视频调度,实现对县局的语音、视频、数据的频道化调度,实现视频指挥、视频会商、视频调度。

3.3 其他单位视频会商系统对接
处理森林火灾等应急事件通常涉及协调其他相关单位,其他需要加入到视频会商子系统中,对接其他单位的视频会商系统,根据建设年限、使用厂家不一,为达到互联互通,共同保障调度工作,可以采用下面两种对接方案。

数字对接
指挥终端
MCU 视频终端视频终端视频终端视频终端
. . .
会议网关
应急指挥管理平台
MCU
各单位原视频会议建设
华为终端视频终端宝利通终端
视频终端 支持H.323协议对接,可通过数字对接,实现与不同品牌、不同型号的H.323MCU 和H.323终端的接入和互联互通。

支持对H.323会议设备管理,可以获得和建立H.323会议设备列表,并实现对H.323会议设备的任意添加、删除、设置等操作。

物理对接
视频会议系统模拟对接示意图
现有视频会议终端的音视频输出通过指挥中心现有音视频矩阵设备切换作为新部署指挥视频终端的音视频输入,并接入应急管理厅应急管理综合应用管理平台。

指挥视频终端与原视频会议终端进行背靠背对接,以便音视频可根据需要传至各所辖下级单位。

3.4 系统应用功能
●紧急召开应急视频会商
平台会议模式分为高级会议,和临时会议。

高级会议是由会议管理员统一组织召开;临时会议为电视墙视频终端自行组织召开的会议。

系统给每个电视墙视频终端都配置一个临时会议,作为紧急发起召开应急指挥救援工作紧急工作,系统中的任何一个用户终端都可以直接呼叫系统中的其他终端,建立双向连接,进行远程会议和交流。

呼叫的方式可以是通过用户终端的地址簿,或IM联系人快速呼叫系统中的任何会议终端入会。

●移动图传指挥调度
现场单兵/布控球/移动端设备具有快速采集现场信息(声音、视频、图片等)的能力,通过4G网络传回现场图像。

移动图传前端部署在突发事件现场,指挥中心可快速的调度前端移动图传图像,前端和中心端可通过公众移动通信网络进行图像采集、图像储存、通信传
输。

●监控调度
在会议中除了可广播参会人员的视频图像外,支持将视频监控资源在会议中进行广播,所有参会人员均可看到广播的监控画面。

开启对讲功能后,可支持与前端监控点进行语音对讲。

●数据视频接入
移动视频平台支持与与卫星图像,监测视频图像、水雨情资源,卫星资源、电子地图,数据页面对接,在应急指挥会议中,将数据视频共享到会议中来,实现多系统联合指挥,上下联动应用。

●云台控制
在应急指挥视频会议的应用中,平台支持远程云台控制功能,可对带有云台控制功能的会议摄像机、监控摄像机、前端音视频采集终端进行全方位的云台控制,包括云台上下、左右、拉远、推近、预置位设置等,通过云台控制,多方位、多角度查看应急现场事发情况。

●第三方会议系统接入
在会议中,可以启动H.323会议网关的H.323呼叫功能,可以将支持H.323协议的第三方会议MCU服务器、会议终端接呼入会议,实现双向音视频通信以及双流交互应用。

4移动图传系统设计
在森林火灾应急事件发生现场,自然环境和网络环境恶劣,根据
不同使用的场景,需要部署一套移动设备支撑应急保障任务的完成。

无线图传系统是依靠卫星通信、4G网络、语音通信、专网等实现移动音视频图像传输,主要作用是将现场的实时图像传输回指挥中心,使指挥中心的指挥决策人员如身临其境,提高决策的准确性和及时性,提高工作效率。

4G基站
卫星定位
卫星通信指挥车
防火墙安
全接入互联网/专网
4G布控球
指挥官调度终端
卫星通信便携站
移动图传系统物理架构图
4.1 县局/县森林防火办图传模块
森林火灾事件发生期间,火灾发生点大部分地区均没有直达道路,救援人员可携带单兵终端结合无人机图传,通过卫星通信网络、移动通信网络,将最前端的音视频、数据等信息传回后方,同时也可接收后方下达的指令。

本方案要求单兵图传终端采用高速处理器和嵌入式Linux操作系统,集电台、专网和WiFi无线通讯模块、GPS/北斗双模定位、存储、报警、电池等模块于一体,外置高清红外摄像
机及耳机,通过电台、专网、卫星通信、WiFi无线网络进行实时视频传输、语音对讲,协同后端图像指挥平台,可实现对现场人员的视频指挥、双向对讲、位置定位等功能。

智能单兵(公网版)智能单兵(专网版)
4.2 移动图传功能
可视指挥调度
平台以会议的形式实现双向音视频指挥调度功能。

用户在平台上建立一个或者多个会议,无线卫星终端、手机、平板通过3G/4G网络加入会议,视频调度一体机、软件客户端通过IP网络加入会议。

视频调度一体机、软件客户端与移动终端之间、移动终端与移动终端
之间即可进行多方的音视频通信。

●无线音视频图像调度
指挥中心领导及指挥员在远端使用视频调度一体机或软件客户端调看单兵设备或无线音视频图像。

通过卫星通信、4G等多种网络与平台连接,指挥人员通过视频调度一体机观看前方一个或者多个单兵的图像,并可实时与前方单兵进行对讲,下达指挥调度指令。

●视频录像
单兵最高支持1280×720像素录制本地/远程图像,所有录像以日期+序号命名存储到本地的TF卡,也可以选择通过网络上传到平台,提供远程下载。

通过平台可以对会议、单兵、视频调度一体机等进行远程录像,录像自动保存在网络存储设备上。

●GPS/北斗定位信息处理
通过配置GPS或北斗服务器,平台能从GPS或北斗服务器中获取相关人员、车辆的地理信息,并在电子地图上显示相关人员、车辆的位置和运动轨迹。

5卫星通信系统设计
本项目拟采用Ka频段高通量宽带卫星通信系统,该系统以“一星三站”为基础,“一星”是国产高通量通信卫星中星16号;“三站”是指包括1个便携站和2个机动站(车载站、船载站)在内的三
个地面通信终端,满足陆地、趸船、机动车等使用场景,提供宽带接入、话音、网络视频、专网接入及互联网接入等服务。

Ka频段卫星通信系统物理架构图
5.1 话音业务系统
本系统的话音业务可以让用户拨打外网固定电话、移动手持电话及内网固定电话。

用户通过和机动站(车载站、船载站、便携站)设备相连的电话机,直接拨打“固定电话网识别号(类似于长途区号)+固定电话用户号码”就可以和该外网固定电话建立语音通话连接。

直接拨打移动手机号码即可与该手机建立语音通话连接。

在机动站设备与电话机之间桥接海事局内网语言网关,就可以直接拨打内网固定电话号码,与其建立语音通话连接。

语音网关
IP内网电话
中星16
话音业务系统
5.2 数据/视频业务系统
本系统的数据业务可以让用户访问企业专网及互联网。

用户专网数据终端可通过连接机动站(车载站、船载站、便携站)配置的VPN 路由器,由卫星转发落地到北京主站,通过北京主站接入互联网,再通过已配置的VPN路由器进入企业专网通信。

用户公网数据终端可通过连接机动站(车载站、船载站、便携站)后直接通过中星16号落地到北京主站,通过北京主站进入到互联网,实现互联网接入功能。

机动站
数据终端数据终端中星16
北京主站互联网专网终端
VPN 路由器专网终端
VPN
路由器
数据业务系统
5.3 VPN 网关接入系统
在州局/州森林防火应急调度指挥中心,部署卫士通IPsec VPN 千兆/百兆安全网关平台,分支结构一般规模较小,因此在该部署场景中,采用卫士通IPSec VPN 微型安全网关,形成一个内部虚拟子网。

县局/县森林防火指挥办可以通过分支机构的网络安全的访问到州局的共享软件和数据资源,采用IPSec 加密技术能够满足各种场景的安全接入要求。

VPN网关接入拓扑图6森林防火应急指挥中心设计
AV
矩阵
RGB矩阵
客户机
监控球机违法抓拍事件监测
制高点监控
客户机客户机
指挥中心(5*6)30块
液晶大屏
控制主机
指挥中心逻辑架构图
6.1 液晶拼接屏显示系统
本期项目在指挥中心指挥大厅建设30台55英寸的高清液晶拼接单元,进行5行6列的拼接排列。

本方案将提供的大屏幕显示系统主要由以下几部分组成:
信息输入
6.1.1 系统特点
6.1.1.1 液晶屏
● 采用专业的Sumsang DID 液晶屏,寿命超长,适合于24小
时连续工作
● 高亮度、高对比度、色彩还原真实
● 分辨率高、显示清晰、亮度均匀、无眩光
● 物理缝隙:6.7mm
● 长时间显示固定图像没有残影;
6.1.1.2 拼接控制
● 内置嵌入式拼接控制,结构简单、稳定可靠
●动态画面连续流畅,无视觉延迟
●支持同时显示多种信号:全制式标准视频信号、RGB信号、
Y/Pb/Pr信号
6.1.2系统功能
指挥中心系统具有以下功能:
⏹多用户操作及管理:提供多用户管理模式,支持网络上的
多个终端用户对大屏幕系统的控制操作,通过用户管理权限的设定可以实现不同级别的用户对大屏幕系统不同的功能管理,在某一时刻只有优先级别最高的用户拥有对大屏幕系统的管理操作。

⏹窗口管理:支持视频、计算机、网络信息在投影墙上的开
窗口显示,通过控制软件可以实现各类信号所开启的显示窗口的大小、位置以及相关属性的设置。

⏹模式管理:可以将经常显示的多个视频、计算机及网络信
息在投影墙上开启成一个或多个显示窗口定义成一个固定的模式存储起来,当需要时只要调出存储的这个模式就可以同时在投影墙上显示出多路信息。

CubeControl软件可以满足用户存储任意多个模式。

⏹设备管理:通过CubeControl软件可以实现对系统的外围
设备如;摄像头、监视器、矩阵、各种音视频设备等的定义、管理和控制,减少了用户因设备复杂而引起的控制设备多,操作繁
琐的问题。

⏹信源管理:可以通过软件定义、添加、修改、删除视频、
计算机和网络信息等各类信号源。

⏹预案管理:可以设置和进行各种预案管理功能,并提供多
种预案模式的设定,包括信号定时切换,系统自动开/关机的设定,自动定时,手动定时等各种预案的设定。

摄像头的控制(可选):包括摄像头转动速度及方向、焦距的调整、图象放大/缩小等功能的调整。

6.1.3显示墙应用管理系统软件
本方案选用的大屏幕控制管理系统是大屏幕显示系统专用管理系统。

通过管理软件,可以实现对大屏幕显示系统中的硬件设备、信号源、显示窗口、矩阵等进行方便、多点的管理和控制。

基于Windows 2000/XP操作系统及网络Server/Client架构,支持TCP/IP网络协议、串口控制协议。

完全采用中文控制界面,支持菜单管理,优化操作过程,通过单一界面即可实现所有的管理控制功能。

提供完善的多用户管理,配合多点控制功能,用户可以在局域网内任意控制电脑上实现分区域、多级别的管理。

6.1.4综合布线设计
强电线槽与弱电线槽严格分隔,不交叉。

综合布线弱电线槽不采用线管。

线槽连接之间平滑过渡,保证没有毛刺和尖角。

线槽具有良好的公共接地和良好的屏蔽。

强弱电线槽由专业安装施工单位负责施工。

显示墙电源的走线走在显示底座的外围,防止线槽与显示底座支撑脚有冲突。

大屏底架落脚处不铺设管道,电缆等,底架下方最多铺设不大于50mm高度的线缆或管子。

6.1.5墙体安装固定设计
大屏幕显示系统墙体的底座直接安装固定在水泥地面上。

大屏幕显示系统墙体通过支撑拉杆连接到显示墙后面的钢筋混凝土墙面上。

6.1.6复合视频信号接口设计
适应制式为PAL、NTSC或SECAM信号源。

信号电平幅度为1.0Vp-p,75Ω。

视频接头为BNC头。

6.2 指挥中心LED显示系统
在指挥中心大屏幕上方设置一块Ф3.0双基色LED,用来显示各种文字信息和数字信息。

6.2.1系统结构
采用视频同步控制方式,选用多媒体软件编播系统支持WINDOWS和WINDOWS-NT等操作系统。

系统的结构图如下所示:
系统结构图
1)控制系统技术先进:
采用独特的“时分数据流”控制方案,将90%以上的控制过程集中在主控器上。

主控器采用超大规格集成电路和可编程门阵列,集成度极高。

主控器与显示部分采用并行数据传送,在获得极高性能的同时,大幅降低了系统主频从而使系统十分稳定。

显示屏主体显示模块只有基本的驱动电路,而没有复杂的控制电路,从而增加的系统可靠性和可维护性,并且大幅降低控制电路的费用。

2)主控系统智能化:
采用单片机系统完成环境测量(环境亮度、温度等)。

显示屏的亮度和视觉修正等显示参数实现自适应调节,使得显示效果各种环境条件下永远保持最佳。

3)系统设计模块化:
将电路设计按功能分成不同的模块,模块与模块之间只需要极少的连接,极大的提高了系统的稳定性和可靠性,更利于大规模生产安装、调试、维修、维护,适应生产制作的系统化标准化要求。

4)采用冗余设计方案:
系统所有信号电缆连接、电源、电源连接等故障多发处采用余度设计,极大地提高了系统可靠性。

5)开放式软件系统:
系统软件平台全开放,WINDOWS XP、WINDOWS-N、WIN7等操作系统全兼容,从文字处理软件、多媒体制作软件到非线性编辑系统都可以播放。

为优秀的节目制作提供保证。

6.3 平台基本功能
6.3.1视频监控
1)支持树形方式展开选择所需督察窗口的视频,实时监视个各林
区的视频信息,支持多画面分割显示或回放同一林区多路实时
视频或多个林区单路实时视频,支持一机同屏1、4、9、16
画面等规格画面显示方式,还可以支持4、6、7、9、12、24
画面多种规格画面的组合显示方式;
2)支持组显示,可以在一个分组中配置多个摄像机和预置位绑定
的显示项;
3)支持多台监控客户端及多个WEB用户同时查看任意林区的服
务督察图像;
4)具备视频自动巡视功能(对森林防火系统的高清摄像机进行视
频巡检,参与轮巡的对象可以任意设定,包括不同林区的视频、同一林区的不同摄像机、同一摄像机的不同预置位等,轮巡间
隔时间可设置,完成轮巡任务的摄像机可自动复位);
5)具备摄像机自动复位功能,即可对督察点的摄像机设定默认监
视状态,正常状态下摄像机保持默认状态,在控制完成的可设
定的时间段内恢复默认监视状态;
6)支持对视频的手动录像功能,对任一帧实时视频抓拍后以
JPEG或BMP的图片格式进行保存;
7)能将摄像机的号码及位置、摄像日期和时间等信息进行叠加,
以便在监视图像上显示相应的必要信息,并可用汉字显示,所
有字符的格式、内容等信息,均可由用户方便地自由修改。

6.3.2录像管理
1)可以远程设置前端系统的录像规则,实现手动录像、计划录像、
报警触发录像等录像方式;
2)支持IP-SAN、NAS存储的无缝存储,支持报警联动存储录像
到IP-SAN、NAS,数据存储均最小单位精确到秒;
3)支持多个客户端同时显示、存储、检索、回放所选各林区的多
个摄像机视频;
4)支持多个客户端同时按照报警事件、时间段、摄像机、存储位
置等组合条件检索录像,支持从前端系统下载检索的录像和删
除本地的录像,支持硬盘预分配技术,杜绝硬盘碎片,硬盘数
据自动循环复写;
5)支持远程回放按照时间检索的历史视频、报警录像和计划存储
的本地录像,回放支持单帧、慢放、常速、快速、进度条拖放
等方式;
6)支持回放视频的单帧抓拍,并可以在保存图片时由用户进行标
注以方便查找。

6.3.3存储管理
1)系统采用分布式存储方式,平台对报警录像进行存储或按需设
置存储;
2)录像存储格式为D1/4CIF可调,可根据录像保存的时间需求
配置硬盘。

6.3.4数据转发
1)支持对视频流、前端录像、控制信息、报警信息、语音对讲流
等数据的转发,所有视音频数据的编码格式和控制信息等均符
合国家电网的要求;
2)支持IP单播的方式查看视频流,支持转发组播视音频流。

6.3.5语音功能
1)支持林区前端语音广播;
2)支持平台与林区之间及两个平台之间的双向语音对讲;
3)支持平台内的客户端用户对讲。

6.3.6远程控制
1)支持对前端摄像机设备进行控制,控制范围包括:摄像机(包
括云台、镜头等);
2)可以对摄像机进行视角、方位、焦距、光圈、景深的调整,支
持用鼠标拖曳的方式控制摄像机的督察方位、视角,实现快速
拉近、推远、定焦被督察窗口;
3)选择一幅图像,点击3D缩放按钮,然后点住鼠标左键,在主
画面上拉出需要查看的区域,然后松开左键,球机的云台就会
自动定位到所拉的画面区域,方便用户快速直接的进行云台的
定位;
4)支持对有预置位的摄像机添加、删除、修改、调用、查询预置
位的操作;
5)能对云台摄像机或球机多个预置位、多条巡航线路、多个巡航
方案的进行设定,可以设定在不同的时间段执行不同的巡航方
案;
6)可以对摄像机设置长时间驻留的预置位,系统在用户对该摄像
机控制操作结束后设定的时间段内,使摄像机回复到默认的监
视位置;
7)支持用户权限管理提供优先级划分,高优先级用户可以在低优
先级用户使用时获取控制权,低优先级用户不能再使用,同级
别的用户满足先到先得的原则获得控制权;
8)支持对管理的设备进行远程升级、重新启动、参数配置等控制;
6.3.7报警管理
1)实时接收前端设备发送来的报警信息,多林区同时发生多点报
警时,报警信息不会丢失;
2)所有报警信息在报警管理窗口均可以实时显示,显示的内容包
括日期时间、设备名称、报警类型等信息,所有报警信息均可
以进行手动确认;
3)当林区发生报警时,应实时弹出报警画面,并且按照策略进行
联动,包括报警录像、PTZ联动、报警输出、电视墙关联操作、监控客户端关联操作、短信通知等关联操作,手机客户端可以
打开当前报警录像进行查看。

4)所有报警信息及确认信息(包括确认时间、确认节点、确认用
户等)应自动保存,均可实现历史查询、显示、打印和输出。

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