深德彩应急指挥调度中心场景式应用解决方案

　　序言

　　城市应急救援指挥系统建设是城市应急管理的重要组成部分，是反映一个城市?；芾硭降闹匾曛?，该系统将扮演越来越重要的角色。特别是在国务院机构改革方案提请十三届全国人大一次会议审议通过、2018年3月应急管理部门挂牌成立后，应急管理部将指导各地区各部门应对突发事件工作，更需大力建设城市应急救援指挥系统。

　　因此如何高效利用有限资源，建设适合城市特色的应急救援指挥系统变得非常迫切，考验政府各职能部门在面对灾害和突发事件的联合行动中统一指挥，适时调阅现场影像对事件分类、职能部门快速查询突发事件全局态势对资源布局预案处置、领导集体决策协同与联合行动、预案响应应急指令下达等问题遭遇着前所未有的挑战。

　　当下应急体系中信息化建设的目标逐渐明朗，用何种技术和手段解决成为亟待解决的问题，城市应急救援指挥中心的建设水平是直接关系到政府职能是否能正常发挥，与其是否切合日常工作流程管理方法的关键所在。而应急救援指挥中心的建设目前在国内外还没有固定标准的模式。因此，需要对应急体系业务流程、管理方法有更深刻的理解，系统建设才能发挥出更高的成效。

　　深德彩科技(深圳)股份有限公司，是全球顶尖视觉技术综合解决方案提供商，以舞美演艺、智慧显示、Melink会议一体机三驾马车为市场方向，产品广泛应用于舞台租赁、广电传媒、体育、展会、会议。近两年业务扩展开始布局行业系统解决方案市场，将结合以大数据、AI人工智能、5G、物联网、可视化、融合通讯等技术，为行业客户提供应急指挥调度场景式全套应用解决方案，为智慧城市 “应急、交通、教育、文旅”等专项领域建设赋能。

　　城市应急指挥调度现状与研究

　　应急指挥调度系统 是指综合利用计算机、网络、通信、物联网和自动化等技术，传递指挥调度指令及信息的设备集合，它以信息交换平台为核心，通过信息交换平台对所有参与单元的信息进行无阻塞、快捷的点到点和点到多点、多点到多点的信息进行交换，实现指挥调度指令和信息的快速上传下达。在指挥调度应用中使用、设计、建设单位，多方皆高度关注如何使系统结构在应用中更加合理。

　　1、职能部门间跨部门协作的重要性

　　从应急指挥业务系统建设来看，所建的业务系统各自负责应急救援中不同业务管理，提高了部门的管理能力和应急反应速度，但也带来了不同部门之间的体制冲突与原有的指挥方法和习惯之间的协调问题，怎样协调业务关系与跨部门协同指令，将是应急指挥调度中心建设首先要精心考虑的问题。

　　2、指挥调度“大脑”的重要性

　　建设并打通各部门间的业务系统，使之既能贯彻统一指挥、局势撑控、快速响应预案，又能适应一些从未出现过的综合性、边缘性应急事件，使建设的应急指挥调度中心具有“大脑”作用，从而为决策人员提供一个便利的、交互式的操作平台，迅速、动态地识别事件，构造针对特定应急事件地信息处理和调度系统，真正体现建设的意义所在，这也是衡量城市应急救援指挥中心先进性和长期性的重要指标。

　　3、新建背景下打破“信息孤岛”的重要性

　　各职能部门信息化业务系统建设经过多年的努力，已取得相当的成果，但仍存在由于各自独立建设带来的问题——缺乏相对统一的技术规范和标准。解决建设综合性和基础性的指挥中心所带来的内联问题，应对异构系统、多类型开发语言、多规格接口协议、不同的同工作机制等，使之形成串联闭环，落地成为一种“共同语言”，建设具有生命力的指挥调度中心，避免出现“信息孤岛”有着重要意义。

　　4、省、市、县指挥中心多级联动的重要性

　　构架一个合理的全省一平台的城市应急指挥调度系统，使之在重大事件面前，保证信息获取与协调指挥的效率与城市应急指挥调度中心能良好匹配，通过技术的手段，清晰的体现各中心之间的职责关系，这些将关系到应急指挥调度融合通讯网络构架的合理性及对产品的标准化，也将关系到对应急救援事件的快速协调和处理能力，避免形成“指挥孤岛”制约救援中心的正常发挥。

　　应急指挥调度中心建设的目标

　　建成纵向覆盖省、市、县，横向联通委办局有关单位，前端到生产企业和突发事件救援现场，形成互联互通、资源共享的可视化指挥调度应用平台，以实现应急管理“事前、事发、事中、事后”全面感知，完成显示、查询、调度。建成立体、全方位，一体化的综合决策和指挥系统，具备精确指向和打击能力，迅速处置各类型突发公共事件的可视化指挥调度中心。全面支撑具有系统化、扁平化、立体化、智能化、人性化的现代应急管理体系建设，以便更好地切合政府应急管理流程的场景式指挥调度系统。

　　整合多方资源

　　利用现代化的信息技术、网络技术、音视频处理技术、智能控制技术，依托分布式云管理系统，整合市政服务数据、交通管理数据、城市管理数据、地理地图数据、应急处理数据等信息，将数据汇集到统一的平台，整合服务形态基本形成，为政府城市管理提供了有效的手段，为公众、企业提供一站式、个性化的整合服务。

　　打破信息孤岛，构建资源共享

　　在应急指挥数据交换共享方面，需充分意识到信息孤岛已经成为制约当前信息化发展的最大瓶颈，构建智能型、协同型、分析性信息化应用，需要强化信息交换共享。打造城市级信息交换共享公共支撑平台，形成连接各信息孤岛和分散系统的中枢，积累沉淀城市级数据信息资源，形成城市级公共信息资源池，打通城市信息化的“任督二脉”。

　　协同指挥

　　为应急指挥调度中心提供协同配合，快速反应整合三维地理地图信息、监控信息、交通路况。城市管理信息，通多各部门，各单位的相互协作，然后汇总情况，上传下达实时调取各监控画面，组织远程会议、所需业务联通与人员对话，第一时间给出最优解决方案。掌握主动，避免被动，从而应对各种紧急情况。

　　最终实现应急指挥调度如下功能：

　　设计原则

　　按照“统一规划、融合共享、优化协同、平战一体”的基本原则，构建智慧应急指挥调度中心。

　　实用性：本系统在满足市应急指挥调度系统需求目标的同时，按照实用性的原则，设计整个系统的操作。以方便、简洁、高效、易维护为目标，集中控制、统一操作，既充分体现快速反应的特点，又便于决策层、管理层及时了解各项统计信息和决策信息，进行业务处理和综合管理。

　　高可靠性：由于市应急指挥系统涉及面广，使用环境的特殊性，必须保证系统运行稳定可靠。本系统基于大数据总体设计，各个软件模块采用分布式设计，每个?？槲榷ǖ囟懒⒃诵校坏┓⑸收鲜辈挥跋炱渌？樵诵?

　　先进性：由于计算机技术和信息技术发展迅速，我们在兼顾应急指挥系统的实用性和高可靠性的同时，本系统的设计和建设中具有一定的前瞻性，尽可能的采用先进的技术和开发工具，以保证系统和产品的先进性。

　　安全性与保密性：本系统运行的数据多为敏感、涉密信息，专业数据采用分布式存放相互隔离。重要数据要加密处理，甚至物理隔离。

　　大容量性：本系统面向政府主管部门和业务部门，应该具有大容量和高度的容量扩展功能，包括用户终端和移动信息终端两方面。

　　开放性与标准性：本系统涉及的部门众多，系统应具有开放、易扩展、分布式等特点，可以提供不同层次、不同需求的信息服务。系统的数据应该统一规范。系统设计所涉及的技术和选用的产品标准应是业界公认的主流产品标准，尽量符合业界最新的标准，并具有良好的开放性，能够与其他计算机系统进行相连和数据共享。

　　快速反应能力：本系统是针对突发公共安全事件，直接关系到广大市民的生命财产安危?？焖俜从δ芰Χ酝环⒐舶踩录拇碇凉刂匾匦朐谙低成杓浦泄岢故贾铡?/p>

　　支持多种通信网络：本系统具有多种通信方式接入能力，能够支持和使用已有的公用电信网(包括固定网和移动通信网)和专用通信网(包括数字集群通信系统)，具备应急通信能力，最大限度地信息共享和互联互通。

　　建设内容

　　参考应急指挥中心建设指南和《应急管理信息化2019年第一批建设任务书》的要求，应急指挥中心建设包括应急指挥场所(应急指挥大厅、决策室、值班室、和设备间等功能区域)建设，主要含有：

　　大屏显示控制系统

　　分布式坐席管理系统

　　无纸化会议系统

　　融合通讯调度系统

　　会议扩声系统

　　视频会议系统

　　集中控制中控系统

　　可视化等系统建设。

　　设计需求分析

　　方案设计功能需满足突发事件处置对策时，政府领导进行会商和指挥的场所实时查阅与通讯。系统具备预警接入、突发事件显示与召开视频会议的功能，可以与各部门和下级政府进行异地会商，方便领导听取事态报告和专家建议，并进行远程指挥，可以与接入上级应急平台视频会议系统，参加上级政府应急办组织召开的视频会议;具有图像接入功能，方便领导了解现场情况;能够调用综合应用系统，进行预测预警、模拟演练、方案研讨等，为领导提供决策支持。

　　1. 整合资源，可视化管理

　　搭建指挥调度中心综合管理平台，整合系统中视频会议、云桌面、应急子系统、视频监控等子系统信号，通过分布式管理平台将各类音视频信号和信息数据完成互联互通、共享复用，集中展示、综合指挥和统一调度，做到数据可视化、信号状态可视化、控制可视化。

　　2. 去中心设计,安全稳定

　　为保障指挥调度中心的安全性稳定性，改造后的指挥中心完全IP化、网络化，与主机设备物理隔离。完全去中心化设计，即使其中某一节点出现问题，也不会影响其他节点的稳定运行。

　　3. 人机分离，统一管理

　　为不影响指挥中心的正常工作，方便管理，减少人力资源、提高工作效率。运行中心在设计时将云桌面主机、数据服务器、监控平台等设备放在机房机柜中，统一管理、统一维护。

　　4. 智能控制，提高效率

　　现代化的指挥中心控制系统不仅要实现图像与数据的准确快速切换，还要将指挥中心中音视频扩声系统、音频扩声系统，远程视频系统，灯光系统，数字会讨系统，环境效果等多方面中的声、光、电进行集中可视化的管控，对指挥中心个系统进行集中化管理，一键式操作，图形化管理，最大限度的降低操作难度，提高工作效率。

　　5. 冗余设计，扩容简单

　　充分考虑到现通信技术的日新月异，新技术、新设备不断的产生，大量新产品不断接入指挥系统的需求，设计时考虑技术的更新与系统的接口协议，后期扩容只需增加节点即可。

　　指挥大厅需求：从布局上应包括指挥区、操作区等，至少满足10人以上的调度坐席需要。业务功能需要满足高清图像显示、业务数据展示、指挥调度、音频传呼、外部信号接入等应用需求，为指挥大厅提供一套稳定可靠且高效的指挥调度方案。

　　图1

　　会议决策室需求：从布局上应建设标准12人会议室，业务功能需满足会议坐席提供领导参会、无纸化会议记录全重要会商会前、会中、会后全过程、会议一体机方便重要文件展示阅览与突发事件显示画面同步显示，音、视频扩声便于与指挥大厅无缝对接、实时对话沟通，室内灯光、窗帘、空调等智能控制。

　　图2

　　值班室需求：从布局上应具备2人监控坐席控台，业务功能需满足高清图像显示、指挥大厅灯光、空调、窗帘等物联网设备远程控制管理，为值班值守提供直观、便捷的操控方案。

　　图3

　　系统架构

　　本系统设计以分布式技术为核心，通过软硬件手段将不同类型的音视频信号接入网络中，形成互联互通的可视化网络。分布式系统以超高画质、超低延时的数据传输特点，使其不仅可实现一幢楼宇内不同房间的连接，更可实现楼与楼间乃至跨越区域、跨城市的可视化互联与云信息共享，真正实现大范围全网络的云覆盖。

　　图4

　　方案设计

　　7.1 LED大屏显示系统

　　LED大屏幕任意尺寸进行小画面分割，与各类外设连接起来，则可以实现在各个画面内展示不同的内容。由此，通过PC控制电脑、手持无线设备，利用有线或者无线网络的方式向系统发送控制指令;通过串口(或网络)，将分布式系统、显示单元等外设连接起来，控制端通过发送各类控制指令，从而实现在LED大屏幕的单屏、局部整屏、漫游、跨屏，全屏、开关机、分布式系统切换等功能。

　　图4

　　(1)可以实现模拟视频、计算机信号、高清数字信号、网络计算机信号、网络视频信号的单屏、漫游、局部全屏、整屏拼接功能。

　　(2)控制核心采用嵌入式设备，稳定安全，有效规避大屏幕操作过程中常见的Windows操作系统中毒以及系统崩溃引起的不可控问题。

　　(3)联网情况下，可以多人同时操作大屏幕。

　　(4)协议开放，大屏幕控制软件可以集成到安防平台或中控等软件，操作更加方便。

　　(5)支持以平板电脑等方式控制。

　　7.2分布式坐席管理系统

　　分布式坐席管理系统采用全IP架构，以分布式技术为核心，通过设置坐席输入节点、坐席输出节点、网络交换机、用户主机、显示器、一套鼠标和键盘配合，坐席人员可以任意调用不同操作系统、不同分辨率、不同接口的数据，完全无需担心切换问题。为关键任务环境提供整体解决方案，实现汇集管理、高效协调、实时性操控、信息沟通、安全管控。实现指挥系统"人机分离"，"一人多机"的智能化坐席管理。

　　图6

　　7.3无纸化办公系统

　　无纸化会议系统是一款专为政府党政机关、企事业单位、大型集团企业量身定制的会议系统，提供强大的会议管理功能。为会议管理人员带来更为简化的会议组织工作模式。由多台升降无纸化终端组成，升降终端集成数字会议系统及电子铭牌功能、语音扩声功能，能够为由参会人员提供会前、会中、会后全方位的会议支持。

　　图7

　　7.4融合通讯调度系统

　　融合通信系统主要打造语音融合能力、多媒体融合能力和数据融合能力的建设，实现传统电话、无线对接、广播等语音类接入整合，视频会议、视频监控、无人机、车载等视频类多媒体接入整合，以及短消息、信息发布等数据类接入整合，保障应急指挥所需的各类异构终端、音视频数据的互联和快速调度。

　　图8

　　7.5会议扩声系统

　　会议扩声系统主要建设指挥中心大厅音频系统、会议室音频系统。指挥中心音频系统可满足指挥扩声，并可满足视频会议系统、语音调度系统及单兵系统的扩声。大厅、会议室音频系统满足会议系统发言、视频会议系统、DVD设备等的扩声。为了满足不同演示场合的需求，具备多种不同的音视频信号源和显示终端，这些音视频信号源和显示终端也可能会同时具备复合视频、超级视频、分量视频甚至数字视频的接口。

　　在扬声器选用时，结合使用方对扩声系统的要求和有效发挥数字会议系统的优势，采用的扩声形式，根据扬声器的客观指标(频响，指向特性、功率等)，以及业界对各品牌扬声器的主观评价，最终选择了极具性价比的扬声器作为系统扩声。主要设备配置方案，充分考虑应用的特点，做到功能齐全、配置合理、技术先进、操作方便。

　　图9

　　7.6视频会议系统

　　视频会议系统实现总部下属单位和业务现场的三级多点视音频通讯，MCU与总部采用模拟转接方式级联，并支持与总部的MCU进行数字级联。视频会议系统与视频监控系统的衔接，可实现将视频监控系统中的监控图像调用到视频会议系统作为参考图像。

　　本系统功能全面，能依据使用者不同的要求,采用不同的操作模式，来管理会议系统?？墒迪只嵋樘致鄯⒀?、摄像自动跟踪，可扩展从讨论功能到签到、投票选举、有线/无线表决、视像跟踪以及会场讨论秩序管理、数据管理、数据显示、多种语言有线/红外线同声传译功能，能满足各种场合需要。

　　图10

　　7.7集中控制中控系统

　　集中控制中控系统，通过网络实现指挥中心区域内多类型设备的集中管控，使用智能终端在云中任何地点对设备进行智能化联动控制，不仅可为应用带来更多的便捷，还具备完程集中控制从开关电源到灯光音响，从会议终端到大屏幕，几乎目前所有指挥中心内主要使用的周边外设都可纳入集中控制中控系统管理，提供了完善的周边环境设备的智能管控体验。

　　图11

　　7.8可视化系统

　　可视化系统则采用了全可视化的交互方式，为操作员提供所见即所得的极致操作体验，上手容易。所有信号源、显示端、控制外设备都可实现可视化云管理。所有云中图像视频都可进行实时预览，无需开窗亦可时刻了解信号状态。与实际显示屏布局相同的虚拟大屏与屏幕中实时监测的虚拟窗口让使用者直观的操作。全触控的操作方式，仅需要简单的拖动、拉伸、点击即可完成复杂系统的简单管理。

　　此外分布式云还可根据项目实际需要，按照现场部署提供定制化交互界面，为用户提供符合形象的个性化操作平台：

　　界面个性定制

　　所有图标、界面样式可按符合用户企业形象的风格定制设计

　　按实际布局定制

　　根据分布式云实际部署情况，按房间定制管理页面，符合实际环境需要

　　按操作要求定制

　　可按照常用的功能与操作习惯进行界面排布，更便捷的操控完整系统

　　按需权限管理

　　支持多用户分权管理，可定制每个使用都的操作范围，安全可靠

　　支持主流控制协议

　　集成数十种外部设备控制协议与驱动，快速整合几乎全部周边外设的云控制

　　定制化驱动开发

　　为客户提供新型外设驱动定制化开发，实现新型设备快速添加

　　系统方案优势

　　集中控制

　　设备节点自带RS232/485或NB-IOT通讯接口，可对指挥大厅、会议决策室的显示系统、音频系统、环境灯光系统、会议系统、监控等系统进行集中管控，将控制界面集成在可视化云平台上，可视化管理、傻瓜式操作、移动式点选、简单便捷。

　　互联互通

　　整个系统中的业务系统信号、视频会议信号、无纸化办公信号等，全部连接在可视化云平台中，可将整个应急指挥内资源共享，链接起所有业务系统间的操控，实现远程控制、移动控制，随时获取任意信号源调取权限。

　　预案管理

　　系统可针对日常在应急处理、视会会议、无纸化办公等不同工作需求时，对综合显示系统保存预案，根据需求设置预案管理，方便日常一键调用。

　　输出选择

　　根据显示终端设备区域的位置，可选择显示输出设备，输出到LED大屏、坐席显示器、会议一体机等显示终端上进行播放，方便不同职级人员随意查询、调取。

　　感知设备接入

　　系统支持标准OVINF协调IPC摄像机、视频会议、执法仪等远程感知设备的视频接入与上墙显示，方便坐席人员、领导随时与现场保持画面同步的同时，进行语音通话。

　　实时显示、直观交互

　　系统支持超高清4K影像3840*2160@60(BIT4：4：4)实时编码传输，提供高保真的图像质量、保证图像细节和流畅性。无画面延迟、无压缩、无伪影、零延时、零抖动，传输品质高、占用带宽低、信号延时低等特点，提供1:1原始画质还原高清图像。

　　协作管理

　　系统满足用户一机多控、与单机控的需求，操作端无主机，便于主机统一管理提高系统数据的安全性、保密性的同时保持操控台的整洁。

　　去中心化

　　无服务器(矩阵)，不受因服务器(矩阵)损坏而无法使用系统，单个视频输入或输出节点故障或损坏都不影响整套分布式系统的正常使用。

　　纯网络IP化

　　所有的业务、感知设备信号全部转换为 IP 信号，进入到系统的局域网内，实现视频传输、交互、切换，可实现整套系统IP化，方便通讯与管理。

　　综述，本系统重点强调的是对应急指挥调度涉及的职能部门、行业具有典型的多源、异构、分布式特点，结合应用场景保证各类业务和管理数据的可靠传输、处理、实现各类资源的共享。指挥调度系统覆盖的范围更广、适应性更高。

　　此系统同样适应于公安、交通、教育、医疗、文旅等细分行业。一方面，可实现跨地域区的联动调度，便于资源合理充分的利用;另一方面，感知设备的多样性、业务系统的复杂性，指挥调度系统具备各业务、各设备间的互联互通、共享复用，集中展示的能力。