基于MICS全域可視化云平臺——上海寰視

　　行業(yè)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(shí)現“兩個(gè)一百年”奮斗目標、實(shí)現中華民族偉大復興中國夢(mèng)的必然要求，是關(guān)系人民群眾生命財產(chǎn)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(wù)。我國是世界上災害最為嚴重的國家之一，突發(fā)事件易發(fā)多發(fā)，生產(chǎn)安全事故總量仍然偏大。面對嚴峻復雜的自然災害和生產(chǎn)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(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術(shù)，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(fā)展戰略規劃是推動(dòng)應急管理事業(yè)改革發(fā)展的先導工程，是確保信息化與應急管理事業(yè)發(fā)展一體規劃、同步推進(jìn)的重要基礎。只有做好規劃，才能逐步實(shí)現風(fēng)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(shí)現以信息化推動(dòng)應急管理能力現代化的目標。

　　應用需求痛點(diǎn)

　　傳統重大事件(社會(huì )突發(fā)、業(yè)務(wù)故障、施工割接、活動(dòng)重保)保障處置過(guò)程中，往往存在分部門(mén)各自為戰、信息交互不暢、處理進(jìn)程掌握不及時(shí)等痛點(diǎn)，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(jīng)濟損失。

　　建設目標及設計思路

　　建設目標

　　實(shí)現大規模的信號交互，統一指揮

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

　　做到各部門(mén)業(yè)務(wù)協(xié)同的敏捷、高效

　　應急管理涉及業(yè)務(wù)部門(mén)眾多，位置分散，在應急救援的緊迫時(shí)刻，如何快速進(jìn)行信號的實(shí)時(shí)共享，指揮大廳各業(yè)務(wù)席位如何快速做到業(yè)務(wù)數據互看，互調，快速協(xié)同工作。

　　讓指揮資源在移動(dòng)指揮中隨人而動(dòng)

　　領(lǐng)導赴現場(chǎng)指揮以及工作人員輪席坐班，如何實(shí)現遠程同步業(yè)務(wù)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(guò)中心的各種系統、平臺所提供的技術(shù)手段和能力輔助政府相關(guān)部門(mén)進(jìn)行公共突發(fā)事件全過(guò)程的有效管理，因此核心需求主要在以下三個(gè)方面：

　　通過(guò)“事前、事中、事后”全過(guò)程管理有效應對公共突發(fā)事件、減少災害損失。關(guān)注全過(guò)程管理，而不僅僅是被動(dòng)響應突發(fā)事件的“事中”管理模式。當然，實(shí)現此目標需要政府多個(gè)層面和各個(gè)相關(guān)機構的高效協(xié)作。

　　通過(guò)“連得通、看得見(jiàn)、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(shí)開(kāi)展。既是服務(wù)于戰時(shí)的指揮調度的需要，也是服務(wù)于平時(shí)的工作協(xié)調的需要。

　　通過(guò)“信息共享、資源整合”的建設模式，在信息、流程、決策等多個(gè)層面進(jìn)行有效整合，避免盲區，強化政府應急管理工作的同時(shí)，使相關(guān)部門(mén)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(zhuān)場(chǎng)兼備、反應靈敏、上下聯(lián)動(dòng)、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(chǎng)所建設現代化、科技化的應急指揮場(chǎng)所，滿(mǎn)足日常會(huì )議、信息發(fā)布、視頻會(huì )商的需要。

　　后期為現有數據資源、通訊資源、網(wǎng)絡(luò )資源、系統資源、應急資源的整合，構建縱向聯(lián)通省、地市、區、縣(鄉、鎮)的應急管理局，橫向聯(lián)接市、縣(鄉、鎮)有關(guān)單位部門(mén)，實(shí)現突發(fā)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(fā)事件。如下圖所示：

　　應急指揮場(chǎng)所的建設，包括應急指揮中心、值班值守、聯(lián)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(huì )議系統、視頻會(huì )議系統、音響擴聲系統等。

　　應急指揮系統：提升業(yè)務(wù)體系建設環(huán)節聯(lián)動(dòng)效率：梳理指揮中心、值班值守、聯(lián)合值守等部門(mén)的工作職責，各情指聯(lián)動(dòng)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(lèi)信息資源，提升聯(lián)動(dòng)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(yè)務(wù)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(xié)作利用率;

　　提高調度操作的整體運用：集成實(shí)戰應用軟件的模塊開(kāi)發(fā)和應用開(kāi)發(fā)，簡(jiǎn)化應急指揮中心各類(lèi)資源調取操作，形成應急指揮中心和各實(shí)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(lián)合值守等區域各類(lèi)攝像機、視頻會(huì )議、視頻監控、視頻指揮、坐席計算機等進(jìn)行統一匯聚，按需調度媒體。

　　同時(shí)，實(shí)現協(xié)作辦公、資源的互聯(lián)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(shí)與不同坐席、不同業(yè)務(wù)部門(mén)的工作人員進(jìn)行協(xié)同辦公，推送信號到不同的席位進(jìn)行觀(guān)看和控制。

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

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

　　視頻會(huì )議系統：可以遠程視頻開(kāi)會(huì )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(yǔ)言清晰、無(wú)失真、無(wú)聲反饋嘯叫的效果。

　　MICS全域可視化云平臺是按照統一領(lǐng)導、綜合協(xié)調、分類(lèi)管理、分級負責、屬地為主的應急管理體制建設，實(shí)現應急處置和管理過(guò)程中的上下貫通、左右銜接、互聯(lián)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(guò)與各地區、各部門(mén)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(zhuān)項預案、部門(mén)預案、地方預案和基層預案相銜接?？v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(huì )安全等各專(zhuān)業(yè)行政部門(mén)及應急救援組織機構，真正實(shí)現多部門(mén)和各地方之間的協(xié)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(wǎng)絡(luò )交換架構的并行數據傳輸與節點(diǎn)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(wǎng)交換機，網(wǎng)絡(luò )雙絞線(xiàn);

　　2、信號采集節點(diǎn)：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(diǎn)：獨立、模塊化的數字/模擬RGB輸出;

　　4、管理服務(wù)系統：純硬件服務(wù)器，接收控制端控制指令，調度、控制系統中所有節點(diǎn)設備協(xié)同工作，僅作指令解析轉發(fā)，不進(jìn)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(diǎn)構成的集群，在服務(wù)器的統一管控下，各節點(diǎn)之間通過(guò)標準以太網(wǎng)交換機進(jìn)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(fēng)險分散，系統無(wú)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(wǎng)線(xiàn)，網(wǎng)絡(luò )可達數據即可達，并在服務(wù)器的統一集中管控下協(xié)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(lèi)顯示屏可以輕松地構建一個(gè)集中化、專(zhuān)業(yè)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(fā)布和管理等服務(wù)。

　　(2). 大屏幕顯示系統以經(jīng)濟性、易用性、安全性、前瞻性、拓展性、先進(jìn)性、實(shí)用性為設計思路，采取通過(guò)編輯管理主機進(jìn)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(guò)網(wǎng)絡(luò )平臺傳輸到顯示平臺;

　　(3). 大屏幕顯示系統采用網(wǎng)絡(luò )化、分布式的處理技術(shù)，同時(shí)配置相應的信號切換、分配、傳輸設備，實(shí)現各類(lèi)視頻、RGB 信號和網(wǎng)絡(luò )信號的顯示;

　　(4). 整套系統實(shí)現7*24 小時(shí)不間斷的實(shí)時(shí)將監控圖像傳輸,形成一套統一可視化管理,達到所有業(yè)務(wù)環(huán)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(wú)丟幀地把所需畫(huà)面實(shí)時(shí)地顯示在大屏幕上，所有畫(huà)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(wǎng)絡(luò )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(guān)、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(gè)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(gè)顯示墻的顯示區域內，任意大小、任意位置顯示。

　　(9). 系統的開(kāi)放性，支持 TCP/IP，支持主流操作系統的顯示;

　　網(wǎng)絡(luò )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(lái)實(shí)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(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)控制，兩地間的音視頻互通的數量沒(méi)有限制。應急指揮大廳與綜合分析作戰室和各個(gè)會(huì )議室多地之間的音視頻互通、共享就很容易實(shí)現，充分考慮信息安全問(wèn)題，我們將利用光纖建立連通兩地的局域網(wǎng)，所有的采集的信號源都是只采集音視頻信號，沒(méi)有接入到專(zhuān)用業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò )中，做到了網(wǎng)絡(luò )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(huì )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(lèi)型包括作應急指揮大廳等區域的多臺業(yè)務(wù)電腦、會(huì )議攝像機。如按照傳統解決方案，勢必會(huì )增加矩陣、網(wǎng)傳、解碼器等來(lái)實(shí)現上述信號的接入、匯聚。本次采用的分布式設計架構，每個(gè)信號源采用節點(diǎn)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(guò)網(wǎng)絡(luò )實(shí)現所有信號的接入，大大簡(jiǎn)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(wú)論系統多復雜，呈現給用戶(hù)的可視化終端都是和現實(shí)中一一對應的預覽圖像，用戶(hù)隨意直接調取。

　　指揮大廳及各個(gè)會(huì )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(huì )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(lèi)型、不同房間的顯示單元通過(guò)分散的分布式綜合管理平臺節點(diǎn)，即完成了多個(gè)房間大屏的互通互動(dòng)，所有顯示單元可進(jìn)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(huà)面拼接、漫游、疊加、任意開(kāi)窗等控制。在事件處理決策過(guò)程中可隨意調取相關(guān)業(yè)務(wù)數據及實(shí)時(shí)監控信息，作為決策依據，高效判定、決策指揮。

　　實(shí)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(xiàn)技術(shù)，將復雜、多元、異構的各類(lèi)設備及輸入輸出數據進(jìn)行統一轉換、統一傳輸、統一調度，實(shí)現信息重組，多平臺融合(已建好的系統)，最終達到保障簡(jiǎn)單、系統可靠、操作便捷、界面統一的可視化調度目的。在多個(gè)房間中，任意位置可通過(guò)一臺電腦登錄定制化的客戶(hù)端、標準客戶(hù)端或者登錄IE客戶(hù)端(無(wú)需預裝軟件)進(jìn)行統一的管理操作，支持多人同時(shí)操作，實(shí)現所有信號源的可視預覽、任意調度上某一個(gè)大屏，完成畫(huà)面拼接、漫游、疊加、任意開(kāi)窗等控制，以及各大屏顯示內容在管理客戶(hù)端上的回顯，方便操作人直觀(guān)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(guò)客戶(hù)端簡(jiǎn)單操作實(shí)現，對用戶(hù)而言相當于使用一套系統。