關(guān)于某應急指揮中心音視頻系統的設計

　　關(guān)于某應急指揮中心音視頻系統的設計

　　徐強

　　(四川長(cháng)虹電子系統有限公司，四川 綿陽(yáng) 621000)

　　摘要：2018年2月26日至28日，十九屆三中全會(huì )通過(guò)的《中共中央關(guān)于深化黨和國家機構改革的決定》指出，深化黨和國家機構改革是推進(jìn)國家治理體系和治理能力現代化的一場(chǎng)深刻變革。3月13日，國務(wù)院總理李克強向全國人大提請審議《國務(wù)院機構改革方案的議案》，對國務(wù)院現有機構進(jìn)行了重大調整，充分體現了中國進(jìn)入新時(shí)代全面發(fā)展和高質(zhì)量發(fā)展的新要求，具有鮮明的時(shí)代和主題特色。其中，應急管理部的成立引起了實(shí)務(wù)界和理論界的高度關(guān)注。各省、市、自治區、直轄市的應急管理局(廳)也隨之成立。

　　作為應急管理部門(mén)的日常辦公和戰時(shí)指揮平臺，應急指揮中心具有保障公共安全和處置突發(fā)公共事件的能力，最大程度地預防和減少突發(fā)公共事件及其造成的損害，保障公眾的生命財產(chǎn)安全，維護國家安全和社會(huì )穩定，促進(jìn)經(jīng)濟社會(huì )全面、協(xié)調、可持續發(fā)展。應急指揮部門(mén)需要借助先進(jìn)的音視頻產(chǎn)品和技術(shù)，提升指揮和作戰的能力。本文就以我國某市的應急指揮中心的音視頻系統設計為例進(jìn)行介紹。

　　關(guān)鍵詞：應急管理、指揮中心、音視頻、無(wú)紙化系統、分布式系統、中控系統

　　建設的背景

　　應急指揮平臺是在城市應急指揮系統上整合和利用城市現有資源的基礎上，采用現代信息等先進(jìn)技術(shù)，建立集通信、指揮和調度于一體，高度智能化的城市應急系統。構建一個(gè)平戰結合、預防為主的應急指揮平臺，實(shí)現公共安全從被動(dòng)應付型向主動(dòng)保障型、從傳統經(jīng)驗型向現代高科技型的戰略轉變，促進(jìn)政府健全體制、創(chuàng )新機制,全面提升城市應急管理水平。應急指揮中心也從一個(gè)單純的以聽(tīng)、聞為主的交流場(chǎng)所，逐漸演變成為一個(gè)具有多種功能的綜合性的信息資源交流場(chǎng)所，LED大屏、液晶拼接屏、無(wú)紙化會(huì )議系統、數字會(huì )議系統、擴聲系統、錄播系統、中控系統等音視頻電子設備大量進(jìn)入會(huì )議場(chǎng)所，使會(huì )議系統的配置越來(lái)越專(zhuān)業(yè)，功能也越來(lái)越強大，應急指揮也越來(lái)越方便和快捷。

　　相關(guān)的原則和標準

　　在符合國家規范的前提下，最大限度地滿(mǎn)足實(shí)際需求。本著(zhù)技術(shù)先進(jìn)、高效便利、投資合理的精神在系統設計中所堅持的先進(jìn)性、成熟性與實(shí)用性、靈活性和開(kāi)放性、集成性和可擴展性、標準化和模塊化、安全性與可靠性、服務(wù)性與便利性、經(jīng)濟型八條基本原則。

　　相關(guān)標準：

　　GB50118 民用建筑隔聲設計規范

　　GB50635 會(huì )議電視會(huì )場(chǎng)系統工程設計規范

　　GB/T14197 聲系統設備互連的優(yōu)選配接值

　　GB/T14220 視聽(tīng)視頻和電視設備及系統音頻盒式系統

　　GB/T15381 會(huì )議系統電及音頻的性能要求

　　GB/T15485 語(yǔ)言清晰度指數的計算方法

　　GB/T15859 視聽(tīng)、視頻和電視系統中設備互連的優(yōu)選配接值

　　GB/T50314 智能建筑設計標準

　　GYJ25—86 廳堂擴聲系統聲學(xué)特性指標

　　YD/T926.1 大樓通信綜合布線(xiàn)系統第 1 部分:總規范

　　YD/T926.2 大樓通信綜合布線(xiàn)系統第 2 部分:電纜、光纜技術(shù)要求

　　YD/T926.3 大樓通信綜合布線(xiàn)系統第 3 部分:連接硬件和接插軟線(xiàn)技術(shù)要求

　　應急指揮中心需求及系統

　　3.1 總體設計

　　某市作為我國東部沿海的重要城市，其市級應急指揮中心，主要負責全市應急管理工作，統一指揮、指導全市各級各部門(mén)應對安全生產(chǎn)類(lèi)、自然災害類(lèi)等突發(fā)事件和綜合防災減災救災工作;負責安全生產(chǎn)綜合監督管理和工礦商貿行業(yè)安全生產(chǎn)監督管理工作。

　　根據其主要工作職責及需求，應急指揮中心主要分為指揮中心、決策室、值班室、機房四個(gè)空間上獨立但又需要做到信息的互聯(lián)互通的房間。

　　四個(gè)房間其主要用途如下：

　　指揮中心

　　作為戰時(shí)指揮的主要場(chǎng)所，日常主要用于會(huì )議、調度、指揮使用;主要由LED顯示屏、無(wú)紙化會(huì )議、數字會(huì )議、擴聲、視頻會(huì )議等組成。

　　圖1：指揮中心系統架構圖

　　決策室：作為領(lǐng)導做高層部署、保密會(huì )議、決策商討之用。主要由液晶拼接屏、無(wú)紙化、數字會(huì )議、擴聲、視頻會(huì )議等組成。

　　圖2：決策室系統架構圖

　　值班室：作為監控中心、日常值班所用。主要由液晶拼接屏、監控系統、擴聲系統組成。

　　圖3：監控室系統架構圖

　　機房：為確保系統安全性，做到人機分離設計，電腦主機、服務(wù)器等設備全部放于機房?jì)取?/p>

　　為保證四個(gè)房間的互聯(lián)互通，采用基于TCP/IP的分布式音視頻控制系統，對四個(gè)房間進(jìn)行集中統一調度管理。

　　圖4：四個(gè)房間采用基于TCP/IP的分布式網(wǎng)絡(luò )架構

　　3.2 子系統設計

　　根據上述使用需求，按照功能模塊劃分，整個(gè)音視頻系統分為顯示系統、無(wú)紙化會(huì )議系統、數字會(huì )議系統、擴聲系統、中控系統、分布式系統、其他系統(錄播、視頻會(huì )議、應急平臺等)等7個(gè)子系統。本文主要介紹以下幾個(gè)與音視頻相關(guān)的主要子系統。

　　3.2.1 顯示系統

　　指揮中心:采用點(diǎn)間距為1.25mm的LED屏，16.896平米;

　　決策室：55寸液晶拼接屏，2行3列;

　　值班室：46寸液晶拼接屏，2行3列;

　　顯示系統通過(guò)分布式的輸出節點(diǎn)接入系統。

　　圖5：顯示系統拓撲圖

　　3.2.2 無(wú)紙化系統

　　無(wú)紙化會(huì )議系統是基于局域網(wǎng)、專(zhuān)網(wǎng)或移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的智能會(huì )議交互系統. 通過(guò)運用通訊技術(shù)、音視頻技術(shù)、計算機技術(shù)，實(shí)現文件的電子交換及會(huì )議流程的無(wú)紙化。

　　無(wú)紙化會(huì )議系統具有功能豐富、界面簡(jiǎn)潔直觀(guān)、操作便捷、穩定可靠等特點(diǎn)，能夠有效降低會(huì )議組織人員的工作壓力，通過(guò)提高會(huì )議的效率及增強現場(chǎng)管控，并且節省大量的會(huì )議資料印刷費用，符合建設節約型、資源型、環(huán)保型社會(huì )的理念，廣泛應用于黨政機關(guān)、企事業(yè)單位的會(huì )議、培訓、辦公等用途。特別是作為應急指揮應用，更具有保密的優(yōu)勢。

　　無(wú)紙化會(huì )議系統的特點(diǎn)是：文件傳輸網(wǎng)絡(luò )化，文件顯示電子化，文件編輯智能化，文件輸入輸出可控化。核心功能主要是實(shí)現會(huì )議簽到、人名導位、文件分發(fā)和上傳、文件同步演示、投票表決，手寫(xiě)批注、呼叫服務(wù)、語(yǔ)音字幕顯示，遠程視頻會(huì )議等功能，并且可以在windows、IOS、Android、麒麟等多種系統平臺上應用。

　　圖6：無(wú)紙化會(huì )議系統的業(yè)務(wù)流程

無(wú)紙化系統通過(guò)分布式節點(diǎn)接入系統，同時(shí)視頻會(huì )議、本地電腦等信號也可以通過(guò)分布式編碼后，在無(wú)紙化軟件上進(jìn)行顯示。

　　圖7：無(wú)紙化會(huì )議系統拓撲圖

　　無(wú)紙化會(huì )議系統的管理軟件，可支持多個(gè)會(huì )議室、多個(gè)會(huì )議的同時(shí)管理，通過(guò)可視化的頁(yè)面交互方式，使會(huì )議預約、會(huì )議配置、議題設置、座次預設操作更加高效，提高無(wú)紙化會(huì )議的創(chuàng )建、配置的效率，提升會(huì )議過(guò)程中信息交互、資料管理和會(huì )議后資料歸檔以及資料安全備份的能力。

　　? 無(wú)紙化會(huì )議系統主要包括系統功能、會(huì )前功能、會(huì )中功能和會(huì )后功能四大模塊。

　　系統管理功能主要體現在：組織架構管理、參會(huì )人員角色管理、用戶(hù)、管理、會(huì )議室類(lèi)型管理、會(huì )議室管理、終端管理、歡迎界面管理、電子桌牌、會(huì )議標語(yǔ)管理、信發(fā)模板管理、會(huì )議室資產(chǎn)管理、會(huì )議通知管理、會(huì )議室維修管理、統計分析等。

　　會(huì )前功能：會(huì )議日歷、會(huì )議預約、會(huì )議創(chuàng )建、會(huì )議啟動(dòng)、會(huì )議取消

　　會(huì )中功能：會(huì )議延后、候會(huì )播報、會(huì )議標語(yǔ)

　　會(huì )后功能：資料整理

　　圖7：無(wú)紙化會(huì )議系統功能截圖

　　3.2.3 數字會(huì )議系統

　　針對參會(huì )人員較多的應用，采用手拉手數字會(huì )議系統。

　　手拉手會(huì )議系統采用話(huà)筒首尾串聯(lián)連接的方式，即第一只話(huà)筒接到會(huì )議主機后，從第一只話(huà)筒引出一根線(xiàn)接上第二只話(huà)筒，然后從第二只話(huà)筒引出一根線(xiàn)接到第三只話(huà)筒，依次串聯(lián)幾十個(gè)，解決傳統模擬會(huì )議系統接入數量少的弊端。

　　圖8：手拉手數字會(huì )議系統拓撲圖

　　手拉手數字會(huì )議系統功能特點(diǎn)如下：

　　具有發(fā)言功能、投票表決、會(huì )議服務(wù)、同聲傳譯收聽(tīng)、視頻跟蹤功能于一體的多功能會(huì )議終端，可按照使用需求選配及使用對應的會(huì )議主機。

　　預留數據接口，可免拆機升級及維護。

　　主機端可以集中調節音量;

　　采用專(zhuān)業(yè)的音頻處理設計，使發(fā)言者聲音清晰透徹。

　　單元采用無(wú)源設計，由會(huì )議主機供電，低功耗設計;

　　駐極體超心形指向性麥克風(fēng)，確保拾音距離及聲音質(zhì)量。

　　單元之間具備線(xiàn)路帶電“熱插拔”功能，讓系統的安全性得到更大的保障。

　　具有會(huì )議服務(wù)功能，可以在會(huì )議中有筆紙、茶水等需求時(shí)通知服務(wù)員。

　　采用性能穩定的電容式感應觸摸按鍵，不需要人體直接接觸金屬，可以消除安全隱患，即使帶手套也可以使用，并且不受天氣干燥潮濕人體電阻變化等影響，使用更加方便。

　　按鍵沒(méi)有機械部件，不會(huì )磨損，減少后期維護成本。

　　3.2.4 擴聲系統

　　擴聲系統由反饋抑制器、音頻處理器、調音臺、功放、音箱等設備組成，用于對數字會(huì )議系統、電腦、DVD等音頻信號進(jìn)行處理、放大及輸出。

其中音頻處理器輸出的音頻信號進(jìn)入分布式節點(diǎn)編碼后進(jìn)入控制系統。

　　圖9：擴聲系統組成圖

　　3.5. 中控系統

　　中控主機通過(guò)RS232、RS485、I/O、IR等通信接口與外部設備相連，采用平板電腦對這些相連設備進(jìn)行控制。

　　圖10：中控系統拓撲圖

　　圖11：中控系統功能截圖

　　3.6. 分布式系統

　　分布式云屏拼接系統，采用IP編解碼技術(shù)，以成熟的網(wǎng)絡(luò )交換及組播技術(shù)為基礎，實(shí)現各信號源、傳輸、顯示的分布式模塊化設計，輕松實(shí)現各種AV、VGA、DVI、SDI傳統非IP信號的IP信號的接入和拼接顯示，實(shí)現圖像在顯示終端上的任意跨屏、漫游、開(kāi)窗、疊加，并在控制端軟件實(shí)現圖像的實(shí)時(shí)回顯，充分保障顯示的可控性。

　　分布式系統之所以成為目前行業(yè)的主要音視頻控制方案，主要是其具有地理分布、處理分布、風(fēng)險分布三個(gè)特點(diǎn)。其具體解釋如下：

　　圖12：分布式的風(fēng)險分布示意圖

　　地理分布

　　所有信號和控制都基于網(wǎng)絡(luò )交換結構，突破地域限制

　　多地協(xié)同操作與信號源共享

　　全網(wǎng)絡(luò )化數字信號，傳輸和處理器中無(wú)信號損失

　　處理分布

　　每個(gè)節點(diǎn)獨立處理信號，信號同步但又互不影響

　　輸入、輸出規模無(wú)限擴展

　　各節點(diǎn)互聯(lián)互通，信號共享

　　風(fēng)險分布

　　各節點(diǎn)間相互獨立，無(wú)依賴(lài)

　　任何一個(gè)節點(diǎn)損壞不會(huì )影響其它設備工作

　　同時(shí)，分布式系統還具有如下優(yōu)勢：

　　IP信號直接接入;

　　多屏統一管理;

　　全信號源跨墻調度;

　　信號源實(shí)時(shí)預覽;

　　回顯、預監實(shí)時(shí)保證顯示無(wú)誤;

　　超大分辨率應用點(diǎn)對點(diǎn)顯示;

　　電腦、移動(dòng)設備無(wú)線(xiàn)控制及上屏顯示;

　　全網(wǎng)絡(luò )化操作與應用，方便擴展;

　　與燈光、音響等外設集中控制。

　　圖13：分布式系統與中控系統的網(wǎng)絡(luò )連接

　　圖14：分布式系統的指揮中心可視化控制界面(圖像預覽、回顯、任意開(kāi)窗、漫游、疊加)

　　圖15：分布式系統的會(huì )商室可視化控制界面

　　圖16：分布式系統的值班室可視化控制界面

　　建設結果

　　通過(guò)對上述子系統及總系統的分項建設和調試，用戶(hù)在使用體驗上遠比傳統的指揮中心更方便快捷，也更有利于各項指揮工作的開(kāi)展。

　　圖17：指揮中心建成后的現場(chǎng)照片

　　圖17：會(huì )商室建成后的現場(chǎng)照片

　　五、后記

　　根據國家和地方的相關(guān)政策，到 2021年底，市縣兩級應急管理部門(mén)的應急指揮平臺基本實(shí)現監測預警、信息報告、綜合研判、輔助決策、指揮調度、現場(chǎng)圖像采集等主要功能， 基本形成縱向貫通、橫向互聯(lián)的應急指揮體系。具備值班值守功能，滿(mǎn)足值班值守工作需要;建設綜合分析展示子系統，實(shí)現對突發(fā)事件動(dòng)態(tài)、輿情動(dòng)態(tài)、應急響應、資源調度、救援進(jìn)展等各類(lèi)應急信息的可視化展示; 建設協(xié)同會(huì )商子系統，接入室內衛星座機電話(huà)、紅機網(wǎng)電話(huà)等， 實(shí)現前后方和相關(guān)部門(mén)的音視頻會(huì )商，實(shí)現多方協(xié)同綜合研判會(huì )商;建設輔助決策子系統，為高效化、專(zhuān)業(yè)化救援提供支撐;建設指揮調度子系統，提供資源調度建議，強化前后方指揮調度通信保障和任務(wù)全過(guò)程可視化管理;建設信息發(fā)布子系統，實(shí)現預警災情信息的多渠道、多策略一鍵式發(fā)布;建設應急指揮體系管理子系統，實(shí)現快速查詢(xún)、一鍵通訊;建設總結評估子系統，為應急指揮能力提升提供支撐;實(shí)現業(yè)務(wù)應用移動(dòng)化，提高應急辦公和處置效率;建設案例推演子系統，實(shí)現對案例總結評估和突發(fā)事件救援指揮的決策支撐;建設結構化預案子系統，實(shí)現事故災害快速關(guān)聯(lián)響應和預案的查詢(xún)統計。

　　基于上述建設要求，以分布式為基礎，集成顯示系統、無(wú)紙化系統、數字會(huì )議系統、擴聲系統、中控系統及其他音視頻子系統的應急指揮系統，將會(huì )越來(lái)越多的投入到使用中，進(jìn)一步提升應急指揮能力。