關(guān)于某應(yīng)急指揮中心音視頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

　　徐強(qiáng)

　　(四川長(zhǎng)虹電子系統(tǒng)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(guó)家機(jī)構(gòu)改革的決定》指出，深化黨和國(guó)家機(jī)構(gòu)改革是推進(jìn)國(guó)家治理體系和治理能力現(xiàn)代化的一場(chǎng)深刻變革。3月13日，國(guó)務(wù)院總理李克強(qiáng)向全國(guó)人大提請(qǐng)審議《國(guó)務(wù)院機(jī)構(gòu)改革方案的議案》，對(duì)國(guó)務(wù)院現(xiàn)有機(jī)構(gòu)進(jìn)行了重大調(diào)整，充分體現(xiàn)了中國(guó)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(yīng)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(qū)、直轄市的應(yīng)急管理局(廳)也隨之成立。

　　作為應(yīng)急管理部門(mén)的日常辦公和戰(zhàn)時(shí)指揮平臺(tái)，應(yīng)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(yù)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(cái)產(chǎn)安全，維護(hù)國(guó)家安全和社會(huì)穩(wěn)定，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展。應(yīng)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(zhàn)的能力。本文就以我國(guó)某市的應(yīng)急指揮中心的音視頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)為例進(jìn)行介紹。

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

　　建設(shè)的背景

　　應(yīng)急指揮平臺(tái)是在城市應(yīng)急指揮系統(tǒng)上整合和利用城市現(xiàn)有資源的基礎(chǔ)上，采用現(xiàn)代信息等先進(jìn)技術(shù)，建立集通信、指揮和調(diào)度于一體，高度智能化的城市應(yīng)急系統(tǒng)。構(gòu)建一個(gè)平戰(zhàn)結(jié)合、預(yù)防為主的應(yīng)急指揮平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)公共安全從被動(dòng)應(yīng)付型向主動(dòng)保障型、從傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)型向現(xiàn)代高科技型的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變，促進(jìn)政府健全體制、創(chuàng)新機(jī)制,全面提升城市應(yīng)急管理水平。應(yīng)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(tǒng)、數(shù)字會(huì)議系統(tǒng)、擴(kuò)聲系統(tǒng)、錄播系統(tǒng)、中控系統(tǒng)等音視頻電子設(shè)備大量進(jìn)入會(huì)議場(chǎng)所，使會(huì)議系統(tǒng)的配置越來(lái)越專(zhuān)業(yè)，功能也越來(lái)越強(qiáng)大，應(yīng)急指揮也越來(lái)越方便和快捷。

　　相關(guān)的原則和標(biāo)準(zhǔn)

　　在符合國(guó)家規(guī)范的前提下，最大限度地滿足實(shí)際需求。本著技術(shù)先進(jìn)、高效便利、投資合理的精神在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中所堅(jiān)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(kuò)展性、標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化、安全性與可靠性、服務(wù)性與便利性、經(jīng)濟(jì)型八條基本原則。

　　相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：

　　GB50118 民用建筑隔聲設(shè)計(jì)規(guī)范

　　GB50635 會(huì)議電視會(huì)場(chǎng)系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范

　　GB/T14197 聲系統(tǒng)設(shè)備互連的優(yōu)選配接值

　　GB/T14220 視聽(tīng)視頻和電視設(shè)備及系統(tǒng)音頻盒式系統(tǒng)

　　GB/T15381 會(huì)議系統(tǒng)電及音頻的性能要求

　　GB/T15485 語(yǔ)言清晰度指數(shù)的計(jì)算方法

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

　　GB/T50314 智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

　　GYJ25—86 廳堂擴(kuò)聲系統(tǒng)聲學(xué)特性指標(biāo)

　　YD/T926.1 大樓通信綜合布線系統(tǒng)第 1 部分:總規(guī)范

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

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

　　應(yīng)急指揮中心需求及系統(tǒng)

　　3.1 總體設(shè)計(jì)

　　某市作為我國(guó)東部沿海的重要城市，其市級(jí)應(yīng)急指揮中心，主要負(fù)責(zé)全市應(yīng)急管理工作，統(tǒng)一指揮、指導(dǎo)全市各級(jí)各部門(mén)應(yīng)對(duì)安全生產(chǎn)類(lèi)、自然災(zāi)害類(lèi)等突發(fā)事件和綜合防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)工作;負(fù)責(zé)安全生產(chǎn)綜合監(jiān)督管理和工礦商貿(mào)行業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)督管理工作。

　　根據(jù)其主要工作職責(zé)及需求，應(yīng)急指揮中心主要分為指揮中心、決策室、值班室、機(jī)房四個(gè)空間上獨(dú)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(zhàn)時(shí)指揮的主要場(chǎng)所，日常主要用于會(huì)議、調(diào)度、指揮使用;主要由LED顯示屏、無(wú)紙化會(huì)議、數(shù)字會(huì)議、擴(kuò)聲、視頻會(huì)議等組成。

　　圖1：指揮中心系統(tǒng)架構(gòu)圖

　　決策室：作為領(lǐng)導(dǎo)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(shù)字會(huì)議、擴(kuò)聲、視頻會(huì)議等組成。

　　圖2：決策室系統(tǒng)架構(gòu)圖

　　值班室：作為監(jiān)控中心、日常值班所用。主要由液晶拼接屏、監(jiān)控系統(tǒng)、擴(kuò)聲系統(tǒng)組成。

　　圖3：監(jiān)控室系統(tǒng)架構(gòu)圖

　　機(jī)房：為確保系統(tǒng)安全性，做到人機(jī)分離設(shè)計(jì)，電腦主機(jī)、服務(wù)器等設(shè)備全部放于機(jī)房?jī)?nèi)。

　　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(tǒng)，對(duì)四個(gè)房間進(jìn)行集中統(tǒng)一調(diào)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(gòu)

　　3.2 子系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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

　　3.2.1 顯示系統(tǒng)

　　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(tǒng)通過(guò)分布式的輸出節(jié)點(diǎn)接入系統(tǒng)。

　　圖5：顯示系統(tǒng)拓?fù)鋱D

　　3.2.2 無(wú)紙化系統(tǒng)

　　無(wú)紙化會(huì)議系統(tǒng)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(tǒng). 通過(guò)運(yùn)用通訊技術(shù)、音視頻技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)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(tǒng)具有功能豐富、界面簡(jiǎn)潔直觀、操作便捷、穩(wěn)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(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管控，并且節(jié)省大量的會(huì)議資料印刷費(fèi)用，符合建設(shè)節(jié)約型、資源型、環(huán)保型社會(huì)的理念，廣泛應(yīng)用于黨政機(jī)關(guān)、企事業(yè)單位的會(huì)議、培訓(xùn)、辦公等用途。特別是作為應(yīng)急指揮應(yīng)用，更具有保密的優(yōu)勢(shì)。

　　無(wú)紙化會(huì)議系統(tǒng)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(xiàn)會(huì)議簽到、人名導(dǎo)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(yuǎn)程視頻會(huì)議等功能，并且可以在windows、IOS、Android、麒麟等多種系統(tǒng)平臺(tái)上應(yīng)用。

　　圖6：無(wú)紙化會(huì)議系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程

無(wú)紙化系統(tǒng)通過(guò)分布式節(jié)點(diǎn)接入系統(tǒng)，同時(shí)視頻會(huì)議、本地電腦等信號(hào)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(tǒng)拓?fù)鋱D

　　無(wú)紙化會(huì)議系統(tǒng)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(yù)約、會(huì)議配置、議題設(shè)置、座次預(yù)設(shè)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(tǒng)主要包括系統(tǒng)功能、會(huì)前功能、會(huì)中功能和會(huì)后功能四大模塊。

　　系統(tǒng)管理功能主要體現(xiàn)在：組織架構(gòu)管理、參會(huì)人員角色管理、用戶、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(biāo)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(tǒng)計(jì)分析等。

　　會(huì)前功能：會(huì)議日歷、會(huì)議預(yù)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(bào)、會(huì)議標(biāo)語(yǔ)

　　會(huì)后功能：資料整理

　　圖7：無(wú)紙化會(huì)議系統(tǒng)功能截圖

　　3.2.3 數(shù)字會(huì)議系統(tǒng)

　　針對(duì)參會(huì)人員較多的應(yīng)用，采用手拉手?jǐn)?shù)字會(huì)議系統(tǒng)。

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

　　圖8：手拉手?jǐn)?shù)字會(huì)議系統(tǒng)拓?fù)鋱D

　　手拉手?jǐn)?shù)字會(huì)議系統(tǒng)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(duì)應(yīng)的會(huì)議主機(jī)。

　　預(yù)留數(shù)據(jù)接口，可免拆機(jī)升級(jí)及維護(hù)。

　　主機(jī)端可以集中調(diào)節(jié)音量;

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

　　單元采用無(wú)源設(shè)計(jì)，由會(huì)議主機(jī)供電，低功耗設(shè)計(jì);

　　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。

　　單元之間具備線路帶電“熱插拔”功能，讓系統(tǒng)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(wěn)定的電容式感應(yīng)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(jī)械部件，不會(huì)磨損，減少后期維護(hù)成本。

　　3.2.4 擴(kuò)聲系統(tǒng)

　　擴(kuò)聲系統(tǒng)由反饋抑制器、音頻處理器、調(diào)音臺(tái)、功放、音箱等設(shè)備組成，用于對(duì)數(shù)字會(huì)議系統(tǒng)、電腦、DVD等音頻信號(hào)進(jìn)行處理、放大及輸出。

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

　　圖9：擴(kuò)聲系統(tǒng)組成圖

　　3.5. 中控系統(tǒng)

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

　　圖10：中控系統(tǒng)拓?fù)鋱D

　　圖11：中控系統(tǒng)功能截圖

　　3.6. 分布式系統(tǒng)

　　分布式云屏拼接系統(tǒng)，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(chǔ)，實(shí)現(xiàn)各信號(hào)源、傳輸、顯示的分布式模塊化設(shè)計(jì)，輕松實(shí)現(xiàn)各種AV、VGA、DVI、SDI傳統(tǒng)非IP信號(hào)的IP信號(hào)的接入和拼接顯示，實(shí)現(xiàn)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(xiàn)圖像的實(shí)時(shí)回顯，充分保障顯示的可控性。

　　分布式系統(tǒng)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(xiǎn)分布三個(gè)特點(diǎn)。其具體解釋如下：

　　圖12：分布式的風(fēng)險(xiǎn)分布示意圖

　　地理分布

　　所有信號(hào)和控制都基于網(wǎng)絡(luò)交換結(jié)構(gòu)，突破地域限制

　　多地協(xié)同操作與信號(hào)源共享

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

　　處理分布

　　每個(gè)節(jié)點(diǎn)獨(dú)立處理信號(hào)，信號(hào)同步但又互不影響

　　輸入、輸出規(guī)模無(wú)限擴(kuò)展

　　各節(jié)點(diǎn)互聯(lián)互通，信號(hào)共享

　　風(fēng)險(xiǎn)分布

　　各節(jié)點(diǎn)間相互獨(dú)立，無(wú)依賴

　　任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)損壞不會(huì)影響其它設(shè)備工作

　　同時(shí)，分布式系統(tǒng)還具有如下優(yōu)勢(shì)：

　　IP信號(hào)直接接入;

　　多屏統(tǒng)一管理;

　　全信號(hào)源跨墻調(diào)度;

　　信號(hào)源實(shí)時(shí)預(yù)覽;

　　回顯、預(yù)監(jiān)實(shí)時(shí)保證顯示無(wú)誤;

　　超大分辨率應(yīng)用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)顯示;

　　電腦、移動(dòng)設(shè)備無(wú)線控制及上屏顯示;

　　全網(wǎng)絡(luò)化操作與應(yīng)用，方便擴(kuò)展;

　　與燈光、音響等外設(shè)集中控制。

　　圖13：分布式系統(tǒng)與中控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)連接

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

　　圖15：分布式系統(tǒng)的會(huì)商室可視化控制界面

　　圖16：分布式系統(tǒng)的值班室可視化控制界面

　　建設(shè)結(jié)果

　　通過(guò)對(duì)上述子系統(tǒng)及總系統(tǒng)的分項(xiàng)建設(shè)和調(diào)試，用戶在使用體驗(yàn)上遠(yuǎn)比傳統(tǒng)的指揮中心更方便快捷，也更有利于各項(xiàng)指揮工作的開(kāi)展。

　　圖17：指揮中心建成后的現(xiàn)場(chǎng)照片

　　圖17：會(huì)商室建成后的現(xiàn)場(chǎng)照片

　　五、后記

　　根據(jù)國(guó)家和地方的相關(guān)政策，到 2021年底，市縣兩級(jí)應(yīng)急管理部門(mén)的應(yīng)急指揮平臺(tái)基本實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)預(yù)警、信息報(bào)告、綜合研判、輔助決策、指揮調(diào)度、現(xiàn)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(yīng)急指揮體系。具備值班值守功能，滿足值班值守工作需要;建設(shè)綜合分析展示子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)突發(fā)事件動(dòng)態(tài)、輿情動(dòng)態(tài)、應(yīng)急響應(yīng)、資源調(diào)度、救援進(jìn)展等各類(lèi)應(yīng)急信息的可視化展示; 建設(shè)協(xié)同會(huì)商子系統(tǒng)，接入室內(nèi)衛(wèi)星座機(jī)電話、紅機(jī)網(wǎng)電話等， 實(shí)現(xiàn)前后方和相關(guān)部門(mén)的音視頻會(huì)商，實(shí)現(xiàn)多方協(xié)同綜合研判會(huì)商;建設(shè)輔助決策子系統(tǒng)，為高效化、專(zhuān)業(yè)化救援提供支撐;建設(shè)指揮調(diào)度子系統(tǒng)，提供資源調(diào)度建議，強(qiáng)化前后方指揮調(diào)度通信保障和任務(wù)全過(guò)程可視化管理;建設(shè)信息發(fā)布子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)預(yù)警災(zāi)情信息的多渠道、多策略一鍵式發(fā)布;建設(shè)應(yīng)急指揮體系管理子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)快速查詢、一鍵通訊;建設(shè)總結(jié)評(píng)估子系統(tǒng)，為應(yīng)急指揮能力提升提供支撐;實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)應(yīng)用移動(dòng)化，提高應(yīng)急辦公和處置效率;建設(shè)案例推演子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)案例總結(jié)評(píng)估和突發(fā)事件救援指揮的決策支撐;建設(shè)結(jié)構(gòu)化預(yù)案子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)事故災(zāi)害快速關(guān)聯(lián)響應(yīng)和預(yù)案的查詢統(tǒng)計(jì)。

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