基于融合通信的應(yīng)急指揮調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計及實踐

文/郎海

眾所周知，指揮調(diào)度是應(yīng)急管理中傳遞信息和指令的核心功能，需要充分利用現(xiàn)有的通訊手段，包括：公眾有線市話網(wǎng)、公眾移動通訊網(wǎng)、無線集群對講系統(tǒng)、短信群發(fā)系統(tǒng)、視頻會議、衛(wèi)星通信等。同時需要接入各種資源，如視頻監(jiān)控、無人機回傳圖像、單兵圖像等。在實際應(yīng)用中，這些系統(tǒng)沒有很好互聯(lián)互通，以至于指揮調(diào)度時不能及時切換現(xiàn)場的信息并及時下達指令，從而貽誤戰(zhàn)機。

在此情況下，基于融合通信的多媒體指揮調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)運而生。該系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)是能夠與目前各種公眾通信網(wǎng)絡(luò)（PSTN、3G/4G 等）、衛(wèi)星等保持良好的互連互通，并且在指揮調(diào)度時與專業(yè)無線調(diào)度網(wǎng)絡(luò)（800M 數(shù)字集群網(wǎng)絡(luò)、350M 模擬集群網(wǎng)絡(luò)等）互聯(lián)互通，還可組織電話會議，進行統(tǒng)一指揮調(diào)度。

1 系統(tǒng)基本組成

該系統(tǒng)的設(shè)計，主要包括基礎(chǔ)通信能力平臺、綜合指揮調(diào)度系統(tǒng)、多路傳真、數(shù)字錄音等模塊。

1.1 基礎(chǔ)通信能力平臺

基礎(chǔ)通信能力平臺是融合通信的核心，采用多層次、模塊化的實時通信的技術(shù)架構(gòu)設(shè)計，實現(xiàn)多媒體信息的交互以及業(yè)務(wù)流程整合。將基礎(chǔ)通信能力整合并封裝，以統(tǒng)一接口的形式，對外提供通信服務(wù)，實現(xiàn)基礎(chǔ)語音的呼叫與多方會議、點對點視頻、即時消息等多種通信能力的融合，并與第三方集群對講系統(tǒng)、短信息平臺和視頻共享平臺實現(xiàn)對接，整體對外提供通信及業(yè)務(wù)能力服務(wù)。

1.2 綜合指揮調(diào)度系統(tǒng)

圖1：融合通信平臺與第三方接口

綜合指揮調(diào)度系統(tǒng)主要實現(xiàn)應(yīng)急管理的統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調(diào)度等功能，實現(xiàn)對各級應(yīng)急平臺的協(xié)同統(tǒng)一指揮。應(yīng)急平臺綜合調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)在完成各專業(yè)通信系統(tǒng)互聯(lián)互通的基礎(chǔ)之上，實現(xiàn)有線調(diào)度、無線調(diào)度、移動通信、多路傳真、數(shù)字錄音等系統(tǒng)的整合，提供統(tǒng)一的控制界面，完成跨網(wǎng)的呼叫與指揮調(diào)度，從而提供效率。

其組成包括：統(tǒng)一通信調(diào)度主機、語音調(diào)度、GIS 調(diào)度、視頻接入等相關(guān)控制軟件及應(yīng)用服務(wù)器、綜合調(diào)度臺、調(diào)度終端客戶端軟件、調(diào)度IP 電話。負(fù)責(zé)控制整個系統(tǒng)的PSTN接入，SIP 終端接入以及網(wǎng)關(guān)接入等接入功能，提供電信級通話基本業(yè)務(wù)及補充業(yè)務(wù)，同時通過CTI 服務(wù)器控制其ACD，IVR 等；軟交換呼叫控制器提供所有接入設(shè)備和調(diào)度臺的語音、數(shù)據(jù)、狀態(tài)、會議、ACD、IVR 等交換和控制功能。

軟交換呼叫控制需要滿足各項呼叫控制功能，提供基本呼叫業(yè)務(wù)、PSTN 補充業(yè)務(wù)、業(yè)務(wù)觸發(fā)機制、部分業(yè)務(wù)邏輯等功能，實現(xiàn)IP用戶和模擬用戶的接入。能夠支持大用戶數(shù)接入；內(nèi)置多方語音會議功能，支持多種信令方式，支持包括SS7、No.1、ISDN PRI、R2、QSIG、SIP 等信令。

統(tǒng)一通信調(diào)度主機通過各類接口完成與有線通信網(wǎng)絡(luò)（PSTN）、數(shù)字集群網(wǎng)絡(luò)、計算機網(wǎng)絡(luò)等的互聯(lián)互通，進而完成與移動通信網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通；綜合軟件控制平臺通過CTI（計算機通信接口）接口完成應(yīng)急平臺各類調(diào)度臺的功能集成，實現(xiàn)數(shù)字錄音、多路傳真、視頻接入、地理信息等系統(tǒng)的整合，并提供統(tǒng)一的指揮調(diào)度界面。

1.3 多路傳真系統(tǒng)

多路傳真系統(tǒng)的設(shè)計包括多路傳真服務(wù)器和傳真軟件系統(tǒng)，傳真服務(wù)器可提供一定數(shù)量的外線接口和坐席進行綁定，提供給坐席人員進行傳真收發(fā)操作。

1.4 數(shù)字錄音系統(tǒng)

如圖1所示，數(shù)字錄音系統(tǒng)的設(shè)計包括服務(wù)器、錄音采集等軟硬件設(shè)備。

2 融合通信平臺軟件架構(gòu)的設(shè)計

系統(tǒng)采用電信級的軟交換架構(gòu)，通過業(yè)務(wù)和呼叫控制完全分離，呼叫控制和承載完全分離，完成呼叫控制、媒體網(wǎng)關(guān)接入控制、資源分配、協(xié)議處理、路由、認(rèn)證等功能，實現(xiàn)相對獨立的業(yè)務(wù)體系。平臺可通過選配應(yīng)用模塊，提供多樣化的增值服務(wù)，例如語音留言、傳真郵件、多媒體會議、呼叫中心、IP 多媒體調(diào)度和協(xié)同辦公。

平臺設(shè)計為開放的、多協(xié)議的實體，采用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議與其他軟交換系統(tǒng)、媒體網(wǎng)關(guān)、終端、集群通信、視頻共享平臺進行通信，協(xié)議接口需要符合ITU-T，ANSI，ETSI 等相關(guān)組織的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，能夠和業(yè)界主流設(shè)備及業(yè)務(wù)平臺實現(xiàn)互聯(lián)互通，滿足利舊或擴容需求。

平臺采用的IP 語音協(xié)議包括H.248、MGCP、SIP。

3 硬件平臺的可靠性及冗余性設(shè)計

應(yīng)急指揮對系統(tǒng)的可靠性、可用性、穩(wěn)定性、擴展性、可維護性等有較高的要求，硬件平臺采用遵循PICMG3.X 的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，使用ATCA 架構(gòu)。采用專業(yè)通信嵌入式架構(gòu)及專業(yè)通信CPU 設(shè)計，部件和設(shè)備級別的雙重冗余，主控單元、電源、資源板均采用冗余設(shè)計。設(shè)備級支持雙機熱備，并可通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)異地容災(zāi)；所有單板支持熱備份，熱插拔，充分的容錯考慮，單板發(fā)生故障后，能夠瞬間進行無縫切換，所有業(yè)務(wù)不受影響。采用模塊化設(shè)計，以方便維護與替換。

4 調(diào)度系統(tǒng)主要功能設(shè)計

4.1 語音調(diào)度

語音方式是應(yīng)急指揮中最直接的調(diào)度方式，關(guān)系到指揮的及時有效性。應(yīng)支持對市話、手機、專網(wǎng)電話、廣播、集群、單兵等各種終端的統(tǒng)一調(diào)度，支持基本的操作包括呼叫、轉(zhuǎn)接、保持、掛斷、監(jiān)聽、強掛、強拆、強插、代答、接聽、應(yīng)答、群答。

在實際指揮中，被調(diào)度對象往往是以群組的形式出現(xiàn)，應(yīng)支持會議呼叫、群呼、廣播等群組操作。會議呼叫時隨時添加成員和踢出成員、對成員實現(xiàn)禁言/解除禁言、隔離/解除隔離；可對呼叫進行有效的監(jiān)控，包括通過圖標(biāo)顏色和文字直觀的顯示用戶狀態(tài)，如未預(yù)約、未知、故障、禁止通話、空閑、呼入、呼出、通話等狀態(tài)，同時當(dāng)用戶處在呼入、呼出、通話這三種狀態(tài)時，可監(jiān)控此用戶正在通話或準(zhǔn)備通話的對方號碼。

呼叫及通話需要靈活方便，包括撥號呼叫、點擊呼叫、來電接聽、多線路切換；能夠自動保存通話記錄，支持通話記錄排序、刪除及清空通話記錄、導(dǎo)出等功能，還支持電話錄音的記錄（包括時間和路徑）和導(dǎo)出功能，以便戰(zhàn)后進行復(fù)盤。

其中，CTI 控制是整個電話呼叫控制的樞紐，統(tǒng)一控制各種類型的呼叫，支持主叫號碼分析、統(tǒng)一呼叫排隊、數(shù)據(jù)與話音同步轉(zhuǎn)移、話務(wù)可在IVR 與坐席、坐席與坐席之間任意切換等CTI 控制功能。

4.2 視頻調(diào)度

在指揮調(diào)度中，視頻接入包括移動單兵、車載視頻、無人機視頻、固定監(jiān)控，同時指揮中心也可以及時召開視頻會議，并將現(xiàn)場圖像實時接入到視頻會議系統(tǒng)，供指揮中心專家領(lǐng)導(dǎo)了解現(xiàn)場的實時動態(tài)，提供科學(xué)精準(zhǔn)的研判依據(jù)。滿足將各類視頻等媒體數(shù)據(jù)推送至其他視頻會議系統(tǒng)，如市政府、各委辦局會議系統(tǒng)，滿足多部門會商對現(xiàn)場視頻的需求。

支持將接入的各類視頻圖像與語音設(shè)備一對一綁定，指揮中心與任一語音設(shè)備發(fā)起呼叫時，平臺調(diào)度界面自動打開綁定的視頻終端圖像，實現(xiàn)語音和視頻信息同時回傳。同時在平臺查看視頻監(jiān)控圖像時，也可在視頻預(yù)覽窗口快速呼叫綁定的語音終端。

基于以上需求，視頻調(diào)度需支持接入第三方IPC/DVR/NVR/視頻共享平臺的實時視頻畫面，并對接入平臺的視頻進行操作管理。

4.3 桌面調(diào)度

為了方便調(diào)度人員操作，桌面客戶端應(yīng)提供通訊錄管理和關(guān)聯(lián)、呼叫、轉(zhuǎn)接、即時消息、文件傳輸、組呼群呼等功能，實現(xiàn)桌面用戶之間、桌面用戶與移動用戶之間的通訊與會議，確保溝通的實時性和高效性。

圖2：組網(wǎng)圖

實現(xiàn)綁定辦公座機/手機，以實現(xiàn)語音/視頻通話、轉(zhuǎn)接或會議；通過郵件綁定一鍵發(fā)送；綁定短信平臺，支持客戶端編輯短信內(nèi)容，實現(xiàn)群發(fā)業(yè)務(wù)。

4.4 傳真功能

實現(xiàn)對傳真接收人的分組管理、傳真群發(fā)及優(yōu)先級設(shè)定、自動管理傳真回執(zhí)與原件、定時發(fā)送與失敗重發(fā)、傳真批處理、傳真的瀏覽和查詢、自動打印等功能，傳真文件及附件的格式應(yīng)自動轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)傳真格式的TIFF文件。

4.5 短信功能

可實現(xiàn)短信的定時發(fā)送、群發(fā)、接受、發(fā)送狀態(tài)查詢等功能。支持下發(fā)到智能手機、桌面、數(shù)字集群終端等設(shè)備。

5 某區(qū)級應(yīng)急指揮項目的具體實踐

如圖2所示，某區(qū)已建設(shè)完整的有線通信系統(tǒng)，包括模擬電話、數(shù)字錄音系統(tǒng)、短信群發(fā)系統(tǒng)。要求建設(shè)新的融合通信系統(tǒng)時，能利舊保護投資。

經(jīng)過設(shè)計在區(qū)中心機房新增融合通信平臺，提供基礎(chǔ)語音呼叫與會議、點對點視頻、即時消息等通信能力和強插強拆、群呼組呼，視頻推送等調(diào)度能力，實現(xiàn)集群系統(tǒng)和語音電話系統(tǒng)的互通。對接短信平臺、視頻共享平臺和集群等第三方系統(tǒng)，統(tǒng)一為應(yīng)急上層業(yè)務(wù)應(yīng)用提供相關(guān)能力服務(wù)。對所有全網(wǎng)通話進行錄音并管理，與原有模擬電話系統(tǒng)的本地錄音功能一起實現(xiàn)錄音的雙重備份。

區(qū)總值班室、指揮大廳和各街道辦新增調(diào)度臺，通過融合通信平臺實現(xiàn)統(tǒng)一調(diào)度和管理，協(xié)同統(tǒng)一指揮。通過音視頻調(diào)度、無線調(diào)度、GIS 調(diào)度和會議等功能的整合，完成跨網(wǎng)呼叫與調(diào)度，提供統(tǒng)一控制界面，為綜合應(yīng)急指揮提供支撐平臺。

區(qū)政府大樓頂部部署衛(wèi)星地面站接入融合通信平臺，實現(xiàn)區(qū)應(yīng)急指揮中心建立與應(yīng)急指揮車、無人機的衛(wèi)星通信，接收回傳的圖像、語音和數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)各種信息指令的下發(fā)。