江蘇省海洋預警報視頻會商系統建設及應用研究

劉 明

（江蘇省海涂研究中心，江蘇南京210036）

0 引言

我國是一個海洋大國，也是世界上海洋災害最為嚴重的少數國家之一。江蘇是海洋大省，全省海岸線長達954 km，海域面積3.75萬km2，濱海濕地面積98.6萬hm2，居全國沿海省份第一位，海洋資源稟賦優良。隨著海洋強國戰略、“一帶一路”戰略、長江經濟帶發展戰略、沿海發展戰略深入推進，江蘇省明確了江海聯動、創新驅動、生態優先、開放合作的發展思路，促進了海洋事業持續健康發展。海洋為江蘇省人民群眾生活質量的提高提供了重要的保證，海洋經濟已成為江蘇發展的優勢、潛力、希望所在［1］。近年來，受全球氣候變化的影響，海平面在上升、局部氣候異常變化，導致了海洋災害頻發，強度在不斷增大，特別是江蘇海洋岸灘開闊，灘涂、淺海面積大，極易受到沿海風暴潮、災害性海浪等海洋災害的威脅［2］。

海洋預警報會商系統主要用于出現復雜海洋和天氣形勢或重大海洋災害時，各級海洋預報部門間共同分析預測的遠程視頻會商。同時，該系統也在實時傳遞海洋實況測報、預警報信息，協助政府部門和社會各界應對海洋災害和海上搜救等突發公共事件中發揮巨大作用。為了做好江蘇省海洋防災減災工作，履行好我省自然資源廳海洋防災減災的職責，有力保障海洋事業持續健康發展，建設完善海洋預警報遠程視頻會商系統，實現我省與國家、海區、省市級海洋預報機構之間的遠程可視化業務會商和行政會商，對進一步提升江蘇省海洋災害預警報準確率，加強海洋災害應急管理工作，有效減輕海洋災害損失和保障江蘇省經濟社會發展具有重要的意義。

1 建設內容研究

1.1 系統架構

為立足江蘇海洋防災減災需求，強化上下級海洋災害海洋預報部門應急工作的溝通和交流，2009年江蘇省海涂中心組織開展了預警報會商系統一期建設，建成了一套實現我省參與上級海洋行政主管部門、海洋預報機構應對海洋災害、海洋突發公共事件的遠程視頻會商系統，實現了與國家、沿海省市和海區中心視頻會商系統的成功對接，同時系統終端也為組成一套覆蓋省-沿海市兩級的江蘇省海洋預警報視頻會商系統，滿足中心與沿海市、縣海洋預報機構開展預警報會商預留了充足接口。全國海洋預報遠程視頻會商系統網絡架構如圖1所示。

1.2 中心視頻會商系統建設和拓撲設計

1.2.1 系統基礎建設

系統建設2009年中心預警報會商系統組建包括150 m2的視頻會議室及控制機房，系統建設架構如圖2所示。控制機房配置的外置MCU用于控制和管理全網視頻會議，可實現多分屏畫面、會議控制等一系列功能。系統設計遵循了國際標準和國內外有關的規范要求，具有電信級的可用性，符合計算機、網絡通信技術和視頻會議技術的最新發展潮流；系統具有包括圖形管理界面和WEB應用操作界面等多種管理方式，功能滿足我省海洋災害預警報實際業務工作需要；系統配置先進性與實用性達到了綜合平衡，并具備多級密碼認證模式和不同級別的操作權限，支持對設備訪問進行密碼認證的訪問控制，有效阻止對視頻設備的非法訪問和操作，具備了極強的抗病毒、黑客攻擊的可靠穩定性。

圖1 全國海洋預報遠程視頻會商系統傳輸網絡建設

圖2 江蘇省海洋預警報會商系統一期建設系統拓撲設計

系統實現了支持基于IP網絡的H.323協議。音、視頻格式遵循主流標準。MCU同時支持各種主流協議，終端通過配置不同接口模塊可支持不同網絡。提供符合國際標準的軟件、硬件、通訊、網絡、操作系統和數據管理系統等方面的接口和工具，使系統具有良好的靈活性、兼容性。系統實現了以下功能，包括：（1）圖像穩定、可靠，畫面清晰、逼真，具備良好的丟包補償和防網絡抖動性能；（2）聲音清晰流暢，無失真，立體感強，實現雙聲道高品質語音，達到CD或更高音質,具有良好的自動增益、回聲抑制、噪聲消除等功能，具備較強的抗干擾能力，符合相關EMC標準；（3）數據交互系統可以共享日常使用的辦公文檔，如PPT，Word，Excel，PDF等多種常用格式，可以遠程桌面和應用程序共享；（4）大屏幕拼接顯示系統，可對顯示畫面進行任意切換、縮放、漫游、開窗口顯示等，并可方便地通過操作員站進行切換，支持多屏圖像拼接，畫面可整屏顯示，也可分屏顯示，畫面能夠自由縮放、移動、漫游；（5）系統功能操作界面美觀大方，簡明易用，靈活方便。

1.2.2 系統鏈路擴展

2012年中心在一期視頻會商系統基礎上進行鏈路鋪展和功能拓展，鋪展建設架構如圖3所示。中心在原有辦公業務大樓視頻會商主會場（13F）的基礎上，拓展增設4個分會場，分別位于辦公業務大樓（12F）以及連云港、鹽城、南通三市海洋管理部門指定場所，4個分會場均配置被叫視頻會商所需設備，連云港、鹽城、南通三市與省中心間可以隨時任意點間進行視頻會議會商，三市視頻會議終端與省中心現配置視頻會議終端設備無縫兼容。省中心與沿海三市間通過2M及以上通信專線進行連接，保證數據傳輸的安全性與穩定性，以提供流暢視頻畫面；統一規劃三市-省中心間的互聯IP地址，在路由器上配置NAT轉換、路由、組播等功能，保證所有視頻會議終端與省中心MCU間能夠互連互通。由此江蘇省組成了一套覆蓋省-沿海市兩級的江蘇省海洋預警報視頻會商系統。

1.2.3 系統升級改造

隨著中心海洋觀測預警報業務能力的不斷提升，中心陸續和國家、東海海區以及下屬地市的業務會商工作越來越頻繁，大多數業務系統設備已連續7*24小時業務化運行超過5年。為保障海洋預警報會商業務持續穩定運行和科學有序發展，中心于2016年對會商系統進行升級改造，更新會商系統中已出現故障或過于陳舊的基礎設備，并升級完善現有的設備以達到全高清效果，同時兼容國家、東海海區及其他相關業務單位的遠程視頻會議系統。

此次中心海洋預警報視頻會商系統采用分布式組網架構［3］，以國家局已建的華為視頻會議系統為主體，建成了一套便于與國家現有視頻會議互聯、互通、互控的高清視頻會議系統，包含了多點控制單元MCU和高清視頻會議終端等功能模塊。中心將視頻會商主會場（13F）原有的標清DLP大屏升級改造，實現高清1080信號顯示；配備1臺華為高清MCU（VP9650），作為江蘇省遠程視頻會議系統的會議召集和管理中心；配備1臺華為高清終端（TE50）和3臺高清會議攝像機（VPC600），實現上聯國家下聯東海的高清遠程視頻會議功能，3個高清攝像機可全方位對會議室內情況進行高清拍攝；配備手拉手桌面鵝頸話筒、多功能高清矩陣、中控、音頻處理器、音響、調音臺、功放、反饋抑制器、藍光DVD等本地數字會議設備，實現高質量的音視頻會議功能，全部支持1080P視頻信號畫面；配備交換機、存儲、機柜、短信平臺等周邊配套設備，為會議系統提供穩定可靠的基礎平臺，實現網絡、視頻數據存儲和短、彩信通知等功能。同時，為中心分會場（12F）配備1臺華為高清視頻會議終端（TE50）和高清會議攝像機（VPC600）替換原有的標清視頻會議終端和鏡頭設備。此次系統升級改造建設架構如圖4所示，改造完成后的會場實際效果如圖5所示，升級后簡潔高效的會議操作界面如圖6所示。

此次升級改造2016年3月25日開始施工，4月16日安裝調試完畢，并于4月17日投入使用，實現了視頻顯示由標清向高清的跨越，實現了與國家和海區的高清視頻會商系統的無縫接入。系統正常穩定運行至今，充分滿足了我省海洋預警報的日常業務會商和災害應急會商的需求，進一步提升了我省海洋預警報業務支撐保障能力。

圖3 江蘇省海洋預警報視頻會商系統二期系統拓撲設計

圖4 江蘇省海洋預警報視頻會商系統升級改造建設拓撲

圖5 中心海洋預警報視頻會商主會場

2 應用效果

2009年，隨著國家、海區及部分沿海省市海洋預報機構預警報會商系統陸續建成，國家、海區和相繼建立了海洋預警報定期和應急會商制度，國家海洋環境預報中心、東海預報中心分別于5月11日、6月12日啟動了海洋預警報周會商機制，組織轄區內各級海洋預報機構開展視頻會商。江蘇省中心通過視頻會商系統積極參加國家海洋環境預報中心組織的周會商、月會商，并按照《全國海洋預警報會商規定》和《江蘇省海洋災害應急預案》內容要求，在海洋災害期間參加相應級別頻次的災害應急會商，科學研判災害形勢，及時向社會公眾發布預警信息［4］。同時，我省海洋管理部門也通過此系統積極參與每次國家海洋管理部門組織召開的災害應對行政會商會，為應對我省海洋災害防御工作做出科學決策。會商系統成功保障了2009年下半年至今十余年期間每一次影響江蘇的沿海風暴潮、災害性海浪等海洋災害過程的預警會商會，為我省海洋預警報業務提升和海洋防災減災事業發展提供了可靠的技術支撐。

3 結語

江蘇省海洋預警報視頻會商系統建設使用和改造升級，為我省海洋災害應急指揮提供了必要的技術支撐和決策平臺，進一步加強了沿海海洋預報機構與國家海洋預報中心的聯動，促進了海洋災害信息及時有效溝通，對促進我省沿海開發和保障人民群眾生命財產安全提供了強有力的技術支撐，對推動“海洋強省”和“強富美高新江蘇”建設具有重要意義。

圖6 海洋預警報視頻會商系統會議功能Ipad操作界面