分布式可視化坐席系統(tǒng)在指揮中心的應(yīng)用探究

趙鶴群

摘? 要：伴隨著我國(guó)的大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的快速發(fā)展，在維護(hù)社會(huì)公共安全中也起到了更加重要的作用。借助于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，分布式可視化坐席系統(tǒng)能夠通過(guò)建立綜合性的管理控制平臺(tái)來(lái)統(tǒng)一的部署和管理指揮中心的各個(gè)模塊，無(wú)論是PAD端還是PC端，系統(tǒng)都能更加智能化的管理和控制指揮中心的各類(lèi)設(shè)備，指揮工作的決策和部署能夠不受空間因素的限制，大大的提升了快速反應(yīng)的能力。文章從分布式可視化坐席系統(tǒng)的主要功能、需求、架構(gòu)以及網(wǎng)絡(luò)搭建等三個(gè)方面探討了在指揮中心內(nèi)分布式可視化坐席系統(tǒng)的具體應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：分布式可視化系統(tǒng);指揮中心;功能架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)搭建

中圖分類(lèi)號(hào)：E9 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2020）36-0154-02

Abstract： With the rapid development of big data and the Internet of things industry in China， it has also played a more important role in maintaining social public security. With the help of the computer network， the distributed visual agent system can uniformly deploy and manage each module of the command center by establishing a comprehensive management and control platform， whether it is the PAD or the PC. The system can more intelligently manage and control all kinds of equipment in the command center， and the decision-making and deployment of command work can not be limited by space factors， which greatly improves the ability of rapid response. This paper discusses the specific application of the distributed visual agent system in the command center from three aspects： the main functions， requirements， architecture and network construction of the distributed visual agent system.

Keywords： distributed visualization system; command center; functional architecture and network construction

1 分布式可視化坐席系統(tǒng)的主要功能和需求

在我們應(yīng)用分布式可視化系統(tǒng)的過(guò)程中，我們認(rèn)為其一大優(yōu)勢(shì)就是能夠?qū)σ壕нM(jìn)行疊加、拼接、切換以及開(kāi)窗等多項(xiàng)功能，并且很多提前設(shè)置好的輸出節(jié)點(diǎn)會(huì)存在于指揮中心的大屏顯示區(qū)域中，開(kāi)窗以及疊加多路高清信號(hào)都是以此為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)的，在大屏幕上能夠更為直觀的顯示出各種信號(hào)，后續(xù)所制定的各種決策也是以此為依據(jù)的;調(diào)取信號(hào)的過(guò)程中能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)縫切換，確保切換信號(hào)源時(shí)系統(tǒng)的大屏幕始終處于運(yùn)行順暢的狀態(tài)，當(dāng)有應(yīng)急事態(tài)發(fā)生時(shí)，確保所下達(dá)的指令和決策都能夠執(zhí)行到位;系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)一機(jī)多單屏和多屏的控制，系統(tǒng)能夠及時(shí)的接管計(jì)算機(jī)的各類(lèi)信息和權(quán)限并將其推送給指定的坐席區(qū)域，確保操作員能夠進(jìn)行后續(xù)操作;人機(jī)分離的功能。電腦服務(wù)器是統(tǒng)一放在機(jī)房中的，只需要為操作員配置顯示器和鼠標(biāo)鍵盤(pán)即可，坐席位置的操作員執(zhí)行各類(lèi)操作時(shí)只需輸入指定的快捷鍵即可，系統(tǒng)架構(gòu)十分簡(jiǎn)單;能夠?qū)崿F(xiàn)分區(qū)管理，每一個(gè)操作員都有著各自的權(quán)限，最高權(quán)限的管理員能夠統(tǒng)一分配各種權(quán)限，每一個(gè)操作員管理各自權(quán)限范圍內(nèi)的屏幕，同時(shí)也能夠?yàn)榕R時(shí)人員開(kāi)通臨時(shí)權(quán)限，確保工作的有序進(jìn)行。

2 分布式可視化坐席系統(tǒng)的架構(gòu)研究

2.1 指揮中心分布式可視化坐席系統(tǒng)的架構(gòu)

2.1.1 前端系統(tǒng)

各種信號(hào)都能夠接入到指揮中心的分布式可視化坐席系統(tǒng)中。舉例來(lái)說(shuō)，指揮中心的攝像頭會(huì)收集到一些高清分辨率圖像，在DVI和HDMI等高清接口的支持下能夠接入分布式輸入節(jié)點(diǎn)，在網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)中高清攝像頭能夠采集到信號(hào)。在分布式可視化坐席系統(tǒng)中通過(guò)連接USB線(xiàn)也能夠輸入信號(hào)節(jié)點(diǎn)，采集到各類(lèi)連入的USB數(shù)據(jù)，滿(mǎn)足用戶(hù)的各類(lèi)需求。

2.1.2 傳輸控制系統(tǒng)

數(shù)據(jù)和音頻視頻信號(hào)在前端系統(tǒng)采集到后，輸入信號(hào)會(huì)進(jìn)入到網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)中，在至少六類(lèi)網(wǎng)站的支持下，各個(gè)輸出點(diǎn)位置會(huì)接收到信號(hào)，之后在各類(lèi)顯示設(shè)備或是大屏幕上就會(huì)將輸出信號(hào)直觀的展現(xiàn)出來(lái)。在操作員的計(jì)算機(jī)屏幕上能夠操作信息系統(tǒng)，也可實(shí)現(xiàn)上墻來(lái)選擇并控制顯示畫(huà)面。

2.1.3 顯示系統(tǒng)

這一系統(tǒng)的最主要作用就是能夠有效的接入并顯示出各類(lèi)信號(hào)的分布式輸出節(jié)點(diǎn)，在顯示系統(tǒng)中能顯示出各類(lèi)信息，如視頻會(huì)議信息、大數(shù)據(jù)信息、坐席服務(wù)器信息和指揮調(diào)度信息等，還能夠顯示各類(lèi)輸入信號(hào)的預(yù)覽情況，并可在屏幕上顯示出來(lái)。對(duì)信號(hào)可實(shí)時(shí)采取疊加、開(kāi)窗、分割、組合等各類(lèi)操作，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的處理、設(shè)置、調(diào)用和保存等各類(lèi)功能。每一個(gè)坐席位置處能夠?qū)痈鱾€(gè)分布式輸出節(jié)點(diǎn)，通過(guò)OSD菜單各個(gè)坐席位置的操作員能夠接管信息系統(tǒng)主機(jī)傳送過(guò)來(lái)的輸出信號(hào)，并進(jìn)行相應(yīng)操作。另外，在各個(gè)坐席位置處操作人員也能夠在大屏幕上實(shí)時(shí)推送當(dāng)前個(gè)人操作的服務(wù)器畫(huà)面。

2.2 視頻會(huì)議系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)的對(duì)接

視頻會(huì)議系統(tǒng)是能夠無(wú)縫對(duì)接上分布式可視化系統(tǒng)的。如果信號(hào)源輸出的視頻會(huì)議的終端設(shè)備，那么此信號(hào)的接收設(shè)備就應(yīng)是分布式的輸入節(jié)點(diǎn)，在視頻會(huì)議終端的視頻輸出端應(yīng)接入畫(huà)質(zhì)更加清晰的DVI接口或HDMI接口。分布式輸入節(jié)點(diǎn)可以采集到視頻會(huì)議終端傳送過(guò)來(lái)的信號(hào)，并通過(guò)系統(tǒng)控制軟件在屏幕上清晰的展示出畫(huà)面，對(duì)畫(huà)面也可以進(jìn)行隨意的拖拉;當(dāng)然這一系統(tǒng)也可能是用來(lái)采集信號(hào)的，那么分布式輸出節(jié)點(diǎn)就是傳送信號(hào)的設(shè)備，設(shè)備會(huì)先收集外部信號(hào)，而視頻會(huì)議系統(tǒng)則會(huì)在接收到信號(hào)對(duì)其進(jìn)行采集、識(shí)別和處理。從這一工作模式的實(shí)質(zhì)來(lái)看，分布式可視化系統(tǒng)的輸入或輸出節(jié)點(diǎn)與視頻會(huì)議系統(tǒng)的終端設(shè)備就是發(fā)送和接收信號(hào)的工作模式，分布式系統(tǒng)既可以接收信號(hào)，也可以發(fā)送信號(hào)，并且還可能實(shí)時(shí)的控制視頻會(huì)議系統(tǒng)的終端設(shè)備。

2.3 監(jiān)控系統(tǒng)與分布式系統(tǒng)的對(duì)接

一般情況下，需要一個(gè)總核心交換機(jī)和若干個(gè)主核心交換機(jī)共同組成分布式可視化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，而若干個(gè)網(wǎng)段則又共同組成了每一個(gè)主核心交換機(jī)，主要負(fù)責(zé)各類(lèi)設(shè)備系統(tǒng)和日常辦公系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)支持工作。通常情況下可以有兩種方式來(lái)連接分布式可視化系統(tǒng)和指揮中心內(nèi)的監(jiān)控?cái)z像頭，首先是直接對(duì)接平臺(tái)，在監(jiān)控?cái)?shù)量較大的情況下建議采用這一方法，其具體的工作原理就是在主流的IPC廠(chǎng)家的平臺(tái)上直接獲取rtsp碼流;另一種則是直接對(duì)接監(jiān)控?cái)z像頭，監(jiān)控?cái)z像頭等設(shè)備內(nèi)的碼流可以被交換機(jī)直接的解析，這一信號(hào)就能夠?qū)崿F(xiàn)上墻的功能，如果場(chǎng)地的攝像頭比較少并且在100多路以?xún)?nèi)可以采用這種對(duì)接方法。不管選擇是哪種對(duì)接方法，要想真正的實(shí)現(xiàn)有效對(duì)接，分布式可視化系統(tǒng)就要進(jìn)入到交換機(jī)的一層，同時(shí)進(jìn)行解碼和編碼等任務(wù)應(yīng)采取跨網(wǎng)的方式。

2.4 異地同屏功能

在將分布式可視化坐席系統(tǒng)應(yīng)用在指揮中心的過(guò)程中，其一個(gè)重要的功能就是能夠?qū)崿F(xiàn)異地全屏同步觀看內(nèi)容，無(wú)論是下屬的局、所等單位，還是臨時(shí)搭建的指揮單兵或是無(wú)人機(jī)，都可以與指揮中心在異地同屏觀看，以往異地互聯(lián)存在的困難得到了有效解決，很好的解決傳統(tǒng)模式中易出現(xiàn)的視頻信息孤島的問(wèn)題，即使是處在不同區(qū)域也能夠同時(shí)看到視頻中的內(nèi)容，上級(jí)單位能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)督下級(jí)單位，同時(shí)出現(xiàn)故障問(wèn)題時(shí)，上級(jí)單位也能夠及時(shí)制定應(yīng)急協(xié)助指揮策略。數(shù)字預(yù)案系統(tǒng)應(yīng)不斷的創(chuàng)新和完善，普通的電腦顯示器上或是定制的寬屏電腦顯示器上應(yīng)分別研發(fā)相應(yīng)的預(yù)案展示形式，并可實(shí)現(xiàn)在屏幕上的展現(xiàn)位置可移動(dòng)、展現(xiàn)區(qū)域的大小可調(diào)整以及大屏分區(qū)的自定義等功能，這樣即使是不同類(lèi)型的預(yù)案元素通過(guò)在大屏幕上的靈活配置也能夠取得理想的效果。

2.5 指揮中心的環(huán)境控制

當(dāng)設(shè)備均處于關(guān)閉的狀態(tài)下，只需要按下系統(tǒng)中的“指揮模式”鍵，那么就可以依據(jù)提前設(shè)定好的功能設(shè)置將設(shè)備全部打開(kāi)，如設(shè)備的電源、時(shí)序器、大屏幕以及燈光窗簾等設(shè)備都會(huì)自動(dòng)打開(kāi)，而指揮中心通常都是24小時(shí)工作的，那么指揮中心并不需要一鍵模式這一功能，這一功能對(duì)局部的區(qū)域控制工作更具效果。在指揮中心工作時(shí)能夠?qū)⑺枰男盘?hào)直接調(diào)取出來(lái)并投放在大屏幕上，可以實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)攝像頭并對(duì)其變焦，不需去到各個(gè)會(huì)場(chǎng)便可對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控控制工作，在移動(dòng)平板上便可有效操作各類(lèi)環(huán)境設(shè)備。分布式節(jié)點(diǎn)上有音頻輸入接口和音頻輸出接口，可以及時(shí)的接收或傳送分會(huì)場(chǎng)的信號(hào)，操作人員可直接對(duì)其進(jìn)行音量調(diào)節(jié)。各類(lèi)傳感器系統(tǒng)也可以接到相應(yīng)區(qū)域中，如溫度傳感器、濕度傳感器和環(huán)境監(jiān)控傳感器等，能夠?qū)崟r(shí)的預(yù)覽可視化數(shù)據(jù)。可在此區(qū)域上對(duì)其圖像畫(huà)面進(jìn)行隨意拖拉，也可以進(jìn)行縮放、疊加和漫游等操作。

3 分布式可視化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)搭建

搭建分布式可視化的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，其最為核心的傳輸載體就是交換機(jī)，網(wǎng)線(xiàn)建議布設(shè)六大類(lèi)甚至是更多，這樣才能形成一個(gè)完整的局域網(wǎng)，分布式的系統(tǒng)去中心化，其可擴(kuò)展的程度也是很高的。有兩種供電方式適用于分布式節(jié)點(diǎn)，第一種是POE供電模式的方式，第二種是電源適配器供電的方式，千兆POE交換機(jī)是較為理想的選用的交換機(jī)型號(hào)。如果分布式可視化系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)較多，并且分布較廣，那么建議在每一層樓都按照一臺(tái)交換機(jī)，連接兩臺(tái)交換機(jī)可采用多種方式，如堆疊、匯聚、級(jí)聯(lián)等方式，具有多臺(tái)交換機(jī)設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng)時(shí)，通常建議選擇光纖匯聚或者堆疊的方式來(lái)搭建網(wǎng)絡(luò)。可在3-40m的范圍內(nèi)來(lái)合理的調(diào)節(jié)單個(gè)節(jié)點(diǎn)的帶寬，通常情況下，4k輸入源選擇10m左右的帶寬即可。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上的論述，我們對(duì)分布式可視化坐席系統(tǒng)的主要功能和需求、分布式可視化坐席系統(tǒng)的架構(gòu)研究以及分布式可視化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)搭建三個(gè)方面的內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的分析和探討。分布式可視化坐席系統(tǒng)能夠?qū)⒏鞣N類(lèi)型的視頻信號(hào)和音頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的編碼并以網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男问綄⑵浣獯a上墻，有效的解決了遠(yuǎn)距離傳輸性能差、信號(hào)噪音干擾以及信號(hào)質(zhì)量無(wú)法保證等傳統(tǒng)方法中常見(jiàn)的技術(shù)難點(diǎn)，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的軟硬件工作也大大的提升了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，在指揮中心中也將得到廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳君.遠(yuǎn)程分布式數(shù)據(jù)庫(kù)動(dòng)態(tài)圖像信息檢索系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制，2018（03）：150-152+157.

[2]史秉政.基于分布式網(wǎng)絡(luò)化指控體系的協(xié)同跟蹤設(shè)計(jì)[J].指揮控制與仿真，2016（03）：102-107.

[3]李智勇，王本勝.分布式指揮與控制關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用[J].國(guó)防科技，2017（06）：99-102.

[4]梁奕，李立，宋真祥.基于分布式流計(jì)算的路網(wǎng)指揮中心系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理技術(shù)[J].城市軌道交通，2016（03）：41-45.

[5]李國(guó).分布式控制系統(tǒng)在智慧城市運(yùn)行指揮中心中的運(yùn)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2017（16）：146.