关于某应急指挥中心音视频系统的设计

　　关于某应急指挥中心音视频系统的设计

　　徐强

　　(四川长虹电子系统有限公司，四川 绵阳 621000)

　　摘要：2018年2月26日至28日，十九届三中全会通过的《中共中央关于深化党和国家机构改革的决定》指出，深化党和国家机构改革是推进国家治理体系和治理能力现代化的一场深刻变革。3月13日，国务院总理李克强向全国人大提请审议《国务院机构改革方案的议案》，对国务院现有机构进行了重大调整，充分体现了中国进入新时代全面发展和高质量发展的新要求，具有鲜明的时代和主题特色。其中，应急管理部的成立引起了实务界和理论界的高度关注。各省、市、自治区、直辖市的应急管理局(厅)也随之成立。

　　作为应急管理部门的日常办公和战时指挥平台，应急指挥中心具有保障公共安全和处置突发公共事件的能力，最大程度地预防和减少突发公共事件及其造成的损害，保障公众的生命财产安全，维护国家安全和社会稳定，促进经济社会全面、协调、可持续发展。应急指挥部门需要借助先进的音视频产品和技术，提升指挥和作战的能力。本文就以我国某市的应急指挥中心的音视频系统设计为例进行介绍。

　　关键词：应急管理、指挥中心、音视频、无纸化系统、分布式系统、中控系统

　　建设的背景

　　应急指挥平台是在城市应急指挥系统上整合和利用城市现有资源的基础上，采用现代信息等先进技术，建立集通信、指挥和调度于一体，高度智能化的城市应急系统。构建一个平战结合、预防为主的应急指挥平台，实现公共安全从被动应付型向主动保障型、从传统经验型向现代高科技型的战略转变，促进政府健全体制、创新机制,全面提升城市应急管理水平。应急指挥中心也从一个单纯的以听、闻为主的交流场所，逐渐演变成为一个具有多种功能的综合性的信息资源交流场所，LED大屏、液晶拼接屏、无纸化会议系统、数字会议系统、扩声系统、录播系统、中控系统等音视频电子设备大量进入会议场所，使会议系统的配置越来越专业，功能也越来越强大，应急指挥也越来越方便和快捷。

　　相关的原则和标准

　　在符合国家规范的前提下，最大限度地满足实际需求。本着技术先进、高效便利、投资合理的精神在系统设计中所坚持的先进性、成熟性与实用性、灵活性和开放性、集成性和可扩展性、标准化和模块化、安全性与可靠性、服务性与便利性、经济型八条基本原则。

　　相关标准：

　　GB50118 民用建筑隔声设计规范

　　GB50635 会议电视会场系统工程设计规范

　　GB/T14197 声系统设备互连的优选配接值

　　GB/T14220 视听视频和电视设备及系统音频盒式系统

　　GB/T15381 会议系统电及音频的性能要求

　　GB/T15485 语言清晰度指数的计算方法

　　GB/T15859 视听、视频和电视系统中设备互连的优选配接值

　　GB/T50314 智能建筑设计标准

　　GYJ25—86 厅堂扩声系统声学特性指标

　　YD/T926.1 大楼通信综合布线系统第 1 部分:总规范

　　YD/T926.2 大楼通信综合布线系统第 2 部分:电缆、光缆技术要求

　　YD/T926.3 大楼通信综合布线系统第 3 部分:连接硬件和接插软线技术要求

　　应急指挥中心需求及系统

　　3.1 总体设计

　　某市作为我国东部沿海的重要城市，其市级应急指挥中心，主要负责全市应急管理工作，统一指挥、指导全市各级各部门应对安全生产类、自然灾害类等突发事件和综合防灾减灾救灾工作;负责安全生产综合监督管理和工矿商贸行业安全生产监督管理工作。

　　根据其主要工作职责及需求，应急指挥中心主要分为指挥中心、决策室、值班室、机房四个空间上独立但又需要做到信息的互联互通的房间。

　　四个房间其主要用途如下：

　　指挥中心

　　作为战时指挥的主要场所，日常主要用于会议、调度、指挥使用;主要由LED显示屏、无纸化会议、数字会议、扩声、视频会议等组成。

　　图1：指挥中心系统架构图

　　决策室：作为领导做高层部署、保密会议、决策商讨之用。主要由液晶拼接屏、无纸化、数字会议、扩声、视频会议等组成。

　　图2：决策室系统架构图

　　值班室：作为监控中心、日常值班所用。主要由液晶拼接屏、监控系统、扩声系统组成。

　　图3：监控室系统架构图

　　机房：为确保系统安全性，做到人机分离设计，电脑主机、服务器等设备全部放于机房内。

　　为保证四个房间的互联互通，采用基于TCP/IP的分布式音视频控制系统，对四个房间进行集中统一调度管理。

　　图4：四个房间采用基于TCP/IP的分布式网络架构

　　3.2 子系统设计

　　根据上述使用需求，按照功能模块划分，整个音视频系统分为显示系统、无纸化会议系统、数字会议系统、扩声系统、中控系统、分布式系统、其他系统(录播、视频会议、应急平台等)等7个子系统。本文主要介绍以下几个与音视频相关的主要子系统。

　　3.2.1 显示系统

　　指挥中心:采用点间距为1.25mm的LED屏，16.896平米;

　　决策室：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;

　　显示系统通过分布式的输出节点接入系统。

　　图5：显示系统拓扑图

　　3.2.2 无纸化系统

　　无纸化会议系统是基于局域网、专网或移动互联网的智能会议交互系统. 通过运用通讯技术、音视频技术、计算机技术，实现文件的电子交换及会议流程的无纸化。

　　无纸化会议系统具有功能丰富、界面简洁直观、操作便捷、稳定可靠等特点，能够有效降低会议组织人员的工作压力，通过提高会议的效率及增强现场管控，并且节省大量的会议资料印刷费用，符合建设节约型、资源型、环保型社会的理念，广泛应用于党政机关、企事业单位的会议、培训、办公等用途。特别是作为应急指挥应用，更具有保密的优势。

　　无纸化会议系统的特点是：文件传输网络化，文件显示电子化，文件编辑智能化，文件输入输出可控化。核心功能主要是实现会议签到、人名导位、文件分发和上传、文件同步演示、投票表决，手写批注、呼叫服务、语音字幕显示，远程视频会议等功能，并且可以在windows、IOS、Android、麒麟等多种系统平台上应用。

　　图6：无纸化会议系统的业务流程

无纸化系统通过分布式节点接入系统，同时视频会议、本地电脑等信号也可以通过分布式编码后，在无纸化软件上进行显示。

　　图7：无纸化会议系统拓扑图

　　无纸化会议系统的管理软件，可支持多个会议室、多个会议的同时管理，通过可视化的页面交互方式，使会议预约、会议配置、议题设置、座次预设操作更加高效，提高无纸化会议的创建、配置的效率，提升会议过程中信息交互、资料管理和会议后资料归档以及资料安全备份的能力。

　　 无纸化会议系统主要包括系统功能、会前功能、会中功能和会后功能四大模块。

　　系统管理功能主要体现在：组织架构管理、参会人员角色管理、用户、管理、会议室类型管理、会议室管理、终端管理、欢迎界面管理、电子桌牌、会议标语管理、信发模板管理、会议室资产管理、会议通知管理、会议室维修管理、统计分析等。

　　会前功能：会议日历、会议预约、会议创建、会议启动、会议取消

　　会中功能：会议延后、候会播报、会议标语

　　会后功能：资料整理

　　图7：无纸化会议系统功能截图

　　3.2.3 数字会议系统

　　针对参会人员较多的应用，采用手拉手数字会议系统。

　　手拉手会议系统采用话筒首尾串联连接的方式，即第一只话筒接到会议主机后，从第一只话筒引出一根线接上第二只话筒，然后从第二只话筒引出一根线接到第三只话筒，依次串联几十个，解决传统模拟会议系统接入数量少的弊端。

　　图8：手拉手数字会议系统拓扑图

　　手拉手数字会议系统功能特点如下：

　　具有发言功能、投票表决、会议服务、同声传译收听、视频跟踪功能于一体的多功能会议终端，可按照使用需求选配及使用对应的会议主机。

　　预留数据接口，可免拆机升级及维护。

　　主机端可以集中调节音量;

　　采用专业的音频处理设计，使发言者声音清晰透彻。

　　单元采用无源设计，由会议主机供电，低功耗设计;

　　驻极体超心形指向性麦克风，确保拾音距离及声音质量。

　　单元之间具备线路带电“热插拔”功能，让系统的安全性得到更大的保障。

　　具有会议服务功能，可以在会议中有笔纸、茶水等需求时通知服务员。

　　采用性能稳定的电容式感应触摸按键，不需要人体直接接触金属，可以消除安全隐患，即使带手套也可以使用，并且不受天气干燥潮湿人体电阻变化等影响，使用更加方便。

　　按键没有机械部件，不会磨损，减少后期维护成本。

　　3.2.4 扩声系统

　　扩声系统由反馈抑制器、音频处理器、调音台、功放、音箱等设备组成，用于对数字会议系统、电脑、DVD等音频信号进行处理、放大及输出。

其中音频处理器输出的音频信号进入分布式节点编码后进入控制系统。

　　图9：扩声系统组成图

　　3.5. 中控系统

　　中控主机通过RS232、RS485、I/O、IR等通信接口与外部设备相连，采用平板电脑对这些相连设备进行控制。

　　图10：中控系统拓扑图

　　图11：中控系统功能截图

　　3.6. 分布式系统

　　分布式云屏拼接系统，采用IP编解码技术，以成熟的网络交换及组播技术为基础，实现各信号源、传输、显示的分布式模块化设计，轻松实现各种AV、VGA、DVI、SDI传统非IP信号的IP信号的接入和拼接显示，实现图像在显示终端上的任意跨屏、漫游、开窗、叠加，并在控制端软件实现图像的实时回显，充分保障显示的可控性。

　　分布式系统之所以成为目前行业的主要音视频控制方案，主要是其具有地理分布、处理分布、风险分布三个特点。其具体解释如下：

　　图12：分布式的风险分布示意图

　　地理分布

　　所有信号和控制都基于网络交换结构，突破地域限制

　　多地协同操作与信号源共享

　　全网络化数字信号，传输和处理器中无信号损失

　　处理分布

　　每个节点独立处理信号，信号同步但又互不影响

　　输入、输出规模无限扩展

　　各节点互联互通，信号共享

　　风险分布

　　各节点间相互独立，无依赖

　　任何一个节点损坏不会影响其它设备工作

　　同时，分布式系统还具有如下优势：

　　IP信号直接接入;

　　多屏统一管理;

　　全信号源跨墙调度;

　　信号源实时预览;

　　回显、预监实时保证显示无误;

　　超大分辨率应用点对点显示;

　　电脑、移动设备无线控制及上屏显示;

　　全网络化操作与应用，方便扩展;

　　与灯光、音响等外设集中控制。

　　图13：分布式系统与中控系统的网络连接

　　图14：分布式系统的指挥中心可视化控制界面(图像预览、回显、任意开窗、漫游、叠加)

　　图15：分布式系统的会商室可视化控制界面

　　图16：分布式系统的值班室可视化控制界面

　　建设结果

　　通过对上述子系统及总系统的分项建设和调试，用户在使用体验上远比传统的指挥中心更方便快捷，也更有利于各项指挥工作的开展。

　　图17：指挥中心建成后的现场照片

　　图17：会商室建成后的现场照片

　　五、后记

　　根据国家和地方的相关政策，到 2021年底，市县两级应急管理部门的应急指挥平台基本实现监测预警、信息报告、综合研判、辅助决策、指挥调度、现场图像采集等主要功能， 基本形成纵向贯通、横向互联的应急指挥体系。具备值班值守功能，满足值班值守工作需要;建设综合分析展示子系统，实现对突发事件动态、舆情动态、应急响应、资源调度、救援进展等各类应急信息的可视化展示; 建设协同会商子系统，接入室内卫星座机电话、红机网电话等， 实现前后方和相关部门的音视频会商，实现多方协同综合研判会商;建设辅助决策子系统，为高效化、专业化救援提供支撑;建设指挥调度子系统，提供资源调度建议，强化前后方指挥调度通信保障和任务全过程可视化管理;建设信息发布子系统，实现预警灾情信息的多渠道、多策略一键式发布;建设应急指挥体系管理子系统，实现快速查询、一键通讯;建设总结评估子系统，为应急指挥能力提升提供支撑;实现业务应用移动化，提高应急办公和处置效率;建设案例推演子系统，实现对案例总结评估和突发事件救援指挥的决策支撑;建设结构化预案子系统，实现事故灾害快速关联响应和预案的查询统计。

　　基于上述建设要求，以分布式为基础，集成显示系统、无纸化系统、数字会议系统、扩声系统、中控系统及其他音视频子系统的应急指挥系统，将会越来越多的投入到使用中，进一步提升应急指挥能力。