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应急指挥系统总体架构设计要素

        应急指挥平台从整体架构上主要包括基础支撑层、传输网络层、数据支撑层、应用支撑层、业务应用层和智能交互层。
应急指挥平台从整体架构
  • 基础支撑层:系统基于现有的信息化基础设施(政务云平台)进行部署;并充分利用已建的各类物联感知前端和业务系统,同时融合各类音视频通信终端,为应急指挥调度提供基础支撑环境和手段。
  • 传输网络层:系统充分利用已建的有线/无线通信数据传输网络,主要包括应急指挥通信网、5G/4G、物联感知网等,为远程指挥、现场调度搭建可靠的数据和通信传输网络。
  • 数据支撑层:通过对接入的各类监测数据进行有效地治理,提升数据质量,形成数据资源池,为应急指挥业务提供高质量的数据支撑服务。
  • 应用支撑层:基于GIS地图服务平台服务接口和工具组件,为上层指挥调度可视化应用提供支撑环境;同时基于融合通信调度系统的通信调度能力和服务接口,为应急指挥业务提供综合调度手段。
  • 业务应用层:建设覆盖事前、事中、事后全生命周期闭环化管理业务系统,为应急指挥提供包括监测、值守、接报、处置、指挥、调度等全方位的管理功能。
  • 智能交互层:支持丰富、完善的指挥调度、可视化呈现方式和业务终端,满足指挥中心、救援现场等各类应用场景的交互需求。

平台总体部署架构

应急指挥平台组网总体架构如下图所示:
应急指挥平台组网总体架构
一、融合通信调度系统
        融合通信调度系统主机:提供软交换平台软件,可提供系统所需的各项呼叫控制功能,提供基本呼叫业务、PSTN补充业务、业务触发机制、部分业务逻辑等功能,实现IP用户和模拟用户的接入,并支持电话会议功能,同时支持和有线通信、会议系统、短信平台、定位系统互联,在呼叫控制器的统一控制下进行多媒体数据交换。系统可完成IP网络交换功能和VoIP的处理功能,支持G.711、G.729、G.723编解码,具备HFL融合指挥调度软件、融合通信服务软件。系统支持宽带集群子系统接口、视频会议系统接口、视频监控系统接口、应急预案系统接口、GIS系统接口、其他系统联动接口;实现对各子系统的集中统一管理和操控。
        指挥调度台:一体式触摸屏调度台可通过权限设定高权限的强插强拆低权限的调度用户,实现分级调度功能。调度台软件界面支持语音调度、视频调度、数据调度、GIS调度;可提供专业友好的图形化用户界面,通过多点触控方式或鼠标点选快速完成指挥调度操作;调度员可随时点击工作人员对应图标,选择发起会话、会议、广播、短信、监听、强拆、强插等调度指令;支持灵活的分组管理,根据内部人员架构或事件关联人,可在调度台上对成员进行分组,建立固定组和临时组,随时选择对应组发起会议、搜索用户等。
        录音系统服务主机:提供录音录像资源,提供系统所需的通话录音、调度会议录音录像服务。通过此功能,录音录像系统将记录网内任一通来话和去话,以备事后能够重现任意时间的通话信息。
        宽带集群服务主机:系统基于全IP网络技术,实现网内用户的语音交换、集群调度功能。同时支持通过专用无线接口、协议与第三方集群系统的对接,实现与各集群终端的融合对讲;为了确保运行的可靠稳定性,系统支持1+1备份组网方式。
        宽带集群APP:安装于Android智能终端,支持5G/4G/LTE和专网频段接入到系统中;提供集群对讲、视频回传、定位、轨迹、集群调度等多媒体业务功能。
        视频会议系统接入:系统通过SIP协议与视频会议系统对接,实现音视频双向互通。
        视频服务主机:实现各类视频资源的融合处理,提供视频转码、视频分发、视频混屏等视频处理功能。
        视频代理服务主机:通过GB/T28181协议与视频监控管理平台对接,实现视频资源统一接入和视频图像实时调阅。
        音频接入模块:实现与会议室调音台/音频矩阵/扩音系统/麦克风对接;实现麦克风对现场的指挥。
        短信模块:通过短信模块(内置短信卡槽)与运营商短信平台对接,实现短信的收发功能。
        数字中继模块:通过数字中继网关与运营商的电信E1线路对接,实现调度系统对座机、手机等公网通信的呼叫,可实现公网PSTN或专网PBX\PABX的接入。
        无线接入模块:通过无线接入模块与短波/超短波电台、常规/数字对讲车载台对接,实现有线通信终端与无线通信终端的混编组呼。
会商服务:具有强大的会议管理功能,会议可以汇接系统的所有用户端口;具有创建/撤销会场、向会场中添加成员、踢出会场、结束会议、会场广播/广播结束、会场录音等基本的会议功能。
二、移动融合通信系统
        移动融合通信系统包括车载互联互通系统主机、移动指挥箱、自组网设备、单兵终端、无人机接入、车载视频监控系统接入、车载视频会议系统接入、系统互联接口等软硬件,并依托卫星4G便携站(或车载卫星4G通信设备)提供的公网通信网络,保证应急指挥车和应急救援现场具备多链路聚合无线通信和指挥调度能力。
三、应急管理业务平台
基于**应急管理局实际业务需求,提供覆盖应急管理工作全流程、闭环化的综合业务功能。

数据驾驶舱技术架构

数据驾驶舱系统整体技术架构可分为数据接入、数据存储、数据计算、数据服务4个层次,技术架构如下图所示:
数据驾驶舱系统整体技术架构

数据接入
        数据接入系统是数据湖中数据的源头,数据接入系统主要实现应急管理业务所有数据源的统一接入,支持国家各部委、国家应急部、省、市、区局各部门及转隶单位、行业数据、社会及互联网数据、感知数据等全域应急数据源的引接,涵盖监督管理、风险监测、指挥救援、政务管理等全业务域。系统包括数据采集、数据同步、数据共享交换、接入管理等子系统。通过数据抽取、消息服务、网络爬取、数据协同、填报采集等技术手段,解决应急管理信息资源在集中汇聚时面临的分散孤立、源头多样、跨网传输等问题,为**应急数据资源的汇聚集中、统一标准化处理和信息资源池构建提供源数据支撑。主要通过数据探查、数据读取、数据对账等将多源异构应急数据完整接入原始库。

数据处理
        数据处理系统通过提取、处理、关联、比对、标识等规范化数据处理动作,同时采用自然语言处理、语音分析、生物特征识别等人工智能技术来处理各类数据。通过离线大数据处理系统对业务部局及相关单位现有存量数据、将来产生的业务系统数据进行处理,通过实时大数据处理系统不同感知融合网络采集的视频流、物联感知数据进行在线处理,对汇集接入的将监督管理、风险监测、指挥救援、政务管理等全业务域数据,提供全方位的数据融合处理能力,为构建数据湖提供支撑。主要通过对应急数据的提取、清洗、转换等实现对应急数据的标准化处理。
数据管控
        数据管控系统是规范化组织架构数据管理、赋能精细化管理的基础工作和必要手段。数据管控系统的目标就是使数据管理工作更具层次感、更有序,以此加强对数据的综合运营和使用能力,将原本纷乱隐蔽、难以量化的数据价值合理表达,使之前仅在有限程度产生作用的数据充分发挥其本应具有的价值。主要通过数据标准管理、元数据管理、资源目录管理、数据安全管理等实现对应急数据的全生命周期管理。
数据服务
数据交换服务
        数据应用服务主要是指经过数据治理之后的标准化的高质量的数据,对外部提供数据服务。数据服务从服务对象、服务内容、服务方式几个方面进行设计。数据资源池收集整合的数据以服务化形式对上开放共享,主要包含数据搜索服务、数据统计分析服务、数据关联分析服务、数据挖掘服务等。这样上层在使用应急数据系统层时,并不直接看到原始数据,而是面对数据的能力服务;在达到数据共享的同时,也共享了数据的分析计算能力。
是通过对数据资源的服务化封装形成对外提供数据资源服务的能力。
数据共享交换
        主要实现应急管理局未来各项应急管理数据的跨业务、跨应用、跨部门的信息共享。
        数据共享交换功能通过数据表、文件、服务接口等方式实现应急管理局内部以及与外部的数据共享交换。功能主要包括交换中心管理、数据交换、数据传输、数据资源发布订阅等。数据共享服务实现将**应急大数据驾驶舱平台数据按照统一的接口服务规范进行共享功能,按照统一标准、统一架构对外提供共享服务。提供的共享服务包括各类通讯协议支持跨语言调用。数据共享与服务是将大数据信息资源库中的数据发布成Restful的服务,提供给各个应用系统使用。数据共享与服务对应急大数据应用平台中服务进行统一管理,各系统通过访问服务实现数据互联互通。
应急数据驾驶舱平台建设涉及多个业务系统,业务较为复杂,须搭建一个功能强大,部署灵活的市内部数据交换共享服务系统才能支撑业务的正常展开。横向数据资源共享交换管理将依托数据共享交换平台进行建设。
数据计算框架
        大数据基础系统软件提供对海量数据汇总后的多种数据并行处理框架,大数据分析的处理速度、准确度对实战的及时性、高效性都有至关重要的影响。大数据资源池提供分布式计算、流式计算、内存计算多种数据计算引擎,能够针对不同的场景采用不同的计算模型,对数据进行大规模批量处理或者实时处理,具备对结构化、半结构化和非结构化数据的进行多层次处理的能力,具备离线计算、流式计算、实时分析、机器学习等能力。