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政务应急

应急管理局融合通信方案

1. 方案背景与目标

在数字化转型与应急管理现代化的双重驱动下,应急指挥中心的通信系统已从单一语音传输工具升级为多维度综合决策平台。应急管理局需要构建一套融合通信系统,将语音、视频、数据等多种通信手段高度集成,实现平战结合的指挥调度模式。平时用于日常办公、培训演练,战时则迅速切换至应急指挥、救援决策,提高各部门的指挥协同能力。科能的方案目标是打造一个统一、高效、安全的应急指挥通信枢纽,实现跨部门、跨层级、跨地域的信息互通和协同联动,确保在突发事件中能够快速响应、统一指挥、科学决策,最大限度降低灾害损失。
科能指挥中心调度台

2. 系统架构与技术组成

科能应急指挥中心融合通信系统采用分层架构设计,包括终端接入层、传输层、业务支撑层、业务功能层和展示层。核心是一个融合通信平台,通过多种通信网关将现有系统接入,包括无线对讲系统、会议广播系统、视频监控系统、视频会议系统、电话系统、GIS定位系统等。平台提供统一的媒体交换、信令交换、综合调度业务和媒体管理功能,作为通信资源的融合核心。系统技术组成涵盖多种通信协议和接口,支持SIP、PSIP、GB/T28181、H.323、RTSP、E1等主流协议,以整合异构通信网络间的业务互通与资源调度。典型的通信资源接入示意图如下所示:
科能应急现场融合通信系统接入架构
其中,语音类系统包括PBX电话系统、IP电话、短波/超短波电台、数字集群系统、广播系统、数字会议系统等;视频类系统包括视频监控系统、无人机视频、4G执法记录仪、视频会议系统等;数据类系统包括指令消息、短信系统、电子传真系统、物联网网关系统等。这些资源通过统一的融合通信平台汇聚,在调度台界面上统一展示和控制。系统支持云虚拟部署,也可分级、分布式部署,方便多级、多人协作开启调度模式,确保应急指挥的协同性和效率。

3. 主要功能介绍

科能应急指挥中心融合通信系统具备丰富的功能模块,可满足日常办公和应急指挥的多样化需求。主要功能包括:

1. 融合通信调度功能

IP多媒体通信交换为核心,结合智能融合通信桌面调度软件和移动客户端,一体化集成语音、视频、指令消息、短信、对讲、会议等多媒体通信能力。调度员可以在一个统一界面上对各类通信业务进行集中管理和操作,实现“语音+视频+数据”的综合调度。例如,一键发起多方会议、广播通知、强插强拆等,将不同来源的语音、视频、数据信息进行统一调度和融合。融合通信调度功能确保指挥中心对各类通信资源的统一调度指挥,提高应急响应效率。

2. 多类型终端对讲功能

支持对多种类型终端的语音对讲,包括智能终端、安全帽、外线手机、SIP终端、外线座机、调音台等。系统提供单呼、会议、强插、强拆、代接、录音、监听等对讲功能,可在不同类型终端间实现双向语音通信。例如,指挥中心调度员可以通过融合通信平台对现场的单兵设备、移动布控球、智能安全帽等进行语音指挥调度,实现现场人员与指挥中心的实时语音联络。这种多类型终端对讲功能保证了应急现场各环节的语音畅通,便于现场与后方指挥的直接沟通

3. 移动指挥功能

支持将移动智能终端接入系统,实现现场与指挥中心的移动协同指挥。具体而言,智能融合通信移动客户端APP可安装在智能手机、4G执法记录仪、移动布控球、智能安全帽等多种移动终端上,实现语音通话、视频通话、图像/视频回传、2D/3D地图定位、轨迹显示等功能。指挥中心通过移动客户端APP,可实时掌握现场救援人员的位置和音视频画面,实现高效、准确的统一调度。移动指挥功能使应急现场与后方指挥中心之间建立移动化的通信桥梁,让指挥人员无论身在何处都能指挥现场、获取情报,提升了应急指挥的机动性和灵活性。

4. GIS定位功能

集成地理信息系统(GIS),实现对现场人员和装备的实时定位与调度。系统支持2D和3D地图,具备终端定位实时查看、单选、点选、圈选、框选、轨迹、追踪、类型筛选显示、点位标记、点位列表、电子围栏、地图标绘、弹出地图、测面、测距等基于地图的调度功能。调度员可以在GIS地图上直观查看救援人员、车辆、无人机等的位置分布,并对其进行调度控制。例如,通过地图选定某区域内的所有人员并一键呼叫,或在地图上圈定重点区域并广播通知。GIS定位功能结合移动终端的定位数据,实现了“看得见、调得动”的可视化指挥,极大提高了指挥决策的科学性和精准度。

5. 指令下发功能

提供文本指令消息的快速下发和接收功能,支持调度台与智能终端、智能终端之间通过文本、音频、图片、视频、文件消息进行沟通联络。指令下发功能包括单发、群发等模式,可将应急指令、通知、预警信息等通过消息形式即时送达相关人员。例如,调度员可以通过融合通信平台向所有一线人员发送短信或语音指令,或向特定群组发送现场态势报告。这种指令下发功能确保了信息的快速、准确传递,使各级指挥和现场救援人员都能及时获取指令,统一行动。

6. 跨系统监控调阅控制功能

支持跨系统的监控画面调阅和控制,将指挥中心的融合通信平台与其他业务系统进行联动。具体而言,系统能够将视频监控系统、视频会议系统等的监控画面接入融合通信平台,调度员可在统一界面上查看不同来源的视频,并对其进行切换、轮巡、上墙等控制。例如,在应急处置中,调度员可以将现场视频监控画面一键切换到指挥中心大屏显示,或将多个监控画面同时切换到大屏进行多画面监控。跨系统监控调阅控制功能实现了“一网融合语音、视频、消息、位置各类资源;一图展现单兵、车载、会议、监控各类设备”,使指挥人员能够在一个界面上全面掌握现场情况,提高决策的准确性。

7. 视频会议系统融合功能

将应急指挥中心的视频会议系统融入融合通信平台,实现视频会议与应急指挥的融合。系统支持与主流视频会议终端互通,调度员可以通过融合通信平台一键发起多方视频会议,将现场执法记录仪、无人机视频、视频会议终端等接入指挥中心大屏,实现“语音+视频+数据”的综合会议能力。例如,在重大灾害现场,可通过融合通信平台同时呼叫公安、消防、卫生等各部门的视频会议终端,召开远程视频会商,实时沟通现场情况和部署方案。视频会议系统融合功能打破了传统视频会议与应急指挥系统之间的壁垒,实现了“云上云下统一互联、高效协同”。应急管理部门还可与上级应急指挥中心、外部专家等进行视讯专网与云服务的无缝对接,实现云上云下协同会商。

8. SDK开发接口

提供标准化的开发接口(SDK),方便上层应急指挥业务系统与融合通信平台集成。通过调用标准化接口,应急指挥应用系统可实现各类音视频呼叫、会议操作、短信传真、视频操作、位置定位、报警接收、数据监测等业务支撑功能。例如,可将融合通信功能嵌入应急指挥信息系统,实现当发生突发事件时,系统自动触发通信功能,如向相关人员拨打电话、发送短信、启动视频监控等。SDK接口的开放降低了业务系统与通信平台的对接成本,缩短开发周期,使融合通信能力能够快速融入应急管理的各业务流程。

4. 系统特点分析

科能应急管理局应急指挥中心融合通信方案方案具有以下突出特点,确保在应急指挥中的高效、可靠和安全:
  • 多网融合能力:支持多种通信网络的融合,包括有线网络、无线网络、卫星网络等,实现不同网络之间的互联互通。无论灾害现场通信网络如何受损,系统都能自动切换或组合利用可用的通信链路,保障指挥通信的连续畅通。例如,在公网通信中断时,可通过卫星链路或专网集群维持基本通信,实现跨网络的通信保障
  • 多设备兼容:兼容多种通信设备的接入和控制,包括对讲机、手机、电台等,使得不同类型的终端设备都可以参与到应急通信和指挥中。例如,可将传统的模拟对讲机、数字集群终端、手机等通过网关接入融合平台,实现统一调度。系统还支持移动指挥终端(如执法记录仪、移动布控球)的视频回传和定位,真正做到“一平台、多终端”协同工作。
  • 实时音视频传输:支持实时的语音、视频传输功能,使指挥员能够直观地进行远程指挥和监控,提高指挥效率和决策能力。通过融合通信平台,现场的高清视频和音频可以即时回传到指挥中心大屏,指挥人员可以“看得见、听得清”现场情况,及时做出响应。
  • 呼叫转移与自动路由:具备呼叫转移功能,可将来自不同渠道的呼叫自动路由到指定的接收端,实现电话转接、转移、分配、处理等功能。例如,当某部门电话无人接听时,可自动转移至备用人选或指挥中心。系统还支持呼叫排队、优先呼叫等机制,确保紧急呼叫优先处理。这种灵活的呼叫路由和转移功能保证了通信的可靠性和连续性
  • 数据调度与集成:支持数据传输和共享功能,可以通过网络将数据信息发送给其他系统或设备。除了语音和视频,融合通信系统还能传输文字指令、图片、文档等数据,支持与物联网设备、传感器的数据对接,实现数据调度。例如,可将现场传感器监测的数据通过平台发送给后方决策系统,或将现场采集的地图、照片等资料共享给指挥中心各席位。这种数据调度能力拓展了通信的内涵,使指挥通信成为信息融合的平台。
  • GIS定位与态势感知:集成GIS地图功能,支持对人员和车辆进行定位和轨迹跟踪,方便调度指挥。系统可将GPS/北斗定位数据与地图结合,实现可视化指挥。指挥中心能够实时掌握救援力量的位置分布、移动路径,从而更科学地调配资源、指挥行动。GIS定位功能还支持电子围栏等高级功能,当人员超出划定区域时自动告警,确保关键区域的安全管控。
  • 跨区域协同调度:具备跨区域分布部署能力,能够在更广泛的地理范围内进行部署,支持跨区域的调度和指挥。这意味着当灾害发生在不同地区时,各级指挥中心可以通过该系统实现联动协同。例如,省级指挥中心可以指挥调度市级、县级的救援力量,通过统一平台进行信息共享和协同决策。系统的分级分布式部署模式保证了跨层级、跨部门的协同调度,实现应急响应的“横向到边、纵向到底”。
  • 智能化和一体化:通过集成先进技术,如大数据、AI等,使融合通信系统更加智能化和一体化。例如,系统可结合GIS、物联网传感器数据,实现智能指挥,如自动预警、智能路由等。同时,系统将多种通信功能整合为一个整体,实现“一个平台、一个操作台”的一体化指挥,避免了过去多个系统分别操作的繁琐。一体化设计让指挥人员只需面对一个界面,即可完成语音、视频、数据的全面操作,极大提升了应急指挥的效率和智慧调度水平。
  • 快速响应与准确下达:强调快速响应和准确下达指令的能力,这是应急指挥调度的核心特点之一。融合通信系统通过优化网络和算法,确保在紧急情况下能够快速接通快速呼叫,指令信息即时送达。例如,系统支持一键呼叫、自动广播,使指令能够在最短时间内传达给相关人员。同时,系统通过严格的语音和数据质量控制,确保指令传达准确无误,避免因通信不畅导致的决策失误。
  • 多媒体支持:支持语音、对讲、视频、图片和文字等多种调度方式,满足用户在不同应用场合的需求。在应急指挥中,有时需要语音调度,有时需要文字指令,有时需要现场图片汇报,系统都能提供相应的通信手段。这种多媒体支持能力使指挥中心能够根据不同场景灵活选择沟通方式,确保信息传递的及时性和有效性。
以上特点使科能应急管理局应急指挥中心融合通信方案方案在应急指挥中展现出卓越的性能和价值:能够灵活调度和组合运用多种通信技术,以应对不同场景的需求;具备高可靠性和抗毁性,在复杂环境下仍能保持通信畅通;提供统一的调度界面和接口,方便多部门协同作战;实现指挥通信与业务系统的深度融合,为应急管理决策提供有力支撑。

5. 适用场景与案例参考

科能应急管理局应急指挥中心融合通信方案方案适用于各类应急管理场景,包括自然灾害应急、事故灾难处置、公共安全保障等。例如:
  • 自然灾害救援:在地震、洪水、台风、山火等自然灾害发生后,公用通信网络往往首当其冲遭到破坏。此时,应急通信系统成为抢险救灾指挥、灾情上报、被困人员搜救的唯一依赖。融合通信方案能够快速构建空地一体的应急通信网络,将卫星通信、无人机视频、地面移动终端等融合,保障灾区与指挥中心之间的通信畅通。例如,在四川甘孜州雅江“3·15”山火救援中,无人机实时回传火场遥感数据,为指挥决策提供了有力支持。融合通信系统将这些多源信息统一接入,使指挥人员全面掌握火场态势,实现精准指挥
  • 公共安全事件应对:城市火灾、重大安全事故、恐怖袭击等公共安全事件,对应急通信的快速反应和协同处置能力提出了极高要求。应急通信系统需要确保公安、消防、医疗、交通等多个部门能够实时共享情报、统一协调行动。融合通信平台在此类场景下,能够将不同部门的专网系统(如公安的PDT集群、消防的数字集群)与公网、视频监控等有效整合,实现高效的可视化指挥调度。例如,在一次城市重大火灾事故中,指挥中心通过融合通信平台将消防、公安、医院、市政等部门的通信资源汇聚,实现跨部门协同,迅速下达疏散、救援、医疗等指令,最大限度降低事故损失。
  • 大型活动与日常高峰保障:节假日、大型体育赛事、演唱会等活动,短时间内会聚集大量人群,导致局部区域通信话务量和数据流量激增,极易引发网络拥塞,影响用户体验和现场管理。此时,应急通信保障的重点在于容量保障、网络优化和突发事件应对。融合通信系统能够在活动现场快速部署临时通信节点,如小型基站、移动通信车,提升网络容量。例如,在漳州某群星演唱会保障中,运营商在体育场内部署了4个临时应急基站,并在外围放置应急通信车和新增多个5G基站小区。同时,融合通信平台负责统一调度这些临时通信资源,确保现场通信畅通。当发生突发事件(如人员受伤)时,融合通信系统可立即协调医疗、安保等部门,实现联动响应。通过融合通信保障,大型活动和日常高峰期间的通信质量和应急能力都得到显著提升。
在实际案例中,融合通信系统已经取得了良好的应用效果。例如,某省级应急管理部门建设了五级联动应急指挥通信系统,通过融合多网络和多系统,实现了“战时指挥、急时预警”等功能,提高了应急响应速度和协同效率。再如,某市应急管理局引入了德亨信息的融合通信平台,实现了应急系统应急处置、指挥调度、联动响应水平的提升。这些案例表明,融合通信方案在应急管理领域具有广阔的应用前景和成功经验。

6. 标准规范与技术要求

为确保科能应急指挥中心融合通信系统的建设符合国家和行业标准,满足技术要求,方案遵循以下标准规范:
  • 应急指挥通信能力建设规范:该规范由应急管理部制定发布(YJ/T 27—2024),自2024年6月1日起实施。规范围绕应急救援指挥协同、现场处置、情报获取、社会面指挥四个方面提出了建设要求。建设规范强调各级指挥部应依托多种技术手段,形成“横向到边、纵向到底”的应急指挥通信联络、协调能力。在应急指挥通信保障方面,规范要求建设跨部门且满足全灾种应急救援需要的通信系统,实现各级指挥部与相关行业主管部门、重点单位、各类应急救援队伍的通信网络连接。此外,规范还对应急通信保障能力建设进行了层级划分,明确了国家、区域中心、省、市、县五个层级的建设重点。例如,国家层面重点保障国家应急指挥总部、国家现场指挥部的通信,区域中心侧重跨区域救援现场的通信保障,省级保障本级指挥中心和现场指挥部,市级侧重本级指挥中心和现场指挥部,县级则主要保障灾害事故现场通信。规范的实施将有效指导应急管理部门建设“天地一体、公专结合、平战结合”的应急指挥通信体系。
  • 应急专用数字集群(ePDT)通信系统标准:该系列标准由应急管理部科技和信息化司提出,全国应急管理与减灾救灾标准化技术委员会归口。目前已发布的部分包括:
    • 第1部分:总体要求(YJ/T XXXX—XXXX):确立ePDT通信系统的总体架构、技术特性、频率资源、地址与识别码、互联与组网要求、安全加密、可靠性等技术要求。该标准适用于应急行业ePDT通信系统的规划、设计、建设和验收。
    • 第2部分:公网对讲系统融合(YJ/T XXXX—XXXX):规定ePDT系统与公网集群(eToC)系统的融合框架、策略、功能要求、性能要求、接口协议、语音编解码、编号规则和安全要求。适用于应急公网集群与ePDT专网之间的互联互通设计、制造和验收。
    • 第3部分:窄带自组网系统(YJ/T XXXX—XXXX):规定窄带自组网系统的组成、功能要求和性能要求。
    • 第4部分:集群移动站(YJ/T XXXX—XXXX):规定集群移动站(手持台、车载台等)的功能要求和性能要求。
    • 第5部分:双模终端(YJ/T XXXX—XXXX):规定双模终端(同时支持ePDT和公网制式)的功能要求和性能要求。
    • 第6部分:集群同频同播系统(YJ/T XXXX—XXXX):规定集群同频同播系统的系统构成、技术特性、组网要求和互联要求。
  • 应急现场融合通信技术规范(T/FJIOT 0003-2024):该规范由中国物联网产业联盟发布,主要技术内容包括:应急现场融合通信技术是一种集成多种通信手段和技术的系统,结合卫星、4G/5G、LTE、MESH等多网融合的系统应用,构建多级指挥调度体系,实现多级指挥、移动布控、资源调度的能力。规范明确了应急现场融合通信的技术要求,包括系统架构、接口协议、功能要求和性能指标等,为应急现场通信设备和系统的研发、应用提供了指导。
  • 其他相关标准:方案还参考了国家和行业的其他相关标准,如公安、消防等部门的应急通信标准,以及GB/T 28181(视频监控联网标准)、GB/T 34991-2017(应急数字集群通信标准)等。这些标准确保了融合通信系统的技术规范性和与现有系统的兼容性。
通过遵循上述标准规范,本方案确保了系统建设的科学性、规范性和实用性。在建设过程中,将严格按照标准要求进行设备选型、组网设计和性能测试,确保系统满足通信覆盖、抗毁能力、互联互通、安全加密等方面的技术要求。

7. 安全可靠性设计

科能应急指挥通信系统承载着生命财产安全和决策指挥的重任,因此在设计上采取了全面的安全和可靠性保障措施:
  • 冗余架构:融合通信平台采用冗余双机热备设计,关键设备和服务器均部署双套,互为备份。当主用设备发生故障时,备用设备自动接管,保障系统不间断运行。这种双机热备机制提高了系统的可靠性和容灾能力,避免单点故障导致整个指挥通信中断。
  • 高可用架构:系统整体架构遵循高可用原则,各关键模块(呼叫控制、媒体交换、调度管理等)具备故障切换和冗余能力。例如,媒体服务器、录音服务器等关键组件支持多节点部署,可根据负载动态切换,确保任意节点故障不影响整体业务。平台还支持跨平台、跨系统、跨层次伸缩部署,根据需要增加节点以扩展容量,同时不影响已有系统的稳定运行。
  • 全方位安全防护:融合通信平台具备全方位安全防护体系,包括网络安全、数据安全和通信安全等方面。在网络层面,系统部署防火墙、入侵检测/防御系统(IDS/IPS)、VPN等,防止非法访问和网络攻击。在数据层面,对敏感通信内容进行加密存储和传输,防止数据泄露。在通信层面,采用端到端加密、数字证书认证等技术确保语音和视频通信不被窃听篡改。系统还支持统一身份认证和权限管理,不同级别用户只能访问授权的通信资源,确保指挥通信的安全可控。
  • 安全策略与访问控制:遵循最小权限原则,仅授予用户完成其任务所需的最低权限,防止越权操作。采用基于角色的访问控制(RBAC),根据用户角色分配不同权限,简化权限管理。同时,引入动态访问控制机制,可根据实时安全环境和用户行为动态调整权限。例如,当检测到某终端存在安全风险时,系统可临时降低其通信权限,直到风险解除。这些安全策略确保了只有授权用户才能进行关键通信操作,避免人为误操作或恶意攻击带来的安全隐患。
  • 应急容灾与抗毁:考虑到应急指挥通信可能在极端环境下运行,系统设计具备抗毁抗扰能力。重要设备采用冗余配置和抗干扰设计,确保在断电、电磁干扰、网络拥塞等情况下仍能保持基本通信。例如,系统关键服务器采用不间断电源(UPS)供电和冗余电源模块,确保停电时不中断服务;网络设备具备QoS保障和链路冗余,保障语音视频流量的优先传输和链路故障切换。在通信链路方面,融合多网能力使其可以自动绕过受损网络,选择其他链路继续通信,实现通信的韧性
  • 安全通信协议与认证:在通信协议和认证机制上采用了多种安全措施。如传输层采用TLS/SSL加密,保证数据传输过程中不被窃听篡改;应用层采用数字证书和令牌机制,实现通信双方的身份认证,防止假冒用户接入。对于敏感通信内容,系统支持端到端加密,确保只有通信双方才能解密查看内容。此外,引入多因素认证(MFA)机制,要求调度员在执行关键操作(如强插、强拆、广播等)时输入双因素验证码,进一步提高安全可靠性。
  • 严格的安全审计:系统对所有通信操作进行日志记录和审计,包括通话记录、短信记录、操作日志等,以便事后追溯和分析。一旦发生通信故障或安全事件,可通过日志快速定位原因,为事故调查和系统改进提供依据。安全审计功能结合权限管理,确保每一步操作都有迹可循,防止内部人员违规操作。
综上所述,科能应急管理局应急指挥中心融合通信方案通过冗余双机热备、安全防护体系、权限控制、多网融合、安全通信协议等多重设计,实现了系统的高可靠、高安全运行。在极端情况下,系统仍能保持基本通信,保障应急指挥的连续性;在日常运行中,系统提供严密的安全防护,确保指挥通信的机密性、完整性和可用性。这为应急管理部门打造“永不中断”的应急通信保障提供了坚实支撑。