河南省山洪災害防治鄉(xiāng)級監(jiān)測預警平臺實施方案探討

□吳 星 □任建勛（河南省防汛通信總站）

1.引言

河南省氣候屬南北方氣候的過渡地帶，季風氣候明顯。夏季冷暖氣團經常在河南省推移擺動，構成惡劣天氣，極易產生暴雨洪水。且山區(qū)向平原過渡地帶短，特殊的地理位置和地形地貌決定了河南省是山洪災害發(fā)生比較頻繁的地區(qū)。山洪災害不僅對山區(qū)的基礎設施造成毀滅性破壞，而且對人民群眾的生命安全構成極大的損害和威脅，已成為河南省經濟社會發(fā)展的不和諧因素。山洪災害具有突發(fā)、能量集中、沖擊力強、破壞性大、危害嚴重等特點，常常造成人員傷亡，房屋田地被毀，交通通信中斷，使國民經濟和人民生命財產遭受巨大損失。通過河南省國家山洪災害防治非工程措施的實施，河南省79個縣先后建成了山洪災害防治縣級預警平臺，在近2年的山災害防治工作中發(fā)揮了巨大作用。

2.建設內容

鄉(xiāng)級山洪災害防治監(jiān)測預警平臺主要由兩部門組成：防汛計算機網絡系統(tǒng)和異地防汛視頻會商系統(tǒng)。

2.1 充分考慮系統(tǒng)建設的經濟性，以成熟的互聯(lián)網資源為依托，建設鄉(xiāng)級防汛計算機網絡系統(tǒng)，實現(xiàn)鄉(xiāng)級山洪災害監(jiān)測預警信息的接收和發(fā)布。

2.2 利用先進通信技術，采用不同于市、縣的視頻標準混網建設鄉(xiāng)鎮(zhèn)異地防汛會商視頻會議系統(tǒng)，實現(xiàn)省、市、縣、鄉(xiāng)四級視頻會商系統(tǒng)的互聯(lián)互控。

3.主要功能與性能

3.1 支持信息的可靠傳輸。把鄉(xiāng)級山洪災害防治有關信息及相關綜合業(yè)務信息，以數(shù)據(jù)、語音、視頻等多媒體形式，在整個計算機網絡內部進行可靠傳輸。

3.2 采用先進的網絡安全手段，以可靠的密匙方式保障網絡通信安全。選用高可靠的產品和技術，充分考慮系統(tǒng)在運行時的應變能力和容錯能力，確保整個系統(tǒng)的安全與可靠。

3.3 網絡協(xié)議采用符合ISO及國家防汛指揮系統(tǒng)技術標準，如：IEEE、ITUT、ANSI等制定的協(xié)議。采用遵從國際和國家標準的網絡設備，滿足互聯(lián)互通。

3.4 實現(xiàn)省、市、縣、鄉(xiāng)各級防汛指揮部門進行點對點、點對多點、多點對多點的可視指揮，并能實時的傳送各會場的動態(tài)監(jiān)控圖像。

4.技術實現(xiàn)

4.1 防汛計算機網絡系統(tǒng)

4.1.1 系統(tǒng)結構

防訊計算機網絡系統(tǒng)結構如圖1所示。

圖1 鄉(xiāng)級防汛計算機網絡系統(tǒng)示意圖

4.1.2 信道選擇

鄉(xiāng)級單位信息傳輸量小，對傳輸通道的質量要求不高，從建設的經濟性和可行性考慮，不再采用縣級專線模式建設。互聯(lián)網在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)已基本普及，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)配備一臺專用防汛計算機，通過互聯(lián)網線路利用縣級建設的VPN網絡系統(tǒng)，以合法的密匙方式登錄縣級山洪災害預警平臺，從而實現(xiàn)與河南省水利系統(tǒng)內部計算機網絡建立可信的安全連接，并保證防汛信息數(shù)據(jù)的安全傳輸，完成信息上報與查詢。

4.1.3 技術標準

VPN即虛擬專用網，通過一個公用網絡（通常是因特網）建立一個臨時的、安全的鏈接，是一條穿過混亂公用網絡安全、穩(wěn)定的隧道。在該網中的主機將不再感覺到公共網絡的存在，仿佛所有的主機都處于一個網絡之中。VPN可以替代傳統(tǒng)租用線來連接計算機或局域網等，而任何VPN業(yè)務都是基于隧道技術實現(xiàn)的，隧道機制是VPN實施的關鍵。數(shù)據(jù)通過安全的“加密管道”在公共網絡中傳播，只要連接上本地的公眾信息網，各地的機構才可以互相傳遞信息；同時，還可以利用公眾信息網的撥號接入設備，讓自己的用戶撥號到公眾信息網上，就可以連接進入防汛計算機網絡中。使用VPN有節(jié)省成本、提供遠程訪問、擴展性強、便于管理和實現(xiàn)全面控制等好處。VPN主要通過加密協(xié)議、加密隧道技術實現(xiàn)對遠程用戶的授權認證鑒別。

4.2 視頻會商系統(tǒng)系統(tǒng)

4.2.1 信道選擇

鄉(xiāng)級聯(lián)網單位數(shù)量較多，視頻會商質量要求不高，如按縣級標準建設成本太大，因此，在通信信道選擇上應考慮其經濟性、可行性。目前河南省聯(lián)通公司的公網資源已覆蓋到全省所有鄉(xiāng)鎮(zhèn)，MPLS-VPN技術發(fā)展成熟，鄉(xiāng)級采用通過電話線以ADSL方式接入縣聯(lián)通公司，再通過20MMPLS-VPN光纖專線匯聚到縣水利局，實現(xiàn)縣級防汛部門獨享的VPN專網，每個鄉(xiāng)級線路帶寬為2M,該線路剝離登錄互聯(lián)網功能，可保證防汛視頻會商應用的效果。

4.2.2 技術標準

鄉(xiāng)級視頻會商系統(tǒng)的建設需要具有配置簡單、易于維護、成本低廉的特性，在視頻技術標準的選擇上不同于省到市和市到縣的H.320高可靠性專業(yè)視頻會議標準，選擇設備投資價格低、組網靈活的H.323標準模式更為現(xiàn)實。

4.2.3 多點控制系統(tǒng)

為召集和控制鄉(xiāng)級視頻會商會議，在縣級中心配置H.323標準的MCU，MCU連接到縣級局域網交換機上，通過級聯(lián)實現(xiàn)與上級市的MCU系統(tǒng)相連，并通過IP方式和各鄉(xiāng)鎮(zhèn)相連。縣級MCU匯集下屬鄉(xiāng)、鎮(zhèn)的視頻碼流，對這些碼流進行處理、轉發(fā)、畫面分割等，通過會議控制臺對這些碼流進行分發(fā)、交換、會議控制。

會議控制臺負責會議的召集、管理和結束等管理控制功能。控制臺支持16組會議同時召開，支持1080i/P、720P接入，可以提供16畫面分割、混音、網守等功能。

4.2.4 鄉(xiāng)級分會場

考慮到造價因素，鄉(xiāng)級分會場配備一體式視頻會商終端，其包含視頻會議主機、會議攝像機、全向麥克風，一臺視頻終端設備、一臺電視機和一條ADSL電話線即可組成完整的視頻會商系統(tǒng)，價格低廉又便于維護，適合鄉(xiāng)、鎮(zhèn)等基礎防汛部門使用。

5.結語

通過河南省山洪災害防治鄉(xiāng)級監(jiān)測預警平臺建設，進一步完善全省的山洪災害防治監(jiān)測預警系統(tǒng)，也是與河南省防汛抗旱指揮系統(tǒng)銜接，有力地增強了山洪災害情報、預報和防治的整體實力，加快防汛決策的科技進步，更好地為河南省社會發(fā)展和國民經濟建設服務。其效益主要是為各級領導防汛決策提供快速準確的科學依據(jù)，最大限度地避免山洪災害的損失，充分發(fā)揮現(xiàn)有防洪工程和農田水利工程作用，提高水利基礎產業(yè)地位，進而給整個社會帶來巨大的社會及經濟效益。