基于融合通信的應急指揮調度系統設計及實踐

文/郎海

眾所周知，指揮調度是應急管理中傳遞信息和指令的核心功能，需要充分利用現有的通訊手段，包括：公眾有線市話網、公眾移動通訊網、無線集群對講系統、短信群發系統、視頻會議、衛星通信等。同時需要接入各種資源，如視頻監控、無人機回傳圖像、單兵圖像等。在實際應用中，這些系統沒有很好互聯互通，以至于指揮調度時不能及時切換現場的信息并及時下達指令，從而貽誤戰機。

在此情況下，基于融合通信的多媒體指揮調度系統應運而生。該系統的設計目標是能夠與目前各種公眾通信網絡（PSTN、3G/4G 等）、衛星等保持良好的互連互通，并且在指揮調度時與專業無線調度網絡（800M 數字集群網絡、350M 模擬集群網絡等）互聯互通，還可組織電話會議，進行統一指揮調度。

1 系統基本組成

該系統的設計，主要包括基礎通信能力平臺、綜合指揮調度系統、多路傳真、數字錄音等模塊。

1.1 基礎通信能力平臺

基礎通信能力平臺是融合通信的核心，采用多層次、模塊化的實時通信的技術架構設計，實現多媒體信息的交互以及業務流程整合。將基礎通信能力整合并封裝，以統一接口的形式，對外提供通信服務，實現基礎語音的呼叫與多方會議、點對點視頻、即時消息等多種通信能力的融合，并與第三方集群對講系統、短信息平臺和視頻共享平臺實現對接，整體對外提供通信及業務能力服務。

1.2 綜合指揮調度系統

圖1：融合通信平臺與第三方接口

綜合指揮調度系統主要實現應急管理的統一管理、統一調度等功能，實現對各級應急平臺的協同統一指揮。應急平臺綜合調度系統應在完成各專業通信系統互聯互通的基礎之上，實現有線調度、無線調度、移動通信、多路傳真、數字錄音等系統的整合，提供統一的控制界面，完成跨網的呼叫與指揮調度，從而提供效率。

其組成包括：統一通信調度主機、語音調度、GIS 調度、視頻接入等相關控制軟件及應用服務器、綜合調度臺、調度終端客戶端軟件、調度IP 電話。負責控制整個系統的PSTN接入，SIP 終端接入以及網關接入等接入功能，提供電信級通話基本業務及補充業務，同時通過CTI 服務器控制其ACD，IVR 等；軟交換呼叫控制器提供所有接入設備和調度臺的語音、數據、狀態、會議、ACD、IVR 等交換和控制功能。

軟交換呼叫控制需要滿足各項呼叫控制功能，提供基本呼叫業務、PSTN 補充業務、業務觸發機制、部分業務邏輯等功能，實現IP用戶和模擬用戶的接入。能夠支持大用戶數接入；內置多方語音會議功能，支持多種信令方式，支持包括SS7、No.1、ISDN PRI、R2、QSIG、SIP 等信令。

統一通信調度主機通過各類接口完成與有線通信網絡（PSTN）、數字集群網絡、計算機網絡等的互聯互通，進而完成與移動通信網絡、衛星通信網絡的互聯互通；綜合軟件控制平臺通過CTI（計算機通信接口）接口完成應急平臺各類調度臺的功能集成，實現數字錄音、多路傳真、視頻接入、地理信息等系統的整合，并提供統一的指揮調度界面。

1.3 多路傳真系統

多路傳真系統的設計包括多路傳真服務器和傳真軟件系統，傳真服務器可提供一定數量的外線接口和坐席進行綁定，提供給坐席人員進行傳真收發操作。

1.4 數字錄音系統

如圖1所示，數字錄音系統的設計包括服務器、錄音采集等軟硬件設備。

2 融合通信平臺軟件架構的設計

系統采用電信級的軟交換架構，通過業務和呼叫控制完全分離，呼叫控制和承載完全分離，完成呼叫控制、媒體網關接入控制、資源分配、協議處理、路由、認證等功能，實現相對獨立的業務體系。平臺可通過選配應用模塊，提供多樣化的增值服務，例如語音留言、傳真郵件、多媒體會議、呼叫中心、IP 多媒體調度和協同辦公。

平臺設計為開放的、多協議的實體，采用標準協議與其他軟交換系統、媒體網關、終端、集群通信、視頻共享平臺進行通信，協議接口需要符合ITU-T，ANSI，ETSI 等相關組織的標準規范，能夠和業界主流設備及業務平臺實現互聯互通，滿足利舊或擴容需求。

平臺采用的IP 語音協議包括H.248、MGCP、SIP。

3 硬件平臺的可靠性及冗余性設計

應急指揮對系統的可靠性、可用性、穩定性、擴展性、可維護性等有較高的要求，硬件平臺采用遵循PICMG3.X 的設計標準，使用ATCA 架構。采用專業通信嵌入式架構及專業通信CPU 設計，部件和設備級別的雙重冗余，主控單元、電源、資源板均采用冗余設計。設備級支持雙機熱備，并可通過網絡實現異地容災；所有單板支持熱備份，熱插拔，充分的容錯考慮，單板發生故障后，能夠瞬間進行無縫切換，所有業務不受影響。采用模塊化設計，以方便維護與替換。

4 調度系統主要功能設計

4.1 語音調度

語音方式是應急指揮中最直接的調度方式，關系到指揮的及時有效性。應支持對市話、手機、專網電話、廣播、集群、單兵等各種終端的統一調度，支持基本的操作包括呼叫、轉接、保持、掛斷、監聽、強掛、強拆、強插、代答、接聽、應答、群答。

在實際指揮中，被調度對象往往是以群組的形式出現，應支持會議呼叫、群呼、廣播等群組操作。會議呼叫時隨時添加成員和踢出成員、對成員實現禁言/解除禁言、隔離/解除隔離；可對呼叫進行有效的監控，包括通過圖標顏色和文字直觀的顯示用戶狀態，如未預約、未知、故障、禁止通話、空閑、呼入、呼出、通話等狀態，同時當用戶處在呼入、呼出、通話這三種狀態時，可監控此用戶正在通話或準備通話的對方號碼。

呼叫及通話需要靈活方便，包括撥號呼叫、點擊呼叫、來電接聽、多線路切換；能夠自動保存通話記錄，支持通話記錄排序、刪除及清空通話記錄、導出等功能，還支持電話錄音的記錄（包括時間和路徑）和導出功能，以便戰后進行復盤。

其中，CTI 控制是整個電話呼叫控制的樞紐，統一控制各種類型的呼叫，支持主叫號碼分析、統一呼叫排隊、數據與話音同步轉移、話務可在IVR 與坐席、坐席與坐席之間任意切換等CTI 控制功能。

4.2 視頻調度

在指揮調度中，視頻接入包括移動單兵、車載視頻、無人機視頻、固定監控，同時指揮中心也可以及時召開視頻會議，并將現場圖像實時接入到視頻會議系統，供指揮中心專家領導了解現場的實時動態，提供科學精準的研判依據。滿足將各類視頻等媒體數據推送至其他視頻會議系統，如市政府、各委辦局會議系統，滿足多部門會商對現場視頻的需求。

支持將接入的各類視頻圖像與語音設備一對一綁定，指揮中心與任一語音設備發起呼叫時，平臺調度界面自動打開綁定的視頻終端圖像，實現語音和視頻信息同時回傳。同時在平臺查看視頻監控圖像時，也可在視頻預覽窗口快速呼叫綁定的語音終端。

基于以上需求，視頻調度需支持接入第三方IPC/DVR/NVR/視頻共享平臺的實時視頻畫面，并對接入平臺的視頻進行操作管理。

4.3 桌面調度

為了方便調度人員操作，桌面客戶端應提供通訊錄管理和關聯、呼叫、轉接、即時消息、文件傳輸、組呼群呼等功能，實現桌面用戶之間、桌面用戶與移動用戶之間的通訊與會議，確保溝通的實時性和高效性。

圖2：組網圖

實現綁定辦公座機/手機，以實現語音/視頻通話、轉接或會議；通過郵件綁定一鍵發送；綁定短信平臺，支持客戶端編輯短信內容，實現群發業務。

4.4 傳真功能

實現對傳真接收人的分組管理、傳真群發及優先級設定、自動管理傳真回執與原件、定時發送與失敗重發、傳真批處理、傳真的瀏覽和查詢、自動打印等功能，傳真文件及附件的格式應自動轉換為標準傳真格式的TIFF文件。

4.5 短信功能

可實現短信的定時發送、群發、接受、發送狀態查詢等功能。支持下發到智能手機、桌面、數字集群終端等設備。

5 某區級應急指揮項目的具體實踐

如圖2所示，某區已建設完整的有線通信系統，包括模擬電話、數字錄音系統、短信群發系統。要求建設新的融合通信系統時，能利舊保護投資。

經過設計在區中心機房新增融合通信平臺，提供基礎語音呼叫與會議、點對點視頻、即時消息等通信能力和強插強拆、群呼組呼，視頻推送等調度能力，實現集群系統和語音電話系統的互通。對接短信平臺、視頻共享平臺和集群等第三方系統，統一為應急上層業務應用提供相關能力服務。對所有全網通話進行錄音并管理，與原有模擬電話系統的本地錄音功能一起實現錄音的雙重備份。

區總值班室、指揮大廳和各街道辦新增調度臺，通過融合通信平臺實現統一調度和管理，協同統一指揮。通過音視頻調度、無線調度、GIS 調度和會議等功能的整合，完成跨網呼叫與調度，提供統一控制界面，為綜合應急指揮提供支撐平臺。

區政府大樓頂部部署衛星地面站接入融合通信平臺，實現區應急指揮中心建立與應急指揮車、無人機的衛星通信，接收回傳的圖像、語音和數據，并實現各種信息指令的下發。