面向分散多场所的多媒体应急指挥调度(监控)系统

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面向公交系统分散多场所的多媒体 应急指挥 调度（监控）系统 一、引言 多媒体指挥调度通信系统是应用在部队、公安、铁路、电力、交通等特殊领域的 视频通信系统，而传统的指挥调度系统主要基于语音网络，只听声音、不见其人，指 挥者只能通过前方反馈的语音信息进行判断分析后，进行决策、下达命令。由于语音 信息是一种描述性的信息，它不像多媒体视频信息那样直观、具体，缺乏一定的准确 性，这给指挥者实施及时、有效的正确指挥带来了一定的影响。随着现代通信技术和 多媒体技术的高速发展，XXXX 科技有限公司在已研制出的运行在互联网或专网中低 带宽条件下的具有音、视频双向交互功能的 WebAVD”面对面”实时交互多媒体网络通 信系统基础上，与基于数字硬盘录像机（DVR）/视频服务器（DVS）组成的数字监控 系统相结合，构建一个面向分散多场所的多媒体应急指挥调度（监控）系统平台。这 与传统的语音指挥调度系统相比发生了质的变化，填补了我国多媒体视频调度系统的 市场空白，结束了指挥员调度时只听声音、不见其人的历史。 该多媒体应急指挥调度（监控）系统平台采用兼容 H.323 协议的具有穿越不同网络 能力的专有通信协议，采用目前国际上最先进的 H.264 视频编解码技术，选用目前支 持 D1 分辨率（704×576）的数字硬盘录像机产品，并结合网络技术和多媒体技术，使 其运行在 IP 通信网络（LAN/WLAN/SDH/ATM）平台上，确保了在中低带宽网络环境 条件下提供高清晰、全动态、全实时图像，它是一种具有双向音、视频交互功能的集 视频监控、视频通信、视频指挥调度、视频会议、视频协同办公于一体的多媒体应急 指挥调度（监控）系统。 二、面向分散多场所的多媒体应急指挥调度（监控）系统 需求分析 分散多场所的面向分散多场所的多媒体应急指挥调度（监控）系统，多功能、多 业务，既可以用于视频指挥调度、也可用于视频监控、视频会议、远程教学、图像传 输，并且操作简捷、使用方便，可广泛应用于军队、武警、公安、铁路、电力、石油、 大型体育及博览会、智能交通、人防、城市应急通信等等独立性和专业化管理非常强 的众多领域都有应用，应用多种多样，比如针对各种体育、博览会等大型活动的多场 馆的面向分散多场所的多媒体应急指挥调度（监控）系统，针对公安系统的突发紧急 事件需各相关部门处理的面向分散多场所的多媒体应急指挥调度（监控）系统，针对 公交系统的多场站面向分散多场所的多媒体应急指挥调度（监控）系统，针对电力系 统的多变电站面向分散多场所的多媒体应急指挥调度（监控）系统，针对监狱系统的 面向分散多场所的多媒体应急指挥调度（监控）系统，针对大型企业各车间生产的面 向分散多场所的多媒体应急指挥调度（监控）系统等等，。通过对不同系统的共性需 求的抽象，获得共性的需求。下面以 XXX 公交总公司所属系统的需求为例具体描述系 统需求。 由于 XXX 市区面积辽阔，公交线路复杂，系统中拥有大量的分布在不同地点的公 交场站，为确保进入公交场站的公共交通车辆及候车人员的安全、可靠运行，降低运 维成本。公交系统需要对这类公交场站的情况进行实时的录像，同时必要时远端分公 司指挥调度中心或总公司指挥调度中心可以调用现场图像；总公司指挥调度中心与分 公司指挥调度中心以及场站值班人员可以进行视频通信，召开视频会议；因此整个系 统要实现监控视频化、告警联动化、指挥双向可视化、通信交流多媒体化等功能，满 足公交线路网智能化、自动化建设的需要。 三、面向分散多场所的多媒体应急指挥调度（监控）系统 功能设计 根据用户的具体需求，我们采用 XXXX 科技有限公司具有自主知识产权的 WebAVD “面对面”实时交互多媒体网络通信系统，使用我们最新推出的全球第一款全 实时 16 路 D1（704X576）分辨率的网络数字硬盘录像机，量身定制提出针对性 的"XXX 公交总公司视频指挥调度通信系统"，它可以对远方公交场站实行遥视，监视 并记录场站的安全以及车辆进出车的运行情况，监测车辆进出站状况，及时发现车辆 进站候车的异常情况并及时进行可视化调度处理，特别是在 XXX 大型博览会期间，更 能充分发挥其独特的可视化指挥作用。从而全面提高公交系统安全性和可靠性，并提 供事后分析事件的有关资料。 根据 XXX 公交总公司实际需求，拟利用现有传输网络，构建一个三级星型网络结 构的视频调度系统。系统以 XXX 城市公交总公司为单位，涉及总公司、分公司、公交 场站的多级网络结构视频调度系统，系统要求集视频监控、视频通信、视频指挥调度 、 视频会议、视频协同办公等多功能于一体。 以视频为载体的系统结构图 针对用户需求分析，新建的公交视频指挥调度通信系统包括了： 1) 对前方公交场站公交车辆进出、人员候车及其他重要场所的了解，即监控； 2) 对各单位人员的音视频沟通，即视频通信； 3) 对事件的指挥，即指挥调度； 4) 对日常事务的音视频及数据沟通，即视频协同办公; 5) 对紧急事件召集的多方视频会议，即视频会议； 6) 授权用户远端调用监控图像，了解现场情况，即浏览。 六部分作为指挥调度工作的六个层面，是有机结合的整体。具体如下： 1 多级视频监控 该系统充分考虑了军用、智能交通、电力、石油等独立性和专业化管理非常强的 大型行业领域应用特点，在分散式采集与集中统一管理上，采用了网络化与 Web 浏览 式终端监控管理性能优越的 B/S 模式的三层网络架构：以 DVR（硬盘录像机）、 DVS（视频服务器）构成第一层，以 WebAVD”面对面”实时交互多媒体网络通信系统 为整个系统的骨干中间层、以本地指挥控制中心（分公司指挥控制中心）和远端指挥 控制中心（总公司主指挥控制中心）的远端监控终端、电视墙服务器构成第三层。系 统充分体现基于网络应用的视频传输、可视通信与监控的方便性和网络上多媒体数据 流均匀分发的合理性，保障网络上底层 DVR 设备－视频服务器－监控终端之间数据处 理流量负载均衡，达到系统运行稳定，方便行业内基于网络的系统分级控制结构与管 理。 场站监控录像用 DVR 选用最新技术的支持 16 路 D1（704X576）分辨率的设备获 得最清晰的本地录像，同时为了实现实时远端调用监控图像，设备必须支持双码流编 码和输出，通常情况下上传 CIF 分辨率的监控图像，当需要时可以传送 D1 分辨率的 图像。 2 视频通信 在整个多媒体指挥监控系统建设完成后，可以利用各个点的视频调度终端完成对 DVR 的各路摄像头信号的远端调用，整个系统是基于硬件和软件终端相结合的系统， 在硬件和硬件、软件和软件、监控设备和调度设备以及硬件和软件之间，都可以进行 点对点音视频通讯。另外，在两个软件终端之间除了可以进行点对点音视频通讯以外 ， 还可以进行即时聊天等即时通信功能和数据会议功能。 2.1 点对点调度通讯 个人桌面视频终端 利用个人桌面终端，可以完成与其他不同终端之间的点对点双向调度通信。方便 系统内部不同地方、不同人员、以及不同现场之间的沟通与交流。 两方通话显示的画面 2.2 多方音视频通信（四方通话） 小范围多方音视频通信是视频会议的简单应用形式之一。传统的视频会议在进行 双方通话时，就需要通过会议服务器（H.323 会议中称为 MCU）进行视频和音频数据 的转发。而 WebAVD”面对面”实时交互多媒体网络通信系统提供的 WebAVD 终端内 置了四路音视频通信处理功能可以实现多方通话（最多四方），不需要经过会议服务 器的转发和处理。在具体操作时类似于点对点通讯，由主叫方直接呼叫其它三方远程 硬件视频终端。 WebAVD 应急视频调度指挥系统会议系统的四方通话界面如图： 四方通话界面 3 视频调度 3.1 远程单点的调度视频监控 如果放置于主控制中心的服务器具备外部固定 IP 地址，系统支持能够访问 Internet 网络的任何一个地方放置的视频调度终端，可以实现： 远端参加调度会议，方便领导异地参加调度会议，听取汇报和发布指示； 远端调用监控图像，方便授权用户随时调用和观看监控现场； 监控图像可以根据需要调用 CIF 分辨率或者调用 D1 分辨率的监控图像。 上图为系统结构，位于远端办公室，配置 WebAVD GDC1101 桌面型调度终端， 利用电视机或计算机显示器作为显示设备，可以实现异地远端授权用户调用系统的监 控图像，与系统内的调度终端之间进行视音频通信，参加应急视频调度指挥会议，作 为领导可以远端听取汇报，掌握第一手的现场资料，便于决策发布指示，提高对意外 事件的反应速度。 远端办公室设备配置：只需要 WebAVD GDC1101 调度终端、必要的音视频输入 输出设备即可。显示设备可以使用桌面液晶显示器（与已有的计算机公用显示设备）， 声音输入、输出可以使用桌面电话机，最大限度节省用户的设备投资。 上图为远端显示设备显示的异地监控图像，把现场“搬”到眼前，使领导有身临其 境的感觉，掌握现场第一手的资料，便于对应急事件做出快速的反应，提高决策水平 和决策效率。 3.2 远程多点的调度视频监控 上图为系统结构，位于远端办公室，配置 WebAVD GDC1101 桌面型调度终端， 利用电视机或计算机显示器作为显示设备，可以实现异地远端授权用户调用系统的监 控图像，与系统内的调度终端之间进行视音频通信，参加应急视频调度指挥会议，作 为领导可以远端听取汇报，掌握第一手的现场资料，便于决策发布指示，提高对意外 事件的反应速度。 上图为远端显示设备显示的异地调度会议与监控图像，把现场“搬”到眼前，把参 加会议的人员拉到眼前，使领导有身临其境的感觉，亲眼看到真实的现场，通过调度 会议从相关人处了解现场情况，掌握现场第一手的资料，便于对应急事件做出快速的 反映，提高决策效率，及时发布指示。 3.3 远端调度会议 远端授权用户可以参加调度会议，如果必要，在系统管理员授权的情况下，可以 在远端控制整个调度会议，观看现场，从现场场站了解情况，下达调度指挥指令。 多方会议带监控现场显示的单画面图像 多方会议带监控现场显示的四画面图像 4 视频会议 WebAVD 应急视频调度指挥系统会议系统提供了实用的会议控制管理功能，中心 主会议室发言人所能完成的主要功能包括：  会议角色的定义和成员列表的显示。  会议中定义了各种不同的会议角色，包括会议调度员（主持人）、主会场、主 讲人和普通会员等，不同的角色赋予不同的权限，实现不同的会议功能。各个 会议角色的状态图标显示不同。  所有的角色可以通过后台管理系统进行预先设定，方便企业对整个会议进行集 中管理。  会议终端的邀请。  调度员（会议发起人）可以任何时候邀请远程终端，系统提供对某一个成员进 行单一呼叫，也可以实现编辑好会议成员列表进行群体呼。  指定会员发言和允许发言。  所有会员可以申请发言，主席可以允许某一个远程终端的申请发言，同时可以 指定会员发言。  会议除名。  通过会议除名功能，会议主席可以强制把某一会员踢出会议。  多路视频显示和会场巡视。  WebAVD 会议系统支持显示多路视频图像，最多可以支持同时显示 4 路视频图 像。与会人员可根据需要对视频图像进行选择，主讲人图像可同时被所有与会 人员显示。对于软件终端，获得相关权限的会员可以使用会场巡视功能，了解 各个会场的现场情况。 多方会议带监控现场显示的四画面图像 显示的参加会议人员的四画面  远程云台遥控 在 Monitor Agent 上可以实现远程摄像头的远端云台控制  会议终止 通过此会议终止功能，主席可以中断整个会议进程。 5 视频协同办公 除了召开视频会议外，在不同的 WebAVD 软件客户端之间可以实现电子白板， 共享文件和应用程序功能，并能实现交互式操作，与会者之间的这种数据共享和交互 称为数据会议。该能主要用在主控制中心和分控制中心之间进行人员培训和数据交流。 WebAVD 采用独立开发的符合国际标准的数据会议系统和终端软件，具体实现的 数据共享功能包括： 1) 文档视图——与传统意义上的电子白板功能类似，通过文档视图功能可以实现 不同终端之间的文档和电子白板共享，成员可以远程对文档和电子白板进行修 改、示意、标记等，方便与会人员进行远程文档、设计方案、图片等交流； 2) 文件柜——文件柜功能实现的方法是在服务器上建立文件共享目录，与会成员 可以把欲共享的文件上传到共享目录中； 3) 答题/调查——企业可以把重要的议题通过网络进行投票表决，系统自动统计表 决结果，为决策提供快捷的依据； 4) Web 共享——在不同的成员可以实现 Web 共享，拥有数据权限的成员输入共 享的 URL 网址，就可以在所有终端成员显示相同的 URL； 5) 流媒体共享——对 MP3、FLASH、流媒体和 PPT 等多媒体文件进行同步播放。 使会议更加丰富，信息交流更加多样化。 6) 文件传输——文件传输方便快捷，可默认传输给所有与会人员，也可单独传输 给某个与会人员，克服了利用电子邮件不及时、大文档不易传输的毛病； 7) 桌面共享——拥有数据权限的成员可以共享自己 PC 的桌面，让其它会员进行 共享操作； 8) 会议录制——可在会议中进行语音、视频的同步录制，还可将监控系统的监控 图像调入会议中，作为多媒体指挥调度系统的会议录制。 软件终端与硬件终端 软件客户端会议室功能界面 6 浏览 （远程单点的视频调度监控） 如果主控制中心的服务器具备固定 IP 地址，系统将能够支持任何能够访问网络的 地方放置的视频调度终端，实现如下功能： 1) 远端参加调度会议，方便领导异地参加调度会议，听取汇报和发布指示； 2) 远端调用监控图像，方便授权用户随时调用和观看监控现场； 上图为系统结构，位于远端办公室，配置 WebAVD GDC1101 桌面型调度终端， 利用电视机或计算机显示器作为显示设备，可以实现异地远端授权用户调用系统的监 控图像，与系统内的调度终端之间进行视音频通信，参加应急视频调度指挥会议，作 为领导可以远端听取汇报，掌握第一手的现场资料，便于决策发布指示，提高对意外 事件的反应速度。 3) 远端办公室设备配置：只需要 WebAVD GDC1101 调度终端、必要的音视频 输入输出设备即可。 上图为远端显示设备显示的异地监控图像，把现场“搬”到眼前，使领导有身临其 境的感觉，掌握现场第一手的资料，便于对应急事件做出快速的反应，提高决策水平 和决策效率。 四、系统网络结构 五、系统主要特点 1、 独特的远程指挥调度功能 系统的各种终端的级别与权限可按照指挥关系与业务需要进行设定，这样可通过 传输网络方便地实现各种模式的远程视频调度，如：直接调度、越级调度、点对点调 度、点对多点调度、会议调度、多组调度等。 2、 多功能于一体 系统集视频调度、视频监控、视频通信、视频会议、协同办公、录像与回放等多 种功能于一体，全面提升了系统的使用效益。 3、 完美的音、视频效果 系统采用先进的 H.264 视频编码技术，音频采用 G.7XX 标准，在低带宽条件下可 达到理想的图像与声音效果。 4、 多种技术传输 系统既支持单播技术，也支持组播技术，这样可以显著地减少了网络的负载，更 能有效地利用宝贵的带宽资源，降低网络负荷，防止网络拥塞。 5、 全实时交互（需要基础网络条件的支持，每路 250KBPS） 系统提供帧频为 25fps 的全动态图像，系统时延小于 300ms，特别适合实时性音、 视频交互应用。 6、 实用性强 系统既可用于监控，也可用于调度、远程实时教学、远程会议、图像传输等。 7、 扩展性好 系统超大容量，由于采用软件方式实现综合视频交换，理论上系统支持的调度终 端数量不受限制，更大容量可通过级联来实现。同时系统采用模块化设计, 组网灵活， 具有良好的扩充性，易于系统今后的扩容和平滑升级。 8、 性价比高 系统为我公司自行研发生产，具有完全自主知识产权，是一种具有高性价比的产 品。 9、 量身定制 系统充分考虑了我国国情，可按照用户的实际需求“量身定制”，能充分满足用户个 性化需求。 10、 完善的系统管理 系统采用集中控制方式管理系统资源和设备。系统管理员可远程配置和控制管理 视频设备，合理限制视频接入，避免网络拥塞。 六、系统主要功能 1) 视频调度 各种终端的调度权限可根据上下级关系或业务关系进行设定。总公司主控制中心- 分公司控制中心-场站监控从上至下按照隶属关系可进行视频调度。调度可分为点对点 调度、点对多点调度、直接调度、越级调度、插入调度等。 2) 监控与通话功能 各种终端的监控权限可根据上下级关系或业务关系进行设定。高级别的监控中心 可以监控低级别的监控中心，各级监控中心均可监控所属各场站监控点的实时图像。 系统支持所有调度终端实现可视通话。 3) 环境监控 系统不仅可实时监控现场图像，同时可监控各场站现场环境（温度、湿度、红外 烟雾等），采集的数据实时显示在终端的屏幕上，若采集的数据值大于触发告警值， 则立即触发告警产生告警联动，摄像机自动转向告警区城并启动录像设备录像。 4) 桌面浏览 控制中心以外的高级管理部门通过办公室的调度终端或计算机也能通过传输网络 实时监控所属各监控点图像。 5) 会议功能 各调度终端之间可召开视频调度会议。 6) 多画面显示 不论在监控状态下，还是在调度状态下，均可实现单画面、四画面、画中画显示, 同时可远程/本地遥控云台、摄像机。 7) 支持与电视墙连接 为了使应急视频调度指挥系统的调度会议的效果可以与真实会议的效果一样直观 同步，让所有参会者都有亲临会议现场的感受，实现“视天涯如咫尺，集四海为一家” 的理想境界，需要主控中心和分控中心参会者能够清晰地同时观看下属每个参会者的 图像。WebAVD 的电视墙解决方案突破传统 MCU 多分屏模式在显示点数和清晰度上 的各种局限性，为用户彻底解决了多画面同时显示的问题，使用户在大点数会议中仍 然可以观看到高清晰的多画面显示。 8) 录放像功能 系统的配置的硬盘录像机可以用高分辨率 D1 标准录像，具有录像及回放功能， 便于资料存储与查询。远程授权软件客户端可以异地点播系统录像文件，查看历史记 录。便于对事件进行事后追述，了解真实情况。 9) 占用带宽可调 系统占用带宽可根据传输信道情况进行调整，调整范围 64kbps-2Mbps。 10) 远程维护 可通过 INTRENRT 对系统进行远程维护，也可在调度中心对远端的各种终端进行 远程维护。 七、方案设计 1、系统设计原则 鉴于应急指挥系统的发展趋势，对城市公交系统应急视频调度指挥系统的选型应 遵循以下原则： 1) 依据统一领导、统一规划、统一管理的原则； 2) 能满足当前和今后长时间内的公交系统应急视频调度指挥业务需求； 3) 系统规划科学合理，采用分级管理； 4) 安全性、可靠性、保密性好，使用方便，具有良好的可维护性和可扩充性； 5) 本项目方案建设的总体目标是：保证系统建成后的技术先进性，保证系统安全 可靠、性能稳定。 2、系统设计 本方案选用 XXXX 科技有限公司的 WebAVD“面对面”实时交互多媒体网络通信系 统为基本通信平台，系统采用软硬件相结合、视频通信与视频监控紧密相结合的方式 来满足系