四川省地震應(yīng)急視頻協(xié)同聯(lián)動模式應(yīng)用

唐姝婭，張 翼，何雅楓，范開紅，王 悅，陳文捷

（四川省地震局，四川 成都 610041）

0　引言

在我國，地震災(zāi)害是最主要的自然災(zāi)害之一?！秶曳勒饻p災(zāi)規(guī)劃（2006—2020年）》確定了我國2006—2020年防震減災(zāi)的主要任務(wù)，其中就包括強化突發(fā)地震事件應(yīng)急管理：“完善國家、省、市和現(xiàn)場應(yīng)急指揮系統(tǒng)，加強政務(wù)信息系統(tǒng)建設(shè)，建立地震與其他突發(fā)事件應(yīng)急聯(lián)動與共享平臺，確保政務(wù)、指揮系統(tǒng)暢通”。

近年來，四川省地震局視頻會議系統(tǒng)不斷完善和發(fā)展，已有的視頻會議系統(tǒng)無論是網(wǎng)絡(luò)環(huán)境還是組會模式都越來越復(fù)雜，聯(lián)通要求也越來越高[1]。在破壞性地震發(fā)生后，通過視頻會議系統(tǒng)進行快速應(yīng)急聯(lián)動，在最短的時間內(nèi)實現(xiàn)對視頻、語音和數(shù)據(jù)的共享，保證地震應(yīng)急信息快速傳遞、高效處理[2]，能提高應(yīng)急救災(zāi)指揮與決策技術(shù)水平。因此，探討新形式下視頻會議組會模式對地震應(yīng)急下視頻會議系統(tǒng)的發(fā)展具有非常重要的實用價值。

1　視頻會議系統(tǒng)的分類

1.1　基于硬件的視頻會議系統(tǒng)

硬件視頻會議的英文全稱是Hardware Video Conference（簡稱HVC），主要是指基于嵌入式架構(gòu)的視頻會議通信方式，主要采取H.320和H.323協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，通過DSP+嵌入式軟件等實現(xiàn)視音頻處理、網(wǎng)絡(luò)通信和各項會議功能，并且依托專用的硬件設(shè)備終端來實現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻會議的一種形式，其最大的特點在于專用性強，可靠性高。

1.2　基于軟件的視頻會議系統(tǒng)

基于軟件的視頻會議系統(tǒng)的原理與硬件視頻會議系統(tǒng)基本相同，不同之處在于其MCU和終端都是利用高性能的PC機與服務(wù)器相結(jié)合的軟件來實現(xiàn)。主要通過PC（personal computer）處理各種編解碼工作以及相關(guān)信號，其最大的特點在于開放性好，使用方便。但是，由于軟件視頻會議完全是依賴于PC，因此在數(shù)據(jù)共享和應(yīng)用方面比硬件視頻會議靈活方便。

1.3　基于3G/4G網(wǎng)絡(luò)的移動視頻會議系統(tǒng)

基于3G/4G網(wǎng)絡(luò)的移動視頻會議系統(tǒng)以3G/4G、Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)為依托，將智能手機、平板電腦作為終端顯示，可隨時隨地加入視頻會議。

2　四川省地震局視頻會議系統(tǒng)概況

四川地震應(yīng)急視頻會議系統(tǒng)通過兩套設(shè)備實現(xiàn)了上與中國地震局、四川省委省政府，中與地震應(yīng)急現(xiàn)場、外省地震局及省級相關(guān)部門，協(xié)同聯(lián)動單位，下與市州、區(qū)縣、臺站的語音和視頻的互聯(lián)互通。

基于地震行業(yè)專網(wǎng)，采取中國地震局抗震救災(zāi)指揮部，四川省地震局抗震救災(zāi)指揮中心、四川省地震應(yīng)急現(xiàn)場，市縣抗震救災(zāi)指揮中心組會的方式實現(xiàn)國家-省-市縣三級聯(lián)動?；陔娮诱?wù)網(wǎng)，四川省地震局抗震救災(zāi)指揮中心以分會場節(jié)點的方式接入到全省抗震救災(zāi)指揮中心的多點控制單元，實現(xiàn)互聯(lián)互通。四川省地震應(yīng)急視頻會議系統(tǒng)聯(lián)動拓?fù)鋱D如圖1所示。

圖1　四川省地震應(yīng)急視頻協(xié)同聯(lián)動拓?fù)鋱DFig.1　 Sichuan earthquake emergency videoconference collaborative linkage topology

3　視頻會議系統(tǒng)的應(yīng)用模式

3.1　視頻會議組網(wǎng)模式

根據(jù)四川省已有的視頻會議系統(tǒng)以及平時與震時對其的需求，我們發(fā)現(xiàn)視頻會議系統(tǒng)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)因參會者的參與方式而有所不同，可分為單網(wǎng)和混網(wǎng)模式[3-5]。

3.1.1單網(wǎng)模式

視頻會議組會中單網(wǎng)模式是最簡單的，在較為單一的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下組會方便、快捷。通信網(wǎng)絡(luò)根據(jù)視頻終端的不同可選擇地震行業(yè)專網(wǎng)、電子政務(wù)內(nèi)網(wǎng)、衛(wèi)星線路等，例如通過地震行業(yè)內(nèi)網(wǎng)組會，由省局MCU組會聯(lián)通市州、區(qū)縣節(jié)點，并與中國地震局互聯(lián)互通，如圖2所示。

圖2　單網(wǎng)模式下國家—省—市縣視頻聯(lián)通架構(gòu)Fig.2　 Single-network mode of national-provincial-city and county video unicom architecture

3.1.2混網(wǎng)模式

混網(wǎng)模式比較復(fù)雜，根據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的不同而組會，混網(wǎng)模式常用于震級較大的情況，多數(shù)情況會用到級聯(lián)的方式。視頻會議的級聯(lián)是指通過某種方式將多個MCU連接起來，實現(xiàn)MCU之間的協(xié)同工作，使連接后的系統(tǒng)組成一個大容量的MCU，共同完成一個視頻會議的一種技術(shù)[6]。

在應(yīng)對重大和特別重大地震災(zāi)害事件時，省人民政府領(lǐng)導(dǎo)災(zāi)區(qū)的地震應(yīng)急工作，省地震局需要通過電子政務(wù)內(nèi)網(wǎng)與省政府應(yīng)急指揮辦進行視頻連接，通過地震行業(yè)專網(wǎng)上與中國地震局指揮中心，下與發(fā)震地區(qū)、周邊地區(qū)連接。同時通過地震衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)與地震應(yīng)急現(xiàn)場指揮車進行視頻連接。為了解決不同視頻會議系統(tǒng)之間的互通，我們采用模擬轉(zhuǎn)接的方式將一套MCU連接兩套視頻會議系統(tǒng)的終端和四川省地震應(yīng)急指揮中心的MCU信號進行數(shù)字級聯(lián)，兩個終端分別以雙流模式進入會議，同時在兩邊會場顯示雙畫面圖像，實現(xiàn)多網(wǎng)段、多品牌的互聯(lián)互通，如圖3所示。

3.2　視頻會議系統(tǒng)的應(yīng)用

3.2.1日常應(yīng)用

日常應(yīng)用模式對于視頻會議系統(tǒng)要求較為簡單，主要是服務(wù)于一些日常會議、遠(yuǎn)程培訓(xùn)、應(yīng)急演練等，常用到單網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

3.2.2地震應(yīng)急

2008年汶川地震后至今發(fā)生了50多次5.0級以上地震，歸納整理后選了其中幾次較大地震的相關(guān)資料作為參考，總結(jié)出地震發(fā)生后對于視頻會議的需求、聯(lián)動單位、聯(lián)動方式等。因此根據(jù)震級大小而啟動不同的應(yīng)急預(yù)案在地震應(yīng)急中具有至關(guān)重要的作用。在地震應(yīng)急期內(nèi)，常常用到混網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

依據(jù)《四川省地震應(yīng)急預(yù)案》，地震災(zāi)害事件共分為四級，應(yīng)急視頻協(xié)同聯(lián)動節(jié)點根據(jù)發(fā)生地震災(zāi)害事件的等級不同而組會也有所不同，啟動應(yīng)急響應(yīng)與組網(wǎng)模式如表1所示。

由此可見，根據(jù)發(fā)生地震的震級大小不同，啟動應(yīng)急級別就有所不同，視頻會議協(xié)同聯(lián)動單位也就不同。當(dāng)我省境內(nèi)發(fā)生特別重大、重大地震災(zāi)害事件時，視頻會議聯(lián)動單位就由省政府應(yīng)急辦、中國局臺網(wǎng)中心、省地震局、前方指揮車、發(fā)震市州或區(qū)縣組成；當(dāng)發(fā)生較大地震災(zāi)害事件時，視頻會議聯(lián)動單位就由中國局臺網(wǎng)中心、省地震局、前方指揮車、發(fā)震市州或區(qū)縣組成；當(dāng)發(fā)生一般地震災(zāi)害事件時，視頻會議聯(lián)動單位就由中國局臺網(wǎng)中心、省地震局、前方指揮車、發(fā)震市州或區(qū)縣組成。

圖3　混網(wǎng)模式下國家—省—市縣視頻聯(lián)動架構(gòu)Fig.3　 Mode of national-provincial-city video linking in mixed mode

表1　地震災(zāi)害事件應(yīng)急響應(yīng)與組網(wǎng)模式分類表

3.3　典型應(yīng)用

3.3.1地震演練

在2016年9月地震應(yīng)急指揮技術(shù)系統(tǒng)融合演練中，視頻會議系統(tǒng)以四川省地震局為主會場，省局綜合研判室、會商室、成都市局、廣元市局、雅安市局、蘆山縣局、現(xiàn)場指揮中心作為分會場參加了此次演練。

整個會議由中興MCU進行組會，涉及到軟硬件終端有中興、華為和寶利通視頻會議終端及三星平板電腦、移動APP等，用模擬轉(zhuǎn)接的方法將音視頻信號輸入、輸出全部接入高清矩陣的輸出和輸入上，再通過矩陣切換的方式，順利完成了由地震行業(yè)網(wǎng)、電子政務(wù)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)移動端（云視頻）、專線之間的音視頻無縫切換，對于快速獲取災(zāi)情、及時組織救援起了重大作用。演練視頻會議結(jié)構(gòu)圖如圖4所示。

3.3.2地震應(yīng)急組會模式

圖4　演練視頻會議結(jié)構(gòu)圖Fig.4　 Walkthrough video conference structure diagram

之前通過對2008年以后的幾次地震應(yīng)急進行總結(jié)，按照不同的地震應(yīng)急響應(yīng)級別啟動合適的視頻會議組會模式，根據(jù)災(zāi)害快速評估結(jié)果，可能造成的損失較小的一般選擇單網(wǎng)模式。

2017年1月28日宜賓市筠連縣發(fā)生4.9級地震，則用到單網(wǎng)模式，中國地震局—四川省地震局—宜賓市地震局，如圖5所示。

2012年4月22日蘆山7.0級強烈地震后，基于地震應(yīng)急視頻會議系統(tǒng)實現(xiàn)了縱向與中國地震局臺網(wǎng)中心、四川省地震局應(yīng)急指揮中心、雅安市地震應(yīng)急指揮大廳的國家—省—市三級聯(lián)動，橫向與四川省政府應(yīng)急辦，其他相關(guān)單位的音視頻互聯(lián)互通。后來接到需求，在現(xiàn)有的資源基礎(chǔ)上，實現(xiàn)地震前方指揮部衛(wèi)星通信車到國務(wù)院應(yīng)急指揮廳音視頻的互聯(lián)互通。如圖6所示。

圖5　宜賓市筠連縣地震視頻會議連接圖Fig.5　 Yibin City Junlian County earthquake video conference connection diagram

4　結(jié)論

圖6　“ 蘆山縣地震”視頻連接示意圖Fig.6　 “Lushan County earthquake”video connection diagram

四川省地震應(yīng)急視頻會議系統(tǒng)在應(yīng)急協(xié)同、日常會議、遠(yuǎn)程培訓(xùn)、震情會商等方面發(fā)揮著重要作用，但隨著近幾年地震應(yīng)急需求的變化，建立一種使不同網(wǎng)絡(luò)、不同視頻會議系統(tǒng)快速、實時、有效的視頻協(xié)同聯(lián)動模式，大大提升了地震應(yīng)急處置能力，其成果已應(yīng)用于四川省地震局實際的視頻會議工作中，真正實現(xiàn)協(xié)同聯(lián)動、實現(xiàn)地震應(yīng)急時能快速下發(fā)領(lǐng)導(dǎo)的決策、現(xiàn)場災(zāi)情的上報，使救援工作高效、有序的進行。

參考文獻：

[1] 張維佳，姜立新，李曉杰，等. 全國地震應(yīng)急視頻會議系統(tǒng)組會模式 [J]. 地震地磁觀測與研究，2013，34（3/4）.

[2]楊仕升，梁兆東，譚勁先. 視頻會議系統(tǒng)在地震應(yīng)急聯(lián)動指揮中的應(yīng)用[J]. 廣西大學(xué)學(xué)報，2011，36（4）.

[3]鄭樹平，丁小牛，高翔. 不同組網(wǎng)模式下的地震應(yīng)急視頻會議系統(tǒng)[J].信息技術(shù)，2016，6（047）.

[4]劉在濤，吳天安，鄭通彥，等.全國地震應(yīng)急視頻會議系統(tǒng)的建設(shè)及應(yīng)用[J].地震地磁觀測與研究， 2010，8：119-125.

[5] 鄭樹平，丁小牛，高翔. 山西省地震應(yīng)急視頻會議系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用[J].山西地震，2013，4（156）.

[6]成寶紅.視頻會議MCU多級互控級聯(lián)的研究與實現(xiàn)[D].東南大學(xué)，2009.