融合通信系統(tǒng)支撐智慧石化發(fā)展

李春鴿

中國(guó)石化廣州石化公司 廣州 510726

1 引言

目前，信息化已成為國(guó)家戰(zhàn)略，成為我國(guó)全面深化改革、加快轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的重要抓手和戰(zhàn)略支撐，石化行業(yè)目前正處于加快轉(zhuǎn)型發(fā)展、建設(shè)世界一流能源化工公司的新階段，具體落實(shí)到企業(yè)層面，工業(yè)無線技術(shù)與傳統(tǒng)業(yè)務(wù)、通信的融合將極大地提升企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。隨著工廠業(yè)務(wù)與信息化的深度融合，全面感知與高效協(xié)同是工廠智能化的基礎(chǔ)。工業(yè)無線通信技術(shù)將成為智慧石化有線網(wǎng)絡(luò)的必要輔助和延伸。高效協(xié)同以通訊協(xié)同為基礎(chǔ)，將工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)各類型的通訊手段互通互聯(lián)，從而更好的實(shí)現(xiàn)企業(yè)智慧化、智能化。

充分發(fā)揮融合通信的通信資源共享的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，將融合通信系統(tǒng)作為應(yīng)急通信的基礎(chǔ)平臺(tái)，結(jié)合企業(yè)應(yīng)急業(yè)務(wù)進(jìn)行定制化開發(fā)，支撐新應(yīng)急指揮中心通信部分業(yè)務(wù)。

2 融合通訊系統(tǒng)的概念

融合通信（Rich Communication Suite，簡(jiǎn)稱RCS）是指通信技術(shù)和信息技術(shù)的融合。通信技術(shù)類的業(yè)務(wù)是指?jìng)鹘y(tǒng)電信網(wǎng)的各類業(yè)務(wù)，例如電話業(yè)務(wù)、短消息業(yè)務(wù)、會(huì)議電話、呼叫中心等；信息技術(shù)類的業(yè)務(wù)是指IP類的各種業(yè)務(wù)，例如即時(shí)通信（IM）；視頻和應(yīng)用共享，如視頻監(jiān)控、信息共享、下載業(yè)務(wù)；以及互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，如電子郵件、語(yǔ)音郵件等。此外還有信息加工類的業(yè)務(wù)，如電子商務(wù)、信息查詢等。RCS是新一代消息服務(wù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，電信運(yùn)營(yíng)商據(jù)此打造的新一代信息服務(wù)平臺(tái)可以讓“信息即平臺(tái)、用戶即客戶、手機(jī)即應(yīng)用”成為現(xiàn)實(shí)。以智能手機(jī)上的原生短信按鍵為入口，5G消息支持用戶使用圖文、音視頻、群聊、文件傳輸、通話中的內(nèi)容共享等多種富媒體消息，在消息窗口就可以實(shí)現(xiàn)搜索、交互、分享和支付等一站式業(yè)務(wù)體驗(yàn)。全球移動(dòng)通信系統(tǒng)協(xié)會(huì)（GSMA）將RCS納入5G終端的必選功能，RCS很快將成為智能手機(jī)“信息”服務(wù)的新標(biāo)配。

3 企業(yè)通信系統(tǒng)現(xiàn)狀分析

行政電話：共有上千門行政辦公電話，采取模塊局模式。分布企業(yè)各個(gè)區(qū)域，僅行政電話之間可以互通。

調(diào)度電話：采用二級(jí)調(diào)度總調(diào)-分調(diào)模式；共有三種調(diào)度電話，分別對(duì)應(yīng)三個(gè)獨(dú)立調(diào)度電話交換機(jī)，三個(gè)調(diào)度電話系統(tǒng)不能互通。

集群對(duì)講：共有上千部集群對(duì)講機(jī)，共16個(gè)通道，16個(gè)應(yīng)急頻道。

視頻會(huì)議：采用MCU組建會(huì)議。共有8個(gè)視頻會(huì)議室。

視頻監(jiān)控：有自建網(wǎng)絡(luò)的安保攝像頭上百個(gè)，辦公網(wǎng)與保衛(wèi)網(wǎng)不通。生產(chǎn)監(jiān)控通過硬盤錄像機(jī)接入辦公網(wǎng)，其他網(wǎng)絡(luò)不能調(diào)用。應(yīng)急通信車通過自建4G接入視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

短信平臺(tái)：通訊運(yùn)營(yíng)商MAS云短信平臺(tái)。

融合調(diào)度臺(tái)：共有8臺(tái)融合調(diào)度臺(tái)。

目前企業(yè)各通信系統(tǒng)雖然運(yùn)行穩(wěn)定，但是各系統(tǒng)主要建設(shè)，各通信系統(tǒng)建設(shè)時(shí)僅對(duì)自己的通信手段進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，不能互聯(lián)互通。無法滿足企業(yè)在應(yīng)急指揮，日常生產(chǎn)調(diào)度情況下的需求，同時(shí)安防和生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)各自獨(dú)立，不能互通，無法支撐應(yīng)急需要。

4 企業(yè)融合通信系統(tǒng)建設(shè)

4.1 融合通訊系統(tǒng)總體框架

基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)四層架構(gòu)：系統(tǒng)/終端接入層，通信網(wǎng)絡(luò)層、融合通信平臺(tái)及應(yīng)急業(yè)務(wù)通信應(yīng)用層。

系統(tǒng)/終端接入層：實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有各類通訊系統(tǒng)，及未進(jìn)入現(xiàn)有系統(tǒng)的通訊終端的接入。包括軟件系統(tǒng)集成（平臺(tái)集成企業(yè)現(xiàn)有視頻監(jiān)控系統(tǒng)、視頻會(huì)議系統(tǒng)MCU、智能巡檢終端管理系統(tǒng)）、硬件連接（調(diào)度電話交換機(jī)、行政電話交換機(jī)、獨(dú)立移動(dòng)攝像頭、無線集群對(duì)講、智能手持終端等）。

通信網(wǎng)絡(luò)層：實(shí)現(xiàn)各類通信網(wǎng)絡(luò)基于現(xiàn)有有線網(wǎng)及無線網(wǎng)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合?；谝延衅髽I(yè)與運(yùn)營(yíng)商合建的無線公網(wǎng)，用于日常巡檢終端巡檢、應(yīng)急通信上報(bào)APP接入。各音視頻子系統(tǒng)獨(dú)有通信網(wǎng)絡(luò)IP化，融入企業(yè)現(xiàn)有有線網(wǎng)及辦公無線網(wǎng)。從而實(shí)現(xiàn)全品類終端網(wǎng)絡(luò)側(cè)互聯(lián)互通。

通信平臺(tái)層：通過接入層將各類現(xiàn)有通訊手段，并對(duì)接入的信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)一編解碼轉(zhuǎn)換、統(tǒng)一通信錄、集成統(tǒng)一身份/AD域鑒權(quán)、通信資源管理，異構(gòu)通信協(xié)議互通轉(zhuǎn)換。通過呼叫控制、媒體處理、業(yè)務(wù)處理、管理維護(hù)等通訊協(xié)同引擎形成組件，提供多種微服務(wù)，主要有即時(shí)消息、視頻會(huì)商、指令調(diào)度、語(yǔ)音調(diào)度、應(yīng)急預(yù)案、視頻調(diào)度等能力。

通信應(yīng)用層：基于融合通信平臺(tái)，配套開發(fā)支持Android及IOS的APP，PC及WEB版的軟終端；將融合通信組件化嵌入業(yè)務(wù)應(yīng)用中，使得傳統(tǒng)業(yè)務(wù)應(yīng)用具備融合通信能力。通過移動(dòng)APP端和桌面B/S端相結(jié)合，提供音頻調(diào)度、視頻調(diào)度、短信追呼、語(yǔ)音轉(zhuǎn)文字、強(qiáng)插、強(qiáng)拆等功能及服務(wù)，便于如應(yīng)急指揮系統(tǒng)、巡檢系統(tǒng)等業(yè)務(wù)系統(tǒng)服務(wù)化調(diào)用。

4.2 融合通信系統(tǒng)功能架構(gòu)

通過整合各音視頻源之后，提供SDK開發(fā)包，通過平臺(tái)連接器設(shè)備接入?yún)f(xié)議和平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議接入。在B/S客戶端實(shí)現(xiàn)通信大數(shù)據(jù)、融合概覽、通訊錄設(shè)置、通信處理等功能，通過APP可實(shí)現(xiàn)音視頻回傳、圖片拍傳、一鍵告警等功能。相比融合通信平臺(tái)1.0版本提升完善了平臺(tái)功能，優(yōu)化界面，提高體驗(yàn)感與操作便捷性，新增GIS調(diào)度、POC軟集群、通信模板、POC等模塊。此外在平臺(tái)后臺(tái)配置中，可實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一編碼、日志管理、用戶增刪查改、各用戶權(quán)限分配等一系列平臺(tái)管控功能，通過移動(dòng)APP端（支持安卓及兼容安卓、IOS手機(jī)客戶端）+B/S客戶端管理+平臺(tái)后臺(tái)管控相互結(jié)合的方式。最終投入到企業(yè)用戶應(yīng)用中，為日常巡檢、生產(chǎn)調(diào)度、HSE、操作管理等業(yè)務(wù)提供通信相關(guān)功能使用。

4.3 融合通信系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

多層次的二次開發(fā)接口，保障了足夠的開放性及擴(kuò)展性；

設(shè)備接入層支持負(fù)載均衡，極大的提高了設(shè)備的接入數(shù)量和保證了各個(gè)接入點(diǎn)的穩(wěn)定性和可靠性；

消息訂閱中心、服務(wù)管理中心、任務(wù)守護(hù)中心等統(tǒng)一的框架組件保障了系統(tǒng)各子系統(tǒng)的獨(dú)立性及無縫銜接；

基礎(chǔ)服務(wù)層提供單元級(jí)的音視頻等服務(wù)，用戶業(yè)務(wù)層則是基于基礎(chǔ)服務(wù)層開發(fā)的是深入用戶行業(yè)應(yīng)用的用戶業(yè)務(wù)服務(wù)，這樣涉及及保障了系統(tǒng)核心基礎(chǔ)功能特性的穩(wěn)定有讓用戶業(yè)務(wù)的開發(fā)更能深入貼合用戶需求及時(shí)響應(yīng)；

展示層的實(shí)現(xiàn)，如手機(jī)APP，則是基于基于用戶層二次開發(fā)接口的原生開發(fā)。

4.4 融合通信系統(tǒng)各子系統(tǒng)接入

企業(yè)融合通信平臺(tái)需要接入的子系統(tǒng)包含現(xiàn)有行政電話、調(diào)度電話、集群對(duì)講、視頻監(jiān)控、視頻會(huì)議、短信平臺(tái)、移動(dòng)終端等系統(tǒng)。

行政／調(diào)度電話子系統(tǒng)：用戶現(xiàn)有辦公電話/調(diào)度電話子系統(tǒng)可通過SIP協(xié)議或語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)接入到融合通信平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有辦公分機(jī)、調(diào)度分機(jī)、手機(jī)、座機(jī)的集中語(yǔ)音調(diào)度、會(huì)議調(diào)度等業(yè)務(wù)。

集群對(duì)講：常規(guī)對(duì)講/短波/超短波等對(duì)講系統(tǒng)通過集群接入網(wǎng)關(guān)接入到融合通信平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)跨地對(duì)講通信、跨組對(duì)講通信、以及融合對(duì)講通信。

視頻監(jiān)控：用戶現(xiàn)有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)可通過GB28181協(xié)議、ONVIF協(xié)議、RTSP協(xié)議、SDK等多種方式接入到融合通信平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)調(diào)度臺(tái)遠(yuǎn)程調(diào)度監(jiān)控圖像，以及視頻圖像的分發(fā)、視頻會(huì)商、推送上墻等業(yè)務(wù)。

視頻會(huì)議：用戶現(xiàn)有的視頻會(huì)議系統(tǒng)可通過SIP協(xié)議和融合通信平臺(tái)互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)調(diào)度系統(tǒng)將任意語(yǔ)音終端加入視頻會(huì)議入會(huì)，或?qū)⒄{(diào)度系統(tǒng)接入的任意工業(yè)監(jiān)控視頻、車載視頻、移動(dòng)單兵視頻等推送到視頻會(huì)議入會(huì)，還可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)單兵作為移動(dòng)會(huì)場(chǎng)入會(huì)。

融合調(diào)度APP：可基于5G公網(wǎng)環(huán)境下，利用防爆智能終端或智能手機(jī)和融合通信平臺(tái)互通，為終端提供APP寬帶集群業(yè)務(wù)，如集群對(duì)講、定位、視頻回傳、應(yīng)急會(huì)議、音視頻通話等。

4.4.1 行政電話/調(diào)度電話

辦公電話系統(tǒng)通常包含程控交換系統(tǒng)和IPPBX兩種類型。這兩種不同類型的設(shè)備分別采取不同的對(duì)接模式。

現(xiàn)有電話系統(tǒng)接入融合通信平臺(tái)，用于實(shí)現(xiàn)如下應(yīng)用：

可通過調(diào)度臺(tái)對(duì)現(xiàn)有辦公電話終端進(jìn)行語(yǔ)音呼叫、會(huì)議呼叫；

新部署的分機(jī)、移動(dòng)終端、對(duì)講終端等可實(shí)現(xiàn)和現(xiàn)有辦公分機(jī)的互聯(lián)互通。

SIP協(xié)議對(duì)接：如現(xiàn)有電話交換系統(tǒng)為IPPBX且支持SIP協(xié)議，可通過SIP協(xié)議和多媒體調(diào)度服務(wù)器對(duì)接互通；

中繼線路對(duì)接：如現(xiàn)有電話交換系統(tǒng)不支持SIP協(xié)議，可通過綜合接入網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)對(duì)接互通，對(duì)接方式可選擇E1/FXO/FXS等多種接口方式。

4.4.2 無線集群對(duì)講接入

集群對(duì)講系統(tǒng)接入融合通信平臺(tái)，用于實(shí)現(xiàn)如下業(yè)務(wù)：

通過調(diào)度臺(tái)對(duì)現(xiàn)有對(duì)講系統(tǒng)的對(duì)講組成員發(fā)起語(yǔ)音呼叫，自動(dòng)監(jiān)聽現(xiàn)有對(duì)講組成員通信過程；

不同廠家、不同品牌、不同頻點(diǎn)傳統(tǒng)對(duì)講系統(tǒng)之間可實(shí)現(xiàn)混合編組對(duì)講通信；其他音頻終端和現(xiàn)有對(duì)講系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通；實(shí)現(xiàn)IP終端、公網(wǎng)對(duì)講終端和現(xiàn)有對(duì)講終端之間混合對(duì)講通信。

部署集群對(duì)講網(wǎng)關(guān)。單臺(tái)集群對(duì)講網(wǎng)關(guān)能夠提供1個(gè)專用接口連接1個(gè)不同品牌型號(hào)或不同對(duì)講組的車載臺(tái)。用于接入融合指揮調(diào)度系統(tǒng)的車載臺(tái)，數(shù)量為1臺(tái)。

4.4.3 視頻監(jiān)控系統(tǒng)接入

通過部署專用視頻接入網(wǎng)關(guān)，把不同類型的監(jiān)控系統(tǒng)接入到融合調(diào)度指揮平臺(tái)，可通過多媒體調(diào)度臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控圖像的調(diào)度，同時(shí)可把調(diào)度回來的圖像轉(zhuǎn)發(fā)/分發(fā)到其他視頻接收單元顯示（如異地調(diào)度臺(tái)、視頻會(huì)議、移動(dòng)單兵、大屏幕等），并可實(shí)現(xiàn)和其他語(yǔ)音系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、視頻的協(xié)同調(diào)度，減少應(yīng)急指揮過程的調(diào)度流程。

4.4.4 視頻會(huì)議接入

融合通信平臺(tái)連接視頻會(huì)議MCU：對(duì)于支持SIP協(xié)議的視頻會(huì)議MCU，可以SIP中繼方式與調(diào)度服務(wù)器連接，實(shí)現(xiàn)調(diào)度臺(tái)到視頻會(huì)議的視頻推送。也可以實(shí)現(xiàn)調(diào)度系統(tǒng)下的音視頻終端加入到視頻會(huì)議室參會(huì)。

融合通信平臺(tái)連接視頻會(huì)議終端：對(duì)于支持SIP協(xié)議的視頻會(huì)議終端，可以SIP注冊(cè)方式與調(diào)度服務(wù)器連接，實(shí)現(xiàn)調(diào)度臺(tái)到視頻會(huì)議終端的視頻推送。也可以實(shí)現(xiàn)調(diào)度臺(tái)呼叫視頻會(huì)議終端，在調(diào)度臺(tái)調(diào)閱視頻會(huì)議終端的音視頻。

4.4.5 融合調(diào)度APP

利用融合通信平臺(tái)，在5G終端上安裝集群對(duì)講軟件，通過使用5G邊緣沉降網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)基于5G網(wǎng)絡(luò)的群組對(duì)講、應(yīng)急會(huì)議、音視頻呼叫、視頻采集回傳、定位等功能，并能接受調(diào)度臺(tái)的集中管理、集中調(diào)度，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)和系統(tǒng)內(nèi)其他通信終端的互通。所有的通信過程均只占用5G網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通道，數(shù)據(jù)通道可采用流量包月的方式，而不是產(chǎn)生通信費(fèi)用。

利用5G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行移動(dòng)單兵的接入，用于實(shí)現(xiàn)如下應(yīng)用：

解決野外沒有其他網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境下現(xiàn)場(chǎng)人員之間的通信問題，可基于5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)通信業(yè)務(wù)（如群組對(duì)講、應(yīng)急會(huì)議、視頻回傳、音視頻通話等），并可實(shí)現(xiàn)通話的錄制和遠(yuǎn)程調(diào)度；

解決5G手機(jī)和系統(tǒng)內(nèi)其他通信終端的無縫互聯(lián)互通的問題；

解決在移動(dòng)工作時(shí)視頻采集回傳的問題，以及視頻點(diǎn)對(duì)點(diǎn)視頻通話的問題。

4.5 融合通信系統(tǒng)集成架構(gòu)

融合通信系統(tǒng)集成架構(gòu)模型如圖所示：

（1）系統(tǒng)接入層，分為兩大部分，分別為業(yè)務(wù)集成和系統(tǒng)集成。系統(tǒng)集成包含與現(xiàn)有企業(yè)的各個(gè)音頻子系統(tǒng)（集群對(duì)講、調(diào)度電話、行政電話、巡檢終端等）、各類視頻子系統(tǒng)（視頻會(huì)議系統(tǒng)、廠區(qū)視頻監(jiān)控平臺(tái)、巡檢終端）的融合接入，業(yè)務(wù)集成包含用戶現(xiàn)有各種業(yè)務(wù)系統(tǒng)（OA辦公系統(tǒng)、應(yīng)急預(yù)案系統(tǒng)、通信錄系統(tǒng)、綜合業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)、呼叫中心系統(tǒng)等）等的融合對(duì)接。

（2）基于系統(tǒng)接入層的相關(guān)子系統(tǒng)和業(yè)務(wù)子系統(tǒng)的整合，完成業(yè)務(wù)平臺(tái)和各種音視頻系統(tǒng)的協(xié)同交互，在平臺(tái)應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音調(diào)度、即時(shí)消息、視頻回傳、協(xié)同會(huì)商等系統(tǒng)功能。

（3）業(yè)務(wù)應(yīng)用層，通過融合通信系統(tǒng)提供的SDK和API接口，配套開發(fā)支持Android/IOS的APP，PC端；客戶端和B/S端，將融合通信組件化嵌入業(yè)務(wù)應(yīng)用中，為企業(yè)日常巡檢、生產(chǎn)調(diào)度、應(yīng)急指揮業(yè)務(wù)應(yīng)用。

4.6 融合通信系統(tǒng)部署架構(gòu)

在企業(yè)機(jī)房部署融合通信一體機(jī)，應(yīng)急指揮中心部署調(diào)度臺(tái)，其他區(qū)域利用已有PC電腦訪問web融合通信端；現(xiàn)場(chǎng)人員攜帶智能終端內(nèi)嵌融合通信APP。形成全企業(yè)一體化的通信平臺(tái)，在權(quán)限可控范圍下任何人到任何人，以任何形式的高效通信，從而實(shí)現(xiàn)跨地域、跨部門、跨系統(tǒng)之間通信協(xié)同。

5 融合通訊系統(tǒng)建設(shè)效果

融合通訊系統(tǒng)通過集成企業(yè)已有通信系統(tǒng)，建成“平&戰(zhàn)”結(jié)合的一套通信系統(tǒng)，適配生產(chǎn)操作/生產(chǎn)指揮/應(yīng)急指揮多個(gè)通信場(chǎng)景等手段，推動(dòng)跨系統(tǒng)、跨地域、跨部門之間的信息共享，實(shí)現(xiàn)通過通信扁平化促進(jìn)業(yè)務(wù)高效協(xié)同的目標(biāo)。

融合通訊系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)內(nèi)外操巡檢雙向可視提高班組協(xié)同效率；云端+固定端+移動(dòng)端模式，調(diào)度會(huì)不受地域限制，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)度例會(huì)；調(diào)度內(nèi)操外操混合編組，降低調(diào)度指令執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)情況確認(rèn)等待時(shí)間，提高調(diào)度執(zhí)行效率；群呼追呼，提高應(yīng)急上報(bào)效率10倍以上；融合通信指揮主持機(jī)制，避免應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)各部門通信混亂等問題。

依托融合通信企業(yè)自建應(yīng)急專家群、消防專家群、設(shè)備專家群、安全專家群、應(yīng)急指揮群等，形成企業(yè)內(nèi)部“融合通信+服務(wù)”專家技術(shù)支持共享服務(wù)中心，提高企業(yè)內(nèi)部整體運(yùn)行維護(hù)品質(zhì)，為企業(yè)未來發(fā)展提供內(nèi)部共享服務(wù)打下基礎(chǔ)。

6 結(jié)束語(yǔ)

隨著融合通信系統(tǒng)不斷深化應(yīng)用，融合通訊系統(tǒng)將在日常溝通、生產(chǎn)巡檢、生產(chǎn)指揮、應(yīng)急指揮等企業(yè)重要的生產(chǎn)場(chǎng)景中發(fā)揮越來越重要的作用，同時(shí)結(jié)合5G智能終端的加入，融合通信系統(tǒng)與安全、應(yīng)急、生產(chǎn)、調(diào)度業(yè)務(wù)應(yīng)用無縫融合，實(shí)現(xiàn)跨地域、跨部門的快速資源整合，高效協(xié)同，全面提升企業(yè)生產(chǎn)管控和安全生產(chǎn)水平，解決制約企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的技術(shù)瓶頸，也為實(shí)現(xiàn)智慧新石化提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。