分析可視調(diào)度與移動視頻運用于應(yīng)急指揮通信中的方法

陳振華 李俊 馮斌 梁春勤 路捷

摘要：礦山一旦出事故，將給國家經(jīng)濟和人民的生命財產(chǎn)安全帶來重大損失，因此礦山應(yīng)急救援是各級政府部門和相關(guān)企業(yè)面臨的巨大難題，為促使礦山應(yīng)急救援有效進行，信息互聯(lián)互通勢在必行。而應(yīng)急指揮通信是事故現(xiàn)場開展緊急指揮的基本保障，可以降低事故引發(fā)的人員傷亡和損失。

關(guān)鍵詞：礦山應(yīng)急救援；可視調(diào)度；移動視頻；應(yīng)急指揮；應(yīng)急通信

一、引言

當(dāng)前，可視調(diào)度和移動通信在應(yīng)急指揮通信與事故演練中發(fā)揮著重要作用，通過視頻、音頻等通信方式了解現(xiàn)場情況，以便指揮救援人員及時下達正確的指揮命令。隨著現(xiàn)代科技的蓬勃發(fā)展，新技術(shù)通信調(diào)度系統(tǒng)為應(yīng)急指揮技術(shù)中的專業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)提供強大的技術(shù)支持，特別是可視化調(diào)度和移動視頻調(diào)度系統(tǒng)，在應(yīng)急指揮通信實踐中有著積極影響^[1]。

二、應(yīng)急指揮通信概述

應(yīng)急指揮是指在發(fā)生突發(fā)事件時，各級政府和主管部門根據(jù)預(yù)先制定的應(yīng)急管理法律法規(guī)和應(yīng)急預(yù)案的要求，建立應(yīng)急指揮部或現(xiàn)場應(yīng)急指揮中心，以便在事故現(xiàn)場提供及時地救援和指揮^[2]。而應(yīng)急通信則是發(fā)生突發(fā)事件時，在原有通信網(wǎng)絡(luò)被破壞的情況下，利用現(xiàn)有的各種通信資源快速建立臨時的通信機制，確保救援行動和通信聯(lián)系。這種通信系統(tǒng)包括視頻通信、通信語音、數(shù)據(jù)采集和傳輸、信息發(fā)布等內(nèi)容，并將無線覆蓋和廣域網(wǎng)接入集于一體^[3]。在突發(fā)事件初期，現(xiàn)場原有的通信基礎(chǔ)設(shè)施往往遭到破壞，當(dāng)?shù)谝慌仍牭竭_后，他們必須迅速向指揮部報告災(zāi)情。而在進入大范圍應(yīng)急救援處置階段后，現(xiàn)場應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)已經(jīng)建立，可以通過專業(yè)集群、短波電臺、互聯(lián)網(wǎng)等溝通方式進行協(xié)調(diào)合作。

三、可視調(diào)度與移動視頻技術(shù)特點

從應(yīng)急指揮通信實際出發(fā)，綜合運用可視調(diào)度與移動視頻技術(shù)，通過建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)通信體系，能夠完成語音傳送、錄像傳輸，為在各種使用情景下的統(tǒng)一調(diào)度提供保證。圖1為網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖，所有通信網(wǎng)絡(luò)端口均為遠程網(wǎng)絡(luò)配置，所有的系統(tǒng)管理方法以及其他策略都通過調(diào)度平臺進行集中管理，從而提升數(shù)據(jù)分配與控制的有效性，實現(xiàn)調(diào)度平臺化系統(tǒng)。而對于圖形化采用的界面，則是通過鼠標(biāo)操作，方便應(yīng)急指揮人員使用。該系統(tǒng)具有較高可靠性，整個系統(tǒng)的主要設(shè)備均采用雙機備份方式實現(xiàn)，如綜合通信服務(wù)器、軟交換系統(tǒng)等，能夠有效避免因單機故障而導(dǎo)致整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)癱瘓的問題，從而保證通信的可靠性^[4]。此外，設(shè)計的綜合通信系統(tǒng)還能夠集成視頻錄制、錄像服務(wù)器、視頻會議服務(wù)器、發(fā)送站、移動發(fā)送站等開發(fā)，為應(yīng)急指揮通信提供強大的技術(shù)支持。

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)

三、可視調(diào)度與移動視頻運用于應(yīng)急指揮通信的具體應(yīng)用

當(dāng)前我國礦山的數(shù)量和開采范圍都相當(dāng)大，而礦山會受環(huán)境因素和設(shè)備原因的干擾，極有可能發(fā)生突發(fā)事件。一旦發(fā)生突發(fā)事件，不僅會直接影響礦山的安全，還會對周圍群眾的財產(chǎn)和生命安全產(chǎn)生一定程度的影響。因此，應(yīng)急指揮與通信系統(tǒng)必須找出問題和快速解決故障的辦法，這對應(yīng)急指揮通信的開展提出更高的要求，需要進行各種信息系統(tǒng)的快速集成，迅速評估礦山異常現(xiàn)象，并提供故障解決方案。通過使用基于可視化編程的可視調(diào)度與移動視頻系統(tǒng)，當(dāng)?shù)V山發(fā)生事故或突發(fā)事件后，應(yīng)急指揮中心能夠在五分鐘內(nèi)快速正確地作出判斷，并及時進行物資調(diào)動、搶修隊伍和物品的調(diào)配，并組織實施事故管理工作，以快速解決礦山問題，確保礦山可以正常運行。在此期間運用人工智能技術(shù)，并在各大礦山應(yīng)急救援中心配備巡查人員，利用移動個體系統(tǒng)等設(shè)備深化顯示功能，實現(xiàn)遠程監(jiān)控和現(xiàn)場檢修計劃，通過對重要場所的外圍開關(guān)站進行自動改造，實現(xiàn)遠程開關(guān)量程控制功能^[5]。

四、分析可視調(diào)度與移動視頻運用于應(yīng)急指揮通信中的方法

（一）總體設(shè)計思路

通過對各大礦山的實際情況進行調(diào)查，了解礦山可能發(fā)生的危害，并基于此引入新技術(shù)、新接口等，進行設(shè)備提升和技術(shù)更新，集成可視化編程功能和移動視頻能力，以增強網(wǎng)絡(luò)操作的實時性和準(zhǔn)確性。經(jīng)過前期研究，可以通過可視化程序設(shè)計和移動圖像技術(shù)來滿足需求，并進行設(shè)備規(guī)劃配置，建設(shè)應(yīng)急指揮通信平臺。在信息系統(tǒng)搭建前，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特征和周圍環(huán)境的特點進行前期勘察工作，為以后礦山應(yīng)急救援中心系統(tǒng)的建設(shè)奠定基礎(chǔ)。在現(xiàn)場使用時，可以傳送語音、圖像等數(shù)據(jù)，錄像設(shè)備和顯示系統(tǒng)可以使用RGB或者AV技術(shù)來完成影像拍攝、顯示和錄音工作，特別需要注意收音系統(tǒng)、擴音系統(tǒng)和音響系統(tǒng)。

（二）集控站應(yīng)急調(diào)度指揮網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與建設(shè)

在系統(tǒng)建設(shè)方面，首先，需要先進行基本性能分析，并了解當(dāng)前系統(tǒng)的業(yè)務(wù)處理功能，然后建立一個基礎(chǔ)的交換平臺，可以實現(xiàn)語音和視頻、有線和無線的有機結(jié)合，有效控制系統(tǒng)建設(shè)，同時需要實現(xiàn)對礦山資源中涉及的無線終端和視頻發(fā)送終端的無線全覆蓋。其次，在通信體系建立后，可以形成多層次的可視化調(diào)度網(wǎng)絡(luò)。最后，在集中站中心設(shè)置調(diào)度臺，并建立一個移動可視終端，同時在變電站內(nèi)設(shè)置Wi-Fi基站以構(gòu)成通信網(wǎng)口。

（三）確定性能指標(biāo)的參數(shù)

基于對已建成IP可視化調(diào)度平臺的現(xiàn)狀分析，基本參數(shù)包括：插入內(nèi)置IP板；遵循標(biāo)準(zhǔn)SIP話音技術(shù)（MGCP/H，248）和標(biāo)準(zhǔn)MPEG四音頻技術(shù)；系統(tǒng)主要通過專用IP傳輸通信的端口與以太網(wǎng)連接進行傳輸；系統(tǒng)還提供快速查詢系統(tǒng)服務(wù)，并與視頻調(diào)度會議和監(jiān)控系統(tǒng)相連接；系統(tǒng)無線頻段范圍為2.4GHz，室內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)范圍為50m～100m。

（四）網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合測試方式

網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合測試可以將原有配置的IP話機重新接入到新系統(tǒng)中，同時保持原有號碼不變，這使得系統(tǒng)具有了較大的靈活性和有效性，實現(xiàn)了可視調(diào)度和移動視頻的互通。該站還設(shè)置了編解碼裝置，可以采集原有視頻監(jiān)控裝置上的所有視頻源，并進行信息變換，生成數(shù)字信息，然后通過IP網(wǎng)絡(luò)上傳至調(diào)度指揮中心的相應(yīng)客戶端進行檢測或記錄，再按照優(yōu)先級的方式參與調(diào)度指揮工作^[6]。在礦山應(yīng)急救援中心還實施了全無線網(wǎng)絡(luò)的Wi-Fi覆蓋工作，各作業(yè)人員都配備了安全無線網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸裝置，以支持現(xiàn)場、監(jiān)測過程的傳輸，共同實現(xiàn)全無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)急指揮工作。

（五）調(diào)度網(wǎng)絡(luò)有效實戰(zhàn)測試

為了提高下一階段的使用效益，還需要在礦山應(yīng)急救援過程中進行更充分的試驗與研究，以檢驗可視化調(diào)度技術(shù)和移動視頻技術(shù)在應(yīng)急指揮通信中的應(yīng)用效果。因此，可以將視頻網(wǎng)絡(luò)、電話會議等技術(shù)有效結(jié)合，全程展示和觀察事故演練的可視化效果，實現(xiàn)對原有通信資源的高效整合，同時，還需要創(chuàng)新多元業(yè)務(wù)視頻連線調(diào)度與應(yīng)急指揮通信方式。從整個系統(tǒng)使用現(xiàn)狀考慮，需要獨立于既有調(diào)度環(huán)境以外的調(diào)度指揮環(huán)境和無線應(yīng)急指揮調(diào)度系統(tǒng)，以確保不干擾既有的活動環(huán)境，同時維護系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

（六）可視化數(shù)據(jù)管控方案

在應(yīng)急指揮通信中，可視化調(diào)度和移動視頻的運用具有實時性、靈活性和進步性的特點。其中，實時性指在應(yīng)用可視化調(diào)度和移動視頻技術(shù)之前，通過指揮通信技術(shù)實現(xiàn)多級指揮調(diào)度，從而形成先進的IP調(diào)度通信體系，能夠快速獲取現(xiàn)場信息，并且具有查看多個視頻圖像等功能。靈活性則是通過連接各種控制設(shè)備，使用IP通信技術(shù)提高發(fā)送呼叫服務(wù)的可靠性，并且可以進行即時通信。此外，調(diào)度平臺、調(diào)度分機等行動通信終端的靈活性使得在IP局域網(wǎng)中進行靈活移動成為可能，無須進行布線。進步性是通過利用IP技術(shù)開發(fā)的新型調(diào)度網(wǎng)絡(luò)，豐富了能源調(diào)度業(yè)務(wù)，并通過形成物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)揮重要作用^[7]。

（七）探索5G通信技術(shù)的應(yīng)用

通過視頻調(diào)度與移動視頻在緊急指揮通信領(lǐng)域的有效運用，以及通過互聯(lián)網(wǎng)和4G普及有效促進語音通信與視頻通話技術(shù)的高速發(fā)展，為構(gòu)建視頻調(diào)度和移動視頻綜合調(diào)度體系提供有力保障。同時，通過4G智慧移動終端與視頻系統(tǒng)的有效結(jié)合，高效實現(xiàn)調(diào)度工作，完成有效的應(yīng)急指揮通信。

目前，已在通信技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大進展，5G技術(shù)也正在不斷實現(xiàn)和推進中，在未來還將給可視化調(diào)度技術(shù)和移動視頻技術(shù)在應(yīng)急指揮通信技術(shù)領(lǐng)域帶來更加有力的支持。

五、結(jié)束語

綜上所述，將可視調(diào)度與移動視頻運用于應(yīng)急指揮通信中，在一定程度上提高了應(yīng)急指揮通信工作的效率，并為系統(tǒng)運行提供了堅實的基礎(chǔ)。通過建立相應(yīng)系統(tǒng)，不僅可以實現(xiàn)調(diào)度員和操作員的面對面交流，還可以觀察到現(xiàn)場的可視化信息，及時解決出現(xiàn)的問題，從而為應(yīng)急指揮通信的發(fā)展增添有力的支撐。

作者單位：陳振華 李俊 馮斌 梁春勤 路捷

華亭煤業(yè)集團礦山救護大隊

參? 考? 文? 獻

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[3]夏江濤，賈貴博.基于應(yīng)急指揮平臺的移動終端應(yīng)用與安全研究[J].科技與創(chuàng)新，2021，13（5）：11-16.

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陳振華，男，漢族，甘肅莊浪，本科，采礦高級工程師，研究方向：應(yīng)急救援；

李俊，男，漢族，甘肅慶陽，本科，采礦高級工程師，研究方向：應(yīng)急救援；

馮斌，男，漢族，甘肅靖遠，本科，采礦高級工程師，研究方向：應(yīng)急救援；

梁春勤，男，漢族，甘肅華亭，碩士研究生，經(jīng)濟師，研究方向：應(yīng)急救援；

路捷，男，漢族，甘肅鎮(zhèn)原，大學(xué)本科，采礦工程師，研究方向：應(yīng)急救援。