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1上级交办的通信应急保障任务
1)主要特征
a)通信设施监护,确保完好畅通。b)话务量监控,优先权控制。c)启用备份路由,防止突发拥塞。d)热点区域增加移动基站,临时扩容,疏导话务量通信管制任务。
2)处置过程
a)接收上级交办任务。b)组织相关企业制定保障任务方案。c)保障任务下达给相关电信企业。d)相关电信企业实施现场通信保障任务。e)保障任务实施跟踪。f)任务解除、结束,情况汇总、评估总结。
2重大突发事件通信保障任务
1)主要特征
a)区域话务量激增,造成拥塞甚至瘫痪。b)通信设施损毁,通信中断,形成信息孤岛。c)指挥前移,现场多部门、多种通信手段并存,统一指挥困难。必须快速构建现场应急通信网络,确保现场指挥调度的通信畅通。
2)处置过程
a)启动应急预案,组织制定处置方案,调配应急资源。b)指挥前移,组建现场指挥部,相关企业组建现场保障任务专业组。服从上级现场指挥部的统一指挥,指挥相关企业具体实施各自专业的通信保障任务。c)建立现场与后方之间的通信传输。d)通信管制。e)实施话务量监控,拥塞疏导,确保重要通信畅通。f)逐步抢通、恢复公众通信设施。g)监督保障任务的实施情况,收集、汇总现场通信设施情况,上报/通报。h)保障任务结束,情况汇总、评估总结。
应急通信保障指挥平台功能需求
1平台主要任务及功能
1)应急通信管理部门———电信管理局
a)构建应急通信保障指挥平台系统。b)建设固定指挥中心,与电信运营商联网。c)建立指挥中心业务系统,规范应急业务管理,实现指令的上传下达。d)利用现有各种通信手段,构建指挥调度通信网络,实现应急指挥调度。e)建设现场应急指挥中心(车),通过卫星通信以及各种地面有/无线传输网络与固定指挥中心联网,及时了解应急现场通信保障任务的执行情况(语音、数据、图像),进行跟踪监督。f)针对重大保障任务指挥前移的需要,由电信管理局统一调配各类现场应急指挥车,构建现场指挥部,实施现场指挥。
2)应急通信业务部门———电信运营企业
a)构建与电信管理局指挥中心系统联网的应急信息点/站,及时传递有关数据信息。b)配备现场应急指挥车(平时作应急移动通信车之用),作为运营商或电信管理局在应急通信保障现场的应急指挥车(移动指挥中心),实施现场指挥,并及时反馈现场信息。c)在执行重大通信保障任务时,可由电信管理局统一协调各企业的应急指挥车,构建现场指挥部。
2指挥中心主要功能
1)固定应急指挥中心系统的主要功能
a)实现应急管理,包括应急事件、应急预案、应急队伍和应急物资等的管理,信息统计汇总,信息等。b)及时有效地开展应急通信保障工作,包括应急响应、指挥调度、视频监控、视频会议、位置定位、运营网络监控数据采集等。c)系统应具有平战结合的特性,满足电信管理局通信应急管理及日常通信行业管理工作的需要。
2)移动应急指挥中心系统的主要功能
a)以移动指挥车为载体,构建现场指挥中心系统,可实现单车单中心、多车单中心、多车多中心。b)具备车载应急通信系统,用于构建现场通信覆盖网,提供指挥通信手段。c)具备车载应急指挥调度业务系统,用于现场指挥调度、数据信息处理、视频监控等。d)具备卫星通信等传输手段,用于构建现场与远程后方之间的通信联络,实现移动中心与固定中心之间信息交互共享以及协同指挥。f)移动指挥车应具有平战结合特点,日常由各运营企业负责维护,作为机动通信车使用,应急状态下由电信管理局统一调配使用。
应急通信保障指挥平台整体解决方案
1“天空地一体、有线无线融合”的应急通信保障指挥平台
1)基本功能
a)平台实现对通信网的全时段监控。b)对应急通信资源、人员进行有效管理。c)有效指挥应急通信保障工作的展开。
2)基本通信平台构成
a)天际:卫星通信平台。b)空中:无人机、系留气球平台。c)地面:各种地面通信网络平台。
3)基本指挥平台配置
a)固定指挥中心。b)移动指挥中心。c)数字单兵系统。
2应急通信保障指挥平台构成
1)基础支撑系统基础支撑系统包括计算机网络等硬件系统及数据库、GIS(地理信息系统)等软件系统。
2)综合应用系统综合应用系统是本解决方案的核心,实现通信保障应急指挥过程中的各个业务流程,满足不同业务需要。设计为应急业务管理应用和日常管理应用两大部分。应急业务管理应用包括应急事务处理系统、应急资源管理系统、应急预案管理系统、多媒体档案管理系统、监测预警系统、决策支持系统等。日常管理应用包括日常公文流转、通知公告新闻和系统管理等。
3)指挥调度系统指挥调度系统包括音/视频调度、录音/录像、多路传真、短信收发、语音通知、信息终端等。
4)视频会议和图像接入系统包括视频会议系统、视频监控等图像接入系统。
5)数据库系统数据库系统包括应急资源库、应急事件库、GIS信息库、预案库、多媒体档案库、知识库、案例库等。
6)固定指挥中心系统固定指挥中心系统是应急通信保障指挥的核心平台。由基础支撑系统、综合应用系统、指挥调度系统、视频会议系统、数据库系统以及大屏幕显示系统、音响系统、中控系统、操作系统等构成。通过卫星、宽带无线等通信手段,实现与远程移动指挥中心的连接、信息交互和共享、分析、研判、决策、指挥。
7)移动指挥中心系统移动指挥中心系统是应急通信保障指挥平台在应急现场的关键平台。职能是构建一个统一的通信和指挥调度业务平台,实现互联互通和指挥调度业务。由应急业务应用系统、多媒体通信系统、调度台系统、视频监控系统、视频会议系统、定位系统、数据库、GIS系统、计算机网络系统、车辆系统等构成。通过卫星、宽带无线等通信手段,实现与远程固定指挥中心的连接、信息交互、共享等。通过空中平台PMP/Mesh(点对多点网络/无线网格网络),支持单车单中心、多车单中心、多车多中心等现场部署方式,支持数字单兵系统。
8)数字单兵系统数字单兵系统通常选配公网手机终端、专网集群、对讲手持终端、背负式视频终端、卫星便携终端、定位终端、环境数据采集终端等。通过卫星、空中平台、车载平台等接受指挥中心指令,采集并上传应急事件现场各类信息,开展应急保障措施的实施。
9)通信网络系统通信网络系统包括PSTN/PLMN(公用交换电话网/公共陆地移动网)、IP网络、无线城域网、集群网络、卫星通信网络、微波通信网络、短波/超短波电台等。卫星通信系统由一个主站,若干车载站、便携站,多个微型终端构成。实现应急事件现场(车载站、便携站、微型终端)到固定指挥中心(主站),固定指挥中心到应急事件现场的信息传递、共享,指挥调度指令的交互。一般采用星状网络。
由于卫星通信资费等原因,在3G/LTE(长期演进)公网覆盖区域,可选择3G/LTE公网的宽带无线数据传输作为移动指挥车到后方指挥中心的第一传输手段,通信制式可根据各运营商现有网络选择。
应急通信保障指挥平台成功案例
上海世博会应急通信保障指挥平台由一个固定指挥中心、三个移动指挥中心、四十多套单兵终端、卫星通信系统、3G和LTE移动通信系统、宽带无线通信系统组成。对上连接国家工业和信息化部应急通信指挥中心、上海世博会组委会、市应急办,对下连接三大通信运营商。可以采集上海电信、上海移动、上海联通的通信网络运行情况,实时监视上海世博园区通信状况。可以及时调度三个移动指挥车到世博园区进行现场指挥,通过卫星或微波传输链路与固定中心互联,实现视频等信息采集回传以及进行协同指挥。可以在固定指挥中心或移动指挥车上通过语音、视频、短信、传真等手段进行指挥调度。上海世博会通信保障应急指挥系统极大提高了上海市通信管理局在世博会期间的通信保障应急指挥效率,圆满完成了世博会通信应急保障任务,被工信部领导评价为:通信应急保障系统的全面超越。
对我国应急通信保障指挥平台建设策略的建议
1)遵循科学发展、平战结合的原则,加快建设天空地、有线无线融合的应急通信保障指挥平台,具有重要的战略意义。
2)加强技术标准、体制的研究和专用频率资源的规划,提升互联互通和可持续发展能力。
3)依托具有自主产权的优势技术,加快发展宽带应急通信专网,并在下一代网络(3G、LTE、NGN)规划和建设过程中同时考虑应急通信的需求,提升公众通信网的应急通信能力。
4)强化顶层设计,提高应急指挥中心跨地域、跨行业的快速部署、联动作战的能力。
结束语
关键词:视频会议 防汛指挥 系统升级
中图分类号:TN948.63 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)10(b)-0010-03
按照“防大汛、抢大险、救大灾”的要求,南京市水务局希望通过新建视频会议系统,实现南京市各防汛部门的互通,做好全方位防汛,并充分利用新建视频会议系统在汛期后实现行政会议、远程培训等应用。南京市水务局视频会议系统在现有的网络现状、传输条件、设备可靠性和功能要求结合网络发展需要等多方面的问题深入研究,并遵循以下的设计原则:系统应从视频系统的实际需要出发,经济、合理、灵活地组建本网络;系统应具有良好的开放性和兼容性;能根据今后的需求,及时升级、扩容;系统具有良好的先进性。
1 概况
为适应南京水务局统一规划的要求,满足南京水务局指挥中心控制系统信息化建设的需要,拟在指挥中心建设一套具有多功能会商、测控指挥调度、日常监控等主要功能的视频会议系统。视频会议系统采用星型组网结构,整个系统基于标准的H.323架构,是一个开放的系统,视频协议采用业界最通行的H.263编码和H.264/H.264HP编码,可达到高清晰视频效果并向下兼容4CIF及CIF。
具体建设内容如下。
(1)在市局布置MCU并内置穿越网络功能的会议控制平台作为整个视频会议系统的核心多媒体处理平台,支持硬件终端与软件终端的图像、音频、数据互通。
(2)在市局6楼机房及7楼会议控制室分别放置1台高清会议终端及配套的高清摄像机,终端为分体式结构,支持1080 p高清晰图像,同时,可以支持64 K~8 M会议可调带宽。
(3)在各县级分会场配置高清会议终端1台及配套的高清摄像机,终端支持1080p高清晰图像,同时,可以支持64 K~8 M会议可调带宽。
(4)应急备用高清终端:采用一体化终端1台,即高清终端、高清摄像机、360度全向麦克风全集成,支持无线网络接入、智能语音呼叫,插电即可,无需布置摄像机、麦克风,以达到快速布置和应急之用。
(5)配置10套手机或PC端软件终端,支持3G/WIFI/LTE/4G网络接入,软件支持在IOS、Android、Windows、Mac操作系统下载。
该项目覆盖全南京市,含南京市水利局及下属11个区县水利局,同时联通江苏省水利厅,形成覆盖省、市、区三级的水利视频会商系统。
2 水务局视频会议系统升级需求
南京市水务局现有的视频会议系统建设时间较久、运行时间较长、视频会议设备部分老化,从实现的功能和效果上,现有的系统已不能满足正常会议需要,旧系统的使用性问题凸显,亟需更新升级。此外,水务局视频会议系统需要实现全市各水务局会场及防汛抗旱指挥现场图像的接入,以便快速做出正确的响应,因此对新视频会议系统提出了以下几项需求。
(1)系统的兼容性需要满足现水务局固定的会场、关键水域位置的监控图像、应急抢险车载图像、无人机拍摄图像等多种视频信号的接入,从而真正实现防汛抗旱指挥中心可以第一时间掌握南京市汛情。
(2)防汛抗旱指挥中心掌握防汛一线的实时状态,有许多险情现场的高清图像需要通过互联网方式回传到指挥中心,对视频会议系统的高清传输带宽提出了更高的要求。要实现视频会议系统在水务系统专线网和互联网混合组网中运行,解决方案需满足较低带宽实现高清传输的效果。
(3)新的视频会议系统需要更高清的视频画质体验,防汛工作任务艰巨,需要大量的图像数据真实地还原现场情况,而更加高清的画质有助于现场指]人员做出判断,从而实现迅速响应、快速决策。
3 H.323架构及VME技术
成就低带宽极致高清体验,整个系统采用IP/E1传输网络,基于标准的H.323架构,是一个开放的系统,视频协议采用业界主流的H.264编码同时兼容H.261、H.263编码,支持标准的H.264 SVC、H.264 HP、H.264 BP、H.263、H.263+、H.261视频编解码协议,支持720p 30fps、720p 60fps、1080i 50/60、1080p 30fps、1080p 60fps等多种高清视频格式,并兼容4CIF、CIF等标清视频格式。最高支持8Mbit/的会议速率,可提供业界顶尖的视频效果。能在384kbit/s的低宽带下,提供720p 30fps的高清图像;在512kbit/s低带宽下提供1080p 30fps的超高清图像;在1Mbit/s的带宽下,提供1080p 60fps的极致高清图像。1080p图像清晰度是720p的两倍以上,边缘处理更为锐利,让你看清无法触及的细节。
采用VideoIntensifier、ViewProcess技术,配合最新的H.264 HP编码技术,大大提高了图像压缩比,在同样带宽下,可向用户提供更逼真、更清晰、更流畅的画面。根据用户的实际配置需求,可以提供50/60 fps技术,在同等带宽下,将屏幕刷新频率增加一倍,增强图像的流畅度。可以提供动高清双流,实现静态和动态的高清晰图像。
支持最新的音频编解码协议AAC-LD/LC,该协议采用48K采样率、码率最高达96k,并且提供多声道语音支持,给实时通讯带来CD级的音质效果。
整个系统可靠性高,支持诸如:IP网口备份、N+1备份,保证视频会议系统全天24 h,全年365 d无故障运行。
支持华为专利技术活动视频增强VME(Video Motion Enhancement),通过视频前后处理、降噪、对比度增强和边缘增强等技术,同样的光照和镜头条件下,图像更加锐利清晰;配合最新的硬件处理芯片和优化的H.264编解码算法,提高了图像压缩比,在同样带宽下,可向用户提供更逼真、更清晰、更流畅的画面[1]。
4 新视频会议解决方案
4.1 整体思路
(1)基于以上情况,采用了华为全新高清视频会议系统,包含业界首款1080p60帧全编全解MCU,超强业务综合处理平台SMC2.0,以及在网络带宽最低512K,丢包率达20%的恶劣网络情况,效果依旧良好的新一代高清TE终端。从端到端的保障了系统的高清效果,实现防汛指挥中心纵观全局,运筹帷幄的整体效果。
(2)中心机房部署MCU VP9650,全球首款1080p60全适配MCU,具备电源、网口等多重备份机制,在保证系统稳定性的同时可以接入任意分辨率、任意格式的终端,从而解决南京市水务局新建视频会议系统对监控画面、车载画面、无人机画面分辨率自适应的匹配问题。
(3)全网系统采用VME+SEC专利技术,实现高清高流畅效果,其20%抗丢包机制以及512K传输1080p高清画质的特性,可以在互联网网络情况较差的情况下,很好地将音视频码流进行压缩转换,实现关键水域位置的监控图像、应急抢险车载图像、无人机拍摄图像等险情现场的高清图像通过互联网方式回传到水务局指挥中心,最真实地还原险情现场的情况。
(4)配置TE系列高清终端。TE系列高清终端具备丰富的视音频接口,除可以满足指挥中心的大屏、摄像机、投影、音响系统接入外,还可以满足各种防汛现场的模拟信号转接至会议终端,真正实现全网设备图像融合,从而掌握更多现场情况[2]。
4.2 组网方案
(1)本地主会场通过贵公司的内部网络与总部的Smart Meeting会议系统对接,可实现与总部实时地召开视频会议,提高公司的工作效率。
(2)本地主会场通过View Point9630 MCU可灵活分配端口,智能接入1个主会场的1台华为TE40高清终端和1台高清摄像机与15个分会场的TE30高清终端,可独立组网,是新一代高性价比,业界首款具有1080p60全编全解超强处理能力的多媒体交换平台,为用户提供极致的视频会议体验。除此之外,本地会场也可以与项目部会场的会议系统进行互通,通过贵公司的内部网络,可实时召开视频会议,保证公司项目的及时开展及进度控制。
(3)本地主会场通过添加SMC2.0、SC两台设备,可实现手机端随时随地入会,让企业的决策者、系统管理员、用户都能进行高效地协作交流,提高企业内部沟通和决策的效率,有效降低企业运作成本。HUAWEI SMC2.0是华为公司推出的新一代视讯业务管理系统,主要面向大中型企业的视频通信业务,提供统一管理、集中控制的解决方案;HUAWEI SwitchCenter(SC)是H.323和SIP标准呼叫控制和防火墙穿越服务器,支持最大6 000点注册和300 Mbps穿越流量的超强性能,满足企业用户内部网络与外部网络、总部和分支机构以及跨企业之间的无缝视频沟通需求[3]。
(4)系统网络拓扑图如图1所示。
5 新防汛会商系统在防汛指挥中的应用
通过采用华为先进的高清视频会议技术、视频会议现场技术服务和设备维保,实现了南京市水务局防汛指挥中心、各区县水务局与防汛现场的互联互通,可坐镇指挥中心指挥防汛工作,也可以在汛期过后实现行政会议、远程培训、技术研讨等功能。其中,新建的南京市水务局全高清视频会议系统实现了以下改进(图2)。
(1)1080p高清流畅的体验效果:相比以前的老会议系统,有了质的飞越,提高了南京市水务局频会议画面的质量,在低带宽之上实现高清效果,既有高体验,又有低开销,更加真实地还原了防汛现场场景。
(2)更加丰富的兼容性:全网融合了现场、防汛指挥中心会场、区县水务局视频会议会场、关键水域位置的监控图像、应急抢险车载图像、无人机拍摄图像等多种视频信号的接入,确保防汛抗旱指挥中心可以第一时间处理可能出现的各类灾害,确保南京安全度汛。
(3)超强的环境适应性:从会议室的装修到网络的改善,都不需要重新投入建设。会议系统可根据现有会场的灯光、声音效果自动调节参数,以达到最好的音视频效果;低带宽实现高分辨率,使得新视频会议系统在线网上运行效果较好,避免了网络重建的额外投资;现有的会议室和网络资源可以继续使用,实现了资源的有效利用[4]。
6 结语
南京市防汛指挥三级视频会商系统的升级改造,切实提高了全市防汛工作效率和应用水平,有效延伸了防汛信息的广度和深度。系统从会议的建立、管理到视频会议终端的操作,基本原理不变,操作简单易懂。随着改系统的建设、测试、调整和应用,要真正满足防汛信息保障及时的要求,还需要从管理和技术上进一步探索和实践。
参考文献
[1] 李超,柴文磊,刘劲松.高清视频会议系统技术浅析[J].信息安全与技术,2010(8):50-51.
[2] 宋立范.高清视频会议系统的研究[J].硅谷,2011(1):70.
120咨询台,以便咨询台人员指导乘务员及时处理机车在途发生的故障以压缩处置时间减少机车非正常停车的时间,同时当机车进入机务段后为了便于机务各部门人员能第一时间了解机车的运用情况,研制了机车数据采集和专家诊断系统。文中给出了设计架构及设计原理。该系统已在多种机车中进行了运用,其性能稳定、可靠,均达到运用要求。
关键词:机车故障;数据采集;专家诊断系统;120咨询台
1 概述
目前,在中国铁路上机车在区间行驶中出现故障时的处理办法是乘务人员与机务段运用部门120远程故障咨询系,由咨询台的人员对乘务人员进行指导,以处理机车故障。但由于乘务员的水平参差不齐对故障的描述有时不能准确、详尽,造成120远程咨询台的人员不能快速准确地反馈故障处理办法,导致故障处理时间过长,增加了机车非正常停车及设备故障的发生。为解决这个问题需要将机车实时故障及事件信息进行远程传输给120远程故障咨询台,由专业人员进行故障分析,形成准确解决方案及时快速进行指导处置,便于压缩咨询处置的时间,减少机车非正常停车及设备故障的发生。
文章提出了车载机车故障的数据采集并将机车实时故障及事件信息进行远程传输,由120专业人员利用和使用地面专家分析系统进行故障分析,形成准确解决方案及时快速进行指导处置设计方案,以解决目前存在的问题。同时,对于检修和整备部门,该方案可以将机车运行中产生的关键故障信息(如6A系统产生报警信息、控制系统的故障信息、设备状态信息等)和故障发生时前后固定时间段相关联的事件信息采集和传输,给技术人员提供诊断依据。
2 系统的整体架构
2.1 系统的设构思
机车数据采集和专家诊断系统主要包括:车载实时数据监测预警装置、车载无线数据传送装置以及基于数据库的地面远程专家诊断平台。课题主要研究车载网络数据的实时采集,前段故障诊断处理,基于GPRS/3G、WLAN以及北斗短报文的车地通信,地面数据库技术以及数据挖掘专家诊断技术。图1为系统的架构示意图。
2.2 系统的主要功能和技术要求
在机车运行中即在途机车发生机车质量问题及事故时,该系统通过实时传输的数据和事件信息,自动进行分析和数据整理,并提交给指挥中心解决方案,包括乘务员对故障处理建议和解决步骤建议,以及行车对策建议等。由指挥中心指挥机车乘务人员进行故障排查和方案决策。当机车进入机务段后,机务人员可以通过GPRS/3G、WLAN调取机车相应数据,通过地面专家分析系统进行更详尽的分析。
系统实时显示数据要同步。车-地数据实现自动远程传输,实时数据信息及其他数据信息的传输;要求车-地数据自动远程传输后,地面行车指挥专家系统的信息与机车运行信息数据最大限度的做到同步运行,信号同步最大误差不应大于3S,否则将造成机车实时信息与地面行车指挥专家系统的信息的“失真”,达不到快速诊断、快速指挥乘务员解决机车故障的目的。
3 系统的具体设计实施
3.1 车载数据采集部分的原理
车载的数据采集部分采用基于MCU(LPC1778)的嵌入式平台做控制部分。机车的受电弓部分、主断路器部分、轴隔离部分、牵引力部分、辅助变流部分及制动机部分的状态数据通过相应的通信总线传递给控制部分,控制部分将这些数据编码、打包后通过北斗短报文传送给120咨询台(机车在途中),进段后通过GPRS/3G将更详细的数据传送给机务段相关部门。车载数据采集部分的原理框图如图2所示。
3.2 地面机车远程监测与专家诊断系统
地面机车远程监测与专家诊断系统分为三个大的部分:机车定位部分、行车专家指挥系统与地面专家分析系统。这三个部分分别完成机车的在途定位(显示机车车号及配属段别,便于快速查看机车位置),120咨询台的行车故障处理和机车进段后机车情况的详细分析等。图3是以机车在途中受电弓的故障分析为例对系统做以简要说明。
4 结束语
文章指出了现阶段机车在途中故障诊断处理中存在的问题,通过数据采集和专家系统的弥补了现有设备的缺点,同时也为机务技术人员了解机车运用状况提供了方便、准确的手段。该系统已在多种机车中进行了运用,其性能稳定、可靠,均达到运用要求。
参考文献
[1]黄 ,王立德.在系统可编程逻辑器件在机车故障检测系统中的应用[J].北京交通大学学报自然科学版,2001,25(1).
[2]马艳英.机车故障检测数据管理系统的设计与实现[J].电子科技大学,2012.
关键词:WebGIS;防汛调度信息管理系统;B/S;Web Services;Flex
中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2014)16-3713-04
Abstract:Flood prevention is related to national stability and development of harmonious society, good work of flood prevention is of great social significance.This paper develops a Flood-Prevention Information Management System Based on WebGIS, discusses about framework of system、database andintegration of system. Combined with WebGIS, the Flood-Prevention Information Management System become more simple to operate.WebGIS and Flood-Prevention Information Management System share the same database. The framework solves the communication problems through Web Services. According to the development requirement of Flood-Prevention Information Management Systembased on B/S, the system integrates WebGIS system with Flood-Prevention Information Management System through Flex framework.
Key words: WebGIS; flood-prevention information management system; B/S; Web Services;Flex
防汛调度工作关系国民经济发展和人民的人身财产安全,极大地影响国家稳定和社会的和谐发展,做好防汛工作具有巨大的社会意义。传统的防汛调度数据都是以文件报表的形式传达到防汛调度指挥中心。这种方式效率低,不能充分合理地利用人力物力资源,已经不能适应如今的防汛要求。借助于计算机技术的飞速发展,将各种防汛调度信息存储在数据库中,开发基于B/S模式的防汛调度信息管理系统[1,2],实现数据远程传输,汛情信息网络共享的目标。同时在防汛调度信息管理系统中应用WebGIS技术,为防汛调度信息管理系统信息化提供了新的思路。WebGIS技术应用在防汛调度信息管理系统的开发中,使用图形语言方式描述空间信息,用户可以直观形象快速地获取信息。WebGIS具有操作简单、跨平台、可扩展、信息分布共享、高效的负载平衡等特点,它在诸多领域中都得到了广泛的应用。WebGIS技术的引入,丰富了防汛调度信息管理系统的功能。借助于WebGIS的图形表达和地理信息处理能力[3,4,5],防汛调度信息管理系统对数据的分析、处理、展示也更加简单和直观[6,7,8,9]。借助于Flex技术和Web Services,解决WebGIS系统和防汛调度信息管理系统的集成问题和通信问题[10,11,12,13]。研究WebGIS技术在防汛调度信息管理系统中的应用具有非常重要的实践意义[14]。
1 系统基本结构框架
系统框架如图1所示,基于WebGIS的防汛调度信息管理系统是在互联网上,并结合WebGIS功能的一种系统表现。除了要求一般Web系统所必须的Web服务器和数据服务器外,还必须设置WebGIS服务器,专门负责地理信息的查询、分析和处理。用户的请求会被Web服务器、数据服务器和WebGIS服务器共同受理,并将最后的结果发回给用户。
Web服务器响应客户端的页面请求,并根据业务逻辑,进行页面跳转;同时,为WebGIS服务器提供数据存储服务。在本系统中报表服务器采用专业的报表工具(FineReport)设计图形报表,设计好的报表模板在报表服务器上,供表示层调用。Web Services服务器提供Web Services服务,在本系统中主要提供对数据库的操作功能。WebGIS服务器主要承担两方面作用:一是动态响应用户对地图的请求,分析和处理地理空间数据;另一个作用是提供用户访问地图的REST接口。WebGIS总体结构如图2所示。
1.1 基于Flex的WebGIS交互平台
本系统框架中采用Flex设计WebGIS服务的表示层,通过ArcGIS Server的提供的REST接口调用WebGIS服务,包括地图浏览、地理信息查询和统计分析,如图3。系统表示层的设计以追求操作简单、表现形式丰富为目标,结合提供的ArcGIS API for Flex开发库,开发者可制定各种自定义控件,为使用者提供更好的用户体验。系统的开发采用的是分层开发模式,表示层只提供人机交互,不包括业务逻辑功能。同时,Flex还能对来自Web Service的数据进行有效处理。表示层采用Flex开发有效解决了系统跨平台展示的问题,并且对防汛调度信息管理系统B/S模式开发过程中遇到的数据信息集成、界面交互和实时数据更新显示等难题提供了一套可行的解决方案。
1.2 基于Web Service的数据支持
数据层的设计包括两方面:GIS 数据访问层(GIS 系统和空间数据库)和防汛调度信息数据访问层。GIS 数据访问层完成相关地理信息数据的存储访问提供防汛信息数据的访问操作,采用Oracle 10g数据库。防汛调度信息数据访问层采用JDBC 开发,减少了网络的传输成本和服务器的运行负担。第一步,注册JDBC驱动;第二步,创建连接池对象,并通过连接池获得与连接池的连接来访问数据库。针对数据库中的每一张表,建立一个数据表类,包括对数据表的增删改查操作,通过新建数据库表对象完成对数据库的访问。同时,由于数据库的安全访问问题,需要向外部提供一个间接的数据访问接口。在本系统中使用Web Service提供在线数据访问,Web Service基于XML 语言,使用SOAP(Simple Object Access Protocol,简单对象访问协议)传输数据。表示层设计时,在swf文件中配置相关Web Services的地址和要访问的服务,解析传送的XML文件数据,最后将数据信息在Flex应用以特定方式表示出来。流程如下:
2 基于WebGIS的防汛调度信息管理系统
系统示范区位于东北某汛情多发区,历史上发生过多次洪灾。基于WebGIS的防汛调度信息管理系统能为示范区的防汛工作提供决策支持。结合GIS地图技术,动态实时地显示示范区内各防汛仓库防汛物资的储备情况和分布信息,包括仓库位置、抢险物资种类以及数量等;在电子地图上,直接对抢险物资进行统一管理;采用FineReport报表工具,制定特定的报表模板,直观显示灾点的抢险物资的需求情况;根据灾点险情信息,分析各仓库抢险物资的储备情况,给出最佳的抢险物资运输路径,并制定调度方案。系统包括人员物资登录、人员物资调度、人员物资查询、系统管理、水雨情监测等模块。
人员物资登陆:人员信息和物资入库信息登记。
人员物资调度:根据实时汛情和路径分析结果,制定防汛调度方案。
人员物资查询:对物资信息、抢先队伍信息和调度方案信息进行查询操作。
系统管理:统一管理调度方案信息和人员物资信息。
2.1 分布式救援物资管理
分布式救援物资管理概念是针对应对突发汛情快速制定抢险物资方案而提出的,是一种基于调度指挥中心协调的管理体系。救援物资存放在各个分级物资仓库中,调度指挥中心整体负责各个仓库的物资出入库管理。各个仓库的位置设定在各区灾情多发区附近,并要求周围交通便捷,从而保证救援物资快速安全地到达抢险地点。调度指挥中心根据需求和哥仓库的实际库存情况,制定相应的物资入库方案和抢险物资出库分配方案。分布式救援物资管理依托信息系统,能实时了解各个抢险物资仓库的实时库存信息,进而将分布式的库存整合为一个整体。在原来的管理体系中只能对单个仓库进行局部优化,现在我们能从整个系统范围内进行全局优化,保障了效率的最大化。分布式救援物资管理的优点:1)反映迅速,能在汛情发生后的短时间内从最近的仓库调度抢险救援物资;2)仓库统一管理,管理成本降低;3)调度指挥中心整体管理各个仓库的库存情况,省去中间环节,管理结构整体优化。缺点:1)管理控制的难度提高;2)信息共享依赖程度高。
2.2 动态救援路径规划与实时应急平台
为了实现多个仓库点到单个灾点的最优路径分析,我们采用了基于路径分析的临近设施分析方法。首先,创建临近设施分析的GP服务模型,
模型的输入参数有:仓库点矢量数据,受灾点矢量数据,障碍点矢量数据,查找临近设施个数,路径分析容差大小模型的输出结果有:最优路径矢量数据,最优路径矢量数据文本信息(xml格式)完成了GP服务的创建,在ArcMap中设置好参数,将GP服务保存为ArcMap配置文件,并将其。
同时,为了显示常见交通信息,我们也制作了交通地图服务,并将其。通过地图服务用户就可以通过鼠标操作获取并向服务器发送受灾点和道路障碍点的信息,关系型数据库也可以返回并仓库点信息并向GIS服务器发送仓库点信息,在此基础上GP服务就可以数据处理,并将结果返回。
防汛调度信息管理系统是为防汛工作提供技术支持。当某个灾点发生防汛险情时,应根据已有路径情况和相关限制信息来快速制定路线,并提交给指挥中心,供指挥中心参考。在本文中,防汛调度工作是指将抢险物资和抢险人员快速送到指定灾点位置。所以路径规划不仅得考虑道路网信息(道路的行驶成本、道路通车与否),还得考虑这些就近抢险中心的抢险人员和抢险物资的储备情况是否满足救灾要求,相关流程如图5。
2.3 系统效果图
系统目前在运行在北方某梯级调度中心,运行效果良好,为快速合理制定防汛调度方案提供巨大的技术支持。系统运行效果图如下:
3 结束语
本文提出了基于WebGIS的防汛调度信息管理系统的解决方案,并讨论了基于Flex的WebGIS开发方式。本系统已部署运行在某梯级调度中心,并运行良好。
基于WebGIS的防汛调度信息管理系统仍是一个较新的领域。它结合WebGIS的优势,解决了传统防汛调度信息管理系统信息传输效率低的缺陷,同时还丰富了系统的功能,提高了用户的工作效率。借助于WebGIS技术的发展,防汛调度信息管理系统的功能会得到更加充分的完善。
参考文献:
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在风险评价方面,国内学者进行了较多研究。刘冬华等(2008)分析了突发水污染事故源发生概率,并提出了危害后果表征方法。吴峰等(2011)针对现代危险品运输安全监控问题,提出了一种基于模糊Petri网的危险品运输安全评估模型,给出了基于ArcGIS的评估模型实现方法。缪克银(2012)针对我国海上危险品运输安全风险的现状,通过模糊评判获得了海上危险品运输安全风险综合评价结果。上述评价分析方法具有较强的针对性,一般只适用于特定情形下的危险品道路运输风险分析,具有较大的局限性。在基于物联网技术的风险控制方面,孙伟等(2011)提出了一个基于RFID技术的剧毒危化品物流服务平台解决方案,实现剧仓储、运输过程安全监管和物流管理及服务的信息化。姚振强等(2013)提出了一套结合RFID、GPRS、GPS和GIS等技术的危险品物流智能监管系统解决方案,实现危险品公路物流全过程的危险品及车辆实时状态监控、路径规划、多级报警和故障诊断等功能。胡敏(2013)提出了基于RFID技术的危险品物流监控系统的基本框架,构建了由危险品存储监控子系统和中央网络控制中心子系统构成的监控体系。总的来说,采用物联网技术对危险品道路运输风险控制尚处于起步阶段,目前大多数危险品运输企业仅通过GIS技术,以及在运输车辆上安装GPS卫星定位系统来实现对车辆的实时跟踪,而忽视了在运输过程中对危险品及驾驶员状态的监管。在前人研究的基础上,笔者提出了通过在运输车辆上安装传感器,以及带红外感应的摄像头来采集危险品和驾驶员的实时状态,同时,用自带通信功能的北斗卫星导航系统取代传统的GPS卫星定位系统,实现对运输车辆、危险品、驾驶员三者的监管。
2危险品道路运输风险管理
2.1危险品道路运输风险因素
导致危险品运输事故的风险因素很多,涉及危险品本身的性质、路况、车辆设备情况、天气条件、周围环境等众多方面。这些因素及其相互作用构成了复杂的动态系统,导致了危险品运输风险的存在。为了便于对风险因素排序,应将导致危险品道路运输风险的因素分为6类,分别为:人的因素、车辆自身及其装备因素、管理因素、自然环境因素、路况因素和危险品自身因素。
2.2危险品道路运输风险评价
2.2.1危险品道路运输风险评价指标体系的构建。风险因素的分析为建立危险品道路运输风险指标体系提供了依据。在上述分析的基础上,制定调查问卷,邀请危险品运输行业的相关专家,对各级指标的设置提出意见和建议。同时,结合相关文献资料及历史统计资料,将危险品道路运输风险评价指标划分为6个一级指标、18个二级指标,并建立了危险品道路运输的二级风险评价指标体系。
2.2.2风险因素权重的确定。采用层次分析法来确定风险因素的权重,并对各因素的权重进行一致性检验,最终得到了可信的指标权重。①构造判断矩阵。通过危险品运输行业的相关专家对各风险因素指标的重要性进行调查,并结合历史资料,将下一层因素对上一层因素的重要性进行两两比较,依据1~9比较尺度表构造判断矩阵。②层次单排序与指标的一致性检验。层次单排序是指确定下层各因素对上层某因素影响程度的过程,用权值表示影响程度。采用Matlab软件编程对判断矩阵进行一一求解,得到及归一化向量,归一化向量即为各级指标的权重。
3基于物联网技术的危险品道路运输风险管理
以上述风险因素分析为基础,通过建立基于物联网技术的危险品道路运输监控系统,对运输车辆、危险品及驾驶员等各方面指标进行实时监控,并将采集到的信息通过通信网络回传给监控指挥中心。此外,驾驶员还能够接收指挥中心发来的各种调度命令,按照指挥中心的指令行事,减少或避免风险的发生。即使发生运输事故,监控指挥中心也能够迅速采取应急救援,最大程度地减少危险品道路运输事故及其危害。
3.1物联网的体系结构
从技术架构上来看,物联网可以分为3层:感知层、网络层、应用层。感知层利用RFID电子标签、传感器、摄像头等进行信息采集,从而获取危险品及其运输车辆、驾驶员有关的数据。网络层通过卫星定位导航系统和电台实现数据的传输、分析和处理,达到远距离通信和远程控制的目的。应用层是物联网和用户的接口,其主要功能是进行人机通信。
3.2基于红外传感器和摄像头的驾驶员状态实时监控
红外传感器常用于无接触温度测量,通过在运输车辆内部安装内置红外传感器的摄像头来实现对驾驶员的实时监控。一方面,摄像头可以对驾驶员的工作状态和车辆的行驶速度进行监测;另一方面,摄像头内置的红外传感器能够监测驾驶员的生理特征和疲劳度,避免疲劳驾驶的现象发生。
3.3车辆的实时监控
3.3.1基于RFID技术的车辆技术性能的监测。在危险品运输车辆上放置储存车辆基本信息的RFID标签,监控指挥中心在获取这些基本信息后,根据每辆运输车现有的性能参数做出合理配置,确定最佳运输方案,避免了因运输车辆性能与危险品运输要求不匹配而造成的事故。同时,指挥中心对存在安全隐患的车辆进行维修保养,消除潜在风险。
3.3.2基于北斗导航系统的车辆运行状态实时监控。北斗导航系统具有用户与用户、用户与地面监控指挥中心双向数字报文通信能力,它的短报文通信功能使卫星可以反复采集车辆信息,形成路面通行数据,然后将数据回传给车辆,车辆就可以按照卫星选择的最优路径行进。同时,还可以运用该系统实现车辆跟踪定位、车辆历史轨迹回放、车辆线路运行监管等。北斗卫星目前在军事领域应用得相对成熟,而在危险品运输领域的应用还处于起步阶段,具有广阔的发展前景。在运输车辆上安装以北斗导航系统为核心的车载终端,利用北斗卫星定位技术确定车辆位置信息,并向监控指挥中心发送信号,监控指挥中心通过差分技术将采集到的定位信号换算成位置信号,然后通过GIS技术将位置信号用地图语言显示出来,在电子地图上清楚、实时地显示车辆的位置和车辆的瞬时速度等,对运输车辆的运行状态进行全面监控。
3.4基于RFID技术和传感器的危险品状态实时监控
在危险品的存储容器上粘贴储存危险品信息的RFID标签,在运输过程中,读写器会在一定的读取范围内实时监测标签的存在。同时,标签所含的信息被传送到监控系统的数据库中,监控指挥中心能够掌握产品所处的状态,从而实现危险货物的可视化管理。将传感器安装在危险品的存储容器上,实时地监测运输过程中危险品的各种状态参数,如温度、湿度、压力、液位,避免自燃、泄漏、爆炸等事故的发生。
3.5监控指挥中心的调度管理
作为危险品道路运输风险控制的实施方,监控指挥中心负责信息的接收及控制指令的下发。一方面,监控中心接收由车载终端采集的信息,了解危险品运输过程中的整体情况,包括运行车辆的基本信息、车速、方向、所载危险品、途经线路、出发地、目的地、危险品状态是否正常,以及驾驶员是否有违规操作等,实现车辆和指挥中心的实时通信;另一方面,监控指挥中心还负责对采集到的参数进行分析从而对事故进行预测,对运输车辆进行调度指挥管理,将调度命令发送给车载终端,实时控制车辆的行驶路线、速度等,在运输车辆发生事故时,迅速有效地采取救援措施,使风险降到最低。上述工作的有效实施均离不开数据库的支持,数据库中储存了危险品运输企业、运输车辆、运输线路、危险货物、以往发生的运输事故,以及驾驶员和其他工作人员的所有信息,为危险品运输企业的管理人员进行危险品道路运输风险管理提供数据支持。
4结论
【关键词】 卫星通信 应急保障 系统组网 业务应用
一、引言
电力是直接关系国计民生的重要基础行业,电力通信网承载着电网调度自动化、市场化运营、信息化管理等多种重要业务,对电网发展有着重要作用。随着地球环境变化和电网规模扩大,遇到突况如地震、冰冻、洪涝等重大自然灾害时,电力设施、通信网络往往遭受到严重破坏甚至毁坏,致使电力生产瘫痪。这时需要建立一种应急通信平台,实时传递现场信息,为后方指挥调度提供安全、可靠、准确的通信保障,从而快速恢复电力生产业务,保证生活、生产上用电。
卫星通信对外部环境依赖性小,具有覆盖面积广、通信距离远、部署机动灵活、不易受地质灾害影响等特点,特别适合于应急、救援通信,成为电力系统应急保障的首要选择。
二、应急卫星通信系统
卫星通信是以人造地球卫星为中继站,使地球上各个通信站之间实现通信,可实现点对点、点对多点(星状网)、多点对多点(网状网)通信。
针对应急事件的突发性、影响程度不确定性等情况,卫星通信由于自身特点,作为应急保障使用在消除通信孤岛方面有着重要的作用。
(1)系统结构灵活,反应迅速。仅需通过卫星建立链路,即可在覆盖区实现任意两点间通信,且满足各种装载平台(船载、车载、单兵背负)的快速部署,自身保障能力强。
(2)独立成网,稳定可靠。卫星通信传输环节少,能在各种恶劣环境下高效运行工作,获得高质量的通信信号。
(3)支持多种业务传输,包括话音、数据、图像等,满足指挥调度、数据及视频采集、信息等各环节的需求。
根据应急通信的特点,一套完备的卫星应急通信系统应具有语音通信、数据通信、图像通信、图像采编及显示、电视会议、网络监控与管理等功能,图1为典型的卫星应急通信系统示意图。
在图1中,系统由一个地面站(主站)、一辆静中通、二辆动中通、两套便携站(包括单兵系统)、一辆指挥车组成。通过卫星链路传输平台,可快速实现现场灾情的应急保障,系统主要实现功能如下:(1)应急通信指挥车是一个功能完备的移动指挥中心,能够实现通信保障、指挥调度,图像采集传输等功能,在紧急突发事件现场保障通信指挥任务。(2)小型应急通信车应用于突发事件的应急处理、重大活动的通信保障、施工现场的通信支持。(3)便携站与单兵背负系统之间可实现单向视频、双向语音传输。单兵图传、数字集群等多种通信手段优势互补,使得以通信车为现场指挥中心的有效通信覆盖面积大幅增加。(4)采用动中通卫星通信天线,满足车辆无论在行驶中还是到达应急现场的任何时刻都能保持与后方指挥中心的通信畅通。(5)采用基于卫星通信的视频会议系统,通信车随时随地都可以和前方、后方建立视频会议,便于即时指挥。(6)基于北斗导航、定位、短报文功能的人员、车辆定位跟踪监控系统,使指挥人员随时掌握动态车辆位置和抢险人员分布情况。
目前普遍采用的VSAT卫星通信系统由主站、小站和卫星组成,主站使用大型天线,常用的Ku波段天线直径为1.2-8m,小站如便携站天线直径为0.3-2.4m。VSAT系统可以支持星状、网状等灵活组网,支持点对点或点对多点的通信功能,能够实现语音、视频、数据的双向传输。
三、应急通信在新疆电力中的应用
3.1 新疆电力应急通信组网需求
随着电网的发展,新疆电力通信网承载的业务逐年增多,目前已形成南、北疆分地域组网,卫星通信作为电力通信网的一部分,在新疆特殊的环境下,应急组网有着特别的需求:
(1)应急反应速度快。新疆地域辽阔,疆内各变电站通信站多处于戈壁或是自然环恶劣的地理位置,且相距较远,一旦发生严重的自然灾害(比如暴风雪、狂风沙等),有线电力通信网络中断或通信设备损害,灾区在一定程度上属于孤城的状态。所以建立快速的应急反应系统,在最短的时间对现场信息的实时采集、发送、反馈给指挥中心,将损失降到最低。(2)组网规模大,系统兼容性好。新疆地广人稀,为满足覆盖公司本部、13个地州及全疆各县级供电公司的应急需求,一次性建成应急网络不仅成本高,而且对运维人员要求高,难以实现。所以采取分阶段建设,优先对城区、重点区域进行覆盖,满足应急需求;后期系统扩容需考虑设备的兼容性和系统的统一管理,保证在现有网络基础上易于升级改造,做到维护简单,节约成本。(3)应急保障可靠性高。新疆地处高纬度,远离海洋,气温变化大,特别是冬、夏的极端天气不断地考验着新疆电力通信网的承载能力,对通信设备在恶劣天气下的可靠工作要求高。
3.2 应急通信业务应用
目前,新疆电力应急通信已完成主站系统建设,并配置1辆静中通通信车和2套便携站,通过亚洲四号卫星建立通道,链路租用带宽为2Mb/s、上下行共享。实际业务应用如下:(1)电话业务。车载站与便携站均配备有IAD设备,该设备提供了4个FXO接口以及4个FXS接口,可以通过交换机-FXO-FXS-电话机的方式进行用户线路的延伸,将远端应急现场的话机连接到公司总部行政交换机。在图2中,将车载站上电话机连接到其IAD设备的FXS口,并将便携站的IAD设备FXO用电缆连接本部大楼的行政交换机音频配线架上,并对两站的IAD设备做相应的配置,使相应的FXO、FXS之间一一对应(热线模式),这样相当与将远端电话直接接入了公司的电话交换机,可以直拨系统内电话,其原理类似于通过PCM设备所做的调度电话远程接入。(2)数据业务。将便携站的交换机和路由器通过网线与大楼内的楼层交换机进行连接,当两站之间建立起卫星信道后,车载站的数据终端通过主站交换机和路由器等设备接入公司的信息内网。同时,管理人员需要对车载站的数据网络地址进行统一规划,针对卫星网络与公司内网数据通信需要进行隔离,需在无线机房相应的路由器侧增加保密设备即可接入公司内网。(3)电视会议业务。车载站、卫星主站均需配置高清晰的H.323的视频会议终端和摄像头、MIC等设备,在IP网络连接已经建立的条件下,可以与其他H.323标准的MCU或视频会议终端建立连接,举行电视会议。在公司的应急指挥中心内配置相应的H.323 MCU和视频会议终端设备,即可实现与应急现场的视频会议通信。
3.3现有系统存在的问题及解决方案
新疆电力应急通信系统租用2M卫星链路,上、下行分配带宽各为1M,车载站采用的视频会议终端为Polytom 550,受于设备性能和带宽限制,车载系统与主站之间只能传输1路图像,远不能满足应急需求。鉴于后期扩容要求同时传输多路图像,解决方案有三种:
(1)方案一:增加前端图像合成设备
①方案优点:能将多路图像合成到一个画面中,在指挥中心大屏上可以同时显现。②方案缺点:图像解调只能是多路图像在一个画面中,不能够分离出单路图像。
(2)方案二:增加视频会议终端数量
①方案优点:在保证卫星上行带宽够用的情况下,增加视频会议终端数量,可以独立的将视频画面回传至主站。②方案缺点:增加视频会议终端需要增加相应配套的设备,如视频切换矩阵等。
(3)方案三:替换现有视频会议终端,改用多路视频编解码服务器,这样主站也需要配套更换设备。
(4)方案比较:为了全方位、多方面了解现场灾情,现场应急保障配置需要多个不同的信号源接入,方案三替换现有设备,后期接入与原系统设备不兼容,维护成本较高,不建议采用;方案一只需增加合成设备,对现有车载系统改造影响小,且投资成本低,能够满足基本需求,建议选择;但在考虑到成本资金充裕、扩容升级简单方便的情况下建议选择方案二。
四、结束语
卫星通信具有组网灵活快捷、无缝隙覆盖能力强、对距离不敏感等特点,其在抵抗地震、洪水等自然灾害方面比光缆、微波等具有更高的可靠性;未来随着电力通信业务需求增大,基于卫星通信宽带化、与其他通信网络(如信息内网、互联网)互联互通,实现业务综合化、接入手段多元化,建立多模式的通信保障指挥系统成为发展趋势。
参 考 文 献
[1]陈兆海.应急通信系统[M].电子工业出版社,2012.
关键词:通信;消防指挥;数据库技术;消防通信
Abstract: this paper as the foundations of the digital technology of database technology are introduced, and pray for the fire communication command system in the application of the article fire command system database technology to the requirements are analyzed, and put forward its own control communication command system to strengthen the database construction Suggestions for the future, and fire control communication command system development trend were discussed.
Keywords: communication; Fire service; Database technology; Control communication
中图分类号: TN91文献标识码:A 文章编号:
随着世界科学技术的飞速发展,尤其是计算机互联网通讯技术的发展,各种各样的应用软件深入到各行各业,然而这些应用软件都必须基于数据库技术之上,因此数据库技术相当重要。面对当前的新技术和当前火灾的新特点,必须实现消防警报接入的数字化,灾情判断智能化,指挥系统网络化,人员调度集群化以适应当前信息社会的发展。要想实现以上的消防需要,必须建立起一个统一消防指挥平台,其中数据库技术是其实现的后台技术,是其实现的基础。因此加强数据库技术在消防指挥系统中的应用就显得非常重要了。
一、数据库技术简介
数据库技术是信息系统的一个核心技术,是一种计算机辅助数据管理的方法,能够高效的获得并处理信息。是当代信息科学技术的重要组成部分,是计算机进行数据处理与管理的核心技术,已广泛应用与社会的各个领域,其中消防通信指挥系统就是一个很重要的方面。数据库技术在某一领域应用往往要结合一定的数据库管理系统,形成一个功能完备的数据库系统。
二、数据库技术在消防通信指挥系统中的应用
数据库系统在城市消防通新系统的应用主要包括消防通信指挥中心和消防站 以及移动消防通信指挥中心三个地点。过程上分为火警受理、火警指挥火警相关信息查询三部分组成,对数据库的功能、性能和内容有以下要求:
(一)城市消防通信指挥系统对数据库的功能要求
一个城市的消防通信指挥系统包括消防通信指挥中心、消防站点、移动指挥中心、消防重点监控单位、联防辅助单位等组成。在一次的火警的过程上又分为报警阶段、火警受理和信息收集阶段、通信指挥中心综合调度阶段。城市消防通信指挥系统中的数据库应满足下列功能要求:
1.数据库应包括火警接收、火警辨识、出动方案编制、下达出警命令、火场事故处理辅助计划、灭火作战记录等。
2.能够方便显示火警电话呼入和报警主叫号码以及用户名称和地址。
3.有方便的数据统计窗口,对报警信息详细的分类统计。
4.能够自动或人工对火灾类型进行识别,制定出警方案,下达出警命令。
(二)消防通信指挥系统对数据库的性能要求
作为一个城市消防的主要组成部分,消防通信指挥系统中的数据库应满足以下的性能要求,
消防案件报警时,数据库消防案件受理子系统必须做到通信网络的畅通,通过数据的准确全面的采集、以及完备的与消防有关的信息。他的步骤一般包括以下几步:
1.火警电话受理,对报警人,报警人的电话和报警主叫号码以及用户名称进行记录。若能拥有足够的硬件资源,配有电话报警的录音系统是一个不错的选择。
2.确定火点,根据报警人所提供的报警信息,确定火点发生的位置,并结合自身数据库提取有关的GIS数据,完成火点定位。以便对火场地点的信息进行完善的查询,方便出警信息的编制。
3.案件记录。记录火警案件的信息,通过城市消防通信指挥系统火警立案信息,对立案时间、报案人、报案人的通讯方式、案件类型、案发地点等。
确定合理的调度方案。根据火场位置确定最近的消防站点和其他可利用资源。
(三)数据库为消防通信指挥系统提供的内容
为满足消防通信指挥系统的功能要求,其数据库数据应包括以下内容:
1.消防地理信息数据库、消防水源分布、消防救援工具数据、消防安全重点单位数据、当地气象数据、化学品数据、灭火救援解决方案、不同火灾特性数据、出警灭火记录、模拟训练记录。
2.消防地理信息数据包括:
(1)消防站点分布及消防实力。详细内容包括站点名称、主要负责人姓名、消防战士数量及质量、通信员姓名、消防车辆编号及状态、其他消防用品配备情况。比如,消防救援用品名称、数量和质量、放置地点等。(2)本市的消防地图,不仅要包括城市的消防地图,还要包括城乡结合部和远郊乡村地图,要详细到街道。包括街道的名称编号、宽度、长度、及路面情况以及其岔路口。标明附近的消防站和相关救援单位的分布,火灾现场的消防水源分布、消防器材分布等。对水源的数据应详细到名称、位置、水量、压力、管网及其接口分布等。
三、加强数据库建设,提高消防通信指挥系统的效率
从以上我们基本知道了消防通信指挥系统对数据库的基本要求,那应该给消防通信指挥系统配备一个什么样的数据库,怎样配置数据库呢。对此没有一个固定的答案,要根据所在城市具体情况做出具体的决定。一般要考虑的因素包括预算、城市规模,硬件和软件的性能和稳定性,数据库容错能力等。要根据不同的预算来确定要实现的消防通信指挥系统的功能和规模,让后再根据功能和规模来确定系统需要数据库的软硬件达到的水准。
四、未来消防通信指挥系统中的数据库应用展望
例如已在部分省市实施的三警合一的模式等。目前消防通信指挥系统主要有以下几个方向,我们看一下数据库在其中的作用。
(一)消防通信指挥系统的一体化
为了能实现各单位之间的协同作战,提高作战效率,应对日益复杂的网络情况和巨大数据流,实现各通信单位的互联互通,各设备的集中管理,对数据进行控制和共享,数据库智能化水平必须提高。(二)虚拟城市技术
随着计算机虚拟技术的发展,计算机虚拟城市成为可能。将会给未来的消防通信指挥带来革命性的变化,大大提高小房官兵的作战效率。作战指挥人员能够更加直观的了解火场情况。以便迅速做出作战部署,节约时间。实现消防作战的快速反应、智能决策和科学指挥。要想做到以上几点,其数据库就必须满足存储虚拟城市对大数据量的存储要求。同时也要有一定的数据运算处理能力。(三)城市监控网络分布及其智能化
为了提高城市的防火救火能力,就必须加大对城市的火灾发生情况的监控力度。提高监控设备对火灾火情的判别与应对能力,这就要求监控设备必须拥有一定的智力,其智力需要大数据量的支持。没有一定的数据量也就没有相应的智能化水平。所以说必须保证监控设备的数据储量和运算能力。
结语:
随着互联技术的发展,尤其是当今的云计算技术和物联网技术正由原来概念逐步走向现实应用。数据库技术作为云计算技术和物联网技术的基础,必将在未来的西方通信指挥系统中发挥着越来越大的作用。所以消防通信指挥中心要不断加大自身数据库管理人才的管理力度和培养力度,提高消防指挥科学水平。
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在贝谷担任亚太区CEO期间,EADS在中国取得了非常辉煌的业绩,包括为举世瞩目的北京奥运会成功提供安保通信服务,成功服务中国建国60周年国庆庆典活动,斩获广州政府共享网合同,以及签署深圳市公安TETRA无线系统供应合同。其中,广州政府共享网和深圳市公安TETRA网,将分别为在广州举行的2010年第16界亚洲运动会,和在深圳举行的2011年第26界世界大学生运动会提供通信保障服务。
1 广州市政府共享网创建设速度最快纪录
广州市政府共享网是北京市无线政务网之后在中国建设的第二个最大型的政府共享网。从2003年北京市无线政务网开始工程建设,到2008年成功服务北京奥运会,EADS和各合作伙伴花了整整五年多的时间。而从2009年12月3号中标广州市政府共享网,到今年3月31日之前完成95%的基站建设,EADS和本地合作伙伴中电七所一起,从供货到建设,只用了不到短短3个月时间。如果抛去春节长假和两会广东省电信封网的时间,期间时间不到2个月。EADS技术官员称,广州市政府共享网的工程实施进度,创下了TETRA在全球同等规模的网络建设速度之最。EADS中国区CEO张少f表示,能在这么短的时间内实施这么大型的项目,需要依赖非常好的合作伙伴。在广州项目上,EADS与合作伙伴中电七所的精诚合作起到至关重要的作用。正是有了中电七所这样强有力的合作伙伴,以及和广东电信的紧密合作,才使得这个看起来不可能完成的任务得以顺利实施。
据了解,广州市政府共享网目前计划建设基站总数为195个,随后的一、两个月时间内还将需要实际需要新增加一些基站。5月份该网络将为广州亚运会的第一批测试赛活动提供通信保障。谈到亚运会的通信保障,张少f信心满满。他说,EADS在全球有非常丰富的大型赛事保障经验,尤其在中国,经历了北京奥运会和建国60周年庆典保障的洗礼,我们的人员在亚运会保障方面,将会更有经验。
2 深圳公安TETRA项目考验系统集成能力
基站密度大、载波数目大、峰值话务量大等等这些具有中国特色的中国共享TETRA网运营特点,对TETRA网络产品质量和性能都提出了非常高的要求,同时也对网络运营维护人员以及网络管理机构的维护和规划管理水平提出了更高的要求,这些考验在北京政务网服务一些大型活动时都一一遇到过。EADS与深圳公安合作的TETRA网络对EADS又提出了新的考验,那就是要将新建设的TETRA网络与深圳公安现有的指挥网无缝连接和集成。这种集成既要完成对现有指挥网的大量改造,又要尽量降低对现有指挥网的影响和对现有业务的影响。EADS和深圳公安反复沟通和大量规划设计之后的方案是,在现有指挥中心和TETRA网之间建设一个信息处理中心,由信息处理中心来完成与定位系统的集成,与现有警力资源数据库的集成,还要集成TETRA引入之后一些新增功能如WAP和全网录音系统等。EADS解决方案及战略规划副总监韦嵘介绍,目前深圳TETRA项目大部分的基站部署业已完毕,信息处理中心的实施工作也在紧锣密鼓地进行。“EADS提供的仿真工具上已经在开始运行上述功能,但因为软件有一个需要稳定的过程,项目整体完善还需要一段时间。”韦嵘称,深圳TETRA项目是他们目前为止遇到的国内最复杂的公安集群案例。
3 TEDS和小系统:2010年新的市场突破口
EADS安全网络公司启动全球首个TETRA版本2 增强性数据业务(TEDS)网络测试
成功交付首个支持TETRA版本2TEDS的软件
成功在测试网络中运行首个支持Fortecor TEDS的TETRA数据无线终端
在此次TETRA世界大会上,欧洲宇航防务集团(EADS)安全网络公司全面展示了TETRA版本2增强型数据业务(TEDS)的解决方案与应用,并宣布与芬兰国家公共安全政府共网VIRVE网络运营商―芬兰国家安全网络有限公司携手,共同启动TETRA增强型数据业务网络测试。
测试使用了EADS Fortecor TEDS的软件。这是支持TETRA版本2 TEDS 业务的系统软件首次被用于客户网络。此外,测试使用了由EADS安全网络公司推出的全球首个TEDS数据无线终端。
TEDS是TETRA数字集群标准的高速数据演进,EADS安全网络公司于2007年6月全球首个演示了TEDS,并且一直继续开发支持TEDS的TETRA终端及系统软件,确保其能在现有EADS TETRA系统硬件上运行。支持TEDS的TETRA网络将提供比现有TETRA网络快数十倍的数据服务,并且不会影响技术的高度安全性及广泛覆盖能力。EADS Fortecor TEDS是为TETRA用户带来广域高速传输能力的最为经济高效的方法。
“专业用户对于数据密集型应用的使用日益增加,但是公众移动网络无法确保安全可靠的服务,诸如最近的冰岛火山灰等自然灾害、暴力活动、重大体育赛事,都会导致大众移动网络的拥堵。”EADS安全网络公司首席执行官Dirk Borkchardt表示,“EADS推出的支持TEDS的TETRA网络能够在各种情况下继续提供可靠的语音服务与数据服务。”
“我们将继续致力于为客户提供高品质可靠服务,并不断优化成本,我们深知数据通信对客户的重要性,我们将继续努力探索高速数据传输解决方案,这些测试将帮助我们对TEDS进行有更加深入、全面的研究”。芬兰国家安全网络有限公司首席执行官Kinmmo Manni表示:“另外,最终用户可以在测试网络中启动自己的测试,从而从自身角度判断TEDS是否可以满足其需求。”
Dirk Borchardf总结说:“我们期待这些测试取得良好成果,我们将能够据此继续改进EADS TEERA 系统与无线终端的设计。”
推出全球首个TETRA版本2 TEDS无线终端为关键任务提供高速数据传输
全球首个支持以太网连接的Fortecor TEDS无线终端
专门面向高速关键任务数据传输
在此次TETRA业内的盛会上,EADS同时推出全球首个支持TETRA版本2高速数据业务(TEDS)的无线终端。这款外型紧凑、功能强大的无线终端,能够为关键任务通信提供无与伦比的连接性与数据传输速率。
这款TEDS数据无线终端专门为车载、固定安装和集成应用而设计,能够提供前所未有的集成与连接能力,例如首次实现通过以太网及标准USB接口直接进行IP(互联网协议)连接。同时还可用于传统输入输出线路及串行端口连接。通过此款TEDS无线终端,可以非常简便地直接连接车载电脑或IP摄像机,并可通过USB连接构建一个集成远程控制与监控系统。
如今,救援任务指挥人员可以在现场指挥车中通过笔记本电脑接收从目标地点发来的建筑平面图或实时监控录像。新的无线终端集成GPS,可提供高速定位服务,如实时传输带有最新位置信息的地图,以确保对现场情况了如指掌。
新型EADS TETRA网络在确保可靠性与可用性基础上实现经济高效
采用先进的IP传输技术,在确保系统可靠性的前提下进一步降低数字集群系统成本
最大限度地提高网络的灵活性和恢复能力。
TETRA世界大会上,作为全球领先的TETRA数字集群网络的领先供应商之一,欧洲宇航防务集团(EADS)推出了更具成本效益的TETRA数字集群系统解决方案路线。
根据路线图,EADS新型TETRA系统将继续受益于EADS先进的网络架构和易于管理、可靠的网络元素,并采用具有成本效益的IP传输技术。新型系统支持高速数据服务,并具备未来可持续发展能力。
对于网络运营商和业主来说,通过采用基于IP的传输将降低运营成本。整个核心网络以及指挥中心解决方案均可采用IP方式,当网络规模较大网络设备较多时可大大降低网络中的运维成本。同时基站继续支持双向交换连接能力,并可在交换机间实现快速切换。
现场通信的理想工具――EADS推出特别针对亚洲市场的新式TETRA手持机-THR8
此次EADS还针对亚洲用户推出了新型TETRA手机THR8。该款手机设计精良、耐用(达到IP55防护等级),拥有超大显示屏,超长工作时间,并新增多项创新功能,堪称现场通信的理想工具,特别适合公共安全、公用设施、交通服务和工业领域的用户使用。在EADS无线终端产品系列中,THR8拥有无与伦比的易用性,中文及韩文的用户界面与语音提示。
THR8的设计理念突出体现在执行关键语音和数据通信任务时,能够提供卓越的性能与可用性。新增的救生功能能够识别无线终端在某一特定时期内是否停止移动或保持水平(可能意味着用户受伤或跌倒)。这种情况下,无线终端将自动触发告警装置,将其坐标发送到预定目的地。
独一无二的“你在哪里?”功能可在接收方无线终端的显示屏上显示与讲话方的距离和相对方向,此外还支持保存讲话方位置作为位置点以供参考。用户可激活位置点导航功能,无线终端将显示当前位置与预存位置点的相对方向和距离。
THR8终端支持多种音频附件、充电器和带自动连接外部天线的车载套件。THR8拥有大容量电池,可提供高达3020mAh的电池容量,确保在使用率极高的情况下仍能支持长时间使用。通过简单、可靠的连接机制与两种不同电池容量选择实现极佳的电池性能。
THR8的JavaTM平台支持将特定的组织应用程序载入无线终端,为用户提供更高的移动性与效率,支持使用TETRA无线终端接收工作安排、查询数据库或创建报告等。超大显示屏让所有这些操作功能都变得简单易行。
完美通信解决方案,源自EADS