燃?xì)夤緫?yīng)急搶險(xiǎn)多媒體指揮系統(tǒng)
一、概述
城市燃?xì)馐浅鞘谢A(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，是城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展 、人民生活水平提高和社會安定必不可少的條件。伴隨著經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，我國燃?xì)獾叵鹿芫W(wǎng)呈現(xiàn)出快速增長的形勢，但燃?xì)馐鹿适乾F(xiàn)在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨的重大問題。燃?xì)馐鹿拾ǎ?/FONT>
- 燃?xì)忾_采、生產(chǎn)、加工、處理、輸送過程中遭遇非正常情況，導(dǎo)致城鎮(zhèn)氣源或供氣設(shè)施中氣質(zhì)指標(biāo)嚴(yán)重超標(biāo)；
- 石油煉廠、油氣田、氣田、制氣廠、液化石油氣儲罐發(fā)生垮塌等事故，致使城鎮(zhèn)氣源終止；
- 地震、洪水、滑坡、泥石流等自然災(zāi)害導(dǎo)致氣源開采、制氣生產(chǎn)、氣源輸送受阻或者天然氣上游，中游、下游站址以及液化石油氣儲灌站，灌裝站淹沒，機(jī)電設(shè)備毀損；
- 城鎮(zhèn)主要供氣和輸配氣系統(tǒng)管網(wǎng)發(fā)生干管斷裂或突發(fā)災(zāi)害影響大面積區(qū)域供氣
某市燃?xì)夤緸榱颂岣呷細(xì)馐鹿蕮屝蕃F(xiàn)場的效率，上級指揮中心在第一時(shí)間了解到現(xiàn)場的視頻資料，及時(shí)了解現(xiàn)場的危險(xiǎn)情況，迅速確認(rèn)危險(xiǎn)級別，以便做出及時(shí)、高效的指揮決策，提高搶修力度和速度，提升快速控制能力，擬建立一套便攜式應(yīng)急搶險(xiǎn)多媒體指揮系統(tǒng)。
二、需求分析
1、功能要求
某市燃?xì)夤颈銛y式應(yīng)急搶險(xiǎn)多媒體指揮系統(tǒng)應(yīng)滿足以下功能：
- 事件現(xiàn)場實(shí)時(shí)視頻采集、傳輸，視頻流暢、清晰
- 事件現(xiàn)場實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、傳輸
- 現(xiàn)場人員與指揮中心語音交互
- 現(xiàn)場圖片抓拍、視頻錄像
2、需求分析
某市燃?xì)夤緫?yīng)急搶險(xiǎn)多媒體指揮系統(tǒng)要求在突發(fā)事件發(fā)生后，應(yīng)急搶險(xiǎn)車和搶險(xiǎn)人員立即趕赴事件發(fā)生現(xiàn)場，并及時(shí)、準(zhǔn)確地將現(xiàn)場視頻、音頻和數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確地傳送到應(yīng)急指揮中心和相關(guān)主管部門，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控、分析、決策和指揮功能。所有設(shè)備都需要高度集成化、實(shí)用化，并能在今后長時(shí)間內(nèi)保持其技術(shù)和性能上的領(lǐng)先地位，以及整體的可擴(kuò)展性，以滿足未來更高標(biāo)準(zhǔn)的使用要求。
（1）遠(yuǎn)程傳輸方式選擇
某市燃?xì)夤疽延兄袊?lián)通100M CDMA VPDN接入光纖和運(yùn)營商100M internet 接入光纖資源各1條，同時(shí)該市大部分地區(qū)已經(jīng)具有WIFI無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋。
根據(jù)上述分析，采用以WIFI無線網(wǎng)絡(luò)為主、CDMA1x（或EDGE）無線網(wǎng)絡(luò)為輔，并兼容3G無線網(wǎng)絡(luò)接入等多種傳輸方式作為某市燃?xì)夤颈銛y式應(yīng)急搶險(xiǎn)多媒體指揮系統(tǒng)的傳輸手段。
（2）便攜式無線視頻傳輸設(shè)備選型
便攜式無線視頻采集傳輸設(shè)備應(yīng)兼容WIFI無線網(wǎng)絡(luò)傳輸和四卡CDMA1x（或EDGE）無線傳輸，同時(shí)考慮未來3G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，應(yīng)兼容3G傳輸方式；并考慮到現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用環(huán)境。
北京中盛安泰科技有限公司研制生產(chǎn)的安衛(wèi)士應(yīng)急指揮多媒體平臺，完全滿足某市燃?xì)夤镜囊蟆１銛y式無線視頻采集傳輸設(shè)備是兼容WIFI無線網(wǎng)絡(luò)傳輸和多卡CDMA1x無線傳輸一體化設(shè)計(jì)的視頻采集傳輸終端（雙模視頻采集傳輸終端，兼容3G無線網(wǎng)絡(luò)），車載供電和電池供電兩種方式，便攜箱式設(shè)計(jì)。
在WIFI無線網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)，CIF格式下，幀率可達(dá)25幀/s；在4卡CDMA1x無線傳輸時(shí)，CIF格式下，平均幀率為8～15幀/s左右，最高可達(dá)25幀。功能上也完全滿足燃?xì)夤緫?yīng)急搶險(xiǎn)的要求。
三、應(yīng)急指揮中平臺組成
應(yīng)急搶險(xiǎn)多媒體指揮系統(tǒng)，主要是供公司領(lǐng)導(dǎo)及應(yīng)急管理人員在應(yīng)急指揮中心以外的場所，及時(shí)了解現(xiàn)場搶險(xiǎn)過程、緊急事件發(fā)展態(tài)式、查看各種采集數(shù)據(jù)和現(xiàn)場音視頻、調(diào)閱歷史數(shù)據(jù)和緊急預(yù)案并做出指揮決策。
應(yīng)急搶險(xiǎn)多媒體指揮系統(tǒng)包括：便攜式無線視頻采集傳輸設(shè)備（箱）和應(yīng)急指揮中心構(gòu)成。
應(yīng)急搶險(xiǎn)多媒體指揮系統(tǒng)通過WIFI無線網(wǎng)絡(luò)、CDMA1x無線網(wǎng)絡(luò)、運(yùn)營商的寬帶通信網(wǎng)與上級應(yīng)急指揮平臺進(jìn)行通信，向上級應(yīng)急指揮平臺提供突發(fā)事件現(xiàn)場的各種現(xiàn)場信息，包括現(xiàn)場圖像、圖片、話音、數(shù)據(jù)和地理信息等，并可接入已建的視頻會議系統(tǒng)。
指揮人員和相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)可通過指揮中心的電視墻、PC或筆記本、智能PDA手機(jī)等有線和無線上網(wǎng)方式監(jiān)控現(xiàn)場視頻、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)度指揮。
平臺組網(wǎng)示意圖
1、便攜式無線視頻傳輸設(shè)備箱
便攜式無線視頻傳輸設(shè)備箱為搶險(xiǎn)人員在突發(fā)事件現(xiàn)場使用，配置有雙模視頻采集傳輸終端（可選錄像模塊）、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、監(jiān)視器和供電電池，箱體內(nèi)還可以放置數(shù)碼攝像機(jī)（或云臺解碼一體化攝像機(jī)）、備用電池等，便于攜帶與使用。同時(shí)配置重型三角支架一個。
設(shè)備箱示意圖
（1）在突發(fā)事件發(fā)生后，搶險(xiǎn)人員到達(dá)現(xiàn)場后，工作步驟如下：
- 將連接線從箱內(nèi)取出，連接線與箱外側(cè)的接線端子連接
- 將數(shù)碼攝像機(jī)（或云臺解碼一體化攝像機(jī)）和三腳架固定好
- 連接線與數(shù)碼攝像機(jī)連接
- 所有設(shè)備加電
- 根據(jù)現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)情況選擇WIFI無線網(wǎng)絡(luò)還是CDMA1x（或EDGE）無線網(wǎng)絡(luò)，該功能通過設(shè)備箱內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)切換開關(guān)切換來實(shí)現(xiàn)
- 通過設(shè)備箱內(nèi)的監(jiān)視器監(jiān)看，調(diào)整三腳架高度和數(shù)碼攝像機(jī)角度
完成上述步驟后，搶險(xiǎn)人員通過觸發(fā)設(shè)備上的“視警”按鈕，在指揮中心大屏幕上就彈出現(xiàn)場實(shí)時(shí)畫面和錄像。
（2）系統(tǒng)工作流程：
- 數(shù)碼攝像機(jī)負(fù)責(zé)將突發(fā)事件現(xiàn)場的視頻、音頻進(jìn)行采集
- 箱內(nèi)的雙模視頻采集傳輸終端負(fù)責(zé)將數(shù)碼攝像機(jī)采集的視頻、音頻信息和現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息壓縮、打包，并通過WIFI無線網(wǎng)絡(luò)或CDMA1x（或EDGE）無線網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)急指揮中心聯(lián)網(wǎng)上傳
- 通過監(jiān)視器對本地現(xiàn)場視頻圖像進(jìn)行監(jiān)看
- 通過箱內(nèi)的錄像模塊實(shí)現(xiàn)本地錄像功能（可選功能）
- 如果配置筆記本并與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)連接，可以實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)功能（可以和指揮中心進(jìn)行網(wǎng)上交流）
（3）雙模視頻采集傳輸終端介紹及網(wǎng)絡(luò)切換
雙模視頻采集傳輸終端采用H.264超低碼流視頻處理技術(shù)，融合四卡CDMA1x無線傳輸功能和WIFI無線網(wǎng)絡(luò)、3G無線網(wǎng)絡(luò)傳輸方式，是一款無線傳輸和網(wǎng)絡(luò)傳輸為一體的最新流媒體視頻采集傳輸設(shè)備。
- WIFI無線網(wǎng)絡(luò)傳輸
雙模視頻采集傳輸終端安裝有CDMA1x和網(wǎng)絡(luò)切換按鈕，當(dāng)切換到網(wǎng)絡(luò)傳輸模式時(shí)，就可以實(shí)現(xiàn)通過WIFI無線網(wǎng)絡(luò)傳輸視訊信息。
- 3G無線網(wǎng)絡(luò)傳輸
當(dāng)雙模視頻采集傳輸終端切換到網(wǎng)絡(luò)傳輸模式時(shí)，雙模視頻采集傳輸終端網(wǎng)口和3G路由器連接，就可以實(shí)現(xiàn)通過3G無線網(wǎng)絡(luò)傳輸。
- CDMA1x無線網(wǎng)絡(luò)傳輸
當(dāng)雙模視頻采集傳輸終端切換到CDMA1x網(wǎng)絡(luò)傳輸模式時(shí)，雙模視頻采集傳輸終端就可以實(shí)現(xiàn)通過四張CDMA1x無線數(shù)據(jù)上網(wǎng)卡傳輸。
（4）雙模視頻采集傳輸終端參數(shù)
視頻 | 視頻輸入 | 1路視頻輸入，1Vpp，75Ω，BNC接口，PAL/NTSC制自適應(yīng) |
壓縮格式 | H.264 | |
傳輸分辨率 | CIF： PAL 制352×288，NTSC 制320×240（CDMA1X/EDGE模式） D1：PAL 制704×576，NTSC 制640×480（WIFI模式） | |
傳輸性能 | 4卡CDMA1x/EDGE：CIF最高可達(dá)25幀/秒，平均延時(shí)2-7秒 | |
WIFI：CIF 最高可達(dá)25幀/秒，平均延時(shí)小于0.5秒 | ||
顯示性能 | 本機(jī)輸出瀏覽分辨率： CIF： PAL 制352×288，NTSC 制320×240 D1：PAL 制704×576，NTSC 制640×480 | |
視頻輸出接口：24bit RGB | ||
幀率設(shè)置 | 1～25 幀/秒可調(diào) | |
碼率控制 | 自適應(yīng)碼率控制 | |
碼流類型 | 雙碼流。 | |
編碼參數(shù) | 支持白天/夜間兩套編碼參數(shù)自動切換 可設(shè)置視頻采集預(yù)處理算法 | |
音頻 | 壓縮格式 | 默認(rèn)G.723.1，選擇支持PCM、ADPCM 等 |
音頻輸入 | 單路音頻輸入，RCA 接口(Female)，麥克風(fēng)或Line IN 方式可選 麥克風(fēng)方式：-46～-3dBV，1KΩ Line IN方式：3Vmax，1KΩ | |
音頻輸出 | 單路音頻輸出，3Vmax，16.HeadPhone，RCA 接口(Female) | |
網(wǎng)絡(luò) | 接口標(biāo)準(zhǔn) | 以太網(wǎng)10/100Base-TX，RJ-45 接口網(wǎng)絡(luò) |
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 | 支持HTTP、TCP/IP、UDP、ARP、SMTP、RDP、RTP、DHCP、PPPOE等 | |
認(rèn)證加密 | 采用NMVS-DES128位加密算法，通過擾碼保護(hù)數(shù)據(jù)； 鏈接建立過程采用CHAP 協(xié)議認(rèn)證，無明碼傳輸，安全可靠； 密鑰/擾碼更新周期10 分鐘，防止破解 | |
Web 瀏覽 | 內(nèi)置Web 服務(wù)器，可通過IE 瀏覽器觀看視頻和管理設(shè)備 | |
在線升級 | 可通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程在線升級或下載升級包到本地升級 | |
無線 | 傳輸 | 4卡CDMA1x或EDGE，WIFI（802.11 a/b/g） |
接口標(biāo)準(zhǔn) | 4個彈出式UIM卡座 | |
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 | 支持TCP/IP、SMTP、RDP、RTP、PPP、HDLC等協(xié)議 | |
認(rèn)證加密 | 鏈接建立過程采用CHAP協(xié)議認(rèn)證，無明碼傳輸，安全可靠； 采用NMVS-DES128位加密算法，通過擾碼保護(hù)數(shù)據(jù)； 密鑰/擾碼更新周期5分鐘，防止破解； 支持VPDN虛擬撥號 | |
電源 | 復(fù)位 | 具有重啟系統(tǒng)按鈕 |
電源 | 內(nèi)置電池(鋰電)，供電時(shí)間>6小時(shí)； 外接供電：12-24VDC/220VAC輸入（車載便攜兩用） 外供電： DC輸出（電壓及接頭與液晶屏及攝像機(jī)供電相匹配） | |
功耗 | <10W | |
存儲 | 本地 | 160G筆記本硬盤，能循環(huán)錄像，可轉(zhuǎn)儲至其它設(shè)備(可選功能) |
遠(yuǎn)端 | 提供專用播放、存儲、轉(zhuǎn)發(fā)軟件在中心端PC機(jī)上進(jìn)行播放、存儲及轉(zhuǎn)發(fā)功能 | |
環(huán)境 | 溫度 | -15℃～55℃ |
濕度 | 20%～80% RHG | |
承載體 | IP66箱體，防水，抗沖擊 |
（5）圖像性能指標(biāo)（在CDMA網(wǎng)絡(luò)正常的情況下）
- 正常模式：分辨率為352×288或704×576，最高可達(dá)25幀/s，24Bit色
- 一般情況下視頻圖像保證無水紋（與CDMA1x/EDGE/3G/WIFI無線網(wǎng)絡(luò)條件相關(guān)）
- 低分辨模式：支持大顯、酷派等主流機(jī)型，分辨率隨PDA手機(jī)型號確定
（6）視頻轉(zhuǎn)發(fā)程序性能指標(biāo)（需服務(wù)器硬件和網(wǎng)絡(luò)配合）
- 支持多終端并發(fā)傳輸和分布式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
- 支持多人同時(shí)觀看同一路或多路視頻圖像
- 支持多級權(quán)限管理
- 支持電視墻、筆記本、PC電腦和PDA方式觀看
2、指揮中心
應(yīng)急指揮中心配置一臺計(jì)算機(jī)服務(wù)器，安裝安衛(wèi)士應(yīng)急指揮多媒體系統(tǒng)服務(wù)器軟件、客戶端軟件。
應(yīng)急指揮中心配置1臺超低碼流算法的視頻編碼服務(wù)器，并與指揮中心攝像機(jī)和網(wǎng)絡(luò)連接。用于將指揮中心的視頻、數(shù)據(jù)和音頻信息傳輸?shù)酵话l(fā)事件現(xiàn)場的筆記本電腦上（可選功能）。實(shí)現(xiàn)雙向視頻、音頻、數(shù)據(jù)和文字、文件的交互。
安衛(wèi)士應(yīng)急指揮視訊平臺軟件負(fù)責(zé)對整個系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理，負(fù)責(zé)設(shè)備管理、用戶授權(quán)訪問等管理工作。同時(shí)將中心管理服務(wù)和中心認(rèn)證服務(wù)器等系統(tǒng)核心設(shè)備也配置在應(yīng)急指揮中心，以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的設(shè)備管理，并負(fù)責(zé)系統(tǒng)部分?jǐn)?shù)據(jù)的集中存儲、安全信息管理和視頻、音頻和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
指揮中心通過應(yīng)急指揮視訊平臺的監(jiān)視器軟件實(shí)現(xiàn)對遠(yuǎn)程現(xiàn)場的實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控與遠(yuǎn)程指揮。
軟件界面
四、應(yīng)急指揮中平臺功能
1、調(diào)度指揮功能
實(shí)現(xiàn)緊急突發(fā)事件處理過程現(xiàn)場視頻圖像采集上報(bào)、實(shí)時(shí)音視頻交互、應(yīng)急現(xiàn)場支持，使得相關(guān)政府部門對應(yīng)急突發(fā)事件的情況了解更加全面、對突發(fā)事件的反應(yīng)更加迅速、對相關(guān)人員之間的協(xié)調(diào)更加充分、決策更加有依據(jù)。同時(shí)，系統(tǒng)還大大降低了工作人員的工作難度。
2、現(xiàn)場的實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控和采集
通過配置高質(zhì)量的數(shù)碼攝像機(jī)（或云臺解碼一體化攝像機(jī)）和耳麥，對現(xiàn)場進(jìn)行高質(zhì)量的視頻采集以及音頻的實(shí)時(shí)采集和交互。
3、現(xiàn)場圖片抓拍
搶險(xiǎn)人員觸發(fā)雙模視頻采集傳輸終端的抓拍按鈕，對事件現(xiàn)場進(jìn)行拍照，圖片分辨率為704×576，抓拍的圖片存放到后臺服務(wù)器指定目錄下；也可以在客戶端進(jìn)行拍照，圖片分辨率為352×288，抓拍的圖片存放到計(jì)算機(jī)指定目錄下。
該項(xiàng)功能利于圖片文件存檔、事件分析。
4、緊急報(bào)警信息的采集和聯(lián)動管理
當(dāng)現(xiàn)場出現(xiàn)緊急情況時(shí)，搶險(xiǎn)人員觸發(fā)雙模視頻采集傳輸終端的“視警”按鈕，系統(tǒng)會以聲音方式通知指揮中心，并在指揮中心大屏幕上彈出現(xiàn)場攝像機(jī)畫面。同時(shí)也可以聯(lián)動中心服務(wù)器錄像功能。
系統(tǒng)具有同時(shí)處理多任務(wù)能力，實(shí)現(xiàn)多個現(xiàn)場的同時(shí)報(bào)警。
5、監(jiān)控信息的存儲和備份
通過設(shè)備自帶錄像功能，實(shí)現(xiàn)本地錄像（功能可選）。
也可以直接通過數(shù)碼攝像機(jī)錄像。
啟動指揮中心的計(jì)算機(jī)中心管理服務(wù)器錄像功能，前端現(xiàn)場的音視頻信號經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換，編碼壓縮，傳送到應(yīng)急指揮中心的中心管理服務(wù)器，通過中心管理服務(wù)器進(jìn)行集中錄像。
正在運(yùn)行的監(jiān)視器可對當(dāng)前監(jiān)視的視頻圖像，進(jìn)行實(shí)時(shí)錄像。
6、全方位云臺及周邊設(shè)備的與控制
如果配置帶云臺的攝像機(jī)，指揮中心人員可以對云臺做全方位操作控制和攝像機(jī)鏡頭的光圈、焦距、景深距離的操作控制，全方位掌控現(xiàn)場情況。
7、電子地圖
系統(tǒng)支持電子地圖訪問，以空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，將應(yīng)用數(shù)據(jù)與地圖有機(jī)結(jié)合，提供強(qiáng)大的空間分析和查詢功能，豐富的表達(dá)方式直觀地顯示結(jié)果。
8、GPS定位（可選功能）
系統(tǒng)支持GPS定位功能。GPS模塊與雙模視頻采集傳輸終端的RS232接口連接，通過CDMA1x無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)GPS定位功能。
9、無線上網(wǎng)
把雙模視頻采集傳輸終端和筆記本電腦連接，就可以利用雙模視頻采集傳輸終端的CDMA1x無線數(shù)據(jù)傳輸功能，實(shí)現(xiàn)筆記本電腦的多線程CDMA1x無線上網(wǎng)。
10、PDA手機(jī)監(jiān)控
安裝PDA瀏覽器軟件的智能手機(jī)撥號上網(wǎng)后，登錄中心管理服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)1畫面實(shí)時(shí)視頻瀏覽，提供多站點(diǎn)登錄、PTZ控制。
五、應(yīng)急指揮中平臺特色
- 雙模視頻采集傳輸終端采用嵌入式模塊化設(shè)計(jì)，集視頻、語音、數(shù)據(jù)采集和WIFI無線傳輸、四通道CDMA1x無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸為一體。結(jié)構(gòu)緊湊，便于車載、攜帶和操作
- 多模視頻采集傳輸采用超低碼流H.264編碼，CIF（352×288）格式傳輸，視頻流暢性最高可達(dá)25幀/s
- 多模視頻采集傳輸即可以通過WIFI傳輸，也可以通過CDMA1x無線傳輸（兼容3G無線網(wǎng)絡(luò)器傳輸方式）
- 手提箱式設(shè)計(jì)，所有主附件（電纜及三角架可除外）全部裝于箱內(nèi)
- 防護(hù)等級：IP66（防水箱、抗沖擊）
- 嵌入式模塊設(shè)計(jì)，外部接頭全部采用航空接頭
- “零距離”遠(yuǎn)程監(jiān)控調(diào)度指揮，縮短反應(yīng)時(shí)間，降低危險(xiǎn)性，提高工作效率。
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