氣象防災減災高清會議系統(tǒng)研究

時間:2022-11-11 09:59:22

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氣象防災減災高清會議系統(tǒng)研究

摘要:本文介紹了南寧市氣象防災減災高清視頻會議系統(tǒng)的設(shè)計思路、相關(guān)重要技術(shù)以及運用場景。在跨部門聯(lián)合決策中,系統(tǒng)通過背靠背終端轉(zhuǎn)發(fā),實現(xiàn)自治區(qū)-市-縣(區(qū))-鄉(xiāng)鎮(zhèn)四級應急指揮調(diào)度以及市政府有關(guān)職能部門的決策會商與業(yè)務交流,為應急工作提供可靠的技術(shù)保障,在防災減災與氣象服務中作用突出。

關(guān)鍵詞:高清會議系統(tǒng);云視頻技術(shù);廣西氣象業(yè)務

視頻會議(VideoConference)又稱電視電話會議,是各方通過網(wǎng)絡(luò)與通信設(shè)備實時傳輸視頻和聲音頻號來面對面溝通的方式。自從病毒肺炎暴發(fā)以來,為了阻斷病毒的傳播,愈來愈多的人選擇以在線方式舉行會議。視頻會議的主要優(yōu)點在于能實時傳遞音視頻信號。通過召開遠程視頻會議,能顯著提高工作效率,節(jié)省與會人員的工作時間和相關(guān)成本。隨著視頻技術(shù)的發(fā)展,人們對圖像質(zhì)量的要求日益提高[1]。基于此,本文主要分析南寧氣象防災減災高清會議系統(tǒng)的設(shè)計。

1會議系統(tǒng)現(xiàn)狀

1.1南寧市氣象高清視頻會議系統(tǒng)

2009年建成的南寧市氣象高清視頻會議系統(tǒng)覆蓋了南寧市轄區(qū)內(nèi)的所有縣(區(qū))氣象局,是廣西壯族自治區(qū)最先達到高清標準的視頻會議系統(tǒng)。系統(tǒng)通過氣象專網(wǎng)召開至所屬各縣(區(qū))氣象局的遠程視頻會商會議,也可參加廣西壯族自治區(qū)氣象局視頻會商會議,并通過背靠背轉(zhuǎn)播的方式將自治區(qū)氣象會場音視頻信號轉(zhuǎn)播至各縣(區(qū))局分會場。系統(tǒng)包括科達會議系統(tǒng)控制器MCU1臺,會議終端3臺,分別用于背靠背轉(zhuǎn)播自治區(qū)局會議信號,并分發(fā)至各縣(區(qū))分會場,以及用于參加自治區(qū)氣象視頻會議和國家突發(fā)事件預警信息中心會議。

1.2馬山縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)視頻會議系統(tǒng)

馬山縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)視頻會商會議系統(tǒng)包括會議系統(tǒng)控制中心(MCU)、縣氣象局國家突發(fā)事件預警信息中心會議終端、縣政府應急辦一體化視頻會議終端和11個鄉(xiāng)鎮(zhèn)一體化視頻會議終端NEX1200YND-50。馬山縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)視頻會商會議系統(tǒng)控制中心部署在馬山縣國家突發(fā)安全事件預警信息中心,會議系統(tǒng)控制中心(MCU)科達KDV8000I-16H可召開16個會議終端與會的會議,具備雙網(wǎng)接入功能,即氣象專網(wǎng)、政務外網(wǎng)雙網(wǎng)接入。縣應急辦和鄉(xiāng)鎮(zhèn)會議終端通過政務外網(wǎng)與MCU連接;馬山縣氣象局國家突發(fā)安全事件預警信息中心會議終端、南寧市氣象局國家突發(fā)事件預警信息中心會議終端、自治區(qū)氣象局會議終端通過氣象專網(wǎng)與MCU連接。

1.3南寧市應急會議系統(tǒng)

南寧市應急會議系統(tǒng)采用保利通視頻會議系統(tǒng)。系統(tǒng)通過政務外網(wǎng)連接至各部門和各縣(區(qū))應急辦,在南寧市氣象局部署一臺會議終端。

1.4存在的問題

隨著氣象災害防御工作越來越受到政府部門及民眾的重視,南寧市防汛應急工作會議多次運用南寧市氣象局氣象視頻會議平臺召開,使得南寧市氣象局成為南寧市政府防災減災工作部署的重要會議中心之一。而目前,南寧市氣象局與南寧市政府部門應急會議系統(tǒng)的連接僅有一套視頻會議終端,隨著南寧市氣象局分會場變成一個主會場,原有的會議配套設(shè)備已不滿足主會場的使用要求,迫切需要讓氣象視頻會議平臺與政府會議平臺實現(xiàn)互聯(lián)互通、應急聯(lián)動,打破兩個異網(wǎng)異構(gòu)平臺間的壁壘。

2建設(shè)需求

2.1基于云會商技術(shù)的云視頻會議系統(tǒng)

采用云方式組網(wǎng),通過多媒體會議終端通信,按照音視頻技術(shù)規(guī)格要求,建設(shè)一套高效的云視頻會議系統(tǒng)。該系統(tǒng)縱向連接廣西壯族自治區(qū)國家突發(fā)安全事件預警信息中心平臺,橫向連接各級政府應急平臺,解決多部門、跨網(wǎng)絡(luò)的政府應急指揮平臺與氣象指揮平臺融合應用的問題,實現(xiàn)跨部門互聯(lián)互通、自治區(qū)-市-縣(區(qū))-鄉(xiāng)四級政府高效聯(lián)動[2]。工作人員可利用手機移動端直連災害現(xiàn)場進行應急指揮和開展為農(nóng)服務,真正打造氣象災害防御應急指揮縱向到底、橫向到邊的國家突發(fā)安全事件預警信息新模式。

2.2基于云調(diào)度技術(shù)的大屏幕顯示系統(tǒng)

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,各級政府部門對打破信息壁壘、信息孤島的呼聲不斷提高,使顯示系統(tǒng)的顯示內(nèi)容不斷擴充和接入,原有顯示系統(tǒng)已難以滿足使用需求。為解決南寧市政府部門數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)融合應用的問題,需要實現(xiàn)風云即拍、天氣網(wǎng)眼等多源信息的融合應用,從而使平臺實現(xiàn)任意資源的靈活調(diào)度。

3設(shè)計原則

系統(tǒng)應遵循國內(nèi)外相關(guān)規(guī)范要求,采用當前成熟的視頻通信、處理等技術(shù);系統(tǒng)接口嚴格按照國際標準和國內(nèi)標準;具有高兼容性,國內(nèi)外主流廠商的設(shè)備能夠與之互聯(lián)互通;保證7×24h不間斷地運行,穩(wěn)定可靠,適應性強,故障率低;易操作,采用全中文圖形化操作界面,方便管理和維護;具有完善的安全加密措施,能有效抵御網(wǎng)絡(luò)病毒攻擊;具有靈活可擴展性,能夠方便地實現(xiàn)擴展與升級;在滿足各項性能指標和功能的條件下,具備經(jīng)濟實用性,擁有較高的性價比[3]。

4系統(tǒng)設(shè)計

4.1多系統(tǒng)跨網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)

為實現(xiàn)應急指揮調(diào)度會議延伸至鄉(xiāng)鎮(zhèn)末端,提高建設(shè)后的南寧氣象防災減災高清會議系統(tǒng)的可操作性和可維護性,在各縣鄉(xiāng)會場新增云控制節(jié)點,為南寧氣象防災減災高清會議系統(tǒng)新增云管理功能,實現(xiàn)縣鄉(xiāng)會場云端控制,市局中心平臺系統(tǒng)部署科達JD6000電信級中型視訊云MCU。科達JD6000電信級中型視訊云MCU支持4K分辨率,支持H.265編碼標準以及支持多網(wǎng)段,可接入多家運營商線路;通過接入現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)和氣象專網(wǎng),其中南寧市氣象高清視頻會議系統(tǒng)通過氣象專網(wǎng),鄉(xiāng)鎮(zhèn)視頻終端通過互聯(lián)網(wǎng),分別接入MCU,實現(xiàn)跨網(wǎng)絡(luò)音視頻傳輸[4]。南寧市氣象高清視頻會議系統(tǒng)與市政府應急會議系統(tǒng)之間通過終端與終端音視頻背靠背連接,雖然沒有直接的MCU數(shù)字級聯(lián),但是通過終端背靠背連接實現(xiàn)所謂的模擬級聯(lián),以及視頻和音頻信號在兩個終端的互通[5]。馬山縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)視頻會商會議系統(tǒng)本身建設(shè)有MCU(科達KDV8000I-16H),并且通過電子政務外網(wǎng)與馬山縣所轄鄉(xiāng)鎮(zhèn)終端連接。因此,馬山縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)視頻會商會議系統(tǒng)可直接采用MCU級聯(lián)的方式,使用MCU召開縣-鄉(xiāng)會議,再級聯(lián)至市級系統(tǒng)MCU參會;也可通過電子政務外網(wǎng)使所轄終端直接進入市級MCU參會。系統(tǒng)組網(wǎng)拓撲如圖1所示。

4.2云調(diào)度技術(shù)的大屏幕顯示系統(tǒng)

為解決南寧市政府部門數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)融合應用的問題,實現(xiàn)會議圖像、風云即拍、天氣網(wǎng)眼等多源信息的融合應用,實現(xiàn)任意資源的靈活調(diào)度,需要整合大屏幕顯示系統(tǒng)技術(shù),結(jié)合信號切換技術(shù)、拼接控制器、控制軟件,把多屏無縫拼接技術(shù)、多屏圖像處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的應用綜合為一體,形成一個基于云調(diào)度技術(shù),擁有高亮度、高清晰度、高灰度,技術(shù)先進、功能強大、使用方便的LED大屏幕顯示系統(tǒng)。系統(tǒng)采用CREATOR快捷多格式信號切換解決方案。CROSS系列混合矩陣切換器可提供HDMI、DVI、VGA、CVBS、S-Video、YPbPr、SDI信號本地直連輸入,以及HDMI、DVI、VGA、SDI直連輸出,DVI無縫輸出,DVI拼接輸出,將最優(yōu)質(zhì)的畫面送至顯示終端。同時,配合CREATOR快捷高性能網(wǎng)絡(luò)化可編程控制主機CR-PGMⅢ。該主機支持CR-Link、CR-NET、CTLBUS、Ethernet多種網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議,可編程設(shè)置多種控制協(xié)議代碼。控制端支持Windows、安卓、IOS設(shè)備,使得會議控制者可以運用手中任意型號的平板電腦,通過無線網(wǎng)絡(luò)對所需顯示于大屏之上的遠程會場畫面、應用系統(tǒng)界面等實現(xiàn)無延遲、快速反應的無縫切換,使系統(tǒng)成為真正云調(diào)度、網(wǎng)絡(luò)集中監(jiān)控、信息資源共享、分析決策和指揮調(diào)度平臺[6]。大屏幕顯示系統(tǒng)與其他系統(tǒng)對接拓撲如圖2所示。

4.3信息網(wǎng)絡(luò)安全連接

該系統(tǒng)涉及與下級縣氣象局及上級廣西壯族自治區(qū)氣象局的互聯(lián),同時也包括政府、應急辦等相關(guān)第三方單位的接入。網(wǎng)絡(luò)接入涉及單位眾多,安全風險高,管理復雜,為防止重要業(yè)務數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中泄露,網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備的部署是必不可少的。通過電子政務外網(wǎng)傳輸?shù)囊曨l會議終端包括應急會議終端及高清國突終端。其中,應急會議終端接入電子政務外網(wǎng)交換機,終端與終端之間音視頻背靠背連接,實現(xiàn)信息安全隔離;高清國突終端通過電子政務外網(wǎng)防火墻連接,直接與MCU連接,實現(xiàn)信息安全隔離。信息網(wǎng)絡(luò)安全拓撲如圖3所示。

5系統(tǒng)應用模式

根據(jù)南寧市氣象局的具體業(yè)務性質(zhì),南寧氣象防災減災高清會議系統(tǒng)的業(yè)務運行流程可劃分為自治區(qū)-市-縣(區(qū))-鄉(xiāng)應急指揮調(diào)度會議、氣象系統(tǒng)自治區(qū)-市-縣(區(qū))會商、氣象系統(tǒng)市-縣(區(qū))會商、南寧區(qū)域會商(會議)等四種模式。

5.1自治區(qū)-市-縣(區(qū))-鄉(xiāng)應急指揮調(diào)度會議

由市氣象局控制中心召開會議,呼叫各縣(區(qū))、各鄉(xiāng)鎮(zhèn)氣象會議終端以及應急會議背靠背會議終端加入會議,并將背靠背終端音視頻信號輸出至南寧市應急會議終端(所屬南寧市應急會議系統(tǒng)),再由南寧市應急管理局控制中心召開會議,將南寧市氣象應急終端加入會議,并轉(zhuǎn)播南寧市氣象應急終端音視頻信號至各政府部門終端。級聯(lián)馬山縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)視頻會議系統(tǒng)MCU,由馬山縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)視頻會議系統(tǒng)將會議音視頻轉(zhuǎn)至所轄各鄉(xiāng)鎮(zhèn)終端。

5.2氣象系統(tǒng)自治區(qū)-市-縣(區(qū))會商

由自治區(qū)局控制中心召開會議,呼叫市局會商終端加入會議,市局控制中心召開自治區(qū)、市、縣(區(qū))會商會議,呼叫所屬縣區(qū)氣象局會商終端加入市局會議,并轉(zhuǎn)播市局會商終端音視頻信號至各縣區(qū)氣象局會商終端。

5.3氣象系統(tǒng)市-縣(區(qū))會商

由市局控制中心召開會議,呼叫縣區(qū)會商終端加入會議,并轉(zhuǎn)播市局會商終端音視頻信號至各縣區(qū)氣象局會商終端。

5.4南寧區(qū)域會商(會議)

由市局控制中心召開會議,呼叫應急背靠背會商終端加入會議,并將音視頻信號輸出至南寧市應急會議終端(氣象),再由市應急辦控制中心召開會議,將南寧市應急會議終端加入會議,并轉(zhuǎn)播南寧市氣象應急終端音視頻信號至各應急辦各部門。

6結(jié)語

南寧市氣象防災減災高清會議系統(tǒng)的建成,打通了氣象預報會商交流體系與政府防災減災決策體系之間的組網(wǎng)邊界與技術(shù)壁壘,實現(xiàn)了與市政府有關(guān)職能部門的業(yè)務會商與工作交流,為應急工作提供了可靠的技術(shù)保障,為未來在更廣泛領(lǐng)域展開合作提供了一個穩(wěn)定可靠的支撐平臺,也將進一步提升南寧市氣象局信息化建設(shè)水平和氣象業(yè)務服務與氣象防災減災能力[3]。同時,系統(tǒng)支持擴展融合各類資源,實現(xiàn)了氣象視頻會商系統(tǒng)向基層部門延伸,讓領(lǐng)導在應急指揮或工作研討時更加直觀地決策,顯著提升了工作效率,明顯降低了行政成本。經(jīng)過多次應用,南寧市氣象防災減災高清會議系統(tǒng)已成為政府會議的一個分中心、一個權(quán)威窗口。組織跨部門聯(lián)合決策會議在技術(shù)層面的難關(guān)已完全攻克,但行政流程上尚存在些許阻塞,這也是今后需要繼續(xù)研究的方向。

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作者:陳寧 葉青 楊騰慧 陸曼曼 林明 單位:南寧市氣象局