智慧消防救援車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

目前智能一體化指 揮管理系統(tǒng) 、 指揮中心管控平臺(tái)系統(tǒng) 、視頻監(jiān)控分析系 統(tǒng) 、 視頻無(wú)線傳輸系統(tǒng) 、 視頻會(huì)議系統(tǒng) 、 等普遍存在 自成體系 、 功能重疊 、 互不兼容的問(wèn)題 , 與逐行多樣化任務(wù)要求不相適應(yīng)的矛 盾 日益凸顯 , 為此 , 我們研發(fā)了基于大數(shù)據(jù)分析云計(jì)算存儲(chǔ)的智慧消防救援車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng) , 為用 戶帶來(lái)三方面 的根本性改變 : 一是改變了業(yè)務(wù)應(yīng)用模式 ;二是改變 了技術(shù)保障模式 ; 三是改變了系統(tǒng)建設(shè)模式 。 從音視頻數(shù)據(jù)采集交互到實(shí)時(shí)分析基本做到同步到指揮中心確保有序決策信息準(zhǔn)確性。

一、 智慧消防救援 車聯(lián) 網(wǎng) 系統(tǒng)關(guān)系定位目的

智慧消防救援車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)基于柵格化網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行構(gòu)建 , 每個(gè)信息點(diǎn)是平 臺(tái)的一個(gè)服務(wù)節(jié)點(diǎn) , 由聯(lián)網(wǎng)管理服務(wù)將多個(gè)服務(wù)節(jié)點(diǎn)連成為一個(gè) 自感知 自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò) , 也可把網(wǎng) 絡(luò)中的信息點(diǎn)作為服務(wù)節(jié)點(diǎn)接人更大網(wǎng)格。

二、 建立一個(gè) 暢通的通訊環(huán)境最終 呈現(xiàn)結(jié)果

每個(gè)服務(wù)節(jié)點(diǎn)由服務(wù)器 、 終端 、 控制單元等設(shè)備組成 。服務(wù)器和終端設(shè)備是整 個(gè)平臺(tái)的基礎(chǔ)設(shè)備 。 服務(wù)器為平臺(tái)提供音頻資源 管理 、 音頻接人 、 音視頻調(diào)度 、 音視頻轉(zhuǎn)發(fā) 、 錄像與流 化回放 、 聯(lián) 網(wǎng)組網(wǎng)等服務(wù) ; 終端設(shè)備也是呈現(xiàn)平臺(tái)用戶 的業(yè)務(wù)操作 、 管理終端 , 提供會(huì)議 、 指 揮等業(yè)務(wù)的組織管理系統(tǒng) 、 顯 控大廳導(dǎo)控 、 音視頻監(jiān)聽監(jiān)看等功能。

系統(tǒng)總體架構(gòu)搭建方法及系統(tǒng)組成 :

1. 智慧消防救援車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)核心 功能采用 面向服務(wù)的體系架構(gòu) , 按照 云計(jì)算部署 , 有 效承載音視頻數(shù)據(jù)交互等核心業(yè)務(wù) 。

2. 采用 中間件統(tǒng)一接人標(biāo)準(zhǔn) , 兼容 SI P 、 .H 3 2 3 、 O o v n 斌P SI A 等協(xié)議 , 將音視頻資源原有 的專用信道接人方式改變?yōu)镮 P 網(wǎng)絡(luò)接人方式 。

3. 越級(jí)調(diào) 度通過(guò)對(duì)各及數(shù)據(jù)資源 的服務(wù)化 , 將所有 數(shù)據(jù)資源無(wú)級(jí)別放置在云 服務(wù)平臺(tái)上 , 通過(guò)技勤終端鼠標(biāo)拖拽 、不需數(shù)據(jù)資源所屬單位配合調(diào)度 , 不受地域 、 級(jí)別的限制 ,就像調(diào)度本地資源一樣。

4. 臨機(jī)會(huì)商提供靈活預(yù)設(shè)組網(wǎng)功能 , 可 以根據(jù)不同任務(wù)用戶需要 , 高效快捷 自組網(wǎng) , 滿足不同不同用戶同時(shí)臨機(jī)召開多個(gè)不同會(huì)議的需求 。

5.系統(tǒng)是根據(jù)各類活動(dòng)一般具有 預(yù)案性的特點(diǎn) , 針對(duì)同一資源在不 同任務(wù)場(chǎng)景中使用 方式 、 展現(xiàn)方式不同的情況 ,為解 決傳統(tǒng)指揮存在的無(wú)系統(tǒng)手段 、 靠紙質(zhì)方案 、 多人多崗協(xié)同、 多部位分散控制的問(wèn)題 , 采用 流程化思想 研發(fā)的計(jì)劃指揮平臺(tái) 。

6.業(yè)務(wù)伴 隨高權(quán)限用 戶即使到平 臺(tái)最末端服務(wù)節(jié)點(diǎn) , 平臺(tái)也能夠依據(jù)領(lǐng)導(dǎo)權(quán)限 , 自動(dòng)調(diào)整并進(jìn)行網(wǎng)絡(luò) 自適應(yīng) , 保障高權(quán)限用戶對(duì)全局資源的調(diào)度 、 指揮 。

7.同步觀摩為滿足重大活動(dòng)中 , 多會(huì)場(chǎng) 同步觀摩主會(huì)場(chǎng)的大屏幕顯示需 要 , 系統(tǒng)利用專有融合同步技術(shù)和推送技術(shù) ,實(shí)現(xiàn)了主會(huì)場(chǎng)大屏幕多屏畫 面的遠(yuǎn)程同步觀摩 。

8. 執(zhí)勤管理隨著系 統(tǒng)建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大 , 同時(shí) , 也是機(jī)關(guān)主 管建設(shè)的人員對(duì)系統(tǒng)建設(shè)運(yùn)行情況掌握越來(lái)也困難 。

9. 對(duì)各類音視頻數(shù)據(jù)系統(tǒng)接人具備 良好的兼容性 , 可 以根據(jù) 已 有不 同視頻系統(tǒng)的技術(shù)體制 , 對(duì)兼容系統(tǒng)提供無(wú)需轉(zhuǎn)換的直接接人能力 。

1 0. 語(yǔ)音保底通 信為應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬不能保障的情況 , 依托系 統(tǒng)視頻 、 音頻 、 數(shù)據(jù)三流分離體制和專利技術(shù) , 可 以在網(wǎng)絡(luò)不足 以滿足視頻流傳輸 （ 帶寬 25 6 K 以下 ） 時(shí) , 提供單傳語(yǔ)音服務(wù)功能。

三 、 系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)及特點(diǎn)

1.配置低帶寬高清編碼器 。 使用窄帶高清編碼器可 以節(jié)省近 4 0% 的帶寬占用 。

2. 就近人網(wǎng) 、 接力轉(zhuǎn)發(fā)。 支持組播和單播兩種方式 , 節(jié)點(diǎn)間實(shí)現(xiàn)單播接力交換 、 設(shè)備就近接人 、 終端就近訪問(wèn) , 最大限度減少主干網(wǎng)絡(luò)資源 占用 。

3. 帶寬 自適應(yīng) 。 通過(guò)實(shí)時(shí)偵測(cè) 網(wǎng)絡(luò)帶寬的變化 、 抖動(dòng)情況 , 自動(dòng)調(diào)整 編碼器的碼率 、 幀率 、 分辨率 。

4.丟 包恢復(fù) 。 采用 重傳 、 前向預(yù)測(cè) 技術(shù) , 在網(wǎng) 絡(luò)丟包4 5% 情況下 , 聲音 圖像流 暢 。

5.通用 網(wǎng)絡(luò)保障與專線保障相結(jié)合 。 在通用 網(wǎng)絡(luò)信道無(wú) 法保障視頻應(yīng)用 時(shí) , 可臨機(jī)調(diào)整 專線同時(shí)進(jìn)行保障 , 根據(jù)人員權(quán)限分配帶寬優(yōu)先 占用 級(jí) 。 帶寬不夠時(shí) , 權(quán)限高的人員擁有帶寬資源 的優(yōu)先占用 權(quán) 。

6. 多路視頻進(jìn)行 自動(dòng)拼接 、 合成 、 轉(zhuǎn)碼 。 當(dāng)末端帶寬不足 時(shí) , 利用 拼接服務(wù) 、 轉(zhuǎn)碼服務(wù) , 按預(yù)定策略將多路視音頻進(jìn)行拼接 、 合成和轉(zhuǎn)碼 , 生成符合低帶寬網(wǎng)絡(luò)傳輸要求 的音視頻流 。

7. 靈活 使用 編碼器的主 、 子碼率 。 根據(jù) 網(wǎng)絡(luò)貸款情況 ,自動(dòng)調(diào) 度主碼流或子碼流。

四 、 系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)原則

1. 音視 頻標(biāo) 準(zhǔn)遵循 H 26 4 H i g h p r o i f l e 、 H 2 65 H E V C 視頻 標(biāo) 準(zhǔn) ; 遵 循 C7 1 1 、 A A C 音 頻標(biāo) 準(zhǔn) ; 兼 容 S I P 、 .H 3 2 3 、O n v if 、 P S IA 等協(xié)議 。

2. 低帶寬條件下 的高清圖像傳輸 s lZ K 網(wǎng)絡(luò)帶寬下 傳輸1 9 2 0 x 1 0 8 0 高清視頻 。

3. 信 號(hào) 類 別 視 頻 支 持 H D 一 SD I 、 V C A 、 D v l 、 H D M I 、Y p b t P 、 標(biāo)清視頻等信號(hào) 。

4. 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的傳輸適應(yīng)性 自動(dòng)偵測(cè) 網(wǎng)絡(luò)丟包并 自動(dòng)回復(fù) （ 支持 4 5 % 網(wǎng)絡(luò)丟包率 ） ; 支持分層編碼 ; 支持主子碼流 自動(dòng)選擇 ; 支持視頻拼接與視頻轉(zhuǎn)碼 ; 支持優(yōu)先級(jí)控制策略 。

5. 時(shí)延指標(biāo)端到端解 碼時(shí)延 : 蕊 1 7 0 m s ; 每轉(zhuǎn)發(fā)一次增加時(shí)延 : 蕊 1 0 m s ; 音唇同步誤差： 蕊 .0 5 個(gè)字 ; 設(shè)備控制時(shí)延：蕊 1 0 0 m s 。 平臺(tái)指 標(biāo)聯(lián)網(wǎng)管理服務(wù)可管理服務(wù)節(jié)點(diǎn)數(shù)： 5 1 2 個(gè) ;聯(lián)網(wǎng)管理服務(wù)支持級(jí)聯(lián)層數(shù) : 4 級(jí)。

6. 單服務(wù)節(jié)點(diǎn)可管理下級(jí)級(jí)聯(lián)服務(wù)數(shù) : 1 6 臺(tái) ; 單服務(wù)節(jié)點(diǎn)支持級(jí)聯(lián)層數(shù) : 8 級(jí) ; 單服務(wù)節(jié)點(diǎn)設(shè)備接人數(shù) : 1 0 2 4 個(gè) ;單服務(wù)節(jié)點(diǎn)終端接人數(shù) : 1 0 2 4 個(gè) ; 單服務(wù)節(jié)點(diǎn)流媒體轉(zhuǎn)發(fā)數(shù) :6 4 路 ; 單服務(wù)節(jié)點(diǎn)可 堆疊流媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器數(shù) : 8 臺(tái) ; 任務(wù)流 程數(shù) : 1 0 2 4 個(gè)。 建設(shè)智慧消防救援車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng) , 打破 目

前設(shè)備使用單一化限制 , 實(shí)現(xiàn)了音視頻數(shù)據(jù)互通互聯(lián)控制業(yè)務(wù)融合 ; 打破指揮地理限制和功能限制 , 實(shí)現(xiàn)了指 揮員在任意 地點(diǎn) 、 依托任意終端都可 完成跨區(qū)越級(jí) 的按需 自主指揮調(diào)度 , 推動(dòng)指揮手段懂 “ 以平臺(tái)為中心 ” 向 “ 以網(wǎng)絡(luò)為中心 ”轉(zhuǎn)變 , 最終實(shí)現(xiàn) “ 以服務(wù)為中心 ” , 讓視頻指揮真正變得簡(jiǎn)單 ,做到 “ 想看哪里 , 就看哪里 ” 、 “ 向指 揮哪里 , 就指揮哪里 ” 、“ 人走到哪里 , 就指 揮到哪里 ” 、 “ 想 怎么組織 , 就怎么組織” 、“想怎么使用 , 就怎么使用 ” 。

1. 實(shí)現(xiàn)真正 的車輛網(wǎng)系統(tǒng) 。 每個(gè)服務(wù)節(jié)點(diǎn)設(shè)備為平臺(tái)提供音頻數(shù)據(jù)采集聯(lián)動(dòng)組網(wǎng)等服務(wù) 。

2. 建立一個(gè)共用 車聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。 終端設(shè)備是平臺(tái)用戶的業(yè)務(wù)操作 、 管理終端 , 也是信息數(shù)據(jù)最前沿 采集點(diǎn) 。

來(lái)源：王素鋒 , 華北石油 通訊公司 生產(chǎn)技 術(shù)部 ;白曉梅 , 華北石油通信 公司 ; 王濱 , 京政廣 和安全科 技研究 院?