多媒体集群指挥调度系统.docx
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多媒体集群指挥调度系统
多媒体集群指挥调度系统
公安系统解决方案
杭州溢远网络技术有限公司
2014年1月
第一章概述
公安机关是政府维护社会稳定，保障人民生命财产安全的重要职能部门，承担了预防、制止犯罪、打击社会恶势力、反恐、管理交通、消防、危险物品等重要的职责。
公安人员在办理案件的过程中，由于犯罪分子都有一定的反侦查的手段和措施，目前主要的通讯手段还是模拟集群、固定视频监控和少量的单兵移动视频为主，由于技术的限制，这些系统都具有一定的使用局限性。
随着城市化进程的不断扩大，城区高楼大厦对信号的屏蔽作用日趋严重。
同时，一些偏远乡镇在融入城市化进程中的同时并没有被已经建设的公安专网覆盖，因此在新兴城市的城区外围有很多分散的地方，传统集群覆盖的范围一般都在老城区范围以内，很难形成一套整体统一的指挥。
在一些重大安全保障和大案要案的调查取证中，一般都需要公安、海关、武警等多部门联合行动，执行一次联合执法任务都需要做大量的协助和前期准备工作。
负责统一指挥的领导或首长都需要对现场情况有充分的了解和掌握，才能做出准确的判断和指挥，通常情况下现有的监控手段还无法满足这样对机动性要求很高，进行联动指挥和多警种信息共享的行动。
另外现场实时视频情况及照片的及时保存，作为对犯罪分子定罪的依据也极为重要。
公安人员办理相关犯罪案件的时候，迫切需要一种能同时提供多种业务，无线信号覆盖范围广泛，使用时无地域限制，信号盲点少，分组容量大，终端保密性高，抗干扰能力强的系统设备来满足公安侦办案件时对通讯的保障和其他功能的需要。
在功能方面，则希望能具备抓拍现场图片和视频片段的能力，以及动态视频采集的能力，为日后案件侦查、侦破、人员抓捕以及最终定罪提供可靠的法律证据，同时也希望能满足隐蔽拍摄和位置信息定位，让
指挥中心随时了解人员的位置及状态信息，使得指挥决策更加快捷、直观、有效。
目前，公安部门在道路交通、治安防范、巡访管控、维稳处突、信息导侦、大型安保、特警执勤等各方面，有同步化、三维化、可视化的迫切需求。
通过本系统的建设将为用户建立一套“听得到、看得见、查的着”的融合通信指挥调度平台。
1.1应用场景
公安机关保卫国家安全与维护社会治安秩序的任务，主要是通过公安专业工作实现的，公安专业工作主要包括：
刑事执法工作、治安行政管理工作、保卫工作、警卫工作。
结合公安专业工作内容，系统主要有以下几个运用场景：
1.1.1日常公开执法
路面交巡警在公开执法过程中，利用系统平台和车载手持终端系统，可以实现集群通话、视频回传。
并且所有的集群通话和视频回传在系统后台都能实时保存，方便事后查询。
同时可以通过二次开发，在手持终端上安装特定客户端软件，通过中国联通3G网络登录公安现有系统，可方便查询车牌和人员信息。
一台终端可实现多种功能，可充分减少路面交巡警人员携带设备的数量。
1.1.2秘密执法取证
充分考虑到秘密侦查执法人员手持专业执法终端容易暴露的特点，我们选择市场上合适的普通手机（具有WindowsCE、WindowsMobile或安卓操作系统）安装专业的客户端软件，不但可以使用普通电话功能，还可以实现集群通话、视频回传、GPS定位。
通过启用后台的慎密监听功能，还可方便了解执法现场的情况。
1.1.3异地执法取证
本系统突破了传统地域限制，只要终端设备处在运营商网络覆盖范围内，都可以实现集群通话、视频回传、GPS定位，比如在跨省追逃的执法过程中，指挥中心人员也可以很方便了解现场的执法情况。
1.1.4重大突发事件处置
当有重大突发事件（如湖州织里事件）发生，需要不同特警支队联合行动时，通过平台的设置和权限分配，不同支队的特警队员可以互相集群通话呼叫、视频图像互传。
将现场状态实时传递到相应的协同作战单位，实现行动中的视频实时共享；在行动中利用对讲功能协调各方面的行动，充分解决不同支队之间的信息沟通“孤岛”问题。
为特警提供坚实的行动保障。
1.1.5重大社会活动保障
当有重大社会活动时，如政府重要会议、运动会、演唱会等。
通过后台指挥平台的和手持移动终端的配置，可将不同警种（交巡警、特警、安保）的集群通话、GPS定位、手持视频图像、重点区域的固定点监控图像整合到统一的平台上，方便指挥中心对执勤人员调度指挥。
1.1.6全方位立体监控
我们可以将已有的有线视频监控系统，有线指挥调度系统，350M集群系统整合到现有平台，搭建全方位的立体监控网络。
通过GPS定位可以随时让指挥中心领导掌握当前个警力的所在位置，提供更直观的部署参考数据。
手持终端通过自带摄像头或外接摄像头，可将视频信号实时通过3G无线网络回传至监控中心进行显示和保存，调度员也可以将该视频信号下发给任意一个或多个终端，终端也可以发起请求获取相关视频信息。
车载移动终端可外接高速云台摄像机，将车外视频信息反馈到指挥中心，同时指挥中心可通过调度台对车载摄像机进行远程控制（可控内容包括：
方位、焦距等）；
对于部分治安或交通高发地带建设固定临时监控点，通过整治治理，治安情况或者交通情况改善后，可以再进行撤销并挪到其它监控点，大大降低线路铺设费用。
1.1.7视频会议
系统充分利用3G网络的覆盖范围广泛、数据传输速度快等特点，可通随时随地进行日常工作视频会议，从而降低会议成本，提高工作效率。
1.1.8预案指令下达
系统支持长消息及文本消息，可以通过系统文本消息将预先设置好的应急预案行动指令下发到各单兵，提供整体反应速度。
第二章系统建设总述
系统优势介绍
通过一套系统的建设，在公网情况下将语音、视频、数据、GPS等多套业务系统利用运营商的3G无线宽带网络的高带宽和大面积覆盖的优势，分立的系统统一整合，用户不需要再进行复杂的系统建设，基站建设投入和重复的系统投入，方便对各工作人员的统一调度，统一指挥。
统一指挥、多业务融合
通过一套系统的建设，将语音、视频、数据、GPS等多套业务系统进行了整合，方便用户的统一调度，统一指挥。
调度多元化、反映快速
系统能够提供语音集群调度、视频调度、文字信息调度等多元化的调度方式，有效提高了整体的反应速度。
同时利用多年在无线通信领域的积累，经过长时间的系统优化有效利用公共3G网络高速带宽，提高系统整体响应速度。
投资低廉，性价比高
系统采用无线3G网络，为用户节省建设基站的费用同时节省了大量维护费用，并且能够让用户借助运营商的网络快速的实现全程的无缝隙覆盖。
智能流控、有效降低使用费用
用独有的智能流控技术，通过对业务流进行自动分析，在保证用户正常使用的同时根据需要自动对数据带宽进行调整，避免流量浪费，降低用户使用费用。
接口丰富、扩展性强
系统采用全IP的架构，能够与同类或者非同类的异构系统进行融合对接，接口类型丰富，具有高度的扩展性。
系统设计遵循原则
系统的总体设计确保系统充分满足客户需求，具有实用、方便、操作简单、易维护等特点，同时能够满足将来系统扩容和升级的需要。
具体设计原则如下：
系统实用性原则
贴合浙江公安的业务特色，整合集群对讲、视频实时监控和本地存储、GPS定位等功能，覆盖浙江公安的使用需求。
系统经济性原则
各功能的高度集成，节省了投入的成本，一次投入即可满足全部的需求，节省了投入也节省了建设时间。
系统先进性原则
以开放的标准为基础，采用国际上成熟的、先进的、具有多厂商广泛支持的软、硬件技术来实现，系统整体设计具有技术前瞻性，符合信息技术发展的方向。
系统可靠性原则
系统设计严格从客户实际需求出发，结合浙江公安的使用特点，建立友好的人机交互界面。
合理配置系统资源，采用高新设备进行系统及数据备份，保证系统的可靠性。
模块化设计原则
系统采用积木式、模块化的设计理念，可根据客户需求及具体情况对系统逐步进行完善,有利于系统的升级，并保证系统的灵活性。
系统的开放性和可扩充性原则
系统结构合理，采用标准化的软硬件接口，方便与其他系统互联互通，使信息快速交换、高度共享，便于协调指挥。
系统的安全性原则
采取APN专网、多重客户认证及数据加密等多种可靠技术，保证系统独立于公众系统并安全运行，具有很强的防止外界破坏干扰的能力。
系统解决方案
系统结构和功能
系统结构
多媒体协同通信系统从逻辑上可分为四层：
接入层：
支持多种类型的终端，有线IP终端和无线IP终端
汇聚层：
支持多种接入方式，如光纤接入、3G、Wifi、卫星等
网络层：
融合通信平台UCP是网络层的核心设备,该设备提供SIP/PRI/ISUP等接口,既可以与传统的PSTN网络互联互通,也可以与Internet互联网互通
业务层：
业务层主要生成系统所提供的增值业务，目前系统支持的业务：
集群调度、视频监控、视频调度、视频会议、即时通信、GPS定位和导航、车辆管理、协同办公。
系统拓扑结构图
在以上网络的四层结构中，对于汇聚层，也称为承载层，可以是有线网络，也可以是无线网络，无线网络包括已使用的无线宽带网络，如：
wifi、3G及一些专网无线网络。
在终端上只要更换不同的miniPCI卡，就可以接入不同的终端设备。
系统功能
针对浙江公安行业应用，我们采用3G网络作为承载网络，其主要优点是系统的所有功能，在国内不受地域限制，使用者只要持有该系统的终端设备，与调度台协同工作，就可以享有系统的所有业务。
系统以3G的数据域（PS域）作为承载链路，在IP层除实现传统的基本业务外，还实现了：
语音调度：
根据用户的不同权限，分别可实现组呼、强插、强拆、会议等功能
集群对讲：
基于运营商3G网络上实现的，不需要单独建设基站。
视频监控：
无论是调度台上还是具有权限的手持终端上，都支持对系统内其他用户的视频监控功能。
视频调度：
通过调度台的调度功能，终端用户向调度员发出请求，调度台可以根据终端用户的要求，将目标视频接入到提出申请的用户终端上监视
视频会议：
会议主办者在召开视频会议前，在调度台上定义好临时会议组，开会时在调度台上发起视频会议指令，会议组成员的语音立即进入会场，此时，组成员可以根据自己的需要选择需要观看的其他组成员的视频。
GPS定位和导航：
在提供的终端上提供了GPS定位模块和选择安装的第三方导航软件，导航软件是作为插件安装在终端的SD卡上，配备了该SD卡的用户享有导航功能，在调度台上可以看到终端的实时位置以及对历史轨迹进行回访。
车辆管理：
对车辆的出勤、出车人、出勤后车辆的使用情况等进行管理
即时通信：
也成为电子白板功能，无论是调度台还是终端，都可以通过此功能推送文本信息，并支持文本信息群组推送。
系统设计依据
《计算机站场地技术条件》（GB2887）
《城市地理信息系统设计规范》（GB/T18578-2001）
《电子计算机机房施工及验收规范》（SJ/T30003-93）
《计算机软件开发规范》（GB8566-88）
YD/T1127-2001信令与IP互通的技术要求
YD/T1128-2001数字程控交换机设备补充业务要求
YDN065-1997交换系统设备的总体要求
RFC2543SIP:
SessionInitiationProtocol.
RFC2719FrameworkArchitectureforSignalingTransport.
RFC2976TheSIPINFOMethod.
RFC3261SIP:
SessionInitiationProtocol.
RFC3262ReliabilityofProvisionalResponsesinSessionInitiationProtocol（SIP）.
RFC3264AnOffer/AnswerModelwithSessionDescriptionProtocol（SDP）.
ITU-TRecommendation
ITU-TRecommendation
ITU-TRecommendation
第三章实现功能介绍
针对本项目，我们采用3G网络作为承载网络，针对到浙江公安行业的实际需求，通过对多系统进行融合提供以下的四大业务。
语音调度业务
调度业务分为语音业务和数据业务。
对于调度数据业务，分为非实时数据和实时数据两类：
非实时数据
数据对实时性要求不高，尽力传送即可。
但数据应能准确传送，需要保证数据的正确性、完整性。
例如传送文件。
实时数据
数据对实时性要求高，不需要重传。
接收端的数据应是正确的，需要有校验机制。
但是允许一定范围内的丢包。
如果丢包，只会影响应用质量，不会导致正确性问题，而且可以通过一定算法进行补偿。
例如视频流。
对语音和数据调度业务，具有如下特征：
1）以组为单位进行管理，业务在组内进行。
组成员可以是手持终端、车载等。
2）组业务具备优先级功能。
优先级分三种：
A．如果系统资源满，高优先级呼叫进入，那么释放低优先级呼叫，建立高优先级呼叫。
B．如果用户处于低优先级呼叫中，此时高优先级呼叫进入，那么释放低优先级呼叫，建立高优先级呼叫。
高优先级用户可以抢占低优先级用户的话权。
C．语音和数据业务可联合调度。
数据业务包括视频等实时数据，也包括文件传输等非实时数据。
3.1.1单呼
用户可以对系统内的各终端成员用户发起一对一的呼叫，像一般电话一样通话，类似公安的电话虚拟网。
3.1.2组呼
对语音和数据，都有这些特征：
1）组成员只能加入所在组的呼叫中，同一时间只能有一个用户讲话；
2）组成员之间话权控制具有优先级别控制；
3）用户退出组呼过程，组呼继续进行不受影响，调度台显示用户退出状态；组呼发起者退出，调度机将整个组呼释放，所有组用户退出组呼。
4）调度台可以设置组呼时间限制，在一段时间没有用户讲话即释放整个组呼。
在通话过程，调度台可以对呼叫进行限制时间。
3.1.3广播
调度员可以对单个组或者多个组进行广播。
用户只能收不能发。
广播与组呼相比，没有话权控制的管理、控制部分，其他呼叫流程如建立、释放等与组呼非常类似。
3.1.4多优先级呼叫
例如用户分配不同的优先级别，相应的呼叫也有不同的优先级别，例如B用户与C用户正在通话中，。
如果用户A呼叫用户B，且A呼叫的优先级别比B与C之间的呼叫优先级高，预占呼叫过程如下：
1）如果B与C的呼叫为个呼，则强制释放B与C的呼叫，建立A与B之间新的呼叫。
2）如果B正在一个组呼过程，且B不是组呼发起者，此时强制使B退出组呼，建立A与B之间新的呼叫。
3）如果B是组呼发起者，则强行释放整个组呼，建立A与B之间新的呼叫。
为了避免此种情况，可以调用呼叫保持补充业务使得B保持与组呼的呼叫过程。
4）如果正在进行的的呼叫优先级别更高，则释放用户A的呼叫过程。
5）B与C呼叫结束后，被叫用户返回空闲状态，如果被预占用户是组呼用户，可以通过后加入组呼过程或者迟后进入加入组呼中。
在组呼过程中，用户抢占话权也需要遵循优先级别呼叫：
1）组呼过程中，如果多个用户同时按下PTT键，则用户按照优先级别的高低进行排队，优先级别较高的用户排在队列的前面；
2）如果用户具有预占呼叫业务，则抢占话权时，优先级别较高的用户可以预占优先级别较低的用户的讲话；
3.1.5强插强拆
强插功能指调度员可以插入监视中组呼用户的通话。
强拆功能指调度员可以对目前通话的用户进行拆线。
强拆和强拆功能只能由调度员完成，一般终端用户不具备此功能。
3.1.6动态重组
动态重组就是能够随时对用户进行动态的重新编组，可以把某些用户或用户组重新编成一个大组。
调度台接到动态重组的通知后进行操作，用户终端收到调度台的指令后自动改变设置。
当发生突发应急事件时，通过上级调度台对参与应急的不同客户单位进行空中编程，把他们临时编入一个通话组中，便于调度过程中的统一指挥调度。
3.1.7实时状态显示
在组呼过程中，可以显示当前讲话方用户的电话号码以及组内其它用户状态信息。
用户可通过实时监控呼叫中其他群组成员的状态信息。
调度台可以实时监控所有监控兑现的用户状态信息。
系统可以实时监控群组呼叫中每一群组成员的状态，保证了业务的可靠性，并为新功能的引入提供了条件。
3.1.8迟后进入
在组呼呼叫开始时未能加入的用户能够通过迟后进入加入呼叫。
3.1.9呼叫限时
限时通话业务是指在组呼过程中，对组内普通成员讲话的时间限制在设定范围内。
该业务用于防止个别用户因操作失误或恶意抢占上行信道，造成其他用户不能讲话。
此外如果当前组中在一段时间内都没有用户讲话，也释放当前组呼过程。
组呼总时长也具有时间限制。
3.1.10调度台授权呼叫
如果主叫用户没有权限发起某类呼叫，则呼叫自动转至授权的调度台，由调度台决定是否转接至相应的被叫方。
3.1.11夜服功能
即无条件转移功能。
当非工作时间时，可通过设定夜服号码开启夜服功能，将所有对本调度台的呼入电话直接转移到另一指定的调度台或内部话机上（如夜间值班的IP电话或FXS用户、手机）。
3.1.12联动话机
为照顾传统调度用户的“双手柄”使用习惯，调度台可与IP话机联动，用IP话机而不是与PC连接的耳麦听、讲。
调度台发起呼叫时，点击相应按钮，不会立即发起呼叫建立，必须等到联动话机摘机后，呼叫建立信令才被发出。
调度台做被叫时，所有联动话机同时振铃，任何一部摘机后，其他联动话机停止振铃。
调度台可启用至少2部联动话机。
3.1.13录音
调度台可按指定的主被叫号码、呼叫类型进行手动和自动录音，提供按时间、主被叫号码检索、回放、删除和下载的功能。
配置用户数据：
调度台可以配置对用户是否录音，配置项包括：
对单个用户的所有与调度台的通话录音、对某调度员的所有通话录音、手动触发对某次通话录音。
3.1.14慎密监听
慎密监听功能是对数字集群移动系统内用户的所有语音通信和数据通信进行实时跟踪和监听，并且不为被监听用户所知悉。
慎密监听业务能够监听移动台语音通信内容以及数据通信内容。
视频调度业务
系统支持视频功能。
系统可将车载摄像机监控视频通过车载终端PTM8030经由运营商3G网络传输回指挥调度中心。
在调度台上，可对远程视频进行监控。
特点：
1）视频编码：
支持MPEG4、H263、H263+、H264编码技术。
2）先进的码流控制机制和带宽自适应机制能够有效保障在网络状况不好时能提供流畅、靓丽的视频效果。
-完全支持目前所有视频分辨率：
从176×144到1280*720，支持高清视频。
-支持分层编码传输控制技术、丢包恢复（PLC）技术，能保证在大量丢包情况下图像连续。
-多视频源：
支持多视频源接入，这样一个会场可以接入多个摄像头拍摄并在会议中同时显示。
3）视频轮循：
支持多路视频同步轮循和本地轮循，并可设置轮循视频路数以及间隔时间。
4）分屏显示：
支持视频和数据分屏显示，提供多种窗口布局，可手动调整或窗口自适应，能够实现焦点突出、全屏放大、多路分屏等生动的布局效果。
提供了多路视频在视频窗口内的多路布局，视频布局在窗口中能够自适应调整，实现焦点突出、全屏放大、多路分屏等布局。
3.2.1非实时视频
手持终端、车载台都可以进行本地存储视频，手持终端最大支持8GbSD卡本地存储；车载台最大支持32GbSD卡、最多支持4路外接摄像头信号，在2路摄像头信号接入时，按照浙江公安的正常业务时间使用，本地存储可以保存25-30天的本地视频，手持终端支持拍照录像功能，视频也可以实时上传或本地存储。
3.2.2实时视频
各种视频终端的视频信息可以实时上传到视频服务器，调度台可以访问视频服务器进行实时查看，也可以存储到存储服务器，即远程存储。
3.2.3视频会议
此业务包含即时会议、邀请会议、预约会议等多种形式，与会者可以通过临时组建会议组的方式进入会议平台，支持应用程序共享、文档共享、影音播放、文件传输、协同浏览等，为行业内部、行业与伙伴之间沟通提供多种通信手段。
利用3G网络开展视频会议业务，使得与会者不受地域限制。
电子白板业务
指挥中心可以通过调度台给被调度用户发送文字消息，使用该功能调度员可以快速发布作业计划，且终端用户可以随时进行调阅。
在强噪音干扰环境等不方便语音通信场合，文字指令调度可以作为语音的很好替代调度手段。
位置信息业务
在线监控
在线监控模块主要提供车辆的实时在线监控功能。
该模块包含目标监控、行驶轨迹、位置定位设置。
1）目标监控:
用于显示目标车辆的监控，列出所有用户信息，点击其中一辆车后，主界面放大显示该车辆所在的地理位置，并可以查看详细信息：
速度、方向、里程、位置等。
2）行驶轨迹:
此功能为轨迹回放功能，通过轨迹助手可查询目标车辆的轨迹信息：
时间、速度、方向、经度、纬度及状态。
同时地图上播放该车辆的行驶轨迹。
3）调度信息:
此功能主要用于对目标车辆发送普通信息和调度指挥信息，调度指挥人员可以依据车辆所在位置发送实时调度信息给目标车辆。
4）警情查询:
用于查询显示所有的警情信息列表。
管理人员依据管理需要设置车辆安全报警类型后，可以直接在该栏目下查询车辆报警状态，如：
超速报警、进出范围报警等等。
一键调度功能
调度台可以通过集成的GIS系统通过点击地图上的设备图标与车辆或者手持终端进行语音联系，或者取得当前所需的监控图像。
电子围栏功能
调度台可设置车辆的活动范围，如车辆超出该范围则可自动进行报警，调度台可远程切断超出活动范围的车辆油路，同时调度台可在车辆回到活动范围后自动恢复车辆油路。
管理功能
信息管理
信息管理模块主要提供基本数据的新增、查询、删除、修改等功能。
该模块包含：
用户管理、角色管理、帐号管理、车辆管理、车辆分配、人员管理、里程参数、终端参数和终端管理等功能模块。
用户管理：
可以依据管理人员的权限，增减、删除、修改用户，并制定权限。
角色管理:
用于角色资料管理，可以通过该功能模块新增、浏览、修改和删除角色信息，从而确认不同级别的管理人员不同的操作权限。
车辆管理:
用于车辆信息资料管理，您可以通过该模块新增、浏览、修改和删除车辆信息。
并可以依据管理需要将车辆进行分组管理，不同的组织能够对自己管理的车辆进行管理。
还可以对车辆的维修、保养、保险等资料进行系统管理。
报表查询功能
报表查询是为用户提供详细报表功能的系统。
通过该系统可以对相关调度数据按需进行各种条件下的统计和明细查询，并形成清晰的报表供您查阅和打印，为您提供决策数据。
第四章平台系统设计
本系统做为浙江公安指挥调度管理的重要信息化平台，根据实际需求结合当前先进的指挥调度系统建设思路，本系统主要由以下的几个部分构成，即：
用户指挥调度平台系统；
各地市指挥调度平台子系统
网络通信子系统；
终端服务子系统；
4.1浙江公安指挥调度平台系统
浙江公安平台是系统的重要支撑部分，架构在机房内，提供指挥调度平台的底层业务支撑服务及应用功能支撑服务，并提供中心调度台的人机交互界面。
该部分由中心服务平台硬件及服务软件两个部分构成。
中心服务平台基本硬件：
中心调度台（高端台式机）、存储阵列、交换机、防火墙等设备；
中心服务平台核心软硬件：
多媒体调度软硬件平台；
调度台实现调度台与终端的语音调度、视频调度功能，同时可提供终端拓扑管理、信息管理、位置定位查询、在线监控、系统操作日志管理等功能，并对系统进行参数设置管理。
4.2各地市指挥调度平台子系统
系统可根据浙江公安的不同需求以二级调度台的形式提供侦查处的二级调度平台，二级调度台具备一级调度台同样的业务功能，但是其权限较低仅能针对各地市所辖的终端进行调度，同时可任意发起横向的其他部门之间的协同调度请求。
分布结构
升级会员 