基于统一通信的指挥调度系统研究与实现

1 绪 论

1.1 选题背景及意义

统一通信一直是各家方案提供商都想实现的一个梦想，近年来虽然这方面的技术不断在发展，但是局限于各家厂商都有自己的技术壁垒，真正落地的案例并不多，大多数都是运用同一厂商的几套系统，无法做到真正的统一通信，只具备其“形”，而缺乏其“实”。本文通过研究某市政府 IP 统一通信调度指挥系统的建设，来介绍如何来建设基于统一通信的指挥调度平台。随着 IP 网络的不断完善和扩张，传统的基于模拟语音调度的应急联动系统已经越来越无法适应当今社会的多样性需要，某市统一调度指挥系统的设计原则就是要实现应急联动指挥系统的IP化，各功能部件都必需以IP方式实现，以利于应急联动指挥系统的进一步扩展和延伸，方便各种不同形式信息的统一交互，来提高应急联动指挥系统的覆盖范围和联动效率。

1.2 指挥调度系统的发展历程

指挥调度系统产生的原因在于人们需要一套能够对资源分配，对突发事件进行处理，并实时进行沟通的系统。因此最早的调度系统其实就是模拟电话系统，而这只解决了一部分人们沟通的问题。随着无线通信技术的发展以及计算机应用的兴起，指挥调度系统逐渐发展成为了以语音通信为主，以无线通信系统为核心，电话系统为辅助，计算机应用采集系统为调度依据的系统。现在的指挥调度系统一般将其理解为具备监控，指挥，调度，会议，通讯等各种功能的调度平台。指挥调度系统最主要的特征就是操作便捷、功能强大，力求在短时间内执行应急预案，覆盖广的指挥调度系统包含后方指挥中心、现场指挥、网络通信等，以各个系统为支撑，实现现场指挥人员以及后方指挥人员随时对现场的情况的掌控，以便针对情况及时发布指令。

1.3 统一通信的最近发展趋势

尽管都叫“统一通信”，但每个厂商举着这面旗帜所圈下的地盘大小却不太一样，例如思科将其统一通信业务与语音业务连为一体，划分为统一通信、IP 呼叫中心、IP 电话、语音信箱及统一消息管理以及思科网真等五项业务，虽然单纯的统一通信系统平台只是其中一项，但因为其他四项或者是统一通信的基础平台，或者是单独的重要分支，所以都被归类为大的统一通信概念。基于思科在 IP 路由交换上的产业优势，思科的统一通信解决方案可以充分与企业的基础网络架构融合，借助 Cisco Catalyst 交换机以及思科集成多业务路由器（ISR）在 IP 语音应用上所进行的专门配置，用户就可以构建一个智能的 IP 电话系统，为进一步的统一通信解决方案提供基础平台。..............
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2 基础知识

本章主要介绍统一通信及指挥调度系统组成部分的基础知识，阐述两者共通之处。

2.1 什么是统一通信

统一通信是指把计算机技术与传统通信技术融为一体的新通信模式，作为一种解决方案和应用，其核心内容是：让人们无论任何时间、任何地点，都可以通过任何设备、任何网络，获得数据、图像和声音的自由通信。也就是说，统一通信系统将语音、传真、电子邮件、移动短消息、多媒体和数据等所有信息类型合为一体，从而为人们带来选择的自由和效率的提升。它区别于网络层面的互联互通，而是以人为本的应用层面的融合与协同，是更高一个层次的理念，新一代通信与 IT 技术。

2.3 指挥调度系统基础知识

2.3.1 指挥调度系统的应用范围
目前，指挥调度系统已经广泛应用于各大行业，如政府对突发事件的应急处理、石化的应急及生产运行管理、电力的应急及生产调度、国防的作战指挥、公安的指挥管理、广电的安全播出管理、交通运输的运行调度、运营商的会议增值业务等领域。我国指挥调度系统的市场包括政府、电力、广电、石化等。各指挥调度系统的建设情况大致介绍如下：
(1) 政府
国家“十一五”规划要求应急建设覆盖到省级，“十二五”要求覆盖到村级。据调研，政府省级应急平台建设一般需 2000 万元；地市级 500-1000 万元；市辖区及县级在 100 万；乡镇级 50 万。而根据行政区域划分，指挥调度系统一般占应急平台投资的 5%-20%。目前，我国政府应急平台建设覆盖到省级、部分地市级及少量县级，大量的县级市及县级、乡镇级并未覆盖，而且之前的投入多以硬件系统集成为主，后续有很大的建设的空间。
政府应急平台需要与各部委进行对接才能发挥其应有的作用。我国有 180 家国家级部委，而有应急平台建设需求的约为 100 家。部级到厅级，厅级到局级，每个部委按照 32 个省和 400 个地级市及重点县等比例放大，将有上百亿的潜在市场。目前,水利、地震、社保专项应急已经覆盖到省级，卫生系统已经推广到地市级。
(2) 电力
从电力行业的信息化投入来看，电力行业的信息化热点主要集中在智能电网和电网企业持续整合这两方面。与智能电网建设相关的电网设备管控、智能电表、远程控制等软件领域有着巨大的增长空间。同时，我国电力行业信息化将随着农村、地方电网整合进两大电网，带动 IT 投资的高峰期持续多年。2009 年 5 月，国网公司提出了“坚强智能电网”的发展规划，把智能电力建设推向了下一步的建设高潮。2010 年后为第二阶段，预计投资 2 万亿元，2016 年至 2020 年建成统一的“坚强智能电网”。
随着国家电网、南方电网、五大发电公司、区域电网及省级电力公司、部分市级供电公司应急管理平台的建设，电力指挥调度系统建设取得了稳步增长。
(3) 广电
广播电视调度指挥平台主要承担资源数据的快速收集与检索、信息发布与反馈、调度指令的上传下达、联络等任务。调度指挥平台连通全国各省广电局和播出单位，是广电系统进行安全播出管理、应急管理和调度指挥的重要支撑系统。
根据桂林经济信息网披露的信息，目前以省为单位的广电网络有 15 个，以地市为运营主体的广电网络有 300-400 个，以县级为运营主体的广电网络有 3000 个，部分省级和地市级广电网络已建设广播电视调度指挥平台建设。.................
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目录
1 绪 论............................................................... 1
1.1 选题背景及意义................................................... 1
1.2 指挥调度系统的发展历程 .......................................... 2
1.3 统一通信的最近发展趋势........................................... 2
1.4 指挥调度系统采用统一通信的必要性................................. 3
1.5 研究工作及内容安排............................................... 4
2 基础知识............................................................ 5
2.1 什么是统一通信................................................... 5
2.2 基于统一通信的平台组成部分....................................... 5
2.3 指挥调度系统基础知识............................................. 6
2.4 本章小结......................................................... 9
3 关键技术介绍 ....................................................... 10
3.1 虚拟化技术...................................................... 10
3.2 音视频处理技术.................................................. 13
3.3GIS 技术......................................................... 15
3.4 本章小结........................................................ 19
4 系统整体及外围系统设计 ............................................. 20
4.1 系统概述........................................................ 20
4.2 指挥系统的外围子系统............................................ 21
4.3GIS 系统......................................................... 25
4.4 本章小结........................................................ 29
5 预案指挥调度系统设计与实现 ......................................... 30
5.1 预案指挥调度系统总体设计........................................ 30
5.2 预案指挥调度模块设计与实现...................................... 34
5.3 本章小结........................................................ 53
6 系统部署及测试 ..................................................... 54
6.1 系统部署方案.................................................... 54
6.2 系统测试........................................................ 59
6.3 主要优势........................................................ 67
6.4 本章小结........................................................ 68
7 结论............................................................... 69
7.1 总结 ........................................................... 69
7.2 展望............................................................ 69
参考文献............................................................. 70

结论

7.1 总结
随着国内外对指挥调度系统需求的日益增长，传统的指挥调度系统已经不能满足各方的需求。新一代的指挥调度系统必须具备能够把指挥调度的各个组成系统糅合在一起，起到个系统协同处理，消除信息孤岛，达到数据挖掘的目的，以利于更好的提高指挥调度的效率。本文对基于统一通信的指挥调度系统的组成部分进行分解，并针对每个部分的关键技术进行剖析，详细介绍了如何使用这些技术结合指挥调度的业务，实现构建基于统一通信技术的指挥调度系统。该系统的主要亮点在于关注原本分散的各系统 IP化后数据的整合与更新。提取多个分布系统的数据整合成最终应用系统所需的基础数据，提高数据整合的效率，以供指挥调度决策之用。
7.2 展望
未来的指挥调度系统肯定是基于统一通信技术的系统，未来的发展方向在于以下几个方面：
1） 首先从音、视频技术来说，未来随着编解码技术的发展，最大的变化在于能够使用压缩率更高的算法，能够用更小的带宽占用得到更清晰的音、视频。
2） 其次，从展现手段来说，随着 3D 技术的发展及采集数据的完善，真正的 3DGIS 会成为展现的主流，伪 3D GIS 会逐步淘汰。与指挥调度台之间的协同会越来越多。
3） 未来数据挖掘的手段会越来越丰富，类似时空分析系统会越来越多的涌现出来，分析出的数据会更加客观真实，也是未来实现智能决策、自动化决策的前提。
4） 由于未来各系统都是通过 IP 化的数据来进行交互，因此对冗余、加密等机制的性能要求会越来越高。

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