基于融合通信的应急指挥调度系统设计及实践

文/郎海

众所周知，指挥调度是应急管理中传递信息和指令的核心功能，需要充分利用现有的通讯手段，包括：公众有线市话网、公众移动通讯网、无线集群对讲系统、短信群发系统、视频会议、卫星通信等。同时需要接入各种资源，如视频监控、无人机回传图像、单兵图像等。在实际应用中，这些系统没有很好互联互通，以至于指挥调度时不能及时切换现场的信息并及时下达指令，从而贻误战机。

在此情况下，基于融合通信的多媒体指挥调度系统应运而生。该系统的设计目标是能够与目前各种公众通信网络（PSTN、3G/4G 等）、卫星等保持良好的互连互通，并且在指挥调度时与专业无线调度网络（800M 数字集群网络、350M 模拟集群网络等）互联互通，还可组织电话会议，进行统一指挥调度。

1 系统基本组成

该系统的设计，主要包括基础通信能力平台、综合指挥调度系统、多路传真、数字录音等模块。

1.1 基础通信能力平台

基础通信能力平台是融合通信的核心，采用多层次、模块化的实时通信的技术架构设计，实现多媒体信息的交互以及业务流程整合。将基础通信能力整合并封装，以统一接口的形式，对外提供通信服务，实现基础语音的呼叫与多方会议、点对点视频、即时消息等多种通信能力的融合，并与第三方集群对讲系统、短信息平台和视频共享平台实现对接，整体对外提供通信及业务能力服务。

1.2 综合指挥调度系统

图1：融合通信平台与第三方接口

综合指挥调度系统主要实现应急管理的统一管理、统一调度等功能，实现对各级应急平台的协同统一指挥。应急平台综合调度系统应在完成各专业通信系统互联互通的基础之上，实现有线调度、无线调度、移动通信、多路传真、数字录音等系统的整合，提供统一的控制界面，完成跨网的呼叫与指挥调度，从而提供效率。

其组成包括：统一通信调度主机、语音调度、GIS 调度、视频接入等相关控制软件及应用服务器、综合调度台、调度终端客户端软件、调度IP 电话。负责控制整个系统的PSTN接入，SIP 终端接入以及网关接入等接入功能，提供电信级通话基本业务及补充业务，同时通过CTI 服务器控制其ACD，IVR 等；软交换呼叫控制器提供所有接入设备和调度台的语音、数据、状态、会议、ACD、IVR 等交换和控制功能。

软交换呼叫控制需要满足各项呼叫控制功能，提供基本呼叫业务、PSTN 补充业务、业务触发机制、部分业务逻辑等功能，实现IP用户和模拟用户的接入。能够支持大用户数接入；内置多方语音会议功能，支持多种信令方式，支持包括SS7、No.1、ISDN PRI、R2、QSIG、SIP 等信令。

统一通信调度主机通过各类接口完成与有线通信网络（PSTN）、数字集群网络、计算机网络等的互联互通，进而完成与移动通信网络、卫星通信网络的互联互通；综合软件控制平台通过CTI（计算机通信接口）接口完成应急平台各类调度台的功能集成，实现数字录音、多路传真、视频接入、地理信息等系统的整合，并提供统一的指挥调度界面。

1.3 多路传真系统

多路传真系统的设计包括多路传真服务器和传真软件系统，传真服务器可提供一定数量的外线接口和坐席进行绑定，提供给坐席人员进行传真收发操作。

1.4 数字录音系统

如图1所示，数字录音系统的设计包括服务器、录音采集等软硬件设备。

2 融合通信平台软件架构的设计

系统采用电信级的软交换架构，通过业务和呼叫控制完全分离，呼叫控制和承载完全分离，完成呼叫控制、媒体网关接入控制、资源分配、协议处理、路由、认证等功能，实现相对独立的业务体系。平台可通过选配应用模块，提供多样化的增值服务，例如语音留言、传真邮件、多媒体会议、呼叫中心、IP 多媒体调度和协同办公。

平台设计为开放的、多协议的实体，采用标准协议与其他软交换系统、媒体网关、终端、集群通信、视频共享平台进行通信，协议接口需要符合ITU-T，ANSI，ETSI 等相关组织的标准规范，能够和业界主流设备及业务平台实现互联互通，满足利旧或扩容需求。

平台采用的IP 语音协议包括H.248、MGCP、SIP。

3 硬件平台的可靠性及冗余性设计

应急指挥对系统的可靠性、可用性、稳定性、扩展性、可维护性等有较高的要求，硬件平台采用遵循PICMG3.X 的设计标准，使用ATCA 架构。采用专业通信嵌入式架构及专业通信CPU 设计，部件和设备级别的双重冗余，主控单元、电源、资源板均采用冗余设计。设备级支持双机热备，并可通过网络实现异地容灾；所有单板支持热备份，热插拔，充分的容错考虑，单板发生故障后，能够瞬间进行无缝切换，所有业务不受影响。采用模块化设计，以方便维护与替换。

4 调度系统主要功能设计

4.1 语音调度

语音方式是应急指挥中最直接的调度方式，关系到指挥的及时有效性。应支持对市话、手机、专网电话、广播、集群、单兵等各种终端的统一调度，支持基本的操作包括呼叫、转接、保持、挂断、监听、强挂、强拆、强插、代答、接听、应答、群答。

在实际指挥中，被调度对象往往是以群组的形式出现，应支持会议呼叫、群呼、广播等群组操作。会议呼叫时随时添加成员和踢出成员、对成员实现禁言/解除禁言、隔离/解除隔离；可对呼叫进行有效的监控，包括通过图标颜色和文字直观的显示用户状态，如未预约、未知、故障、禁止通话、空闲、呼入、呼出、通话等状态，同时当用户处在呼入、呼出、通话这三种状态时，可监控此用户正在通话或准备通话的对方号码。

呼叫及通话需要灵活方便，包括拨号呼叫、点击呼叫、来电接听、多线路切换；能够自动保存通话记录，支持通话记录排序、删除及清空通话记录、导出等功能，还支持电话录音的记录（包括时间和路径）和导出功能，以便战后进行复盘。

其中，CTI 控制是整个电话呼叫控制的枢纽，统一控制各种类型的呼叫，支持主叫号码分析、统一呼叫排队、数据与话音同步转移、话务可在IVR 与坐席、坐席与坐席之间任意切换等CTI 控制功能。

4.2 视频调度

在指挥调度中，视频接入包括移动单兵、车载视频、无人机视频、固定监控，同时指挥中心也可以及时召开视频会议，并将现场图像实时接入到视频会议系统，供指挥中心专家领导了解现场的实时动态，提供科学精准的研判依据。满足将各类视频等媒体数据推送至其他视频会议系统，如市政府、各委办局会议系统，满足多部门会商对现场视频的需求。

支持将接入的各类视频图像与语音设备一对一绑定，指挥中心与任一语音设备发起呼叫时，平台调度界面自动打开绑定的视频终端图像，实现语音和视频信息同时回传。同时在平台查看视频监控图像时，也可在视频预览窗口快速呼叫绑定的语音终端。

基于以上需求，视频调度需支持接入第三方IPC/DVR/NVR/视频共享平台的实时视频画面，并对接入平台的视频进行操作管理。

4.3 桌面调度

为了方便调度人员操作，桌面客户端应提供通讯录管理和关联、呼叫、转接、即时消息、文件传输、组呼群呼等功能，实现桌面用户之间、桌面用户与移动用户之间的通讯与会议，确保沟通的实时性和高效性。

图2：组网图

实现绑定办公座机/手机，以实现语音/视频通话、转接或会议；通过邮件绑定一键发送；绑定短信平台，支持客户端编辑短信内容，实现群发业务。

4.4 传真功能

实现对传真接收人的分组管理、传真群发及优先级设定、自动管理传真回执与原件、定时发送与失败重发、传真批处理、传真的浏览和查询、自动打印等功能，传真文件及附件的格式应自动转换为标准传真格式的TIFF文件。

4.5 短信功能

可实现短信的定时发送、群发、接受、发送状态查询等功能。支持下发到智能手机、桌面、数字集群终端等设备。

5 某区级应急指挥项目的具体实践

如图2所示，某区已建设完整的有线通信系统，包括模拟电话、数字录音系统、短信群发系统。要求建设新的融合通信系统时，能利旧保护投资。

经过设计在区中心机房新增融合通信平台，提供基础语音呼叫与会议、点对点视频、即时消息等通信能力和强插强拆、群呼组呼，视频推送等调度能力，实现集群系统和语音电话系统的互通。对接短信平台、视频共享平台和集群等第三方系统，统一为应急上层业务应用提供相关能力服务。对所有全网通话进行录音并管理，与原有模拟电话系统的本地录音功能一起实现录音的双重备份。

区总值班室、指挥大厅和各街道办新增调度台，通过融合通信平台实现统一调度和管理，协同统一指挥。通过音视频调度、无线调度、GIS 调度和会议等功能的整合，完成跨网呼叫与调度，提供统一控制界面，为综合应急指挥提供支撑平台。

区政府大楼顶部部署卫星地面站接入融合通信平台，实现区应急指挥中心建立与应急指挥车、无人机的卫星通信，接收回传的图像、语音和数据，并实现各种信息指令的下发。