通信平台在“水务防汛”工作中的应用

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深圳市位于北回归线南侧，为亚热带海洋性天气，降雨丰富，年平均值降雨量1800余mm。雨量分派不匀，东南面少，西北地区多，呈现由东往西下降趋势。全市雨水时段分派也不平衡，雨水大多集中于汛期4—9月，占全年雨量的85%［1］。近年来受全球气候的变化，雨水在空间分配和时序安排等方面都出现了重大变化［2］，降水的多变性提高了汛期防汛工作难度，因此而产生的城市内涝、短时水库和河流水位飙升的现象［3］，为国家自然灾害预防与紧急指挥中心提供了“快速反应，协调处理;依靠科学，提高人民素质”［4-6］的高标准要求。深圳市近年加大了防汛应急处置能力投入，通过建设防汛预警指挥、内涝监测、视频监控等系统［7］，及时掌握全市水库水雨情、城市内涝、现场实时情况，为市防汛应急指挥工作提供了科学决策依据，提高了我市抢险救灾的能力［8］。但目前各子系统相对独立，缺乏语音、视频、业务融合的调度指挥能力，对未来灾情险情发展态势进行研判时，手段较单一，发生突发情况时，缺乏全面、快速掌握现场的有效手段，一定程度影响了防汛应急事件的及时处置。为了适应水务部门在应对突发性自然灾害情形下的信息通讯、指令调度等需求，进一步提高指令调度能力，满足各类指令中枢和现场的远距离指令需求［9］，水务部门根据需求把城市公众的移动通信系统、移动卫星通信系统、视频会商系统、行动电话调度系统、视频监控联网系统、数字集群信息系统等原来各种分散单一的功能子系统，有机地融合成为了一种功能多元化的信息通信平台。

1总体架构

融合通信平台主要由终端层、接入层、交换控制层和应用层构成，如图1所示。

(1)终端层涵盖了数据网络集群客户端，4G/5G宽带网络集群客户端，模拟网络集群客户端，车载客户端，CPE，通用智能客户端等形式。可以分别应用在不同的场合，给用户带来集群服务和大数据业务。

(2)网络接入层提供了各种接口，操作系统提供支持PDT数字网络集群接口以及4G宽带集群专网接口的统一交互控制，支持将3G、4G等公网智能终端经过公网链接到集群网络中，也支持将终端用户经过Wifi、WiMAX、卫星信号接口、光纤网络链路、微波连接和有线电视链路等接入到集群网络中，从而实现了网络集群服务［10］。由于5G数据网的收费问题，暂未全面采用。

(3)交换控制层负责进行语音业务、电视业务的交换管理，主要包括集群核心网、多媒体交换控制中心和各类接入网关。其中，集群核心网主要承担对集群专网终端的管理工作，多媒体交换控制中心负责其他接入方式终端的语音业务接入，接入网关主要负责不同网络信号的接入。集群核心网和多媒体交换控制中心分别与应用层相连接，由应用层实现联合管理，同时向应用层报告业务情况和服务状况数据。

(4)应用层提供各种面向用户的服务，包括语音调度、空间调度、综合调度，同时可提供二次开发的接口，以便未来有新业务接入时扩展。

2平台核心功能

深圳市水务融合通信指挥平台将原来各种分散单一的业务子系统有机集成为一种功能多元化的服务体系，实现了静止与运动、天空与陆地、有线与无线等通信技术的整合［11］，为紧急指挥与救助工作提供了话音、信息、影像通讯保障，并实现了对突发事件的监测控制、实时交流、信息收集、数据上报、信息调度、联合指挥、异地会商和联合调度等指挥功能［12］。平台提供了音频、视频、综合服务等各种方案的统一调度，用户既能够按照在GIS地图上的定位，启动音频或视频的统一调度［13-14］，也能够同时在GIS地图上展示摄像机信号，并调用摄像机图像，是一种融合了各种连接方法、各种信息传送手段、各种服务的统一通信和管理系统。

2.1基于音频的调度

平台实现数字集群网络系统、4G宽带多媒体集群网络系统、海事卫星电话、IP电话、普通电话、城市公共移动通信系统以及各类互联网语音的统一通信功能，并实现重大突发事件时的紧急通信融合和统一通信调度管理。

(1)4G宽带集群、PDT数字集群接入PDT数字集群、4G宽带集群的接入通过相关设备厂商开放系统联网接口协议，进行二次开发，直接与集群核心网联接实现PDT数字集群用户和4G宽带集群用户的互联互通。

(2)PSTN接入PSTN接入采用PSTN互通网关方式。PSTN互通网关使用嵌入式技术开发，能够解决传统的语音通话服务与多媒体数字集群语音互通，实现多媒体数字集群到传统电话网、传统电话网到多媒体数字集群终端间的语音互通。

(3)IP网络接入平台通过4G网络、Internet网络、Wifi网络等IP网络接入各种4G手持终端、Wifi手持终端和IP电话等终端，融合通信设备、调度台、多媒体交换控制中心服务器和数据系统在同一个局域网内，实现与多媒体交换控制中心服务器的音频交互和语音流转发等功能。

2.2基于视频的调度

平台可实现本地视频与监控视频、移动指挥车、无人机、移动终端等采集的现场视频等视频源的统一接入和调度管理。

(1)视频会议融合平台集成整合了各水务部门、水务企事业单位的视频会商系统，可实现各水务部门和水务企事业单位视频会商系统和市水务指挥中心视频会商系统的互联互通。系统对标准H.323和SIP技术的会议也能够接入，可融合宝利通、华为、中兴、华三等主流视频会议品牌。

(2)视频监控融合平台还将各监测信息系统IP化和标准化。录像监测系统的IP化，是把所有摄像机的视讯图象(包括模拟图像、数字图像)统一转换成IP信息，供远程调用。视频监控系统的标准化，是将不同品牌型号的摄像机、编解码器等监测装置实现技术的整合，使得平台能够监管并实时调取各摄像机的监测图像。

2.3基于空间的综合调度

2.3.1实时位置处理

平台的实时定位功能可对PDT数字集群终端、4G宽带集群终端以及其它智能终端进行实时定位、检索和查询有关人员的历史轨迹，在定位的基础上可进行基于GIS的可视化调度服务。

2.3.2事件信息分析

事件信息来源主要包括人工录入和系统自动监测。系统可以实现事件信息分析、展现、联动和存储，也可以实现历史事件信息统计分析，主要用于处置方案制定和辅助指挥决策。事件信息若含有位置数据则在GIS地图上直观显示，若不含位置信息则在消息框中滚屏显示。针对不同类型的事件，系统将自动生成事件处置初步方案、调出历史相关事件信息、亮显事件相关的音视频和防汛救灾物资等用于辅助指挥决策。

2.3.3防汛救灾资源调配

按照防汛救灾应急预案，平台通过调用集成水务防汛预警应急指挥系统资源，迅速选择并根据最佳路线调配救援力量，将防汛物资、救灾人力、以及救援车辆信息的分布情况展现到电子地图上，结合事件突发现场的实际状况，及时指挥，调度人力和物资迅速抵达事件现场。

3场景应用

3.1应急抢险语音和会议融合调度

通过融合多媒体软交换服务器，与对讲厂家合作，兼容对接融合通信平台，实现IM短消息、IP话机、手机、会议与客户对讲系统的混合群组调度。在发生紧急事件时，根据预案，可快速连通现场监控和相关单兵设备，实现专家领导的可视化指挥。根据视频反馈的现场信息，必要时还可添加专家、工作人员入会。

3.2隐患排查、日常巡检数据融合

通过移动APP，可实现日常巡检和对现场隐患拍照、短视频的录音录像取证，并在取证文件中加入时间、定位信息。管理人员在播放音视频录像时，能清晰知道事件的发生位置，及时安排工作人员排除隐患。

4结语

深圳市水务融合通信指挥平台将实现信息系统和通讯平台的深度融合，整体增强了深圳市水务防汛预警应急指挥决策能力，做到动态与静态相结合，全方位多角度了解水务信息数据，为决策指挥提供了第一手较完整的灾情信息，实现了应急指挥、人员快速响应、物资合理调度，做到了水务防汛管理事前预警防范、事中有效调节、事后流程优化，提高了水务安全监督管理与事件处置的效率。

参考文献

［1］常永第，张金松，刘旭辉．深圳市雨水利用技术规范探讨［J］．给水排水，2009(10):121-127．

［2］深圳市水务局．2020年深圳市水资源公报(中英文版)［EB］．［2021-09-08］

［3］SolomonSD，QinM，ManningZ，etal．SummaryforPolicymakers．In:ClimateChange2007．2007．

［4］崔春光，彭涛，沈铁元，等．定量降水预报与水文模型耦合的中小流域汛期洪水预报模型［J］．气象，2010，36(12):56-61．

［5］国务院，国家突发公共事件总体应急预案［EB］．［2006-01-08］．

［6］杨明祥，蒋云钟，田雨，等．智慧水务建设需求探析［J］．清华大学学报(自然科学版)，2014，54(1):133-136，144．

［7］刘海瑞，奚歌，金珊．应用数字孪生技术提升流域管理智慧化水平［J］．水利规划与设计，2021(10):4-6，10，88．

［8］宋涛，杨进进．NB-IoT技术以及在智慧水务系统应用的探讨［J］．电子世界，2018(18):182-183．

［9］沈镭，郑新奇，陶建格．自然资源大数据应用技术框架与学科前沿进展［J］．地球信息科学学报，2021，23(8):1351-1361．

［10］杨燕，钟乔平．智慧水利支撑平台的建设［J］．水利技术监督，2021(12):21-24．

［11］边振荣．长距离引调水工程中的信息化建设问题与思考［J］．水利技术监督，2021(10):

作者:李金锋 单位:深圳市水务学会