智慧园区应急指挥中心设计

智慧园区应急指挥中心设计1.1应急指挥中心场所设计应急指挥中心是由一系列的音、视频系统，以及对它们进行控制的集中控制系统和场所保障环境组成的安全的、智能化的应急指挥环境，包括显示系统、音响与会议系统、集中控制系统、灯光照明系统、综合布线系统、供配电系统、场所安全防护系统等。应急指挥中心总体设计上采用网络化、智能化、集中控制和分散控制相结合的整体设计思想，通过综合布线系统互联指挥大厅、控制室、会商室、指挥长室、安监值班室、环保值班室、园区值班室、机房等功能区域的多种设备，对场所内各种音视频信号进行集中交换与处理，并对各种显示设备、音响与会议设备等进行集中控制，满足值守应急、应急处置对应急指挥中心的需求，如值班、应急指挥、进行会议研讨等。应急指挥中心的系统架构如下图所示：显示系统在正常的灯光下可以清晰显示来自不同信号源的各种视频信号，并具备多画面、多信号源显示功能，以便达到同时观看各种信号的要求。根据应急指挥中心各区域的具体显示需求，采用DLP拼接屏幕、投影等多种显示方式，并设计多种信号源的接口。在音响系统中除基本的发言扩声功能外，还要根据需要，实现各种音源的数字处理，包括混合输入、调音、均衡、混合输出等。采用高品质的专业音箱作为声音输出设备，配合其它补充措施，在应急指挥中心进行播放。本地与远程多媒体资源提供多种视音源信号，如应急指挥中心中的高清DVD，远程接入的各种图像、音视频信号等。集中控制系统对应急指挥中心的设备和环境进行集中管理，包括显示设备、会议系统设备、摄像机等。通过编程预设应急指挥中心的多种应用模式，实现不同会议、指挥情境下的音频、视频、场所环境自动控制，为用户提供一键控制的便捷功能。各场所可以采用集中控制，也可以采用分散控制。1.1.1应急指挥中心布局应急指挥中心面积约为500平方米，设计分有指挥大厅、控制室、会商室、指挥长室、安监值班室、环保值班室、园区值班室、机房等场所。应急指挥中心内部装修选用吸音降噪材料，科学选用颜色布局，想方设法优化运作心理，同时增强观感。地面利用防静电架空地板，方便总体布线和规划。1）指挥大厅指挥大厅采用长方形布局，布置应急指挥领导坐席、安监指挥坐席、环保指挥坐席，工设42个座位。充分考虑大屏幕观看质量，指挥大厅天花板为防眩光设计，这样可以有效的防止灯光在大屏幕上发生反射影响可视性。整个大厅及控制室环境装修颜色以淡色为主，以淡灰色木质条纹吸声板造型覆盖。主屏幕区域为强调凝聚力，适当调整颜色层次。所有座席都配置3个网络接口、1部电话接口和1个话筒接口。2）会商室应急指挥中心设立会商室，共15人座位，功能定位是综合型会商室，可以满足园区日常办公会议、应急事件会商、接洽会客及各类会议的需要。3）安监值班室、环保值班室、园区值班室应急指挥中心设立安监、环保、管委会等值班室，用于满足相关部门人员的日常办公和值班需要，设立2人办公座位和休息室。4）指挥长室应急指挥中心设立指挥长室，突发事件时，用于满足政府领导的作战指挥需要。5）机房机房面积能够容纳应急指挥中心信息化和多媒体环境的所有装备。该机房配备不间断电源环境和空调保障环境。应急指挥中心机房的用途为放置通讯设备、投影设备、相关的矩阵、控制器、音视频设备、计算机网络和少量服务器设备等。机房内设置有UPS电源、配电柜和空调等。1.1.2综合布线综合布线系统主要构建应急指挥中心内的基础通讯线路，为数据网络、语音通讯、远程控制以及各种应用系统提供了基本的连接与运行环境。而且能满足保密要求，符合当前应急指挥的需求，具有很好的扩展性和灵活性，可以适应未来技术的发展和未来应急指挥中心的要求。本项目主要包括挥大厅、控制室、会商室、指挥长室、安监值班室、环保值班室、园区值班室、机房等场所的语音、数据布线，为显示系统、音响系统、集中控制系统、摄像系统、图像接入等系统提供基础的运行环境。1.2信息系统集成设计1.2.1大屏显示系统1.2.1.1指挥大厅显示系统设置1组3×660寸高清DLP拼接墙，满足视频会商、图像监控、应用系统显示的需要。指挥大厅的大屏幕显示系统设计成3×6排列，18块60寸DLP投影箱体单元显示墙，采用高清晰度显示、大屏幕显示墙无缝拼接等技术，具有高亮度、高清晰度、高智能化控制、操作方法先进的显示功能；所有信号能在大屏幕上以任意模式和任意尺寸，在任意位置进行显示。利用集中控制系统可以实现多画面多层次叠加，画面任意放大、缩小和移动，以及跨屏显示等功能。大屏幕DLP拼接显示系统实现的功能如下：1）当重大、特别重大突发事件发生时，通过集中控制系统，将事发现场图像、应急联动部门会商图像、应急指挥平台的数据资料等各种图像信息清晰地显示在大屏幕上，供领导参考决策。2）借助集中控制系统，控制室操作人员能通过简便的操作，灵活快捷的实现信号源选择调配，信号的整屏、分区、分屏、跨屏、开窗、叠加、覆盖等显示，任一显示画面的无极缩放与漫游，任一视频信号窗口均可放大、缩小、跨屏或全屏显示。3）实现全屏显示和不同分辨率图像的叠加，显示高分辨率地图、综合应用系统界面、图像画面。1.2.1.2指挥长室显示系统指挥长室是突发事件时，总体协调、指令下达的中心，在设计中要求便于操作，能够同时显示多路视频及VGA信号，设置高流明的投影显示系统。1.2.1.3信号的传输与分配1）视频信号类型分析应急指挥中心视频信号源包括：本地的摄像机、有线电视、高清DVD、视频会议信号、接入图像信号、计算机信号等。各类信号总体上分为两种输出信号类型：计算机视频信号和高清视频信号。2）视频信号分配系统信号分配系统对各种视频信号进行整合，各信号统一输入到高清混合矩阵，可以实现应急指挥中心所有信号的互联互通，由高清混合矩阵统一进行切换，将各信号输出到各区域的显示终端上。3）视频信号传输设计选择优质的DVI及75-5线缆作为视频信号的传输介质。1.2.2音响与数字会议系统1.2.2.1建设内容音响与数字会议建设内容如下表所示。1.2.2.2总体设计应急指挥中心主要用于处理突发事件、进行远程会商、本地讨论，场所的音响和数字会议系统要达到良好的拾音和播放效果。音响与数字会议系统是专业扩声系统在应急指挥中心中的应用，通过电声设计控制和改善厅堂音质。完整的音响系统主要包括信号源设备、信号传输设备、信号处理设备和音箱声场。对于应急指挥中心，数字会议话筒完成会场声音的采集，转换成0dB的line声音；输入数字音频处理器，将各种输入声音进行增益及衰减处理，对多路声音进行编组；编组后的声音进行系统回声消除，再将声音进行处理，最后通过功放传到会场内安装的音箱。系统还设置录音系统对会议话音进行录制保存。根据系统中各部分功能及在系统架构中的位置，系统可分为拾音部分、调音部分、扩音部分、录音部分四部分。1）拾音系统应急指挥中心的拾音系统采集的声音主要包括场所内的麦克风话筒、视频会议终端输出声音、高清DVD音频等。其中话筒是应急指挥中心拾音的主要设备，且对于其它信号来说，信号只要接入固定接口即可实现播放，而话筒对音响系统的要求较高，反馈产生的噪声等影响也较大，因而在拾音系统中，主要对话筒的拾音进行设计。本方案主要采用手拉手的方式实现话筒拾音。应急指挥中心中的话筒首先通过串接模式进行连接，然后接入会议系统主机，在主机内实现话筒间的声音监控和发言控制。控制主机的总输出接入数字音频处理器，在数字音频处理器上实现对所有话筒声音组合的控制。手拉手数字会议实现方式见下图。2）调音系统应急指挥中心调音系统通过数字音频处理器实现。通过数字音频处理器之间的连接，可以实现指挥大厅、控制室、会商室、指挥长室等区域之间声音的互联互通。3）扩声系统依照要求以及上述的功能定位，应急指挥中心的扩声系统在设计中要重点解决以下两个问题：声场的均匀度与清晰度。声场模式转换。4）录播系统通过录播系统进行场所内声音和视频的同步录制。1.2.3集中控制系统指挥大厅设置集中控制系统，实现屏幕显示系统的控制、视频处理系统切换、计算机显示信号的切换、数字会议发言系统的管理、视频会议系统的管理、数字音频处理器及音响的控制等。集中控制系统包括集中控制主机、控制软件、无线彩色触摸屏。控制软件需定制开发，操作人员通过无线彩色触摸屏对场所内的显示系统、数字会议发言系统、视频会议系统、音响系统等进行集中管理。集中控制系统，将大屏幕显示系统、计算机显示信号的切换、数字会议系统的管理、视频会议系统的管理、音响的控制等进行集中的管理。集中控制系统对接入的设备以及处理音视频信号的设备进行集中控制，主要完成以下控制功能：1）对接入的设备的电源进行集中控制。2）对音频矩阵切换设备的切换动作进行集中控制。3）对大屏幕图像的拼接显示进行集中控制。4）对DVD播放设备进行集中控制。5）对视频会议终端设备进行集中控制。6）实现灯光亮度、模式及场景切换。7）实现电动窗帘等外围控制设备统一控制。1.3主机与存储系统设计1.3.1总体设计设置2台虚拟化服务器（部署智慧园区应急指挥平台综合应用-服务系统、数据库系统、GIS/三维应用、数据转换等），以及磁盘阵列的存储备份系统。1.3.2主机系统设计针对应急指挥平台应急系统的主机系统设计，对于关键业务且没有大数据量IO写入操作的非涉密应用系统使用虚拟化平台，如综合应用系统、GIS应用、数据转换等。1.3.2.1虚拟化平台虚拟化平台可全面虚拟化服务器、存储设备和网络资源，聚合这些资源。并基于业务优先级将资源准确地按需分配给应用程序，对全部节点的服务器全部采用裸设备的虚拟化架构，满足适应用户实时变化的需求。在应急指挥平台中的虚拟化平台具备宿主机集群、虚拟机热迁移、动态资源分配三种主要功能。1）宿主机集群宿主机集群可提供虚拟机中运行的大量应用所需的资源，并且不依赖于其中运行的操作系统和应用。宿主机集群可针对虚拟化IT环境中的硬件和操作系统故障，提供统一且经济高效的故障切换保护。具体要求如下：监控虚拟机的情况以便检测操作系统和硬件故障。在检测到服务器故障时，无需手动干预即可在资源池中的其他物理服务器上重新启动虚拟机。在检测到操作系统故障时，通过自动重新启动虚拟机来保护应用程序不受操作系统故障的影响。2）虚拟机热迁移虚拟机热迁移能在实现零停机和服务连续可用的情况下，将正在运行的虚拟机从一台物理服务器实时迁移到另一台物理服务器上，并且能够完全保证事务的完整性。虚拟机热迁移技术利用服务器、存储和网络连接的完全虚拟化，可将正在运行的整个虚拟机从一台物理服务器即刻迁移到另一台物理服务器中。虚拟机会保留其网络标识和连接，从而确保实现无缝的迁移过程。具体要求如下：主动将虚拟机从发生故障或性能不佳的服务器中移出。在零停机、用户毫无察觉的情况下执行实时迁移。持续自动优化资源池中的虚拟机。在无需安排停机、不中断业务运营的情况下执行硬件维护。3）动态资源分配动态资源分配组件可以跨宿主机集群服务器持续地监视相关资源利用率，并可根据业务需求在虚拟机之间智能分配可用资源。动态资源分配组件不间断地平衡资源池内的计算容量，以提供物理基础架构所不能提供的性能、可扩展性和可用性级别。具体要求如下：提高服务级别并确保每个虚拟机能随时访问相应资源。自动将所有虚拟机迁出需维护的物理服务器，以进行无停机的计划内服务器维护。允许系统管理员监控和有效管理更多的IT基础架构，提高管理员的工作效率。1.3.3存储系统设计1.3.3.1存储架构设计智慧园区应急指挥平台采用SAN存储解决方案，以满足管委会、安监、环保等部门对应急指挥平台对数据存储的需求。存储系统的核心是冗余配置的高性能存储磁盘阵列，应急指挥平台的所有应用数据均存放于磁盘阵列中。通过各种配置策略，各类服务器、应用系统可以访问各自指定的数据区。管理员可以通过Web界面方便地监控和管理整个存储系统网络的使用情况，自动完成数据备份，并可以随时根据应用需求，在磁盘阵列内部灵活调整各用户的使用空间，动态优化磁盘阵列内部的资源分配，随时使磁盘阵列以最高的性能稳定运行。1.3.3.2磁盘阵列容量设计磁盘阵列实际配置容量计算公式：数据需求容量/0.6×1.3：其中“除以0.6”是冗余一定的存储空间，并避免存储数据过多影响运行速度；“乘以1.3”是为磁盘阵列做RAID损耗预留。本次配置24盘位磁盘阵列设计中数据存储采用单硬盘容量为4T，配置24块存储硬盘。1.4传输网络设计通过“智慧园区应急指挥平台”顶层设计指导，考虑到企业与园区指挥中心之间网络传输需要，拟采用租用运营商网络专线到园区内各企业监控中心，与园区指挥中心构成应急指挥专线网络，用于传输企业监控图像及相关数据。应急指挥专线主要带宽流量被视频数据传输占用，根据分析不同的视频格式占用的带宽不同：D1视频格式每路摄像头的比特率为1.5Mbps，即每路摄像头所需的数据传输带宽为1.5Mbps，10路摄像机所需的数据传输带宽为：1.5Mbps(视频格式比特率)×10(摄像机路数)=15Mbps(上行带宽)。即：采用D1视频格式各地方监控所需的网络上行带宽至少为15Mbps；720P(100万像素)视频格式每路摄像头的比特率为2Mbps，即每路摄像头所需的数据传输带宽为2Mbps，10路摄像机所需的数据传输带宽为：2Mbps(视频格式比特率)×10(摄像机路数)=20Mbps(上行带宽)即：采用720P的视频格式各地方监控所需的网络上行带宽至