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智慧人防解决方案


编辑:解决方案中心刘航   |   发布时间:   |   点击数:2013

一、概述

人民防空是国防的重要组成部分,与野战防空、要地防空构成了国家防空体系。战时人民防空主要担负动员和组织群众采取防护措施,防范和减轻空袭危害的重要任务,它的主要行动包括:运用预警通信手段和机动指挥平台实施组织指挥、出动人防专业队进行交通管制和消除空袭后果、组织城市居民快速疏散掩蔽等。

智慧人防的核心是应用现代信息技术,探索出一条集“临战模拟、效能监察、行政管理”于一体的新型管理模式,实现“一体化、可视化、体系化”的有效防控模式。

二、建设目标

智慧人防的建设目标主要分为两个方面:

Ø 建成一套覆盖面全、稳定性高、安全性高、先进性强的基础支撑平台;

Ø 建成与之配套的智慧人防指挥应用App,人防数据库系统,及各种人防应急指挥应用。

三、平面布置

智慧人防主要涉及三个指挥所:地上指挥所、地下指挥所、机动指挥所。

地上、地下指挥所:主要包括指挥大厅、值班室、通信室、空情接收和警报控制室等,同时设置其它功能房间,如会议室、档案资料室、专家会商室等以满足日常管理和处置突发事件的需要。

机动指挥所:主要是指人防应急机动指挥车,可分为三类:大型机动指挥通信车、中型机动指挥通信车和小型机动指挥通信车。

四、总体框架

智慧人防是一个充分利用计算机、通信、网络、人工智能、物联网等技术,具有综合、高速信息处理和传输能力,为各级指挥人员提供科学的指挥、决策依据,为有关人员提供详尽的资料,实施快速有效的智能指挥自动化系统。建成后,既能满足人民防空的指挥调度,也兼顾到和平时期城市对重大自然灾害及突发事件的预防和应急处理的需要,最终实现“一套系统,两种用途”。通过人防指挥自动化系统的建设和应用,使人防指挥适应打赢高技术条件下局部战争的战略方针,加快反应速度、提高指挥效能。

智慧人防在省市两级地上、地下、机动“三位一体”的人防指挥平台基础之上,将指挥调度升级为协同通信平台,并增加了环境监测(如煤矿的监测)。其整体架构图如图所示,整个平台共分为感知层、网络层、应用层,同时还包括相关标准规范、安全保障系统、电源保障系统。

(一)感知层

感知层是智慧人防的皮肤和五官,主要用于识别物体,采集信息。包括手机、模拟话机、IP话机、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器、传感器网关等。每一种传感器都对应着一种人防应用系统,例如手机、模拟话机、IP话机对应协同通信平台;会议摄像机对应视频会议应用;监控摄像头对应智能监控应用;RFID对应出入口控制应用;GPS对应卫星的应用;传感器网络对应环境监测应用。

(二)网络层

网络层主要包括各种综合布线、计算机网络设备、程控交换设备、卫星设备、短波设备、移动基站等。

1通信网

无线通信:人防指挥平台的无线通信系统主要通过卫星通信、短波通信、公众移动通信、集群通信系统实现。

有线通信:有线通信主要包括程控交换、人工交换、光纤通信、电路录音等系统,利用有线电传输方式实现语音、数据和图像信息的传输。

卫星通信:根据国家人防办要求,全国人防卫星通信统一采用亚洲四号卫星信道和德国诺达企业信道传输设备。其中人防卫星通信系统由人防卫星固定站与机动站组成。具有语音通信、数据通信、视频传输、会议电视和数据广播等业务保障能力,具备与人防有线电话网、人防计算机网和人防会议电视系统互联互通能力,能实现地面网络的有效备份。

短波通信:短波通信系统,作为人防指挥平台与省内边远地区之间以及现场通信的有效手段,实现远距离的点对点语音与数据通信业务。

2互联网

局域网:应用层人防指挥平台的局域网分为内网局域网和外网局域网,人防指挥所内部的局域网系统包含三网,即指挥网、办公网、外网。

指挥网与办公网、外网要完全物理隔离;战时,指挥网必须要能够实现与军队指挥信息网的互联互通。

办公网通过电子政务内网实现与党、政机关的互联互通。

外网与办公网物理隔离,可通过网络安全设备经由电子政务外网与Internet网络逻辑互联。

广域网:人防指挥平台与政府应急平台内网连接主要通过电子政务内网实现。省、市级人防指挥平台与省、市政府应急平台间外网通过电子政务外网实现非涉密信息传输,具体可选择电子政务外网、运营商VPN网等实现非涉密信息传输。

3物联网

物联网其实就是“物物相连的互联网”,其核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络。该网络主要负责感知层传感器网络的传输系统,具体可选择电子政务外网、运营商VPN网等实现非涉密信息传输。

(三)应用层

1应用支撑子层

应用支撑子层是智慧人防各种应用系统的直接支撑,主要包括公共中间件、信息开发平台、计算平台、服务支撑平台。

除此之外,还有一块重要的服务支撑平台就是指挥大厅的信息化建设。指挥大厅是人防指挥中心的重要指挥要素,是进行人防指挥活动的基本场所。它能通过会议发言系统、音响扩声系统、中央控制系统、信号切换系统、大屏显示系统进行人民防空袭斗争和抢险救灾组织指挥以及应付突发事件的应急指挥和演习。该平台能提供各种人防作战信息、情报和资料等信息,能举行作战会议,能进行自动化作业并实时显示作业结果,能及时完成人防指挥和控制信息可靠、准确地传递。平时承担抢险救灾和应急救援指挥任务,作为政府抢险救灾或应急救援指挥中心。作为综合性指挥大厅,它还能有举行会议、常识讲座、报告、演讲和培训等功能。

2视频会议

视频会议系统是智慧人防的重要内容。依托视频会议应用系统可实现人防系统视频会议、异地会商,有效地开展各项指挥调度工作。

3智能安防

智能安防主要用于满足人防指挥所内部和周边的图像监控,以及各级人防重点防护目标现场视频图像接入到人防指挥所;同时,还要满足能够将当地政府公网、公安系统的视频图像信息接入到指挥所的要求,保证图像信号的共享和互通。除此之外,该应用还将人防指挥所、重要人防工程的安全防范纳入其中,例如出入口控制、入侵报警等安防子系统。

4人防应急指挥和综合作业系统

人防应急指挥与综合作业App系统应用主要包括:数字化预案管理、任务标绘、人防资源管理、应急指挥、应急值班与辅助决策以及办公自动化等系统。

数字化预案管理:数字化预案管理系统主要由预案基本信息管理、预案数字化流程管理和预案演示模块组成。系统可根据预定的任务和相互关系,调出只是模板自动设置应对突发事件的任务组成和排序关系,通过人工修改调整,形成可行的数字化的应急处置预案,为应急指挥和辅助决策提供依据。

任务标绘:任务标绘系统主要包括电子地图与图像的管理与显示,地图数据的无缝拼接与切换,坡度、高度、通视分析,最优路径分析,能在地图与图像上进行符合标绘,描述专业队伍行动,在电子沙盘上叠加航空或卫星照片,实现大区域电子沙盘的快速旋转、沿预定路径“飞行”漫游。能够在地图上显示自身的当前位置、方向和速度实现导航定位;能够预设运动路径作为参照,偏离机动路线时报警告示,主控站能显示各目标运动轨迹,查询某一目标经过某一地点的时间和速度。

人防资源管理:人防资源管理系统主要由应急物资管理、应急力量管理、重点目标管理、地理资源管理、人防工程管理以及人防警报设施管理等功能模块组成。用于综合集成和数字化的管理人防所涉及的各类资源(如应急物资、危险源、应急力量、疏散地域、重点目标等人防专业资源的所在位置、状态与分布情况等信息)。

应急指挥:根据发生事件的类型,自动启动数字化应急预案,加载相关应急资源信息、调用相关技术资料,为应急指挥提供处置流程和辅助数据及相关信息,将灾情综合台式呈现给各级人员。通过地图标绘、资源调度、语音交互、应急处置流程实时调整等功能,实现决策席、指挥席、业务处置席、专家席、接警席、个人终端等应急业务管理节点的协同操作、综合联动和同步信息发布与接受,明确应急处置任务,提高应急处置效率。

应急值班:应急值班员通过系统进行值班信息报告,实现值班信息的电子传递,为系统分析、判断和识别警情提供基础数据。

系统以图形和表格等形式提供安全值班统计信息,为值班领导及时掌握综合安全信息提供数据支撑。可实现空情、告警状态信息的及时采集,以直观的方式呈现给应急值班人员。合理分配权限,实现预警告警状态远程协同处置功能。对重大预警信息,有值班人员根据应急任务和上级指示,进行网页信息发布、电话通知等多种形式发布警情。

辅助决策:建立在信息采集、通信和计算机网络与数据库系统之上的决策支撑系统是指挥系统的核心,可对决策者进行防灾决策全过程或主要工作环节提供支撑,辅助决策者迅速准确的做出科学的防灾决策和调度指挥,在防灾决策过程中起着重要作用。

办公自动化等系统:人防办公自动化系统的主要功能模块包括个人事务、公共信息、公文管理、行政后勤、人事管理、党务管理、系统管理等模块。

5机动指挥平台

机动指挥平台是人防“两防一体化”处置突发事件的重要指挥工具。通过卫星、无线等通信手段,确保与省、市级和市级以下人防指挥平台的互通,有效获取现场音频、视频和数据信息,具有数据采集、图像传输、视频会议等综合应用功能。机动指挥平台需要配置一定数量的单兵无线音视频传输设备,以获取车辆难以到达的现场的音、视频和数据信息。

6协同通信平台

协同通信平台主要由有线电话调度、IP电话调度、数字录音、多路传真等子应用组成。

整个平台以电路/IP双网络架构的调度交换机为核心,向上可与省人防办相连通,向下可与区县人防办相连通。市级人防办到省人防的TDM专网交换系统全部采用E1专线直连的方式,可利用运营商的传输资源组建而成。而IP电话系统不仅能利用原人防内部的IP网络,也可租用运营商的虚拟专网。同时,该平台还包含网管系统、录音系统、以及若干IP电话和模拟电话,容量上采用无阻塞专线接入,保证调度电话一键直通,并预留扩容到1000线以上调度用户接入的能力,预留与无线调度系统、短波电台、超短波电台、集群系统、卫星系统的接口,以便今后业务的扩展。

7空情接收和警报发放控制

空情接收:该应用用于接收来自上级人防部门或军队的空情警报信息,并在地图上进行标绘,为发放防空警报提供决策依据。

该系统包括无线电警报通播网接收系统、有线电空情接收系统、计算机网络空情接收系统及其相应的空情标图处理设备。

警报发放控制:该应用用于控制位于所辖区域内的音响警报器,发放防空音响警报或其它报警信号,同时还应具备控制多种公用台站(广播电台、电视台及移动通信台等)播放警报信号的能力。警报控制信息必须采用专用无线通信网络与有线通信网络传输,严禁使用公众无线通信网(如GSMCDMAPHSGPRS、公众卫星通信网等)和国际互联网等传输警报控制信息。应同时具备无线、有线两种控制方式。控制系统的无线、有线通道双重并行控制,只要无线或有线通道任意一路接受正确即可控制,正确数据先到达者有效。

除此之外,无线警报控制系统采用超短波跳频通信和扩频通信手段,以提高

抗干扰能力,无线网络采用TDMA同步分层结构,并能与上一代超短波跳频制专用控制系统兼容。其网络示意图与有线的网络示意图相似,只是由有线传输方式变成了无线传输方式。

8环境监测

环境监测一方面用于实现人防工程的日常环境监测,以备战时或灾时之需;另一方面主要用于监测煤矿的安全监管,实现对重大安全隐患场所的环境监测。最终通过智慧人防调用前端的环境数据,为指挥人员、决策人员提供参考。

安全保障系统

安全保障系统主要包含通信安全、网络安全、应用安全、容灾备份安全、人身财产安全等系统。

网络安全要求:人防指挥网组建人防专用广域网时必须使用网络安全设备;人防指挥网与军队指挥信息系统网络连接时,必须使用符合军队技术标准并经过军队有关部门认证的防火墙等网络安全产品;人防指挥网络应使用网络防病毒App、网关防止病毒的侵害;地方政府网络与人防指挥网络之间必须实行严格的物理隔离;严禁人防指挥网络在没有国家人防办同意并采取可靠的网络安全措施前和地方政府网络直接连接;严禁国际互联网终端与人防指挥网络进行物理连接;严禁通过邮电公网或公共无线信道拨号进入人防指挥网络;严禁人防指挥网络中使用的终端接入国际互联网。

电源保障系统

电源保障系统包括配电、UPS、备用发电机、接地、防雷措施等。可根据指挥所设备情况选择供电质量等级,电压、频率允许偏差值和电压波形畸变率必须满足相关要求。除此之外,系统应配有UPS或备用发电机组,也可以是UPS和备用发电机组的结合,从而保证指挥平台能够在紧急情况下依然稳定运行。

五、总结

智慧人防相比传统的人防指挥平台,结合了目前先进的物联网技术,使得其框架结构更加严密,使用功能更加全面、实用、先进,能够极大地提升人防指挥平台的建设水平及效能。

 

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