数字防汛抢险指挥系统集成研究与应用

刘红波（咸阳市水利工作队陕西咸阳712000）

数字防汛抢险指挥系统集成研究与应用

刘红波
（咸阳市水利工作队陕西咸阳712000）

为了解决防汛调度指挥与抢险救灾现场数据、语音与视频信息通信一体化、防汛、气象、水文等信息高度融合与共享应用应用移动互联网、宽带光纤通信网络的有机融合及设备的集成创新实现了数字防汛抢险指挥系统。采用POWERBUILDER架构和ipad中控系统开发管理平台。通过系统集成、管理平台的应用，实现了指挥调度抢险的可视化，为科学救援提供有效指导。该系统是“互联网”+防汛抢险的成功案例。

数字防汛；管理平台；融合；“互联网”+防汛抢险

咸阳地处陕西关中平原腹地，受制于上游来水和下泄能力的突出矛盾，以及季风气候的影响，因此当发生较长时间的连阴雨、大范围暴雨时，极易造成严重的洪水灾害。而目前咸阳市防汛抢险信息化建设还处于初级阶段，尚存在很多问题，如没有与省、市防汛专网互联，无法共享降雨量、水位、危险区域、实时视频等防汛预警信息；没有视频会议系统，不能与各级防汛部门进行视频会商；缺乏有效的防汛抢险现场信息采集与传输手段等问题。因此相对滞后的信息化系统很难满足当前日益严峻的防汛抢险工作需求，迫切需要加强数字防汛抢险信息化建设工作。

1　防汛指挥系统集成

系统包含三个子系统：信息共享系统、视频会商系统、抢险实时通信系统。

1.1信息共享系统

通过建设数字防汛抢险指挥系统，连接至咸阳市防汛指挥中心专网，对多种防汛信息进行整合，形成一套能够共享咸阳市防汛办所有授权信息的信息共享平台。平台从功能上可分为以下三个部分。

（1）信息融合

防汛预警信息来自咸阳市防汛预警指挥系统，包括气象、水文、视频监控、上级防汛部门下发的汛情信息等。通过防汛专网，访问市防汛预警平台，共享气象、水文、汛情等信息，并将已建成的山洪灾害防治非工程措施项目中的视频监控站集成到本系统平台中，可实现视频监控信息共享。应急抢险现场实施通信系统，可通过视频会商系统双流功能，上传到市防汛办视频会商主会场，实现现场视频信息的实时共享。

信息共享系统的融合分为近期和远期两部分实现，近期融合是在咸阳市防汛指挥部市级共享系统建成前，通过联通防汛专网，在本地通过工作终端，分别访问各个子系统，取得相关信息；远期融合是在市级信息共享系统建成后，直接连接市防汛预警指挥中心信息平台，取得所有信息。

（2）网络架构

融合联通、电信专线，搭建了一套高性能的网络系统，整体提升了抢险机动队的网络性能，形成一套集综合办公、水情业务信息收集发送、信息发布、远程视频会商为一体的综合网络指挥系统。网络架构如图1所示。（3）设备配置

信息共享平台配置硬件设备：高性能的核心交换机、防火墙、VPN网关、移动维护计算机、应用计算机等设备，完全与咸阳市防汛办防汛专网设备兼容。

1.2视频会商系统

（1）视频会议系统

依据陕西省防总和咸阳市防汛办视频会议系统配置情况，综合考虑技术先进性与建设成本等因素，系统配置一台高清视频会议终端、一台高清视频会议摄像机和一个全向麦克风，通过一条电信专线连接咸阳市防汛办主会场。实现了由咸阳市防办主持的市、县、乡以及机关单位的视频会议，并能与省市两级防汛视频会商系统连接。该视频会议系统是咸阳市防汛指挥视频会商系统的一个分会场，市防办能够迅速的将命令及任务下达至抢险机动队，使抢险机动队能做出快速的、准确的行动。

（2）大屏显示系统

大屏显示系统包括拼接单元组合墙体、屏幕控制管理软件、中央控制系统、多屏拼接处理器、接口设备等部分。该系统提供了一个信息展示平台，各类图形、报表、视频监控、视频会商等信息均必须通过指挥中心显示系统呈现。指挥中心显示系统是一个以系统工程、信息工程、自动化控制等理论为指导，能够很好地与其它系统连接集成，形成一套功能完善、技术先进的交互式信息显示及管理平台。

1.3应急抢险现场信息实时通信系统

系统分为前端采集设备、后端中心平台，以及中间传输网络。采集设备满足视音频、图片的采集需求，并能与后台进行互动，满足一定的业务功能需求。后端平台满足设备的管理及后视音频的预览等需求。中间网络使用运营商的移动网络。

（1）系统架构

整套系统采用前端分散采集、监控，后台集中管理的方式，通过可插拔的TF卡将取证资料存储在本地，并利用移动网络将资料上传到监控中心，同时也可通过移动无线网络实现远程监控和管理，已经建成的视频监控站，通过防汛专网接入系统中。系统拓扑如图2所示。

（2）移动网络

电信移动网络公司通过对渭河与泾河部分区域信号测试，测试结果为前端多反映区域都为郊区，基站DO配置都为单载波，无线信号复杂无法满足使用3G传输视频。联通移动网络公司通过对渭河与泾河部分区域信号测试，测试结果为前端多反映区域都为郊区，测试点上传速率均在2M左右，可以满足河道网络传输要求。通过对电信、联通移动网络信号进行现场测试，依据电信、联通移动信号覆盖、测试报告。结合该系统的实际需求，选择联通移动网络为系统传输网络。

（3）系统硬件配置与软件应用

系统中硬件配置水利单兵装备、磁盘阵列、服务器，软件应用管理平台软件。

图1　网络系统拓扑图

图2　系统拓扑图

2　管理平台

数字防汛抢险指挥系统依赖数据库、视频信息、管理平台、办公软件等。急需通过多机通信方式进行管理，便于管理人员操作。开发数字防汛抢险指挥系统集成管理平台，处理与多机通信，对于打开、调用等操作均提供了相应的菜单或者图标。

图3　管理平台架构图

2.1管理平台架构

管理平台采用POWERBUILDER架构如图3所示。

2.2管理平台功能

数字防汛抢险指挥系统集成管理平台，包括办公系统、单兵系统、视频系统和共享系统等子系统。四个子系统在各自的服务器上工作，各个分支系统通过服务器系统服务模块，以多机通信的方式，向服务器数据库、视频库传送、增加、修改、删除内容。该管理系统可以访问气象信息数据库、水文信息数据库、视频会商系统、实时通信系统视频数据，也可以调用办公软件，方便管理员操作。四个子系统先进实用、高效可靠，能全面提升防汛抢险机动队的防汛救援工作效率；在防汛抢险过程中，能够准确、快速地做出预测以及救援，为防洪抗灾调度决策和指挥抢险救灾提供有力的技术支持和科学依据。

2.3系统应用

该系统已经在咸阳市防汛抢险机动队实地应用一年多时间，提高了防汛队伍现代化管理、指挥水平和防汛信息的共享度，实现了指挥调度抢险的可视化。在防汛抢险中，能有效应对突发汛情、险情，将洪灾损失减小到最低程度，且能最大程度的保障救援人员的人身安全和受灾区域人民群众的生命财产安全。系统操作界面提供了菜单操作和工具栏图标操作，对于打开、调用等操作均提供了相应的菜单或者图标，操作简单，十分容易掌握使用。

3　结语

系统集成涵盖面广，面向防汛抢险应急决策、指挥调度工作的实际需求，以地理信息为基础，结合共享服务平台全空间一体化表达、分析功能，有效管理水雨情、汛情等基础信息和专题数据；及时查询气象信息、雨情信息、河流蓄水信息等情况，直接采集抢险或受灾区域现场信息数据，实时通讯、传输，为水利防汛抢险单位提供信息化及可视化的应急指挥调度平台，便于指挥人员在室内对现场抢险救援行为进行指挥，增加决策的科学性和实效性，能有效提高灾害应急效率。系统融合了各级水利系统提供的网络接口、数据接口和系统接口，实现信息共享，使各级水利系统成为一个有机的整体，最终形成“数字水利”、“互联网+”防汛抢险。系统通过将移动互联网、宽带光纤通信网络的有机融合实现视频可视、数据共享，从而节约系统建设成本。通过集成的防汛抢险穿戴设备，实现指挥调度的可视化，为科学救援提供有效指导。系统操作简洁、方便，为管理人员管理数字防汛抢险指挥系统集成提供了高效管理方法。陕西水利

（责任编辑：李蕊）

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