融合通信系统支撑智慧石化发展

李春鸽

中国石化广州石化公司 广州 510726

1 引言

目前，信息化已成为国家战略，成为我国全面深化改革、加快转变发展方式的重要抓手和战略支撑，石化行业目前正处于加快转型发展、建设世界一流能源化工公司的新阶段，具体落实到企业层面，工业无线技术与传统业务、通信的融合将极大地提升企业的竞争力。随着工厂业务与信息化的深度融合，全面感知与高效协同是工厂智能化的基础。工业无线通信技术将成为智慧石化有线网络的必要辅助和延伸。高效协同以通讯协同为基础，将工业现场各类型的通讯手段互通互联，从而更好的实现企业智慧化、智能化。

充分发挥融合通信的通信资源共享的技术优势，将融合通信系统作为应急通信的基础平台，结合企业应急业务进行定制化开发，支撑新应急指挥中心通信部分业务。

2 融合通讯系统的概念

融合通信（Rich Communication Suite，简称RCS）是指通信技术和信息技术的融合。通信技术类的业务是指传统电信网的各类业务，例如电话业务、短消息业务、会议电话、呼叫中心等；信息技术类的业务是指IP类的各种业务，例如即时通信（IM）；视频和应用共享，如视频监控、信息共享、下载业务；以及互联网业务，如电子邮件、语音邮件等。此外还有信息加工类的业务，如电子商务、信息查询等。RCS是新一代消息服务国际标准，电信运营商据此打造的新一代信息服务平台可以让“信息即平台、用户即客户、手机即应用”成为现实。以智能手机上的原生短信按键为入口，5G消息支持用户使用图文、音视频、群聊、文件传输、通话中的内容共享等多种富媒体消息，在消息窗口就可以实现搜索、交互、分享和支付等一站式业务体验。全球移动通信系统协会（GSMA）将RCS纳入5G终端的必选功能，RCS很快将成为智能手机“信息”服务的新标配。

3 企业通信系统现状分析

行政电话：共有上千门行政办公电话，采取模块局模式。分布企业各个区域，仅行政电话之间可以互通。

调度电话：采用二级调度总调-分调模式；共有三种调度电话，分别对应三个独立调度电话交换机，三个调度电话系统不能互通。

集群对讲：共有上千部集群对讲机，共16个通道，16个应急频道。

视频会议：采用MCU组建会议。共有8个视频会议室。

视频监控：有自建网络的安保摄像头上百个，办公网与保卫网不通。生产监控通过硬盘录像机接入办公网，其他网络不能调用。应急通信车通过自建4G接入视频监控系统。

短信平台：通讯运营商MAS云短信平台。

融合调度台：共有8台融合调度台。

目前企业各通信系统虽然运行稳定，但是各系统主要建设，各通信系统建设时仅对自己的通信手段进行规划设计，不能互联互通。无法满足企业在应急指挥，日常生产调度情况下的需求，同时安防和生产监控系统各自独立，不能互通，无法支撑应急需要。

4 企业融合通信系统建设

4.1 融合通讯系统总体框架

基于工业互联网四层架构：系统/终端接入层，通信网络层、融合通信平台及应急业务通信应用层。

系统/终端接入层：实现对现有各类通讯系统，及未进入现有系统的通讯终端的接入。包括软件系统集成（平台集成企业现有视频监控系统、视频会议系统MCU、智能巡检终端管理系统）、硬件连接（调度电话交换机、行政电话交换机、独立移动摄像头、无线集群对讲、智能手持终端等）。

通信网络层：实现各类通信网络基于现有有线网及无线网异构网络融合。基于已有企业与运营商合建的无线公网，用于日常巡检终端巡检、应急通信上报APP接入。各音视频子系统独有通信网络IP化，融入企业现有有线网及办公无线网。从而实现全品类终端网络侧互联互通。

通信平台层：通过接入层将各类现有通讯手段，并对接入的信号进行统一编解码转换、统一通信录、集成统一身份/AD域鉴权、通信资源管理，异构通信协议互通转换。通过呼叫控制、媒体处理、业务处理、管理维护等通讯协同引擎形成组件，提供多种微服务，主要有即时消息、视频会商、指令调度、语音调度、应急预案、视频调度等能力。

通信应用层：基于融合通信平台，配套开发支持Android及IOS的APP，PC及WEB版的软终端；将融合通信组件化嵌入业务应用中，使得传统业务应用具备融合通信能力。通过移动APP端和桌面B/S端相结合，提供音频调度、视频调度、短信追呼、语音转文字、强插、强拆等功能及服务，便于如应急指挥系统、巡检系统等业务系统服务化调用。

4.2 融合通信系统功能架构

通过整合各音视频源之后，提供SDK开发包，通过平台连接器设备接入协议和平台标准协议接入。在B/S客户端实现通信大数据、融合概览、通讯录设置、通信处理等功能，通过APP可实现音视频回传、图片拍传、一键告警等功能。相比融合通信平台1.0版本提升完善了平台功能，优化界面，提高体验感与操作便捷性，新增GIS调度、POC软集群、通信模板、POC等模块。此外在平台后台配置中，可实现统一编码、日志管理、用户增删查改、各用户权限分配等一系列平台管控功能，通过移动APP端（支持安卓及兼容安卓、IOS手机客户端）+B/S客户端管理+平台后台管控相互结合的方式。最终投入到企业用户应用中，为日常巡检、生产调度、HSE、操作管理等业务提供通信相关功能使用。

4.3 融合通信系统技术架构

多层次的二次开发接口，保障了足够的开放性及扩展性；

设备接入层支持负载均衡，极大的提高了设备的接入数量和保证了各个接入点的稳定性和可靠性；

消息订阅中心、服务管理中心、任务守护中心等统一的框架组件保障了系统各子系统的独立性及无缝衔接；

基础服务层提供单元级的音视频等服务，用户业务层则是基于基础服务层开发的是深入用户行业应用的用户业务服务，这样涉及及保障了系统核心基础功能特性的稳定有让用户业务的开发更能深入贴合用户需求及时响应；

展示层的实现，如手机APP，则是基于基于用户层二次开发接口的原生开发。

4.4 融合通信系统各子系统接入

企业融合通信平台需要接入的子系统包含现有行政电话、调度电话、集群对讲、视频监控、视频会议、短信平台、移动终端等系统。

行政／调度电话子系统：用户现有办公电话/调度电话子系统可通过SIP协议或语音网关接入到融合通信平台，实现对现有办公分机、调度分机、手机、座机的集中语音调度、会议调度等业务。

集群对讲：常规对讲/短波/超短波等对讲系统通过集群接入网关接入到融合通信平台，实现跨地对讲通信、跨组对讲通信、以及融合对讲通信。

视频监控：用户现有的视频监控系统可通过GB28181协议、ONVIF协议、RTSP协议、SDK等多种方式接入到融合通信平台，实现调度台远程调度监控图像，以及视频图像的分发、视频会商、推送上墙等业务。

视频会议：用户现有的视频会议系统可通过SIP协议和融合通信平台互联互通，实现调度系统将任意语音终端加入视频会议入会，或将调度系统接入的任意工业监控视频、车载视频、移动单兵视频等推送到视频会议入会，还可以实现移动单兵作为移动会场入会。

融合调度APP：可基于5G公网环境下，利用防爆智能终端或智能手机和融合通信平台互通，为终端提供APP宽带集群业务，如集群对讲、定位、视频回传、应急会议、音视频通话等。

4.4.1 行政电话/调度电话

办公电话系统通常包含程控交换系统和IPPBX两种类型。这两种不同类型的设备分别采取不同的对接模式。

现有电话系统接入融合通信平台，用于实现如下应用：

可通过调度台对现有办公电话终端进行语音呼叫、会议呼叫；

新部署的分机、移动终端、对讲终端等可实现和现有办公分机的互联互通。

SIP协议对接：如现有电话交换系统为IPPBX且支持SIP协议，可通过SIP协议和多媒体调度服务器对接互通；

中继线路对接：如现有电话交换系统不支持SIP协议，可通过综合接入网关实现对接互通，对接方式可选择E1/FXO/FXS等多种接口方式。

4.4.2 无线集群对讲接入

集群对讲系统接入融合通信平台，用于实现如下业务：

通过调度台对现有对讲系统的对讲组成员发起语音呼叫，自动监听现有对讲组成员通信过程；

不同厂家、不同品牌、不同频点传统对讲系统之间可实现混合编组对讲通信；其他音频终端和现有对讲系统之间的互联互通；实现IP终端、公网对讲终端和现有对讲终端之间混合对讲通信。

部署集群对讲网关。单台集群对讲网关能够提供1个专用接口连接1个不同品牌型号或不同对讲组的车载台。用于接入融合指挥调度系统的车载台，数量为1台。

4.4.3 视频监控系统接入

通过部署专用视频接入网关，把不同类型的监控系统接入到融合调度指挥平台，可通过多媒体调度台实现对现场监控图像的调度，同时可把调度回来的图像转发/分发到其他视频接收单元显示（如异地调度台、视频会议、移动单兵、大屏幕等），并可实现和其他语音系统的联动，实现语音、视频的协同调度，减少应急指挥过程的调度流程。

4.4.4 视频会议接入

融合通信平台连接视频会议MCU：对于支持SIP协议的视频会议MCU，可以SIP中继方式与调度服务器连接，实现调度台到视频会议的视频推送。也可以实现调度系统下的音视频终端加入到视频会议室参会。

融合通信平台连接视频会议终端：对于支持SIP协议的视频会议终端，可以SIP注册方式与调度服务器连接，实现调度台到视频会议终端的视频推送。也可以实现调度台呼叫视频会议终端，在调度台调阅视频会议终端的音视频。

4.4.5 融合调度APP

利用融合通信平台，在5G终端上安装集群对讲软件，通过使用5G边缘沉降网络，实现基于5G网络的群组对讲、应急会议、音视频呼叫、视频采集回传、定位等功能，并能接受调度台的集中管理、集中调度，同时可实现和系统内其他通信终端的互通。所有的通信过程均只占用5G网络的数据通道，数据通道可采用流量包月的方式，而不是产生通信费用。

利用5G网络进行移动单兵的接入，用于实现如下应用：

解决野外没有其他网络的环境下现场人员之间的通信问题，可基于5G网络实现通信业务（如群组对讲、应急会议、视频回传、音视频通话等），并可实现通话的录制和远程调度；

解决5G手机和系统内其他通信终端的无缝互联互通的问题；

解决在移动工作时视频采集回传的问题，以及视频点对点视频通话的问题。

4.5 融合通信系统集成架构

融合通信系统集成架构模型如图所示：

（1）系统接入层，分为两大部分，分别为业务集成和系统集成。系统集成包含与现有企业的各个音频子系统（集群对讲、调度电话、行政电话、巡检终端等）、各类视频子系统（视频会议系统、厂区视频监控平台、巡检终端）的融合接入，业务集成包含用户现有各种业务系统（OA办公系统、应急预案系统、通信录系统、综合业务管理系统、呼叫中心系统等）等的融合对接。

（2）基于系统接入层的相关子系统和业务子系统的整合，完成业务平台和各种音视频系统的协同交互，在平台应用层实现语音调度、即时消息、视频回传、协同会商等系统功能。

（3）业务应用层，通过融合通信系统提供的SDK和API接口，配套开发支持Android/IOS的APP，PC端；客户端和B/S端，将融合通信组件化嵌入业务应用中，为企业日常巡检、生产调度、应急指挥业务应用。

4.6 融合通信系统部署架构

在企业机房部署融合通信一体机，应急指挥中心部署调度台，其他区域利用已有PC电脑访问web融合通信端；现场人员携带智能终端内嵌融合通信APP。形成全企业一体化的通信平台，在权限可控范围下任何人到任何人，以任何形式的高效通信，从而实现跨地域、跨部门、跨系统之间通信协同。

5 融合通讯系统建设效果

融合通讯系统通过集成企业已有通信系统，建成“平&战”结合的一套通信系统，适配生产操作/生产指挥/应急指挥多个通信场景等手段，推动跨系统、跨地域、跨部门之间的信息共享，实现通过通信扁平化促进业务高效协同的目标。

融合通讯系统实现内外操巡检双向可视提高班组协同效率；云端+固定端+移动端模式，调度会不受地域限制，实现远程调度例会；调度内操外操混合编组，降低调度指令执行现场情况确认等待时间，提高调度执行效率；群呼追呼，提高应急上报效率10倍以上；融合通信指挥主持机制，避免应急现场各部门通信混乱等问题。

依托融合通信企业自建应急专家群、消防专家群、设备专家群、安全专家群、应急指挥群等，形成企业内部“融合通信+服务”专家技术支持共享服务中心，提高企业内部整体运行维护品质，为企业未来发展提供内部共享服务打下基础。

6 结束语

随着融合通信系统不断深化应用，融合通讯系统将在日常沟通、生产巡检、生产指挥、应急指挥等企业重要的生产场景中发挥越来越重要的作用，同时结合5G智能终端的加入，融合通信系统与安全、应急、生产、调度业务应用无缝融合，实现跨地域、跨部门的快速资源整合，高效协同，全面提升企业生产管控和安全生产水平，解决制约企业创新发展的技术瓶颈，也为实现智慧新石化提供坚实的技术支撑。