江蘇省海洋預警報視頻會商系統(tǒng)建設(shè)及應(yīng)用研究

劉 明

（江蘇省海涂研究中心，江蘇南京210036）

0 引言

我國是一個海洋大國，也是世界上海洋災(zāi)害最為嚴重的少數(shù)國家之一。江蘇是海洋大省，全省海岸線長達954 km，海域面積3.75萬km2，濱海濕地面積98.6萬hm2，居全國沿海省份第一位，海洋資源稟賦優(yōu)良。隨著海洋強國戰(zhàn)略、“一帶一路”戰(zhàn)略、長江經(jīng)濟帶發(fā)展戰(zhàn)略、沿海發(fā)展戰(zhàn)略深入推進，江蘇省明確了江海聯(lián)動、創(chuàng)新驅(qū)動、生態(tài)優(yōu)先、開放合作的發(fā)展思路，促進了海洋事業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。海洋為江蘇省人民群眾生活質(zhì)量的提高提供了重要的保證，海洋經(jīng)濟已成為江蘇發(fā)展的優(yōu)勢、潛力、希望所在［1］。近年來，受全球氣候變化的影響，海平面在上升、局部氣候異常變化，導致了海洋災(zāi)害頻發(fā)，強度在不斷增大，特別是江蘇海洋岸灘開闊，灘涂、淺海面積大，極易受到沿海風暴潮、災(zāi)害性海浪等海洋災(zāi)害的威脅［2］。

海洋預警報會商系統(tǒng)主要用于出現(xiàn)復雜海洋和天氣形勢或重大海洋災(zāi)害時，各級海洋預報部門間共同分析預測的遠程視頻會商。同時，該系統(tǒng)也在實時傳遞海洋實況測報、預警報信息，協(xié)助政府部門和社會各界應(yīng)對海洋災(zāi)害和海上搜救等突發(fā)公共事件中發(fā)揮巨大作用。為了做好江蘇省海洋防災(zāi)減災(zāi)工作，履行好我省自然資源廳海洋防災(zāi)減災(zāi)的職責，有力保障海洋事業(yè)持續(xù)健康發(fā)展，建設(shè)完善海洋預警報遠程視頻會商系統(tǒng)，實現(xiàn)我省與國家、海區(qū)、省市級海洋預報機構(gòu)之間的遠程可視化業(yè)務(wù)會商和行政會商，對進一步提升江蘇省海洋災(zāi)害預警報準確率，加強海洋災(zāi)害應(yīng)急管理工作，有效減輕海洋災(zāi)害損失和保障江蘇省經(jīng)濟社會發(fā)展具有重要的意義。

1 建設(shè)內(nèi)容研究

1.1 系統(tǒng)架構(gòu)

為立足江蘇海洋防災(zāi)減災(zāi)需求，強化上下級海洋災(zāi)害海洋預報部門應(yīng)急工作的溝通和交流，2009年江蘇省海涂中心組織開展了預警報會商系統(tǒng)一期建設(shè)，建成了一套實現(xiàn)我省參與上級海洋行政主管部門、海洋預報機構(gòu)應(yīng)對海洋災(zāi)害、海洋突發(fā)公共事件的遠程視頻會商系統(tǒng)，實現(xiàn)了與國家、沿海省市和海區(qū)中心視頻會商系統(tǒng)的成功對接，同時系統(tǒng)終端也為組成一套覆蓋省-沿海市兩級的江蘇省海洋預警報視頻會商系統(tǒng)，滿足中心與沿海市、縣海洋預報機構(gòu)開展預警報會商預留了充足接口。全國海洋預報遠程視頻會商系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1所示。

1.2 中心視頻會商系統(tǒng)建設(shè)和拓撲設(shè)計

1.2.1 系統(tǒng)基礎(chǔ)建設(shè)

系統(tǒng)建設(shè)2009年中心預警報會商系統(tǒng)組建包括150 m2的視頻會議室及控制機房，系統(tǒng)建設(shè)架構(gòu)如圖2所示?？刂茩C房配置的外置MCU用于控制和管理全網(wǎng)視頻會議，可實現(xiàn)多分屏畫面、會議控制等一系列功能。系統(tǒng)設(shè)計遵循了國際標準和國內(nèi)外有關(guān)的規(guī)范要求，具有電信級的可用性，符合計算機、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和視頻會議技術(shù)的最新發(fā)展潮流；系統(tǒng)具有包括圖形管理界面和WEB應(yīng)用操作界面等多種管理方式，功能滿足我省海洋災(zāi)害預警報實際業(yè)務(wù)工作需要；系統(tǒng)配置先進性與實用性達到了綜合平衡，并具備多級密碼認證模式和不同級別的操作權(quán)限，支持對設(shè)備訪問進行密碼認證的訪問控制，有效阻止對視頻設(shè)備的非法訪問和操作，具備了極強的抗病毒、黑客攻擊的可靠穩(wěn)定性。

圖1 全國海洋預報遠程視頻會商系統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

圖2 江蘇省海洋預警報會商系統(tǒng)一期建設(shè)系統(tǒng)拓撲設(shè)計

系統(tǒng)實現(xiàn)了支持基于IP網(wǎng)絡(luò)的H.323協(xié)議。音、視頻格式遵循主流標準。MCU同時支持各種主流協(xié)議，終端通過配置不同接口模塊可支持不同網(wǎng)絡(luò)。提供符合國際標準的軟件、硬件、通訊、網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等方面的接口和工具，使系統(tǒng)具有良好的靈活性、兼容性。系統(tǒng)實現(xiàn)了以下功能，包括：（1）圖像穩(wěn)定、可靠，畫面清晰、逼真，具備良好的丟包補償和防網(wǎng)絡(luò)抖動性能；（2）聲音清晰流暢，無失真，立體感強，實現(xiàn)雙聲道高品質(zhì)語音，達到CD或更高音質(zhì),具有良好的自動增益、回聲抑制、噪聲消除等功能，具備較強的抗干擾能力，符合相關(guān)EMC標準；（3）數(shù)據(jù)交互系統(tǒng)可以共享日常使用的辦公文檔，如PPT，Word，Excel，PDF等多種常用格式，可以遠程桌面和應(yīng)用程序共享；（4）大屏幕拼接顯示系統(tǒng)，可對顯示畫面進行任意切換、縮放、漫游、開窗口顯示等，并可方便地通過操作員站進行切換，支持多屏圖像拼接，畫面可整屏顯示，也可分屏顯示，畫面能夠自由縮放、移動、漫游；（5）系統(tǒng)功能操作界面美觀大方，簡明易用，靈活方便。

1.2.2 系統(tǒng)鏈路擴展

2012年中心在一期視頻會商系統(tǒng)基礎(chǔ)上進行鏈路鋪展和功能拓展，鋪展建設(shè)架構(gòu)如圖3所示。中心在原有辦公業(yè)務(wù)大樓視頻會商主會場（13F）的基礎(chǔ)上，拓展增設(shè)4個分會場，分別位于辦公業(yè)務(wù)大樓（12F）以及連云港、鹽城、南通三市海洋管理部門指定場所，4個分會場均配置被叫視頻會商所需設(shè)備，連云港、鹽城、南通三市與省中心間可以隨時任意點間進行視頻會議會商，三市視頻會議終端與省中心現(xiàn)配置視頻會議終端設(shè)備無縫兼容。省中心與沿海三市間通過2M及以上通信專線進行連接，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩耘c穩(wěn)定性，以提供流暢視頻畫面；統(tǒng)一規(guī)劃三市-省中心間的互聯(lián)IP地址，在路由器上配置NAT轉(zhuǎn)換、路由、組播等功能，保證所有視頻會議終端與省中心MCU間能夠互連互通。由此江蘇省組成了一套覆蓋省-沿海市兩級的江蘇省海洋預警報視頻會商系統(tǒng)。

1.2.3 系統(tǒng)升級改造

隨著中心海洋觀測預警報業(yè)務(wù)能力的不斷提升，中心陸續(xù)和國家、東海海區(qū)以及下屬地市的業(yè)務(wù)會商工作越來越頻繁，大多數(shù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)設(shè)備已連續(xù)7*24小時業(yè)務(wù)化運行超過5年。為保障海洋預警報會商業(yè)務(wù)持續(xù)穩(wěn)定運行和科學有序發(fā)展，中心于2016年對會商系統(tǒng)進行升級改造，更新會商系統(tǒng)中已出現(xiàn)故障或過于陳舊的基礎(chǔ)設(shè)備，并升級完善現(xiàn)有的設(shè)備以達到全高清效果，同時兼容國家、東海海區(qū)及其他相關(guān)業(yè)務(wù)單位的遠程視頻會議系統(tǒng)。

此次中心海洋預警報視頻會商系統(tǒng)采用分布式組網(wǎng)架構(gòu)［3］，以國家局已建的華為視頻會議系統(tǒng)為主體，建成了一套便于與國家現(xiàn)有視頻會議互聯(lián)、互通、互控的高清視頻會議系統(tǒng)，包含了多點控制單元MCU和高清視頻會議終端等功能模塊。中心將視頻會商主會場（13F）原有的標清DLP大屏升級改造，實現(xiàn)高清1080信號顯示；配備1臺華為高清MCU（VP9650），作為江蘇省遠程視頻會議系統(tǒng)的會議召集和管理中心；配備1臺華為高清終端（TE50）和3臺高清會議攝像機（VPC600），實現(xiàn)上聯(lián)國家下聯(lián)東海的高清遠程視頻會議功能，3個高清攝像機可全方位對會議室內(nèi)情況進行高清拍攝；配備手拉手桌面鵝頸話筒、多功能高清矩陣、中控、音頻處理器、音響、調(diào)音臺、功放、反饋抑制器、藍光DVD等本地數(shù)字會議設(shè)備，實現(xiàn)高質(zhì)量的音視頻會議功能，全部支持1080P視頻信號畫面；配備交換機、存儲、機柜、短信平臺等周邊配套設(shè)備，為會議系統(tǒng)提供穩(wěn)定可靠的基礎(chǔ)平臺，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、視頻數(shù)據(jù)存儲和短、彩信通知等功能。同時，為中心分會場（12F）配備1臺華為高清視頻會議終端（TE50）和高清會議攝像機（VPC600）替換原有的標清視頻會議終端和鏡頭設(shè)備。此次系統(tǒng)升級改造建設(shè)架構(gòu)如圖4所示，改造完成后的會場實際效果如圖5所示，升級后簡潔高效的會議操作界面如圖6所示。

此次升級改造2016年3月25日開始施工，4月16日安裝調(diào)試完畢，并于4月17日投入使用，實現(xiàn)了視頻顯示由標清向高清的跨越，實現(xiàn)了與國家和海區(qū)的高清視頻會商系統(tǒng)的無縫接入。系統(tǒng)正常穩(wěn)定運行至今，充分滿足了我省海洋預警報的日常業(yè)務(wù)會商和災(zāi)害應(yīng)急會商的需求，進一步提升了我省海洋預警報業(yè)務(wù)支撐保障能力。

圖3 江蘇省海洋預警報視頻會商系統(tǒng)二期系統(tǒng)拓撲設(shè)計

圖4 江蘇省海洋預警報視頻會商系統(tǒng)升級改造建設(shè)拓撲

圖5 中心海洋預警報視頻會商主會場

2 應(yīng)用效果

2009年，隨著國家、海區(qū)及部分沿海省市海洋預報機構(gòu)預警報會商系統(tǒng)陸續(xù)建成，國家、海區(qū)和相繼建立了海洋預警報定期和應(yīng)急會商制度，國家海洋環(huán)境預報中心、東海預報中心分別于5月11日、6月12日啟動了海洋預警報周會商機制，組織轄區(qū)內(nèi)各級海洋預報機構(gòu)開展視頻會商。江蘇省中心通過視頻會商系統(tǒng)積極參加國家海洋環(huán)境預報中心組織的周會商、月會商，并按照《全國海洋預警報會商規(guī)定》和《江蘇省海洋災(zāi)害應(yīng)急預案》內(nèi)容要求，在海洋災(zāi)害期間參加相應(yīng)級別頻次的災(zāi)害應(yīng)急會商，科學研判災(zāi)害形勢，及時向社會公眾發(fā)布預警信息［4］。同時，我省海洋管理部門也通過此系統(tǒng)積極參與每次國家海洋管理部門組織召開的災(zāi)害應(yīng)對行政會商會，為應(yīng)對我省海洋災(zāi)害防御工作做出科學決策。會商系統(tǒng)成功保障了2009年下半年至今十余年期間每一次影響江蘇的沿海風暴潮、災(zāi)害性海浪等海洋災(zāi)害過程的預警會商會，為我省海洋預警報業(yè)務(wù)提升和海洋防災(zāi)減災(zāi)事業(yè)發(fā)展提供了可靠的技術(shù)支撐。

3 結(jié)語

江蘇省海洋預警報視頻會商系統(tǒng)建設(shè)使用和改造升級，為我省海洋災(zāi)害應(yīng)急指揮提供了必要的技術(shù)支撐和決策平臺，進一步加強了沿海海洋預報機構(gòu)與國家海洋預報中心的聯(lián)動，促進了海洋災(zāi)害信息及時有效溝通，對促進我省沿海開發(fā)和保障人民群眾生命財產(chǎn)安全提供了強有力的技術(shù)支撐，對推動“海洋強省”和“強富美高新江蘇”建設(shè)具有重要意義。

圖6 海洋預警報視頻會商系統(tǒng)會議功能Ipad操作界面