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应急系统平台关键技术研究_可行性研究报告

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深圳市科技研发资金技术研究开发计划

一般项目可行性报告

项目名称: 申请单位: 项目负责人: 电子邮箱:

应急系统平台关键技术研究

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目录

第一部分 项目实施的背景和意义 ............................................................................................................... 5 1.

项目实施的背景和意义 ......................................................................................................................... 5 1.1. 深圳市社会、经济和科技发展的有效需求 ............................................................................. 5 1.2. 先进性 ......................................................................................................................................... 6 1.3. 重要性 ......................................................................................................................................... 7 1.4. 必要性 ......................................................................................................................................... 8 1.5. 可行性 ......................................................................................................................................... 9

1.5.1. 1.5.2. 1.5.3.

技术可行性 .................................................................................................... 9 开发环境以及团队技术力量 ......................................... 错误!未定义书签。 产业化能力 ..................................................................... 错误!未定义书签。

1.6. 行业发展中的地位和作用 ....................................................................................................... 10 1.7. 预期实现的经济和社会效益 ................................................................................................... 10 第二部分 技术发展趋势及国内外发展现状 ............................................................................................. 10 1.

技术发展现状 ....................................................................................................................................... 10 1.1. 国际应急指挥平台发展现状 ................................................................................................... 10 1.2. 国内应急指挥平台的建设模式及特点 ................................................................................... 12 2. 3. 4.

技术的发展趋势 ................................................................................................................................... 13 产业化状况 ........................................................................................................................................... 15 我市应急管理技术与国内外先进水平的差距 ................................................................................... 16 4.1. 无线传输技术 ........................................................................................................................... 16 4.2. 视频图像接入集成技术 ........................................................................................................... 17 5.

市场需求分析 ....................................................................................................................................... 17

第三部分 项目主要研究内容 ..................................................................................................................... 18 1. 2.

技术领域和主要研究内容 ................................................................................................................... 19 拟解决的关键技术 ............................................................................................................................... 21 2.1. CTI平台 ................................................................................................................................... 21

2.1.1. 2.1.2.

CTI技术介绍 .............................................................................................. 21 CTI平台体系结构 ...................................................................................... 22

1

2.1.3. CTI技术优势 .............................................................................................. 23

2.2. GIS平台 ................................................................................................................................... 23

2.2.1. 2.2.2. 2.2.3.

GIS技术概述 .............................................................................................. 23 ArcGIS的主要组成部分 ............................................................................ 23 ArcGIS的技术特点 .................................................................................... 25

2.3. SOA平台 .................................................................................................................................. 28

2.3.1. 2.3.2. 2.3.3.

技术架构 ...................................................................................................... 28 数据交换中的适配器 .................................................................................. 29 消息中间件平台 .......................................................................................... 30

2.4. 安全支撑平台 ........................................................................................................................... 30

2.4.1. 2.4.2.

CAS SSO技术 ............................................................................................ 30 PKI/CA 技术 ............................................................................................. 33

2.5. 多模3G视频监控技术 ............................................................................................................ 35

2.5.1. 2.5.2. 2.5.3.

3.

多模3G视频监控概述 ............................................................................... 35 系统结构 ...................................................................................................... 35 多模3G视频监控的技术优势 ................................................................... 36

采用的方法、技术路线以及工艺流程 ............................................................................................... 37 3.1. 城市应急平台架构 ................................................................................................................... 37 3.2. 城市应急平台安全架构 ........................................................................................................... 39 3.3. 城市应急平台系统接口 ........................................................................................................... 40 3.4. 城市应急平台功能分类 ........................................................................................................... 42

3.4.1. 3.4.2. 3.4.3. 3.4.4. 3.4.5. 3.4.6. 3.4.7. 3.4.8.

综合业务 ...................................................................................................... 42 预测预警 ...................................................................................................... 43 监控监测 ...................................................................................................... 44 指挥调度 ...................................................................................................... 44 辅助决策 ...................................................................................................... 45 应急保障 ...................................................................................................... 46 应急评估 ...................................................................................................... 47 模拟演练 ...................................................................................................... 47

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3.4.9. 安全管理 ...................................................................................................... 48

3.5. 城市应急平台技术体系 ........................................................................................................... 49 4.

行业示范性应用 ................................................................................................................................... 51 4.1. 城市应急指挥系统 ................................................................................................................... 51

4.1.1. 4.1.2.

系统概述 ...................................................................................................... 51 系统实现功能 .............................................................................................. 52

4.2. 交通应急指挥系统 ................................................................................................................... 53

4.2.1. 4.2.2.

系统概述 ...................................................................................................... 53 系统实现功能 .............................................................................................. 54

4.3. 电力应急指挥系统 ................................................................................................................... 56

4.3.1. 4.3.2.

系统概述 ...................................................................................................... 56 系统实现功能 .............................................................................................. 57

4.4. 铁路应急指挥系统 ................................................................................................................... 59

4.4.1. 4.4.2.

5.

系统概述 ...................................................................................................... 59 系统实现功能 .............................................................................................. 59

项目的特色和创新突破点 ................................................................................................................... 61 5.1. 应急管理层次化 ....................................................................................................................... 61 5.2. 产品形态硬件化 ....................................................................................................................... 62 5.3. 应急资源网格化 ....................................................................................................................... 63 5.4. 决策指挥智能化 ....................................................................................................................... 5.5. 系统集成兼容化 ....................................................................................................................... 65

第四部分 项目预期目标 ............................................................................................................................. 66 1. 2. 3. 4.

预期成果 ............................................................................................................................................... 66 产业前景 ............................................................................................................................................... 66 对行业发展的预期贡献 ....................................................................................................................... 66 技术指标和目标 ................................................................................................................................... 67 4.1. 主要技术指标 ........................................................................................................................... 67 4.2. 主要技术目标 ........................................................................................................................... 67 5.

社会经济效益 ....................................................................................................................................... 68

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5.1. 经济效益 ................................................................................................................................... 68 5.2. 社会效益 ................................................................................................................................... 68 第五部分 项目实施方案 ............................................................................................................................. 69 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

项目组织管理方式 ............................................................................................................................... 69 技术实施步骤 ....................................................................................................................................... 69 科技资源综合利用 ............................................................................................................................... 69 成果产业化策略 ................................................................................................................................... 70 研发资金的筹集与投入 ....................................................................................................................... 70 拟购主要设备清单 ............................................................................................................................... 71 知识产权、技术标准的对策措施 ....................................................................................................... 71

第六部分 项目计划进度 ............................................................................................................................. 72 1. 2.

项目实施进度计划 ............................................................................................................................... 72 产业化情况 ........................................................................................................................................... 72

第七部分 现有工作基础和条件 ................................................................................................................. 72 1.

承担单位概况 .......................................................................................................... 错误!未定义书签。 1.1. 承担单位介绍(CSST) ............................................................................ 错误!未定义书签。 2.

本项目现有的研究工作基础 ............................................................................................................... 73 2.1. 关键技术研究方面 ................................................................................................................... 73 2.2. 项目支撑条件 .............................................................................................. 错误!未定义书签。 3.

以往承担项目完成情况 .......................................................................................... 错误!未定义书签。

第八部分 研发团队 ........................................................................................................ 错误!未定义书签。 1. 2. 3.

研发团队的规模和结构 .......................................................................................... 错误!未定义书签。 项目核心研发人员情况 .......................................................................................... 错误!未定义书签。 安防科技(中国)有限公司(简称:CSST)主要荣誉 ..................................... 错误!未定义书签。 3.1. 承担国家省部级有关课题完成情况 .......................................................... 错误!未定义书签。 3.2. 参加制定标准和提案 .................................................................................. 错误!未定义书签。 3.3. 以往科技成果转化情况 .............................................................................. 错误!未定义书签。 3.4. 相关的知识产权情况列表 .......................................................................... 错误!未定义书签。

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第一部分 项目实施的背景和意义

本项目旨在通过对突发公共事件的预防预测、应对、协调、善后、评估等一系列活动的研究,建立和健全统一指挥、功能完善、反应灵敏、协调有序、运转高效的应急机制和应急平台,在及时准确获取突发事件信息、实时监控现场情况、整合应急资源、多方联动应急、提高应急管理能力和处置水平等方面发挥了突出作用。使得各种资源得到有效整合,多部门能够统一联动应急处置,突发事件能够快速上报,应急处置和相应能够及时执行,突发事件能够预测和预警。最终达到最大限度预防和减少突发公共事件及其造成的损害,保障人民群众的生命和财产安全,维护社会安全和稳定,促进经济社会全面、协调、可持续发展的目标。

项目建成后,初步完成城市突发公共事件风险评估与应急指挥平台(城市应急指挥平台)的建设,并实现城市应急功能的技术储备。项目建成时拟实现销售收入2000万元,并将以每年20%以上的速度增长;随着技术的成熟和市场的拓展,在未来5年,可实现销售收入1.5亿元(不包括硬件和网络设备),利润 4000万元,税收1205万元,并且持续增长。实现发明专利申请2~5项,实用新型3~6项,计算机软件著作权4~5项。

1. 项目实施的背景和意义

1.1. 深圳市社会、经济和科技发展的有效需求

由于突发事件的致灾因素不断增长,城市在处置重大突发事件时面临着前所未有的严峻挑战。在此情况下,需要学术界进行进一步理论研究和技术方法创新,对城市突发事件风险评估与应急管理的重大基础性问题进行全面深入的系统研究。特别是在当前以地理信息系统(GIS)技术为核心的空间信息科学理论蓬勃发展并获得广泛应用的背景之下,急需研究如何将GlS的最新技术成果应用到城市突发事件风险评估与应急管理的实践之中,构建基于地理信息系统的城市突发公共事件风险评估与应急管理平台,这是建设具有防范和应对突发事件风险能力的数字化信息城市的客观要求。

目前,我国国民收入的50%、工业产值的70%、工业利税的80%都产生于城市,90%以上的科技力量和高等教育集中在城市,通讯、交通、金融、信息等均以城市作为主要的载体,城市已经名副其实地成为国家的政治、经济、文化的中心。这同时也给城市带来了很多不确定的危险源和致灾因素。城市化在给人类社会的发展增添了新的活力和新的机遇的同时,也给城市带来了很多不确定的危险源与致灾因素。

作为我国改革开放的先锋,深圳市已经成为了一个重要的现代化国际大都市。经济

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发达的同时社会矛盾日益显现,迫切需要利用技术手段加强对社会治安和公共突发事件的综合管理理。深圳市安防科技的发展和应用,坚持在国家科技发展战略的指导下,按照市社会经济发展规划,以数字化、信息化为手段,以科技创新为动力,以建设自主创新型城市目标,向国际先进水平看齐。目前,深圳的安防系统建设走在了全国的前列,为特区的建设与发展做出了重要贡献。于2006年一年间建成覆盖全市的以20万只摄像头为主体的城市监控网络,正为人民安居乐业发挥着强大的保障作用,深圳市在科技强警工作建设上将继续作为排头兵发挥带头作用、样板作用、窗口作用和辐射作用

该课题的成功研究和产业化能为应对突发公共事件提供有力的技术支撑手段,它与广东省总体应急预案要求要适应,服务于应急预案的实施过程,有助于全面履行职责,切实提高保障公共安全和处置突发公共事件的能力;有助于保障公众生命财产安全和维护社会稳定,为构建社会主义和谐社会创造良好的公共安全环境,可以大幅减少突发公共事件的经济损失,降低应急行动的经济投入。

1.2. 先进性

本项目涉及视频监控、数字信号传输、无线通信、有线通信、视频会议、VOIP、3G移动视频监控、系统集成等先进技术领域,采用先进的SOA架构进行规划和设计,快速灵活应对未来城市联动新需求;有效集成原有平台及系统,降低总拥有成本TCO,保护已有投资。架构和技术方面支持SCA/SDO/SOA,BEPL4WS,J2EE等世界级标准和传输协议;有效实现与遗留系统之间的有效整合和兼容,该项目从系统设计、架构、实现方式上都属于国内国外先进技术。 智能化的预测预警

通过各种视频信息、物联网智能感知信息进行智能分析和预测预警,有效减少事件的发生和消弱事件带来的影响。 快速、高效的应急联动和指挥调度

通过有线调度、无线调度、IP通信等多样化的应急通讯手段,将各部门快速调动起来,进行应急响应和处置。

多厂家视频设备兼容、统一视频图像接入

兼容市面各主流厂家的有线、无线视频监控设备,能将各种视频图像快速、统一接入到系统和指挥大厅。

应急资源充分共享、合理有效调配

通过统一的应急数据共享与交换平台实现各级、各部门应急平台应急资源、救援力量、救援装备的交换和共享、合理有效调配。 高效直观的辅助决策支持

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通过整合视频监控、GIS、GPS、视频会议,为决策支持提供现场图像、语音、定位、态势等支持。 层次化的应急管理

支持多级别、多层次的管理部门、应急管理组织机构,能按级别和层级进行日常的应急值守和应急保障工作。 多模3G视频监控

多模3G视频监控系统是大、中型移动应急平台和小型移动应急平台的子系统,适用于各种应急救援指挥过程、抢险现场或其它特殊情况的现场处理和控制。突发事件现场情况需要实时而迅速地传回指挥中心,而事发地点又通常具有不确定性,多模3G视频监控系统发挥出强劲的技术优势和灵活反应能力,通过无线视频技术将现场情况及时传回指挥中心,便于远程指挥和调度,可以极大地缩短反应时间,便于快速远程调度指挥。

1.3. 重要性

目前我国正处于计划经济向市场经济转型的关键期,但应急管理机制尚不健全。在突发公共事件的应急管理机制方面,“供求”矛盾突出,即一方面突发公共事件频发,另一方面相应能力不足。对于各类服务于城市应急的相关技术来说,选择城市应急指挥平台为研究内容的原因在于。

1) 公共安全事件的广泛性特点,要求建设应急平台以应对区域合作 当今世界,人类面临的发展机遇增多,但面临的挑战也在增加。各种传统的和非传统的、自然的和社会的安全风险交织并存,重大自然灾害频繁发生,重大疫情传播范围扩大,能源资源紧缺和生态环境恶化,恐怖主义抬头,民族宗教矛盾和地区冲突加剧,这一切表明公共安全事件的诱因和影响已呈现出较强的广泛性特点,增加了预防和控制的难度。2003年爆发的“非典”疫情、2004年防治“禽流感”、2005年11月吉化双苯厂爆炸引发的松花江污染事件和“5·12”四川汶川特大地震等公共安全事件都涉及到多个区域。有的需要交换信息共同应对,有的需要区域间组织援救等。日益加快的城市化步伐将现代世界更紧密地联系在一起,它要求我们用更新的方法、更快的速度对全球化的突发事件做出反应。

公共安全事件的处理要求区域合作,而这种互动交流需要统一的信息平台,需要建立一套突发事件应急平台,并促进不同部门、不同区域甚至不同国家之间的精诚合作,以使调动和整合一切可能的社会资源,发挥各种资源优势,形成应对突发事件的合力。

2) 作为重大突发事件频发国家,要求建设应急平台以动员和协调多方合作进

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行应急管理

中国是世界上自然灾害、灾难事故等重大突发事件频发的国家之一。每年因灾造成的损失巨大。2007年,全国农作物受灾面积达到492.5千公顷,比上年增加19.5%。绝收面积5746.8千公顷,比上年增加6.6%;2007年全国各类自然灾害共造成约39777.9万人(次)不同程度受灾,因灾死亡2325人,倒塌房屋146.7万间,直接经济损失2363亿元。2008年1月10日起中国浙江、江苏、安徽、江西、河南、湖北、湖南、广东、广西、重庆、四川、贵州、云南、陕西、甘肃、青海、宁夏、和生产建设兵团等19个省级行政区均受到低温、雨雪、冰冻灾害影响,死亡60人,失踪2人,紧急转移安置175.9万人,农作物受灾面积7270.8千公顷,倒塌房屋22.3万间,损坏房屋86.2万间,直接经济损失537.9亿元。各种自然灾害和突发事件造成的财产损失以及人员伤亡是触目惊心的。如何运用最有效的手段应对突发事件,动员和协调多方合作救灾、救援,使人们的生命财产损失降至最低,用最短的时间恢复社会秩序,是当前各级应急管理的主要任务。建立完善的应急平台是应对突发事件的基础。

3) 加强应急管理,要求建设应急平台以提高应急管理能力 当前,我国现代化建设进入新的阶段,改革和发展处于关键时期,工业化、城市化加速发展,社会利益关系错综复杂,不断出现一些新情况新问题。应对来自自然灾害、事故灾难、公共卫生、社会安全等领域的突发公共事件的任务十分艰巨。加强突发公共事件的应对管理,大力提高应对各类突发事件的预防和处置能力,预防和减少突发事件的发生,控制、减轻和消除突发公共事件引起的严重社会危害,切实维护广大人民群众的生命财产安全,最大程度减少突发公共事件及其造成的人员伤亡和危害,维护和社会稳定,促进经济社会全面、协调、可持续发展是行政管理的重要职责。加强应急管理,提高预防和处置突发公共事件的能力,是全面履行职能,进一步提高行政能力的重要方面。应急平台建设是应急管理的一项基础性工作,应急平台的建设是应急管理体系建设的基本组成部分,对全面提升应急管理的能力和水平起着至关重要的作用。选择应急平台建设问题进行研究,目的是能加速我市应急平台的建设步伐,推动我市应急管理工作机制的完善和发展。

1.4. 必要性

构建应急管理平台,是城市应急管理的基础性要求,是应急信息资源整合和公共突发事件协调管理的要求,也是城市应急指挥平台的基础和核心。

【应急管理平台是城市应急管理的基础性要求】传统的城市管理方法和手段已经不能适应城市飞速发展的要求,应急管理过程中信息收集、分析、整理工作相当复杂而繁琐,无法有效保证城市信息的快速更新和城市突发事件的快速处理。因此,在城市应急管理中必须寻求新技术、新方法的应用。通过先进的信息技术、网络技术、通讯技术建

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立的城市应急信息管理系统,便于对各种突发事件信息的收集、汇总、分析、传递和共享,提高的应急信息掌控能力和突发事件处理能力。因此,建立有效的、应对各类公共突发事件的应急管理平台是城市应急管理的基础性要求。

【解决资源整合难题】在应急资源整合方面,我们需要对交通、公共卫生、安全生产、气象、市政、环保、地震、森林火灾等专业部门的信息进行汇总、分析、建立综合的应急信息管理系统,对各类应急事件信息实施有效管理和使用。而目前我国城市所面临的共同困境是应急信息整合程度较低,各职能部门之间沟通困难,由于拥有信息的单位分散,导致信息流通的困难,职能部门之间、信息交流不足,分散的信息难以综合、集成、分析、处理,既造成资源浪费,又严重减低了信息的使用功效。黄石市同样面临此困境,仅有少数部门存在合作,部门联通机制基本没有建立,资源和信息共享困难很大。因此,构建综合性的应急信息管理系统是城市提高减灾管理能力的必然选择,通过此系统,组织全市突发公关事件信息的汇总,分析和处理,使离散的信息资源得以互相联动和共享,统一的指挥协调成为可能,消除信息孤岛现象,为城市的公共安全提供强有力的保障。

【解决多部门协调管理难题、实现统一指挥调度、提高应急处置效率和能力】城市应急管理的另一个薄弱环节是各种应急指挥分属各个部门,由各职能部门归口管理、分兵把守、自成体系。一旦有突发事件,不仅会出现多头指挥、联动困难的混乱局面,而且大大降低了应急处置效率和能力。因此建设一个统一的城市应急管理平台成为当务之急,目的是将散落在各个部门的资源整合到同一个平台上,将各个部门的应急救助能力综合到一个指挥调度中心。突发事件发生后,便于打破部门条块分割的界限,迅速组织各种资源进行有效应对。

通过本系统,对打破现有的面向单灾种、资源分散、各部门各自为战的局面,形成调度统一、联动协调、信息共享的城市综合应急管理新机制具有特别重要的意义,也是应急管理工作的必然要求。

1.5. 可行性

1.5.1. 技术可行性

数据库和数据仓库技术、数据挖掘与数据交换技术、信息安全技术、中间件技术、决策支持系统、全球定位系统、地理信息系统、基于SOA的架构技术、J2EE平台等技术的快速成熟和应用为自动化的数据存档、管理、交换、查询和安全保障、预测预警、指挥调度、资源跟踪和调配提供了技术支持。

国际上的3G无线网络技术标准已经非常成熟,国内也已经正式确定了未来几年内的3G无线网络标准,电信运营商已经开始全面改造机站,相信在2年内可以实现3G无线

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网络覆盖国内的绝大部分区域。目前3G视频监控已经开始在市面上流行,并已经在国内部分城市试点应用。

CSST集团在软件研发、系统集成技术、无线网络应用技术、网络摄像机技术、智能视频分析技术都有相当成熟的技术积累,并且有许多成功的应用案例,完全有能力在原有基础上深入研发,实现本项目的技术要求。

1.6. 行业发展中的地位和作用

目前,国内应急平台产业结构不合理,层次水平较低,各行业产品多,高端、高附

加值产品少,现代安防系统集成与应急管理平台建设处于起步阶段,与发达国家相比还有很大的差距。企业科研投入少,自主创新能力相对偏弱。

该项目的成功研发,将实现众多关键技术的自主创新。将在行业内起到带头羊的作用,将会形成一系列应急平台标准,大大提高现阶段安防与应急的技术水平。

1.7. 预期实现的经济和社会效益

项目建成后预期可实现年销售收入2000万元,并将以每年20%以上的速度增长。随着技术的成熟和市场的拓展,在未来五年,可实现销售收入1.5亿元(不包括硬件和网络设备),利润 4000万元,税收1205万元,并且持续增长。

项目研制成功付诸实施后,建立和健全统一指挥、功能完善、反应灵敏、协调有序、运转高效的应急机制和应急平台,在及时准确获取突发事件信息、实时监控现场情况、整合应急资源、多方联动应急、提高应急管理能力和处置水平等方面发挥了突出作用。使得各种资源得到有效整合,多部门能够统一联动应急处置,突发事件能够快速上报,应急处置和相应能够及时执行,突发事件能够预测和预警。最终达到最大限度预防和减少突发公共事件及其造成的损害,保障人民群众的生命和财产安全,维护社会安全和稳定,促进经济社会全面、协调、可持续发展的目标。

第二部分 技术发展趋势及国内外发展现状

1. 技术发展现状

1.1. 国际应急指挥平台发展现状

应急指挥平台是整个应急体系建设的重要基础。国际上,利用其先进的通讯技术和

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完善的社会共享体系做了大量的工作。发达国家在公共安全科技的各个方面及层次上投入了大量的人力、物力和财力,为预防和减少危害公共安全的事故、灾害和突发事件等提供了强有力的支持和保障。为了应对城市突发公共事件的冲击,防止和减轻各种城市突发公共事件的危害,现代各国都己经逐渐建立了城市突发公共事件或城市灾害应急管理。在国外,地理信息系统的应用遍及环境保护、资源保护、灾害预测、投资评价、城市规划建设、管理等众多领域。70年代中期以后,由于反战运动的持续发展和人口的大量流动,各种大型突发事件此起彼伏,应急联动系统在欧美等发达国家进入了高速发展期。20世纪80年代早期,大多数国家的应急管理平台逐步成型,但是基本都是单灾种、单部门的应急管理机制。80年代中后期,随着局域网技术、无线网络技术(Wi一Fi)、卫星定位技术(GPS)的不断发展以及计算机处理速度的不断提高,基于数据挖掘技术、决策优化算法,决策支持技术之上的计算机辅助应急联动系统站在了技术的最前沿。许多国家在以往的研究基础上逐步建立了若干个以灾害信息服务、突发公共事件紧急事务处理为目标的突发公共事件应急管理机制和相应的应急管理信息平台。

美国的应急指挥平台是发达国家中较有代表性的。1979年,卡特总统发布总统令,建立联邦紧急事务管理局(FEMA),将分散在整个联邦行政系统中的灾害应急计划、机构和人员集中起来,美国的综合应急管理平台由此建立。2003年,联邦紧急事务管理署(FEMA)成为美国国土安全部(DHS)的一部分。

FEMA的首要任务是减少生命和财产损失,保护国家远离包括自然灾害、恐怖主义行为、和其他人为灾害在内的所有危险,领导和支持全国风险评估,建立包括准备、保护、反应、恢复和减灾功能的全面的应急管理系统。

日本早在1996年就计划建立全国范围的“地震受灾早期评价系统”。2004年底该系统已经全部实现运行。该系统具有两大功能:一是根据震级和地震数据可在30分钟内推测计算出建筑物和人员损失的系统;二是存储了大量4级以上地震的灾难资料用于推测灾难损害状况。日本还建立了从到地方完善的灾害防治体系,拥有覆盖全面的灾害信息管理网络。日本国家气象厅建立的灾害应变系统(DRS)还拥有24小时监测系统,以确保在地震发生的瞬间计算出震源、规模和引发海啸的可能性,并发出海啸警报和预报。其减灾理念和防灾减灾模式值得我们借鉴。

印度建设了一个能调用专业应急资源的灾害管理与信息发布综合数据库系统。该数据库系统对在紧急状态下迅速调用专业设备和调配专业人才起着至关重要的作用。印度启动了覆盖全国的“印度灾害资源网络(IDRN, Disaster Resource Network)”项目的建设。该项目系统化地建立起了一个全国性的灾害信息资源库。并且印度内政部与包括国家空间部、科技部以及通信与信息技术部在内的各相关部门合作,共同开发了基于GIS的国家应急管理数据库(National Database for Emergency Management,NDEM)。

除上述系统之外,还有如由加拿大紧急管理署主持的全球危机和紧急管理网络;由联合国国际减灾十年办公室主持的国际灾害信息资源网络;由泛美洲健康组织管理的拉丁

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美洲区域灾害准备网络;由挪威、法国、芬兰、丹麦四国共同开发的模块化紧急管理系统(Membrain)。这些国家级和国际级的应急管理平台早已经投入使用,并在使用中不断的完善和升级。上述这些系统属于或国际组织建立的用于处理紧急灾害事务的应急管理系统。此外,大学和相关研究部门也建立了用于自然灾害学或人为灾害研究的信息系统。如美国Shebute公司开发的多界面灾害管理信息系统、美国威斯康星大学主持的灾害紧急管理训练系统、英国普力茅斯大学支持的全球灾害讨论支持网络等等。

1.2. 国内应急指挥平台的建设模式及特点

目前,有些地区和部门已经进行了多方面的尝试,建立起来一些各有侧重、各具特色的应急平台,可以归结为以下几种模式:

1) 多警合一的接处警模式。这种模式开展较早,主要特点是具有统一接警、分类

处警功能,实现了各个警种的报警受理既相对,又互通有无,在解决一警多能、最大限度地发挥警力资源,以及资源共享、方便群众报警求助等方面具有积极作用。

2) 多种通讯方式相结合的应急指挥通讯模式。利用有线通讯和无线通讯等系统,

实现集中指挥调度和无线指挥调度功能,指挥调度方便快捷。一些城市重点进行了数字集群等系统的建设。

3) 结合了图像监控的视频会议模式。这种模式把视频图像资源进行了整合,结合

GIS等系统对关键场所的现场进行监控,并通过视频会议进行会商和异地指挥。

4) 信息管理系统模式。这种模式侧重于信息报送、分类、统计等功能,主要完成

对“现时”状态数据的掌握,强调数据库建设,基本上是以事件为中心收集组织信息,或以服务为中心提供信息。

5) 应急联动指挥模式。这种模式以快速反应为根本目标,强调大系统概念,利用

通讯、计算机、网络和视频图像等技术,把多警合一等多个系统纳入一个平台,由市(或依托某个部门)直接领导,统一指挥协调多个部门,具有综合化调度中心的特点。

应急指挥平台体系的建设是一个复杂的系统工程,需要综合考虑与各地区、各有关部门已有系统和在建、计划建设系统上的衔接。已有模式存在的问题主要体现在:(1)业务系统建设和科技应用的关系问题。欠缺对应急管理业务特性的全面性把握,以致于对于应急平台建设缺少足够的指导性,不同厂商建设方案和效果差异很大。(2)全国统一和因地制宜的关系问题。缺乏因地制宜的系统性需求分析,不同部门、不同地区的应急管理实际需求都是有很多差异的,应急平台的核心是应用系统,其应用系统要与需求分析紧密结合,才能在应急管理中发挥效用。例如,东南沿海地区的应急系统必须要

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考虑台风等事件的应急需要,而西北地区则不需要,相反的要重点考虑大雪、严寒等带来的事件应急。(3)硬件和软件建设关系问题。技术运用不当,过度运用或应用不足,典型的问题是公共安全技术的应用存在较大欠缺;另外,目前普遍存在的问题是只重视硬件建设,而忽视软件和信息建设。

关于应急指挥平台建设中需要注意的问题,相应的解决方案可能需要关注以下几点: 1) 立足于既有资源的整合。

根据我国目前的实际情况,依托电子政务系统,尤其是电子政务系统的网络,进行国家应急平台体系建设是理性的必然选择。一方面,经过多年的发展,各领域都开发了很多业务系统,有很多与应急直接相关,可以整合应用,节约资源;另一方面,电子政务的网络已比较健全,应急管理更注重信息共享和协同应对,应急平台需要互联互通。

2) 稳步推进标准规范的制订。

目前,各地区和各有关部门在应急平台建设过程中,都希望国家能尽快出台相关各类技术标准规范和业务标准规范,以保证实现国家应急平台体系的互联互通。但技术标准规范的制定不是一蹴而就的,其形成需要在实践中不断总结,出台需要一定过程。应当通过试点示范工程的建设实践,逐步形成规范标准后再加以推广应用,这样的标准规范更科学更合理,也才会更具有指导意义。综合考虑到权威性和其它各方面的因素,我们应在应急平台和其它典型地区和典型部门应急平台的实施过程中,以及在科技部和标准委相关标准研究项目的支持下,稳步推进相关标准化工作地开展。总体而言,应急平台的标准化不在于硬件设备的强求一致,而是要保证在应急管理流程方面规范一致:(1)遵循已有标准规范。要遵循通信、网络、数据交换等国家标准,规范网络互联、视频会议和图像接入等建设工作,采用国家发布的人口基础信息、社会经济信息、自然资源信息、基础空间地理信息等数据标准规范。(2)新建标准规范。逐步建立和完善消息报送、业务流程、实时数据接入、数据库内容与同步更新、预测预警模型规范、术语标识和数据共享等标准化体系,保证国家应急平台技术体系一致。

3) 要注重内容建设和技术支撑两手抓。

应急平台建设的重点不在大屏幕显示系统等形象工程上,要加强数据库建设和应用系统建设,让应急平台具有实实在在的有用的功能和内容。建立信息更新机制,加强信息源建设,由信息的产生者和提供者负责信息的更新和维护。信息的提供者保证信息的实时性、完备性,必要时采取交叉验证的方式,把不同部门的相关数据与权威部门的数据进行校核。

2. 技术的发展趋势

上文中分析的应急指挥平台的不同建设模式在面向不同对象时,均发挥了其特定的

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作用。但随着应急管理工作的深入,以及对突发公共事件应对处置能力要求的提高,我们认为以上模式都不能称之为真正的“应急平台”。应急平台应该是与应急管理业务流程紧密结合的系统,应该根据各类突发公共事件的内在规律和本质特性进行功能设计,接警速度的提高、缺乏依据的指挥调度、流于表面的现场监控、各类信息的简单堆砌、先进装备的蛮力上阵,都无法从根本上保证应急处置的得法与正确。信息技术只是手段,如何有效地加以利用,发挥其应有的作用和最大的效能,还需要公共安全科技的支撑。近年来,加强跨领域跨部门的突发公共事件应急技术的研发和一体化应急平台的架构普遍重视应急平台的风险分析、信息报告、监测监控、预测预警、综合研判、辅助决策、综合协调与总结评估等关键环节所需的关键技术。应急指挥平台的发展趋势如下:

1) 开展体系性的建设与整合工作

美国在下一代应急平台的研发过程中更重视和加强应急系统的体系性工作,进行大系统集成。要求整合现场、现场指挥中心、后方指挥中心的资源和信息。由于现有应急相关系统在建立时目标和需求有差别。要整合成为有机整体需要信息系统框架、基础平台、接口协议、信息交换、数据结构和功能实现等方面的统一标准。纵向上,不同层次的应急平台的功能和技术体系要有一致性与统一指挥、分级响应、属地为主的应急相一致;横向上,应急平台应能改变同级部门间条块分割作战的局面。充分体现一体化应急的功用。

2) 加大监测监控与预警技术的应用

发达国家重视运用先进的网络技术、遥感技术、传感和信号处理技术,建立和完善网络化的国家级应急预警系统。9.11事件后美国建设了互联网络安全防范系统以及食品安全、外来生物入侵、反生物恐怖及动植物防疫等具有相对又互相联系的预警和快速反应体系国外普遍重视对重大危险源在线检测识别与监控技术的应用。日本先进的地震监控监测与预警系统在震后数秒内即可向公众发布灾害现场信息,有效辅助救灾与指挥决策。发达国家还积极发展各种卫星、雷达等遥感探测手段,以多种手段获取高精度和高时空分辨率的气象信息。

3) 加强应急平台涉及的公共安全基础数据的综合汇集与分级分类管理

公共安全应急数据涉及面广而且具有跨部门、跨领域的特点,数据汇集复杂、困难。美国信息综合中心(NIMS integration center)制定了公共安全数据资源的搜集、分类管理和状态跟踪方法,并通过国土安全运行中心来实施数据和情报的汇集。相比之下,我国还没有建立有效的信息资源共享机制,各种应急信息存在割裂,缺乏整合全国应急管理的综合信息数据库,应用系统仍没有形成体系。突发公共事件发生时难以迅速汇集、汇总和分析各类有关信息。不利于为科学应急提供参考和依据。为此,急需在应急管理领域建立大型综合性、公用性数据库研究应急数据统一汇集、有机融合和分级分类管理的技术方案。

4) 重视灾害事故的时空风险预测、危险性分析与决策支持

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应急指挥平台的关键性作用是对突发公共事件的发展、危害以及应急效果进行动态、科学、合理的预测评估,为应急决策提供依据。卡特里娜咫风后即使在灾害仿真与预测模拟方面具有强大优势的美国仍然认为其预测预警工作不足。突发公共事件随空间和时间变化规律的预测分析以及协调多方人员、物资和信息实现动态优化决策是需要解决的重要问题,而核心解决途径是开展综合风险分析、预测预警、辅助决策和模拟仿真等应急技术的综合性攻关与应用并与空间地理信息相融合进行动态分析、快速评价和直观显示。

5) 建设研究基地实现应急平台的不断完善和应急科技的持续创新

我国在公共安全与应急技术领域虽然已取得了初步成果。但尚未形成整体的公共安全应急核心技术自主开发能力。相比发达国家建立的地震、火灾、气象灾害、洪水等大型研究基地和培训基地我国迄今还没有公共安全与应急技术领域的国家级综合性研究机构领域内整体科技水平处于较低层次,无法适应国家公共安全保障与应急科技的重大需求。建设国家级应急科技与工程研究机构。完善其研发与测试的条件和设施将为国家应急平台体系建设与运行、应急关键技术和装备研发以及系统验证、应急技术培训与演练等提供科技支撑。

应急指挥平台体系建设是一个长期的不断完善和资源整合的过程。随着人们对突发公共事件发生发展机理认识的深入、信息技术的发展以及应急平台运行机制的顺畅。应急指挥平台体系将不断的发展、提高与完善。为科学、高效应对突发公共事件提供越来越大的支撑。

3. 产业化状况

1) 中国加速高新技术产业发展

高新技术产业,具有知识和技术密集度高、对环境污染少、前导性强、关联度高、附加值高等特点。加快发展高新技术产业是推动经济发展方式转变、实现经济结构优化升级的重要途径。

当今世界,高新技术产业迅猛发展,深刻地影响着各国经济、文化等诸多方面。高新技术产业已经成为很多工业发达国家经济的支柱和推动经济增长的主要动力;高新技术产业的发展水平,已经成为一个国家综合竞争力的重要体现。2009 年以来,面对国际金融危机的严峻挑战,我国不断强化高新技术产业发展工作,在一些方面取得了较大进展。一是编制实施了电子信息产业调整和振兴规划,制定实施了生物、数字电视、产业化等产业,引导产业振兴发展。二是建设了重大科技基础设施、工程实验室、工程研究中心、企业技术中心等一批创新能力项目,科技支撑作用进一步发挥。三是实施了新兴产业创投计划,组织了微生物制造、卫星应用、彩电产业战略转型等一大批产业

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化重大专项,促进自主创新成果产业化。四是加强电子政务建设,启动国家信息化试点项目,建设国家电子商务示范城市,加快经济社会信息化进程。五是积极开展高技术领域国际合作,稳定高新技术产品对外贸易。但我们也要清醒地看到,当前,高新技术产业化能力偏弱等问题仍然存在,大力推进高新技术产业的发展仍然是当前和未来一段时期面临的重要课题。

高新技术产业,具有知识和技术密集度高、对环境污染少、前导性强、关联度高、附加值高等特点。加快发展高新技术产业是推动经济发展方式转变、实现经济结构优化升级的重要途径。随着世界经济进入调整期,各国竞相加快发展新能源、新材料、信息、航空航天等战略性新兴产业,各国之间围绕技术、资金、人才等的争夺更加激烈同时,我国国内经济发展正处于调整经济结构和转变发展方式的关键时期。面对新形势,我们必须加快发展高新技术产业,进一步营造良好的发展环境,努力向上下游延伸,更大范围、更深层次地参与国际分工与合作,提升我国高新技术产业国际竞争力,抢占国际竞争制高点。

2) 我国信息化水平持续快速发展

信息化发展水平已经成为衡量国家综合国力和国际竞争力的重要标志。信息化综合指数的测评结果,为相关部门决策提供了重要的量化参考依据。信息化综合指数研究工作,已经引起各国和使用者的高度关注。

由于我国信息化以较快速度发展,从2006 年起,我国从信息化发展中低水平国家跨入信息化发展中等水平国家行列。2007 年中国信息化发展水平在比较研究的57 个国家中位居第42 位,比2000 年上升了2 位。2008 年我国信息化发展总指数为0.5,比2007 年增长14.5%,我国信息化水平不断提高。2001-2007 年,我国信息化发展总指数年均增长速度为15.5%,居世界第14 位,是世界平均增长水平的2 倍。我国信息化5 个分类指数的年均增长速度多数居世界前列。

4. 我市应急管理技术与国内外先进水平的差距

4.1. 无线传输技术

目前国内主流无线网络标准很多,特别是3G牌照发放致使今后市场上存在3种标准并行的状况,为了适应多种标准,本项目的无线传输部分采用模块化,采用多模3G视频监控技术,可通过更换不同的无线模块匹配相应的标准。

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4.2. 视频图像接入集成技术

视频监控集成平台虽然能够在控制上带来很多的便利,但是在设备接口和平台的开发上,目前还缺乏一个统一的标准作指导。如同早期计算机发展过程中,只能对同一制造商的产品进行互联。当国际标准组织制定了开放系统互联的标准后,各类计算机软硬件设备兼容技术的发展,才有了今天计算机行业的繁荣。同样,要集成现有的各类视频源、视频监控平台和设备,统一接口标准是突破口,这个问题一直受到国内外安防组织的关注。所谓标准是由公认机构同意和批准起草的一种文件,它为共同和反复应用提供与特定活动有关的指导原则、规则和特征,以便能够进行合理的生产和享用,并考虑与相应产品范围有关的相应需求范围。标准不是静态的也不是封闭的,它必须能够在技术的不断发展中立于不变的规范地位,必须定义特征、安全性、可靠性和质量状况、以及测试程序,以保证符合正规的制作状态。

CSST应急平台图像接入子系统的建成,可对各类监控管理系统的软硬件和信息进行整合,打破各子系统界限,完成信息规范、实现数据融合,是一个操作简单、功能强大,具有智能联动效果的操作平台,并能有效地整合各系统资源、建立起一定规模的智能联动体系、更广泛地为应急管理和社会治安提供安全管理服务。

CSST应急平台图像接入子系统是集传统的监控技术、数字图像处理技术、图像传输技术、传感技术和现代的计算机网络技术、无人值守控制、自动报警为一体的复杂系统,它将电子信息技术、计算机技术、图像技术、GIS技术、互联网技术等先进的科学技术应用到报警联动与视频监控中,确保系统的安全性、可靠性、高效性、集成性、灵动性、可操作性。系统以专业化的、综合性的、可视化的基础地理信息为基础,综合处理、分析各种视频数据,提供实时的现场情况,提供初步的可视化辅助决策信息。

5. 市场需求分析

在宏观的指引下,截至2006年,中国更多的省市以及城市纷纷启动了应急联动系统方面的工作。继《国家突发公共事件总体应急预案》出台后,包括广东、上海、北京、河北、山东、江苏、吉林等省市纷纷出台了本地的综合应急预案;各主要相关部委及部门则纷纷推出了本部门的综合应急预案;而在国内南宁首度应用综合应急系统之后,国内其他各级城市与地区也在增加综合应急方面的预算,城市应急系统的建设成为“平安城市”建设的一个延伸。

根据CMP咨询的《2006-2007年中国城市综合应急系统年度市场研究报告》,预计截至2006年底,在城市应急系统建设方面(包括相关基础设施投入、采购与咨询等),全国累计投资超过85亿元。而同时预计在2007年以后的未来5年中国城市综合应急与

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应急联动系统方面的投资仍将维持快速增长的势头,在未来五年(2007-2011)内将保持16.0%的年度复合增长率(CAGR),体现出需求日益显著、市场空间巨大、竞争形势复杂、标准逐步统一等特点。

目前,城市应急指挥市场分类如下:

监控应急

一体化市场

E A 城市 应急 市场 D 大型企 事业单位 应急市场 C 部委专业 应急市场 (城市)

图1:市场定位

市场分B 部委专业 应急市场 (省级)

目前CSST城市应急系统的目标市场主要包括如下五个方面: 1) 城市应急市场

由于公司进入该市场相对较迟,目前缺乏成熟的产品和有说服力的成功案例。因此在市场策略上初期考虑以二、三线城市为主。

2) 部委专业应急市场

包括省级和城市级,如交通、卫生、三防、安监等部委。该部分市场非常巨大,但也需要非常精通客户的专业应急知识,因此在选择该部分市场时需要考虑如下因素:以国家投入大、有一定客户资源、应急需求迫切的行业优先考虑。

3) 大型企事业单位应急市场

该部分需要结合用户监控需求来确定。比如:博物馆、化工厂等。 4) 监控应急一体化市场

该部分需要结合公司目前现有的监控成功案例来推动,该部分市场非常有竞争力,也非常有希望达成目标。

第三部分 项目主要研究内容

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项目所属技术领域为软件与信息服务、信息安全技术。

1. 技术领域和主要研究内容

本项目旨在通过对突发公共事件的预防预测、应对、协调、善后、评估等一系列活动的研究,建立起一套完整有效的城市应急处理体系,为突发公共事件提供技术储备,面对各种突发公共事件的发生,能及时响应并采取适当的措施,减少灾害带来的损害,保证国民的安全,为城市发展提供有力的保障。本课题主要通过建立一个城市突发公共事件风险评估与应急指挥平台(城市应急指挥平台),实现城市应急功能的技术储备。本平台主要研究城市应急体系的功能,如下图所示:

接触警数据交换内部接口预测采集监控管理监测管理管理中心监控中心录象中心设备控制SDK编解码SDK综合业务通信整合日常管理预测预警预警采集预测预警分析预警发布监测监控指挥调度指挥处置辅助模块事件接管方案下达应急处置跟踪反馈现场处置信息发布流程管理通讯代理系统接口异常处理预测预警模型管理预测预警方法管理信号采集信号分析告警联动预测预警GIS平台EOS平台CTI平台DSS平台SOA平台网管平台安全平台辅助决策表现层辅助方案辅助调度预案编制方案参考信息管理方案推理方案学习应用层方案推正应急保障应用层资源管理资源调度资源分析GISGIS分析GIS基本功能应急评估应用层评估指标管理评估横型管理评估报表网络演练网络学习演练场景管理事件模拟管理模拟演练在线学习演练考评在线评估模型管理方法管理应用支撑层应急过程回放应急过程录制课程管理试题管理学员互动 图2:应急指挥平台功能体系

其中: 1) 综合业务

综合业务主要实现应急平台的日常值班业务、日常接处警、信息接收和发布等功能,包括突发事件应对过程中的信息接报、审核、办理、跟踪、反馈、情况综合和信息发布,电话、电报、传真、录音、录像、文电、公文等日常工作的管理,以及应急信息和相关数据资料的查询和调用,为指挥调度系统提供前端的输入数据的管理。主要功能是:各类事件的接报接口;事件的接报处理;事件的分类和分级;日常事件的处警工作;事件

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的提交、跟踪、反馈和信息发布;系统中工作流的管理;各种通信资源的整合;

2) 预测预警

预测预警是对事件发展趋势或未来状况的推测和判断。根据事先给定的预测模型与评定标准以及分析资源的使用情况,判断或预测是否会出现突发应急事件。在地图中导入各专业数据与应急预测模型进行叠加分析,通过对专业数据空间位置的解析来判断发生突发应急事件的可能性,设定关键要素的预警基线,将预警规则存入方法库中。在实现运行中解析规则判断是否达到预警条件,触发预警,产生预警显示。根据预测,可及早做好各项工作,并可以合理地运用各种应急措施,提高预警效果。主要包括预测采集、预警采集、预测预警模型管理、预测预警方法管理、预测预警分析、预警发布。

3) 监测监控

监测监控主要是实现各地方和有关部门实时视频监控和监测信息、风险分析信息的汇集,并可对相关信息进行搜索查询或者刷选,对其中一些数据可以进行特征识别,判读信息的内涵或其标志的状态,进行风险评估分析,结合实时视频监控、GIS、预测预警系统以直观的方式展现在决策者面前作为事件处置的依据。主要包括管理中心、监控中心、录象中心、设备控制SDK、编解码SDK、信号采集、信号分析和告警联动功能。

4) 指挥调度

指挥调度主要是借助现代计算机通信技术、无线集群通信技术、CTI技术、GIS技术等等,为指挥调度的突发事件处理以及统一资源调度工作做出技术方面的支持。主要包括事件接管、方案下达、应急处置、跟踪反馈、现场处置、通讯代理、系统接口和异常处理等功能。

5) 辅助决策

辅助决策模块是应急平台的最高决策中枢。它以各专业系统为基础,依据突发事件的特征属性,在应急响应过程中,为应急指挥提供参考行动方案和指导流程。同时,为应急资源和应急力量的配置和调度提供最优化分析。主要包括辅助方案、辅助调度、预案编制、信息管理、方案参考、方案推理、方案修正、方案学习以及模型管理和方法管理。

6) 应急保障

应急保障系统通过对GIS综合地理数据和专业数据进行跨地区、跨部门、跨领域的一体化空间信息处理系统,提供智能化和可用性强的应急综合地理信息展现和再生分析服务。它实现综合地理数据虚拟化技术、应急综合地理数据实时生成技术、协作式应急数据目录组织与在线维护更新技术,采用C/S和B/S结合的架构,使用web浏览器完成业务流程。应急保障系统作为应急联动指挥的辅助工具,完成资源管理、资源调度和资源分析。在GIS区域图上显示、查询、定位,资源力量分布、状态信息与辖区信息,为指挥调度系统提供诸如最短路径分析等辅助决策功能。主要包括视频监控、移动目标管理、动态事件及目录管理、资源管理、资源调度和资源分析、GIS分析和GIS基本服务。

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7) 应急评估

应急评估系统是为了记录应急事件的应对过程,按照应急预案等相关规定建立评价模型、再现应急过程,应急过程前、过程中和过程后进行综合评估,形成应急能力评估报告。建立突发公共事件评估系统,可进一步提高应急现场处置建设能力和应急现场处置的指挥调度、监测的能力建设,使得在突发公共事件应急处理的预测预警、辅助决策、指挥调度、现场处置和后期评估能力得到提高。主要包括评估指标管理、评估模型管理、评估报表、应急过程录制、应急过程回放。

8) 模拟演练

模拟演练是检验、评价预案的一个重要手段。其重要作用体现在:可在事故真正发生前暴露预案和程序的缺陷,以便及时调整和改进。该模块建立在虚拟现实和灾害仿真技术的基础之上,通过对灾害现场和灾害过程的模拟仿真,为应急人员在计算机系统上提供执行各项应急救援任务的虚拟环境。应急人员在此环境中按照职能和任务的不同,模拟不同的角色,各角色相互合作,协同训练,完成所设定的任务。主要包括演练场景管理、事件模拟管理、模拟演练和演练考评、在线学习、在线评测、课程管理、试题管理和学员互动等功能。

2. 拟解决的关键技术

2.1. CTI平台

2.1.1. CTI技术介绍

CTI 技术是从传统的计算机电话集成(Computer Telephony Integration)技术发展而来的,最初是想将计算机技术应用到电话系统中,能够自动地对电话中的信令信息进行识别处理,并通过建立有关的话路连接,而向用户传送预定的录音文件、转接来话等。

而到现在,CTI 技术已经发展成“计算机电信集成”技术(Computer Telecommunication Integration),这意味着目前的CTI 技术不仅要处理传统的电话语音,而且要处理包括VoIP、传真、电子邮件等其它形式的信息媒体。CTI技术将计算机技术和电信网络连接,集成了PBX(用户交换机)的呼叫处理能力与计算机的数据处理和控制功能,让计算机能够处理电话语音信号,以提供将电话网络的信号传送和计算机的数据库资源及编程能力结合起来的业务。该技术把计算机系统的用户界面、数据库、应用软件与交换通信系统的呼叫控制相结合,提供基于呼叫的数据选择、计算机拨号、呼叫监视、智能路由和语音处理等功能,而且能够实现多种媒体类型的信息传送,包括实时与非实时信号,如传真、电子邮件和视频信号等。

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2.1.2. CTI平台体系结构

下图就是采用CTI技术的应急指挥系统平台的组网结构图:

电话PSTN移动用户PBX……传真数据库CTI服务器IVR/RAX服务器座席座席……INTERNETE-mail服务器WEB服务器防火墙互联网用户

图3: CTI组网结构

从上图可以看出,应急指挥系统平台实际上就是搭建在基于CTI技术的呼叫中心系统之上的。

呼叫中心大致由ACD(自动呼叫分配技术)、CTI服务器、自动语音应答设备(IVR)、传真服务器、以及人工座席等部分构成。ACD是一种特殊的程控交换机,它对外与市话局有中继线的接口(一般为E1数字中继),对内提供与连接座席代表话机和自动语音应答设备的内线接口。交换机的作用就是将外界打来的电话按一定的算法路由给各个座席代表,路由算法可以基于话务量,也可基于座席代表的技能或用户呼叫历史记录。交换机通过CTI-Link与CTI服务器相连,从物理上来说,CTI链路可能是X.25、ISDN(仅使用D通道)或TCP/IP连接中的一种。从软件协议上看,CTI链路协议是一种专用的网络层协议,不同的程控交换机厂商定义了各自不同的CTI链路协议,如Lucent的ASAI、Nortel的Meridian Link、欧洲标准CSTA(Computer Supported Telecommunication Application)。因此,CTI服务器的一大任务就是处理这些不同的协议,并把它们转化为一种统一的模式。

CTI服务器是一台与交换机相联的计算机,它通过接收来自交换机的事件/状态消息和向交换机发送命令,实现计算机对整个呼叫中心的全面管理。同时,CTI服务器屏蔽了交换机与计算机之间复杂的通信协议,向上提供统一的编程接口,使开发人员能方便地开发呼叫中心的各类应用。CTI服务器一般由电话服务单元、安全数据库和电话服务库等组成,实现同步语音与数据的传送、协调语音与数据的转移、智能路由等功能。

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自动语音应答设备,又称语音应答单元(VRU-Voice Respond Unit)或交互式语音应答系统(IVR-Interactive Voice Respond)。自动语音应答设备能识别用户通过双音频话机数字键盘输入的有关信息,并向用户播放预先录制好(或通过Text-To-Speech技术动态生成)的语音。这样,用户就可以通过电话键盘与自动语音应答设备进行交流,并选择自己所需的服务。 2.1.3. CTI技术优势

1) 充分利用计算机的信息处理能力;

2) 组网方便,操作灵活;提高通信线路的利用率;

3) 系统接口丰富,成本低;与电信网和计算机网络的无缝连接; 4) 节省人力资源,提高指挥效能。

5) 利用CTI技术可以非常方便的构建应急指挥中心的呼叫中心平台,应急指挥系

统平台使用CTI技术的主要目的也就是构建呼叫中心。

2.2. GIS平台

2.2.1. GIS技术概述

GIS技术通过提高信息交换和协同处理的水平,在众多的领域如辅助决策、资源及资产管理行业,在强化工作流程等方面极大地体现出其价值,很明显地改善了业务应用领域的效率。

GIS系统以其徒有的空间数据地理背景支撑与强大的空间分析功能,而可以成为突发事件应急处理系统的总揽全局型指挥平台,也是应急指挥系统中各类信息采集、处理、分析、存储和发布的综合汇总平台 2.2.2. ArcGIS的主要组成部分

目前,为了将空间信息和空间功能扩展从企业的应用扩展到组织的众多部门中去,传统的面向桌面的GIS需要向面向服务的GIS转化。从这层意义上看,GIS专业技术人员除了应用桌面软件管理空间数据资源,创建各种地图,组织面向不同需求的分析模型之外,还需要将这样的GIS信息和成果发布出去,使组织内各个层次,各个部门的人员,甚至通过互联网访问的普通大众能够分享到空间信息和空间服务带来的益处。ArcGIS系列产品正是以此为目标,为用户提供一套可伸缩而完整的GIS平台。它可以用于地理信息系统的数据生产、管理、集成、分析和分发。

ArcGIS是一个完整的地理信息平台:

ArcGIS作为一个可伸缩的平台,无论是在桌面、服务器、野外还是Web应用,为个人用户也为群体用户提供GIS的功能。它包含了四个主要的部署GIS框架:

1) 桌面GIS——专业GIS应用的软件包,包括ArcReader,ArcView,ArcEditor,

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ArcInfo和ArcGIS扩展模块;

2) 服务器GIS——ArcIMS,ArcGIS Server和ArcGIS Image Server; 3) 移动GIS——ArcPad以及ArcGIS Mobile;

4) 开发GIS工具包——为开发者提供的用于扩展GIS桌面,定制基于桌面和基于

Web的应用,创建移动解决方案的组件; 具体功能如下: 1) 桌面GIS

桌面GIS(ArcGIS Desktop)是GIS专业人士用于创建、编辑、设计和使用地理信息的主要应用程序,是一系列可扩展的软件家族产品,包括:ArcReader、ArcView、ArcEditor、ArcInfo,以及ArcGIS扩展模块。虽然每一个产品都是的,但是它们却具有相同的核心程序、用户界面以及开发环境。产品的功能从ArcReader、ArcView、ArcEditor到ArcInfo依次增强,可用性和互操作能力的提高为最终用户提供了灵活的部署能力。

2) 服务器GIS

服务器端的GIS软件,可以在服务器端集中管理GIS数据,并提供应用服务。服务器GIS为建立用于数据采集和组织管理,分析,可视化以及分发地理信息的跨部门的大型系统奠定了基础。

服务器GIS的主要目的是提供: 地理信息的广泛访问能力;

用于建立和部署地理信息的通用框架; 用于GIS数据组织的通用框架;

通过在全机构范围内部署使用GIS,从而极大提升经济价值和商业价值; ArcGIS产品家族包括三个服务器产品:

ArcIMS——基于Internet/Intranet发布动态地图、GIS元数据和服务的服务器产品。

ArcGIS Server——功能强大的基于服务器的GIS产品,用于构建集中管理的、支持多用户的、具备高级GIS功能的企业级GIS应用与服务,如:空间数据管理、二维三维地图可视化、数据编辑、空间分析等即拿即用的应用和类型丰富的服务。

ArcGIS Server包含了ArcSDE空间数据管理技术,用于通过多种关系型DBMS来管理基于多用户和事务的地理数据库。

ArcGIS Image Server——基于网络的、提供动态的影像处理服务的服务器端软件,可以按照访问者需要完成海量影像数据的快速访问和可视化。在大量并发用户使用的情况下,无需对数据进行预处理,也无需将数据加载到数据库中,能够实现快速高效的海量影像数据显示。Image Server是ESRI影像解决方案中的一个组成部分,提供了一种新的方法用来存储、管理、处理和分发空间影像数据,并用于进一步构建基于Web服务

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的解决方案。

3) 开发GIS工具包

ESRI为开发人员提供了可编程的GIS工具包,既可以开发出定制的桌面或服务器GIS应用,也可以在现有的应用系统里嵌入GIS功能。开发GIS包括了ArcGIS Engine和EDN(开发者网络)产品。

ArcGIS Engine——是一个基于ArcObjects之上的,用于创建客户化GIS桌面应用程序的开发产品。

4) 移动GIS

ArcGIS技术可以部署在一系列的移动设备上,从轻量级的设备到PDA,笔记本电脑以及平板电脑。在野外工作中使用GIS,主要依靠将应用程序定制成简单的移动工作任务以及对中心GIS Web服务器(诸如提供ArcIMS和ArcGIS Server的地图和数据服务的站点)的无线访问。ArcGIS为用户提供了三种移动GIS解决方案。

➢ ArcGIS Desktop和使用ArcGIS Engine建立的定制桌面应用

这种方案常常部署在用于野外的笔记本电脑或者平板电脑上,采用这种方案的用户需要和地理数据库打交道并且需要细致的地图。

➢ ArcPad

ArcPad为使用Windows CE兼容设备的野外工作人员提供了一个以GIS为中心的解决方案。

➢ ArcGIS Mobile

ArcGIS Server 9.2包括一个软件开发包,称为ArcGIS Mobile,可以被用于在智能手机,PocketPC和平板电脑上创建和部署专业移动应用。这些应用支持与ArcGIS Server的无线同步,GIS数据复制和野外在线编辑。 2.2.3. ArcGIS的技术特点

1) 融合业界主流和领先的技术 ➢ 通讯协议

完全采用标准的TCP/IP、HTTP、XML; ➢ 数据库技术

海量空间数据可以分布于不同的数据库系统中(如:Oracle、DB2、SQL Server),接受多个客户端的访问,并且可以将空间数据在不同的数据库系统之间迁移而不造成数据的丢失;

➢ 空间数据模型

利用UML(通用建模语言),使用流行的CASE(计算机软件工程)工具,如Rational、Visio建立的符合行业和专业领域自身需求的智能空间数据模型,可以方便地导入ArcGIS的Geodatabase中;

➢ 开发工具

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ArcGIS系列软件支持当前最受欢迎的COM和JAVA开发; ➢ 数据格式

ArcGIS的数据格式E00、Coverage、Shapefile已经逐渐成为事实上的通用空间数据格式;

➢ Geodatabase

作为新一代的空间数据对象关系模型,使存储在数据库管理系统DBMS(Database Management System)中的空间数据对象化、智能化,而不再是简单的点、线、面;

➢ ArcXML扩展

ArcGIS提供的ArcXML扩展了XML,使XML适合空间数据的传输和表现。 2) 对C/S+B/S体系的充分支持 ➢ 网络地图的发布——ArcIMS服务器

ArcIMS是ArcGIS构建B/S体系的Server端,它是一个企业级或公众级的信息(数据、程序)共享平台。ArcIMS支持的客户端不仅是IE、NetScape,还可以是ArcView、MapOject、ArcEdior、ArcInfo、ArcPad(移动GIS平台),可以把从ArcIMS下载的空间数据与本地数据进行分析;

ArcIMS能够以栅格的方式发布空间数据,还能够以矢量格式发布数据。这使得浏览器与ArcIMS服务端的交互成为可能,浏览器就可以进行批示、修改、交互对话;

ArcIMS具有完善的安全机制,使社会用户、单位组织内部各级别用户实现访问权限有效控制,并且授权用户提交的信息必须通过数据中心的再次验证才能更新数据库,从而更加保证数据的安全;

ArcIMS的负载均衡技术可以将多个空间处理任务分配给多个空间数据处理器,以保证大量访问的快速相应;

ArcIMS的数据可同时来自于文件方式和DBMS中存储的空间数据,从而可以和企业内部Client/Server体系的应用系统共享数据,这样能便利地构建完整、灵活、安全、经济的C/S+B/S体系的应用系统;

ArcIMS提供“元数据”(Metadata,数据的描述数据)的管理功能,使数据可以在更广的范围内共享。

➢ 企业级集中管理——ArcGIS服务器

ArcGIS Server可以让设计开发人员实现一个集中的GIS高级应用系统,支持多用户访问,减少在每台机器上安装和管理桌面应用的费用;

ArcGIS使用户通过浏览器来连接和使用Web GIS的应用;

ArcGIS提供了一个框架保证多个远程用户对Geodatabase同步编辑与更新时的数据完整性;

ArcGIS能够在服务器上执行许多高级GIS的空间访问操作,还支持高级GIS的功能扩展,如:3D分析、空间分析、网络分析等。把C/S下的GIS功能集中在服务端统一管

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理,在B/S的客户端访问这些功能;

ArcGIS发布高级的GISWeb服务,它所包含的SOAP工具包用来创建和宿留通过XML API来处理请求的Web服务,开发者可以将ArcOjbcet中的GIS功能以SOAP Web服务的形式发布,并前通过Internet的分布式计算框架来访问这些Web服务;

ArcGIS与主流IT技术兼容,支持众多计算技术标准。它支持多层体系结构、DBMS访问使用、企业应用服务器,并提供多种在企业应用中开发集成GIS功能的API(C++、COM、.Net、JAVA、SOAP)。

3) 海量空间数据集中管理和共享

通过ArcSDE来完成海量空间数据的集中管理和共享,ArcSDE不仅将矢量地图存储在大型商业数据库中(DBMS),而且同时集中存储影像、栅格、DEM(数字地面模型/数字高程模型)数据。真正实现了完整的空间要素的集中管理;

ArcSDE独有在Client端和Server端提供的异步缓存机制,使海量空间数据的存取速度更快,胜任大数据量实时访问和多客户端并发访问的需求,达到实用高效;

ArcSDE具有长事务处理和版本控制能力,使多个用户可以并发,长时间操作同样或交叉范围的空间数据,保证了数据的有效一致性,通过历史记录和版本管理的功能,使用户可以任意恢复到以前的数据;

ArcSDE提供空间数据备份功能和权限管理机制,使数据更加安全。 4) 分布式数据存储架构与开放式数据库接口

ArcSDE构建真正的分布式网络数据库体系,使不同客户端分别负责各自数据采集与更新,而数据的访问和共享在权限有效控制的网络中进行;

ArcSDE建立的异构空间数据网络数据库,更贴近用户的应用习惯,减少早期投资,并使后续的网络数据库的扩展相当灵活;

ArcSDE具有开放的数据库接口,提供C++和JAVA程序接口使其他厂商的软件系统也能访问空间数据;

5) 多种灵活方便的开发模式

ArcGIS Engine 由控件、工具和ArcOjbect对象库组成,是用于构建定制应用的一个完整GIS组件库,可以通过2000多个COM组件嵌入到其他应用系统中 ;

ArcView、ArcEditor、ArcInfo不仅提供内置VBA,还提供开发包; ArcIMS提供HTML、JAVA、ActiveX、ColdFusion等多种开发方式; ArcGIS Server提供COM、C++、JAVA和.Net等多种开发方式; 6) 系统集成高效

ArcGIS的数据可以与其它应用系统的数据无缝地存放在同一个数据库系统中 ArcGIS中的COM可以被其它应用系统集成,也可以将其它系统的组件集成到ArcGIS中,实现组件级集成

ArcGIS可以与GPS及其它动态数据采集系统高效集成

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ArcGIS可以方便地与各种视频系统、多媒体数据集成

2.3. SOA平台

2.3.1. 技术架构

面向服务的体系结构(Service-Oriented Architec-ture,SOA)是一个组件模型,它将应用程序的不同功能单元(称为服务)通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。接口是采用中立的方式进行定义的,它应该于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。这使得构建在各种各样的系统中的服务可以以一种统一和通用的方式进行交互。

这种具有中立的接口定义(没有强制绑定到特定的实现上)的特征称为服务之间的松耦合。松耦合系统的好处有两点,一点是它的灵活性;另一点是,当组成整个应用程序的每个服务的内部结构和实现逐渐地发生改变时,它能够继续存在。对松耦合系统的需求来源于业务应用程序需要根据业务的变动变得更加灵活,以适应不断变化的环境,比如经常改变的、业务级别、业务重点、合作伙伴关系、行业地位以及其他与业务有关的因素,这些因素甚至会影响业务的性质。我们称能够灵活地适应环境变化的业务为按需(On Demand)业务,在按需业务中,一旦需要,就可以对完成或执行任务的方式进行必要的更改。

应急平台要交换的数据有多种形式: 1) 基于HTTP协议的数据 2) 基于文件的数据

3) 基于WEBService应用的数据 4) 实时数据

为了统一数据交换,应急平台采用XML技术构建基于消息中间件平台的数据交换方案,将上层应用与底层基本操作分开,各种数据交换只需考虑高层应用开发,而不需要关心底层的细节问题,从而可以节约时间和成本,而且提高了系统的安全性。

下图即为应急平台数据交换的工作原理图,在图中消息中间件平台和“适配器”是模型中的两个关键模块。

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服务器服务器城市应急平台省级应急平台城市应急平台适配器传输SOAPHTTPFTP数据交换平台适配器卫生适配器安监适配器人防适配器环保适配器转换路由WSDLJMS规划省级应急平台适配器工作流UDDISMTP林业适配器应急卫生应急安监应急人防应急环保应急林业应急 图4:数据交换平台

2.3.2. 数据交换中的适配器

“适配器”的主要作用是将来自各应用系统的、不同格式的数据转换为总线XML格式的数据,以及将XML数据转换成各应用系统需要的格式数据。

“适配器”模型的主要功能有: 1) 与消息中间件平台的接口

2) XML数据与应用系统数据之间的相互转换 3) 与应用系统的接口 “适配器”可以分成以下几种: 1) XML适配器

数据源以XML形式存在。XML适配器配置源和目标XML的位置关系和转换关系,由此获得或输出数据。

2) DB适配器

数据源以数据库形式存在。DB适配器配置DB相关参数和转换关系,由此获得或输出数据。

3) HTML适配器

数据源以HTML形式存在。HTML适配器配置HTML的URL和目标XML的位置关系和转换关系,由此获得或输出数据。

4) COM适配器

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数据源必须通过COM组件进行访问。 5) CORBA适配器

数据源通过CORBA进行访问。 6) 文件适配器

数据源以文件的形式存在,文件格式由应用系统确定。 2.3.3. 消息中间件平台

消息中间件平台是数据传输的“桥梁”,主要负责数据的传输,它无需了解具体业务系统的任何细节,只需实现与通用“适配器”之间的接口。这种设计使整个消息中间件系统实现构件化,使得整个系统稳定性、可靠性好,扩展性更强,且易于升级和维护。

2.4. 安全支撑平台

2.4.1. CAS SSO技术

CAS(Central Authentication Service) 是 Yale 大学发起的一个开源项目,据统计,大概每 10 个采用开源构建 Web SSO 的 Java 项目,就有 8 个使用 CAS 。对这些统计有一点可以肯定的是, CAS 是简单实效,而且足够安全的 SSO 选择。

1) CAS结构

CAS分为客户端和服务器两部分。 ➢ CAS Server

CAS Server 负责完成对用户的认证工作,CAS Server需要部署,有多种CAS Server的实现,比如Yale CAS Server和ESUP CAS Server。

CAS Server 会处理用户名/密码等凭证 (Credentials),它可能会到数据库检索一条用户帐号信息,也可能在 XML 文件中检索用户密码,对这种方式,CAS 均提供一种灵活但同一的接口实现分离的方式,CAS 究竟是用何种认证方式,跟 CAS 协议是分离的,也就是,这个认证的实现细节可以自己定制和扩展。

➢ CAS Client

CAS Client 负责部署在客户端(这里是指 Web 应用),原则上,CAS Client的部署意味着,当要对本地Web应用的受保护资源的访问请求,并且需要对请求方进行身份认证,Web应用不再接受任何的用户名密码等类似的Credentials,而是重定向到CAS Server进行认证。

目前, CAS Client 支持非常多的客户端,包括 Java、.Net、 ISAPI、 Php、Perl、uPortal、Acegi、Ruby、VBScript等客户端,几乎可以这样说,CAS 协议能够适合任何语言编写的客户端应用。

2) CAS协议

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CAS 协议是由 Drew Mazurek 负责可开发的,从 CAS v1 到现在的 CAS v3 ,整个协议的基础思想都是基于 Kerberos 的票据方式。

CAS v1 比较原始, CAS v2 开始使用了 XML 规范,大大增强了可扩展性, CAS v3 开始使用 AOP 技术,让 Spring 爱好者可以轻松配置 CAS Server 到现有的应用环境中。

CAS 是通过 TGC(Ticket Granting Cookie) 来获取 ST(Service Ticket) ,通过 ST 来访问服务,而 CAS 也有对应 TGC,ST 的实体(会话管理),而且他们在保护 TGC 的方法上虽然有所区别,但是,最终都可以实现免去多次登录的麻烦。

3) CAS SSO基础模式

CAS ClientHttp://helloservice5.Service=helloservice, Ticket=6666 CAS ServerHttp://caserver:80806.Username=david.turingerviceosllhee=icSe4.Service=helloservice, Ticket=6666 3.用户认证过程Parvssword.X5092.重定上图是一个最基础的 CAS 协议,Step1: CAS Client 以过滤的方式保护 Web 应用的受保护资源,过滤从客户端过来的每一个 Web 请求,与此同时, CAS Client 会分析 HTTP 请求中是否包请求Service Ticket( 上图中的 Ticket) ,Step 2:如果没有,则说明该用户是没有经过认证的,于是, CAS Client 会重定向用户请求到 CAS Server。 Step 3 :用户认证过程,如果用户提供了正确的 Credentials , CAS Server 会产生一个随机的 Service Ticket 。Step4:缓存该 Ticket ,并且重定向用户到 CAS Client(附带刚才产生的 Service Ticket), Service Ticket 是不可以伪造的。最后, Step 5 和 Step6 是 CAS Client 和 CAS Server 之间完成了一个对用户的身份核实,用 Ticket 查到 Username ,因为 Ticket 是 CAS Server 产生的,因此,所以 CAS Server 的判断是毋庸置疑的。

该协议完成了一个很简单的任务,就是 User(david.turing) 打开 IE ,直接访问helloservice 应用,它被立即重定向到 CAS Server 进行认证, User 可能感觉到浏览器在 helloservcie 和 casserver 之间重定向,但 User 看不到CAS Client 和 CAS

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1.访问CAS Cl向ient

图5: CAS 基础模式

Server 相互间的 Service Ticket 核实 (Validation) 过程。当 CAS Server 告知 CAS Client 用户 Service Ticket 对应确凿身份, CAS Client 才会对当前 Request 的用户进行服务。

CAS 可以很简单的实现跨域的 SSO ,因为,单点被控制在 CAS Server ,用户最有价值的 TGC-Cookie 只是跟 CAS Server 相关, CAS Server 就只有一个,因此,解决了 cookies 不能跨域的问题。

回到 CAS 的基础协议图,当Step3 完成之后, CAS Server 会向 User 发送一个 Ticket granting cookie (TGC) 给 User 的浏览器,这个 Cookie 就类似 Kerberos 的 TGT ,下次当用户被 Helloservice2 重定向到 CAS Server 的时候, CAS Server 会主动 Get 到这个 TGC cookie ,然后做下面的事情:

➢ 如果 User 的持有 TGC 且其还没失效,那么就走基础协议图的 Step4 ,达到

了 SSO 的效果

➢ 如果 TGC 失效,那么用户还是要重新认证 ( 走基础协议图的 Step3) 4) CAS SSO代理模式

基础模式已经能够满足大部分简单的 SSO 应用,现在探讨一种更复杂的情况,即用户访问 helloservice , helloservice 又依赖于 helloservice2 来获取一些信息。

这种情况下,假设 helloservice2 也是需要对 User 进行身份验证才能访问,那么,为了不影响用户体验(过多的重定向导致 User 的 IE 窗口不停地 闪动 ) , CAS 引入了一种 Proxy 认证机制,即 CAS Client 可以代理用户去访问其它 Web 应用。

代理的前提是需要 CAS Client 拥有用户的身份信息 ( 类似凭据 ) 。这里的 PGT 就是 CAS Client 端持有的对用户身份信息的一种凭据。凭借 PGT,Web 应用可以代理用户去实现后端的认证,而无需前端用户的参与。

如下面的 CAS Proxy 图所示, CAS Client 在基础协议之上,提供了一个额外的 PGT URL 给 CAS Server, 于是, CAS Server 可以通过 PGT URL 提供一个 PGT 给 CAS Client 。

5-2.PGTIOU=10000,PGT=PGTIOU-85…..ti2tdCAS ClientHttp://helloservice4.Service=helloservice, Ticket=6666PGT URL=helloservice:8843 CAS ServerHttp://caserver:80805-1.Username=david.turing,PGTURL=10000erviceosllhee=icSe4.Service=helloservice, Ticket=ST-986-I.YGOBkLkgdrBO9W17bXS 3.用户认证过程Parvssword.X5092.重定向CA问S Client1.访

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图6: CAS 代理模式

PGTIOU 设计是从安全性考虑的,非常必要。 于是, CAS Client 拿到了 PGT( PGTIOU-85…..ti2td ) ,这个 PGT 跟 TGC 同样地关键, CAS Client 可以通过 PGT 向后端 Web 应用进行认证。

如下图所示, Proxy 认证与普通的认证其实差别不大, Step1, 2 与基础模式的 Step 1,2 几乎一样,唯一不同的是, Proxy 模式用的是 PGT 而不是 TGC ,是 Proxy Ticket ( PT )而不是 Service Ticket 。

CAS ClientHttp://helloservice24.Service=helloservice2, PT CAS ServerHttp://caserver:84435.Username=bill.gates,PGTURLloservicele=hicrvSe1.2.有PGT才给User7.DATAe2CAS ClientHttp://helloservice,PPT6.DATA3.PTGT……

图7:CAS 代理认证模式

最终的结果是, helloservice2 明白 helloservice 所代理的客户是 David。根据本地策略, helloservice2 有义务为 PGTURL=http://helloservice/proxy 服务 (PGTURL 用于表示一个 Proxy 服务 ) ,于是它传递数据给 helloservice 。这样, helloservice 便完成一个代理者的角色,协助 User 返回他想要的数据。

代理认证模式非常有用,它也是 CAS 协议 v2 的一个最大的变化,这种模式非常适合在复杂的业务领域中应用 SSO 。因为,以前我们实施 SSO 的时候,都是假定以 IE User 为 SSO 的访问者,忽视了业务系统作为 SSO 的访问者角色。 2.4.2. PKI/CA 技术

公开密钥基础设施PKI (Public Key Infrastructure)是利用公开密钥技术所构建的,解决网络安全问题的,普遍适用的一种基础设施。公开密钥技术也就是利用非对称算法的技术。说 PKI 是基础设施,就意味着它对信息网络的重要。

PKI 通过延伸到用户本地的接口,为各种应用提供安全的服务,如认证、身份识别、数字签名、加密等。有了 PKI ,安全应用程序的开发者不用再关心那些复杂的数算和模型,而直接按照标准使用一种接口。用户也不用关心如何进行对方的身份鉴别而可以直接使用标准的接口。

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PKI 中最基本的元素就是数字证书。所有安全的操作主要通过证书来实现。PKI 中还包括证书策略,证书路径以及证书的使用者这些基本元素。许多这样的基本元素有机地结合在一起就构成了 PKI 。 PKI 的硬设备还包括签置这些证书的证书机构 (CA) ,登记和批准证书签置的登记机构 (RA) ,以及存储和发布这些证书的电子目录。

PKI 是目前唯一的能够基本全面解决安全问题的可能的方案。 PKI 通过电子证书以及管理这些电子证书的一整套设施,维持网络世界的秩序;通过提供一系列的安全服务,为网络电子商务、电子政务提供有力的安全保障。各国和许多民间机构都在纷纷研究和开发 PKI 产品,以望走在信息安全的前列。 PKI 同时是一个安全产品,可以成为对网络社会进行管理和维护的重要手段。PKI 中最重要的设备就是 CA 。 CA 不仅是发放证书的机构,同时它也可以拥有密钥恢复能力。

为保证用户之间在网上传递信息的安全性、真实性、可靠性、完整性和不可抵赖性,不仅需要对用户的身份真实性进行验证,也需要有一个具有权威性、公正性、唯一性的机构,负责向电子商务的各个主体颁发并管理符合国内、国际安全电子交易协议标准的电子商务安全证书 , CA 体系应酝而生。

CA 机构,又称为证书授证 (Certificate Authority) 中心,是一个负责发放和管理数字证书的权威机构 , 它作为电子商务交易中受信任的第三方,承担公钥体系中公钥的合法性检验的责任。

对于一个大型的应用环境,认证中心往往采用一种多层次的分级结构,各级的认证中心类似于各级行政机关,上级认证中心负责签发和管理下级认证中心的证书,最下一级的认证中心直接面向最终用户。

认证中心主要有以下五种功能: 1)证书的颁发

中心接收、验证用户(包括下级认证中心和最终用户)的数字证书的申请,将申请的内容进行备案,并根据申请的内容确定是否受理该数字证书申请。如果中心接受该数字证书申请,则进一步确定给用户颁发何种类型的证书。新证书用认证中心的私钥签名以后,发送到目录服务器供用户下载和查询。为了保证消息的完整性,返回给用户的所有应答信息都要使用认证中心的签名。

2)证书的更新

认证中心可以定期更新所有用户的证书,或者根据用户的请求来更新用户的证书。 3)证书的查询

证书的查询可以分为两类,其一是证书申请的查询,认证中心根据用户的查询请求返回当前用户证书申请的处理过程;其二是用户证书的查询,这类查询由目录服务器来完成,目录服务器根据用户的请求返回适当的证书。

4) 证书的作废

当用户的私钥由于泄密等原因造成用户证书需要申请作废时,用户需要向认证中心

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提出证书作废的请求,认证中心根据用户的请求确定是否将该证书作废。另外一种证书作废的情况是证书已经过了有效期,认证中心自动将该证书作废。认证中心通过维护证书作废列表 (Certificate Revocation List,CRL) 来完成上述功能。

5)证书的归档

证书具有一定的有效期,证书过了有效期之后就将作废,但是我们不能将作废的证书简单地丢弃,因为有时我们可能需要验证以前的某个交易过程中产生的数字签名,这时我们就需要查询作废的证书。基于此类考虑,认证中心还应当具备管理作废证书和作废私钥的功能。总的说来,基于认证中心的安全方案应该很好地解决网上用户身份认证和信息安全传输问题。

2.5. 多模3G视频监控技术

2.5.1. 多模3G视频监控概述

多模3G视频监控系统是大、中型移动应急平台和小型移动应急平台的子系统,适用于各种应急救援指挥过程、抢险现场或其它特殊情况的现场处理和控制。

突发事件现场情况需要实时而迅速地传回指挥中心,而事发地点又通常具有不确定性,多模3G视频监控系统发挥出强劲的技术优势和灵活反应能力,通过无线视频技术将现场情况及时传回指挥中心,便于远程指挥和调度,可以极大地缩短反应时间,便于快速远程调度指挥。 2.5.2. 系统结构

1)系统组成

多模3G视频监控系统由指挥中心单元、3G无线网络单元、海事卫星BGAN单元、车载3G无线视频监控单元组成。指挥中心人员和领导可使用电视墙、PC、笔记本通过有线和方式无线观看视频、调度指挥。

2)指挥中心单元

指挥中心单元配置1台计算机服务器并安装网络视频监控系统软件,具有公网固定IP地址和宽带接入(建议2M或2M以上)。用户根据机房安装配置的情况选择配置交换机、路由器、防护墙等机房设备。

指挥中心配置1台有线网络视频服务器、摄像机,实现现场和指挥中心简单的视频会议(双向视频和语音)。

3)3G无线网络单元

3G无线网络单元,采用中国移动的TDSCDMA、中国电信的EVDO和中国联通的WCDMA三种3G技术,支持三种3G无线传输方式,同时也可以支持宽带卫星、海事卫星和其他基于RJ45网口的传输方式。

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4)海事卫星BGAN单元

海事卫星BGAN单元,采用车载型海事卫星移动宽带BGAN产品——BGAN探险家TT727 (或便携型海事卫星移动宽带BGAN产品——Thrane & Thrane EXPLORER 700 ),支持共享带宽492Kbps、独享带宽256Kbps,同时支持海事卫星电话功能。

5)车载无线视频监控单元

车载无线视频监控单元配置多模3G视频监控终端(支持三种3G无线网络传输、海事卫星网络传输)、吸盘式摄像机(使用时安装在车顶)或固定安装的摄像机、无线图传设备和数码摄像机(在车辆无法到达或距离车辆较远的地点使用)、音箱话筒、笔记本(利用3G无线上网、海事卫星BGAN上网)和车载供电设备。 2.5.3. 多模3G视频监控的技术优势

1) 调度指挥功能

实现紧急突发事件处理过程现场视频图像采集上报、实时音视频交互、应急现场支持,使得相关部门对应急突发事件的情况了解更加全面、对突发事件的反应更加迅速、对相关人员之间的协调更加充分、决策更加有依据。同时,系统还大大降低了工作人员的工作难度。

2) 现场的实时视频监控和采集

通过配置高质量的摄像机和耳麦,对现场进行高质量的视频采集以及数据的实时采集和交互。

3) 监控信息的存储和备份

启动监控指挥中心的计算机中心管理服务器录像功能,前端现场的音视频信号经过模数转换,编码压缩,传送到应急指挥中心的中心管理服务器,通过中心管理服务器进行集中录像。正在运行的监视器可对当前监视的视频图像,进行实时录像。该功能为事后取证提供依据,同时可对典型事件进行编辑。

4) 电子地图(和GIS融合)

系统支持电子地图访问,以空间数据库为基础,将应用数据与地图有机结合,提供强大的空间分析和查询功能,丰富的表达方式直观地显示结果。

5) GPS定位(可选功能) 系统支持GPS定位功能。 6) 无线上网

把视频采集传输终端和笔记本电脑连接,就可以利用双网络视频采集传输终端的1卡3G无线数据传输功能,实现笔记本电脑的1卡3G无线上网。

在建设和谐社会的大背景下,城市联网视频监控与报警系统必将得到大规模应用,同时,在保留原有社会资源的前提下,将城市联网视频监控系统接入并升级到应急指挥系统,将给应急指挥能力带来显著提升。最终,将给社会和谐带来更强有力的保障。

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3. 采用的方法、技术路线以及工艺流程

3.1. 城市应急平台架构

国家应急平台体系包括、省级和部门应急平台,以及依托中心城市辐射覆盖到城乡基层的面向公众经济信息接报和面向公众的信息发布平台。应急平台是国家应急平台体系的中心,能满足应急值守,信息汇总、综合协调等应即管理业务的需要,以及同时处置多起特别重大突发事件的需要。省级应急平台在满足本地区应急管理需要的基础上,实现与应急平台、部委专业应急平台以及省级委办厅应急平台、地市级和县级应即平台的互联互通。部委应急平台针对本部门或本领域突发公共事件信息的接报处理、与相关应急平台实现互联互通。

整个城市应急平台采用分层的方式来构建,根据服务范围不同分成四大平台、应用。四大平台指:

1) 基础支撑平台 2) 应急平台 3) 应急指挥场所 4) 移动应急平台 应用(子系统)指:

1) 综合业务子系统 2) 监测监控子系统 3) 预测预警子系统 4) 辅助决策子系统 5) 指挥调度子系统 6) 应急保障子系统 7) 应急评估子系统 8) 模拟演练子系统 应急平台总体模型如下:

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应急指挥场所应急指挥厅日常值班室会议会商室专家工作室领导工作室移动应急平台大型中型小型应用层综合业务监测监控预测预警辅助决策指挥调度应急保障应急评估应急演练应急平台中间层EOSSOAGISDSSCTISSO系统管理安全管理网络管理数据层基础信息模型库方法库知识库预案库案例库GIS信息法规库基础支撑平台通信系统计算机网络视频会议图像接入安全支撑容灾备份 图8:应急平台总体模型

应急平台是综合GIS应用、风险管理、预测预警、辅助决策、指挥调度、综合业务管理、应急保障、应急评估、模拟演练等子应用的一个大型平台。每个子应用的特点、应用范围都不尽相同,同时每个子应用使用及部署都不全相同,因此在平台开发时采用C/S、B/S两种模式相结合的技术来构建整个平台。

1) C/S模式:可以很好适应复杂操作、严格响应时间、复杂计算处理等方面的需求。

同时为了便于维护管理,C/S模式实现中借用微软的智能客户端的思想,实现C/S模式应用的自动升级、更新功能。

2) B/S模式:可以很好地解决易用性、部署、升级维护等方面的需求,但它在复杂

业务逻辑方面的处理支持能力不足。

3) 无论C/S模式、B/S模式,在设计时尽力引入成熟的设计模式、采用软件分层技

术模型。层与层之间物理上分离部署。在JAVA平台上使用RMI/JMS/CORBA等通讯机制,在多层C/S中使用于ICE的SOCKET通讯机制。 整个应急平台的开发技术结构如下图:

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应用系统——前端B/S客户端HTTPC/S客户端ICE/SOAP统一用户管理,安全认证与控制基于J2EE应用系统EOS数据交换系统中间件平台Websphere、jboss、weblogic、Artix操作系统Unix、Windows、Linux图9:应急平台开发技术结构

应用系统后台基于C&C++的应用系统ICE数据访问层3.2. 城市应急平台安全架构

监控应急平台的安全技术体系总体框架如图所示,可以分为物理(实体)安全、通信和网络安全、运行安全以及信息(数据)安全四个层面。

物理安全主要包括电源安全、电磁兼容性安全、环境安全、设备安全、防雷接地、记录介质安全六个方面。

通信和网络安全主要包括网络传输安全、专网的接入安全、专网的输出安全三个方面。

运行安全主要包括安全监控、安全审计、恶意代码防护、备份与故障恢复、应急处理、安全管理六个方面。

信息安全主要包括用户身份认证、接入设备认证、用户权限管理、访问控制及业务审计、数据加密及数据完整性保护、安全域隔离六个方面。

——ODBCJDBCCracle

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信息安全用户身份认证接入设备认证用户权限管理访问控制及业务审计数据加密及完整性保护安全域隔离安全技术体系框架运行安全安全监控安全审计恶意代码防护备份与故障恢复应急处理安全管理通信和网络安全网络传输安全专网接入安全专网输出安全物理安全监控中心电源安全电磁兼容性安全环境安全设备安全防雷接地记录介质安全 图10:安全体系

3.3. 城市应急平台系统接口

1) 系统子应用之间接口定义

B/S客户端HTTP座席客户端HTTP安全管理AGENT网络管理AGENT综合管理、应急指挥、报表查询等网络管理WEB应用WEB应用服务器安全管理WEB应用安全管理接入服务器网络管理接入服务器网络管理AGENT安全管理AGENT网络管理AGENT安全管理AGENTGIS服务器(含自开发)流媒体接入服务

图11: 服务器接口

与安全管理接入服务器、网络管理接入服务器的接口:使用ICE基于TCP/IP进行数

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据交互。网管与子系统之间的数据通讯也可采用SNMP协议。

服务器内部各子系统之间的接口分成两种:

不需要分布部署紧密藕合的应用之间,使用函数调用进行数据交互。 其它情况使用SOCKET(ICE)通讯进行数据交互。

所有数据交互(除媒体流外)均采用XML作为数据交互格式。XML格式的内容由子系统与其使用者协商定义。

2) 座席终端系统内部接口

接、处警客户端XMLGIS客户端XML监控客户端XML消息服务进程XMLCTI客户端 图12:坐席软件接口

座席终端中运行五个进程:接警进程或处警进程、GIS客户端进程、监控客户进程、CTI客户端进程、消息服务进程。各进程之间采用消息进行通讯,所有消息均由消息服务进程处理、转发。

这种方案方便功能取舍与配置,减少各业务应用之间的藕合度。 3) 对外接口

整个系统的对外接口有:

公息接口:门户网站接口、邮件接口、短信息接口等

系统级联接口:上级应急平台接口、下级应急平台接口、远程指挥接口等 专业数据接口:、林业、安监、交通、电子政务等等接口。

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系统接口公众信息接口系统级联接口专业数据接口网站接口短信接口邮件接口上级应急系统下级应急系统远程指挥中心林业消防交通...电子政务 图13:系统外部接口

4) 系统接口

安全管理系统为整个平台提供用户信息服务、认证授权服务接口已经EOS组织机构访问接口。为了各子系统方便的调用服务,根据各子系统的需要定制了以下接口程序,使服务对子系统而言是透明的。

接口名称 EOS组织机构接口 接口功能 接口形式 安EOS规范实现的提供EOS工作流引擎调用用户信息服务的服务接口 java包 Java包,面向对象的封提供各类java程序调用统一认证授权服务、用户信息服务、单点登录的接口功能。 装和访问 提供C/S程序调用统一认证授权服务、用户信息服务、单点登录的接口功能。 C++标准DLL Java用户信息和认证授权访问接口 C++用户信息和认证授权访问接口 3.4. 城市应急平台功能分类

3.4.1. 综合业务

综合业务管理系统主要实现应急平台的日常值班业务、日常接处警、信息接收和发布等功能,包括突发事件应对过程中的信息接报、审核、办理、跟踪、反馈、情况综合和信息发布,电话、电报、传真、录音、录像、文电、公文等日常工作的管理,以及应急信息和相关数据资料的查询和调用,为指挥调度系统提供前端的输入数据的管理。模块结构如下:

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开始待发布信息信息发布内部调用接口判断事件发送方式发向上下级应急中心其它形式发布数据格式转换数据板式转换数据格式转换Web发布调用其他机构发布接口调用Web发布接口调用相应的其他发布接口数据库状态保存结束 图14:信息发布流程

3.4.2. 预测预警

预测预警是对事件发展趋势或未来状况的推测和判断。根据事先给定的预测模型与评定标准以及分析资源的使用情况,判断或预测是否会出现突发应急事件。在地图中导入各专业数据与应急预测模型进行叠加分析,通过对专业数据空间位置的解析来判断发生突发应急事件的可能性,设定关键要素的预警基线,将预警规则存入方法库中。在实现运行中解析规则判断是否达到预警条件,触发预警,产生预警显示。根据预测,可及早做好各项工作,并可以合理地运用各种应急措施,提高预警效果。模块结构如下:

图15: 预测预警模块结构

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3.4.3. 监控监测

实现各地方和有关部门实时视频监控和监测信息、风险分析信息的汇集,并可对相关信息进行搜索查询或者刷选,对其中一些数据可以进行特征识别,判读信息的内涵或其标志的状态,进行风险评估分析,结合实时视频监控、GIS、预测预警系统以直观的方式展现在决策者面前作为事件处置的依据。模块结构如下:

前台B/S客户端监控源管理设备管理监测数据管理视频监控GIS功能大屏显示控制录像和在线点播媒体数据流历史视频点播和查询控件录像控件告警管理指令流接口控件实时视频播放控件设备通讯控件指令流后台服务设备通讯服务(DCU)调度服务(DSU)媒体数据流媒体转发服务(VTDU)录像和在线点播服务(NRU) 图16:监控监测模块结构

3.4.4. 指挥调度

指挥调度系统主要是借助现代计算机通信技术、无线集群通信技术、CTI技术、GIS技术等等,为指挥调度的突发事件处理以及统一资源调度工作做出技术方面的支持。模块结构如下:

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图17: 指挥调度模块结构

3.4.5. 辅助决策

辅助决策模块是应急平台的最高决策中枢。它以各专业系统为基础,依据突发事件的特征属性,在应急响应过程中,为应急指挥提供参考行动方案和指导流程。同时,为应急资源和应急力量的配置和调度提供最优化分析。模块结构如下:

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图18: 辅助决策模块结构

3.4.6. 应急保障

应急保障系统通过对GIS综合地理数据和专业数据进行跨地区、跨部门、跨领域的一体化空间信息处理系统,提供智能化和可用性强的应急综合地理信息展现和再生分析服务。它实现综合地理数据虚拟化技术、应急综合地理数据实时生成技术、协作式应急数据目录组织与在线维护更新技术。应急保障系统采用C/S和B/S结合的架构,使用web浏览器完成业务流程。

应急保障系统作为应急联动指挥的辅助工具,完成资源管理、资源调度和资源分析。在GIS区域图上显示、查询、定位,资源力量分布、状态信息与辖区信息,为指挥调度系统提供诸如最短路径分析等辅助决策功能。

GIS专题图是本系统应用的基本元素。GIS专题图是对事故焦点信息的GIS信息汇聚,包含关联的信息、合适的视觉尺寸。GIS应急专题图是指根据事件焦点形成的GIS资源图。GIS预案专题图在预案制作过程中生成的GIS资源图。GIS专题图的形成由两部分支撑:1)图层;同类信息构建的GIS资源图。2)应急保障图层:按事故

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类比构建的GIS资源图。模块结构如下: 应急保障系统GIS应用系统数据库系统决策服务模块Applet通信代理模块GIS基本服务模块接处警服务模块指挥调度服务模块预案服务模块其他应用子系统服务/数据采集GIS基本服务服务/数据采集应急联动服务浏览测量资源图形图层地图基础数据管理选择控制输出管理和维护定位信息视频查询服务事件专题目录图管理管理多视窗管理消息进程 图19:应急保障模块结构 3.4.7. 应急评估 应急评估系统是为了记录应急事件的应对过程,按照应急预案等相关规定建立评价模型、再现应急过程,应急过程前、过程中和过程后进行综合评估,形成应急能力评估报告。建立突发公共事件评估系统,可进一步提高应急现场处置建设能力和应急现场处置的指挥调度、监测的能力建设,使得在突发公共事件应急处理的预测预警、辅助决策、指挥调度、现场处置和后期评估能力得到提高。模块结构如下:

预测预警预测分析结果研判辅助决策指挥调度应急保障救援力量救援物质决策支持通信指挥参数设置应急再现数据操作应急评估评估结果查询评估结果输出应急评估应急评估记录库 图20:应急评估模块结构

3.4.8. 模拟演练

模拟演练是检验、评价预案的一个重要手段。其重要作用体现在:可在事故真正发

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生前暴露预案和程序的缺陷,以便及时调整和改进。该模块建立在虚拟现实和灾害仿真技术的基础之上,通过对灾害现场和灾害过程的模拟仿真,为应急人员在计算机系统上提供执行各项应急救援任务的虚拟环境。应急人员在此环境中按照职能和任务的不同,模拟不同的角色,各角色相互合作,协同训练,完成所设定的任务。模块结构如下:

图21: 模拟演练模块结构

3.4.9. 安全管理

安全管理子系统是整个系统中的一部分,负责整个系统的安全控制、审核工作。为整个平台提供集中统一的用户管理和认证授权服务,避免每个子系统都开发用户管理、认证授权功能模块。模块结构如下:

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图22: 安全管理模块结构

3.5. 城市应急平台技术体系

城市应急平台技术体系采用B/S架构,由六个层面组成,自上而下依次为运行环境、基础开发层、安全控制层、数据管理层、应用支撑工具和业务应用层。如下图所示:

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业务应用层基本应用服务组织管理流程编排访问控制菜单式门户消息管理信息门户应用模块1应用模块2应用模块N界面定制规范应用流程规范应用支撑工具层业务支撑工具签名加密API基础算法查询设计器规则引擎调度引擎工作流引擎SQL翻译器连接框架预警平台持久化框架Bi展现工具表单设计器配置工具客户端安装日志、行为审核API报表设计器单点登录API基础数据访问API权限API数据管理中心数据管理层规则定义访问引擎访问权限类型管理数据获取元数据定义数据获取数据管理数据存储业务数据集元数据数据集市数据分析查询统计OLAP服务数据挖掘安全授权中心基础数据目录日志角色组织机构目录人员目录编码规则定义数据交换管理数据交换中心应用通信API工作流API安全控制层登陆和安全数据加密管理数据交换引擎连接控制管理数据通道管理数据格式规范应用交互开发规范模块和控件管理中心基础开发层控件开发平台模块及控件管理服务模式网络间数据传输控制控件开发规范企业服务架构(ESA)J2EE Server(WebSphere/WebLogic/UFIDA Application Server)运行环境Portal Server操作系统Solaris/AIX/Linux/Windows数据库DB2/Oracle/SQL Server/Informix/Sybase 图23:城市应急平台技术体系

各层面的技术组成如下: 1) 基础开发层

采用模块和控件管理中心以及企业服务架构; 2) 安全控制层

采用安全授权中心和基础数据目录; 3) 数据管理层

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由数据管理中心和数据交换中心组成; 4) 应用支撑工具层

采用各类业务支撑算法、业务支撑引擎及业务支撑框架等工具; 5) 业务应用层

由组织管理、访问控制、流程编排、消息管理、门户和应用模块组成; 6) 应用支撑平台

基于多组织架构的企业应用、基于模式化的开发、开放的系统集成及统一为出发点,利用利用JAVA语言进行开发,可以运行在不同平台、不同操作系统平台上。

4. 行业示范性应用

当今社会对部门处理应急事件的能力要求越来越高,急需通过应急指挥系统的建设来建立一个统一的智慧调度平台,利用网络、通信、计算机技术来整合防汛、消防、公共卫生、疫情、治安、交通、安全生产等各种应急服务资源,加强不同部门与联动单位之间的配合和协调,从而对一些突发、应急和重要事件能做出有序、快速和高效的反应。

4.1. 城市应急指挥系统

4.1.1. 系统概述

城市应急指挥系统是通过采用统一的号码用于公众报告紧急事件和紧急求助,并整合城市各种应急救援力量及市政服务资源,实现多警种、多部门、多层次、跨地域的统一接警,统一指挥,联合行动,及时、有序、高效地开展紧急救援或抢险救灾行动,从而保障城市公共安全的综合救援体系及集成技术平台。

城市应急指挥系统集成有线通信调度系统、无线通信语音调度系统、计算机骨干网络系统、综合接处警系统(含报警电话多字段传输及显示软件、计算机辅助调度软件等)、语音记录系统、无线数据传输系统、视频图像传输系统、城市地理信息系统、移动目标定位系统、移动通讯指挥车系统、机房监控系统、电源系统等为一体,具有指挥调度功能;可对自然灾害、事故灾害、突发公共卫生事件、突发公共社会安全事件的报警、求助、投诉电话实现统一接警、快速反应、联动处警,对行政辖区内各具有处置突发公共事件职能的应急联动单位统一指挥调度,为联动不同警种和部门处置行政辖区内的紧急、突发、重大事件提供通信与信息保障。

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图24:城市应急指挥系统概貌

城市应急指挥系统采用开放式架构,技术路线可行、支持持续发展;选用标准化接口和协议,并具有良好的可扩展性。系统建设遵循国家和行业有关标准与规范,并有一定的技术前瞻性。城市应急指挥系统是基于城市城域网构建的网络,是以层面构建的城市可视化管理的共享网络。在发生突发和重大事件时,可以通过管理平台将所有与事件相关的视频信息全部纳入应急站点,省市、及各相关部门可作为客户端接入网络共享视频信息。 4.1.2. 系统实现功能

系统主要包含应用功能: ➢ 综合业务

主要包括接处警功能、通信整合功能、日常管理、信息发布、流程控制和系统数据交换等;

➢ 预测预警

主要包括预测采集、预警采集、预测预警模型管理、预测预警方法管理、预测预警分析、预警发布。

➢ 监测监控

主要包括管理中心、监控中心、录象中心、设备控制SDK、编解码SDK、信号采集、信号分析和告警联动功能。

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➢ 指挥调度

主要包括事件接管、方案下达、应急处置、跟踪反馈、现场处置、通讯代理、系统接口和异常处理等功能。

➢ 辅助决策

主要包括辅助方案、辅助调度、预案编制、信息管理、方案参考、方案推理、方案修正、方案学习以及模型管理和方法管理。

➢ 应急保障

主要包括资源管理、资源调度和资源分析、GIS分析和GIS基本功能。 ➢ 应急评估

主要包括评估指标管理、评估模型管理、评估报表、应急过程录制、应急过程回放。 ➢ 模拟演练

演练场景管理、事件模拟管理、模拟演练和演练考评、在线学习、在线评测、课程管理、试题管理和学员互动等功能。

4.2. 交通应急指挥系统

4.2.1. 系统概述

交通应急处置平台包括应急处置子系统和应急通信两个大的子系统。通过整合高速公路重点路段、重点场站等视频监控信息、GPS监控信息、应急资源信息等,开发应急处置子系统,主要功能包括预警及接警管理、应急资源管理、应急预案管理和信息发布等,实现突发事件应急联动,最大程度减少损失。

应急通信子系统将实现VOIP系统、公网固定电话、移动电话、卫星通信、以太网等各类通信手段的统一接入;实现应急处置中心对交通应急管理单位、外部协作单位、应急车辆、救援车辆、应急抢险人员的通信指挥调度,以此作为交通应急处置平台的支撑。

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4.2.2. 系统实现功能

模块名称 日常监控 功能说明 日常监控通过对各路段的交通量、道路施工、阻断信息、气象信息、信息采集设备采集等信息进行采集、处理、分析,辅以监控视频信息,方便人员进行日常监控和指挥调度。同时,通过对客货运站的流量、流向等信息,辅以监控视频信息,对客货运站进行日常监管和指挥调度。包括:视频监控、路网运行接口、客运站运行监控。 接处警管理 通过各种方式接收突发事件报警和预警信息,判断报警事件是否真实有效,然后进行分类处理,并将警情信息转换成统一的格式保存在数据库中,生成接警单。再依据警情的级别进行警情处置。同时,根据相关规定和工作流程向上级上报警情信息,向相关单位通报警情信息,做好警情的处置准备工作。包括:接警管理、警情辨识、警情上报、警情通报、警情管理。 54

预警管理 通过信息采集搜集各种信息,如气象信息和台风警报、水文信息等,并对能够触发预案启动条件的信息进行预处理和记录,当有触发预案的事件时,进行自动识别并启动预案。包含预警信息采集、预警评估、方案制定、指挥调度、预警解除和预警处置报告。 事件处置管理 通过信息采集搜集各种信息,综合分析评估,并根据预案要求制定相应的处置方案,进行事件的处置。包含事件信息采集、事件评估、方案制定、指挥调度、事件解除和事件处置报告。 应急值班管理 管理日常应急值班业务。包括:值班管理、录音管理、真管理、会议管理、讯录管理。 应急预案管理 提供文本预案的存储、使用及管理,同时实现动态加载数据生成指挥体系和任务列表,为应急指挥快速制定多套数字化方案。 应急资源管理 实现交通应急处置过程中所需的各类信息的动态管理。包括:应急机构管理、应急车辆管理、应急档案管理、应急知识库管理、历史案例管理、应急设备管理、应急物资管理、救援队伍管理、外协单位信息管理、专家库管理。 统计分析 根据系统中记录的事件信息、工作人员操作信息、处置信息等,利用数据仓库等技术对数据进行分析、挖掘、归纳,从而给出系统中各种事件发生情况、事件地理区域分布情况、事件分布时间情况、处置方案效果、系统工作效率等统计报表数据。包括:突发事件统计、话务座席统计、应急物资统计、GIS统计、应急值班统计、系统运行状况统计。 模拟演练 系统管理 包括培训信息管理、培训评价管理、演习信息管理、演习评价管理。 包括:用户管理、岗位管理、角色管理、日志管理、应用系统管理、功能模块管理、组织机构管理。 软电话 运用现有Voip系统,用户通过运行在PC机上的坐席软电话,实现电话拨打等功能。 座席调度 集成现有呼叫中心座席调度软件功能,实现应急通信调度系统的所有调度功能。 短信息平台 数字录音

集成现有呼叫中心短信平台,实现短信的收发与管理功能。 集成现有呼叫中心数字录音功能,与调度系统配合实现通话录音、录音55

播放等功能。 数字传真平台 集成现有呼叫中心传真软件功能,实现传真的收发与管理。 视频会议平台 集成现有视频会议软件功能,实现在应急处置平台中直接发起视频会议,并实现会议管理功能。 地图定位 借助GIS平台,实现各种位置信息的显示和标注功能 地理信息查询 借助GIS平台,实现各种与地理位置相关的信息查询功能 移动目标管理 集成现有GPS系统软件,实现GPS目标的位置显示、跟踪、轨迹回放以及通信等功能。 GIS资源调度 借助GIS平台和各种优化算法,实现各种应急资源的最优配置和调度。 4.3. 电力应急指挥系统

4.3.1. 系统概述

电力应急指挥系统是在综合电力行业现有的通信、网络、应用、信息等基础上,综合运用无线传输技术、卫星传输技术、卫星定位技术、地理信息技术、计算机信息技术等多种技术手段,形成可靠的通信系统,能及时协调电力公司内各级部门,能由指挥中心对现场事故处理过程进行实时远程视频监控与指挥,系统积累和分析故障数据,为领导决策提供事故处理的标准和规范。

电力应急指挥系统运用先进的应急管理指挥理念,改变了以往事故处理时领导小组需要亲临现场的电力应急管理模式。应急领导小组在指挥中心就可以实时了解事故现场发生的情况,并能快速全面的收集与事故处理相关的信息,如抢修力量分布,抢修物资的供给,重点保护的供电单位等。领导小组可以与事故现场的指挥小组和事故处理人员进行实时通信,领导小组能向现场指挥小组直接下达决策意见和告知与现场事故处理相关的重要信息,现场指挥小组和事故处理人员也能实时向应急管理指挥中心的领导小组汇报现场情况。同时该系统还为厂网之间、电力公司与地方之间、电力公司与电力监管机构之间、电力应急和社会应急之间的协调预留接口。

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接入层移动终端视频会议WEB应急预警系统应急指挥系统应急资源支持系统善后恢复系统数字化预案系统应用层应急保障系统公共信息发布系统电网模型电网参数保护数据通信数据电网负荷EM5离线数据调试记录设备缺陷设备异常故障检验生产管理数据人员情况配网报修配网故障一般用户客服系统数据社会危机消防雷电气象预案情况电网情况用户情况重要客户数据装备情况GPSGIS保障资源数据应急资源整合层停电计划电网故障DMIS数据环境数据主机/存储视频会议系统大屏幕系统基础设施层数据通信网/卫星通信网络/WLAN/CDMA/GPRS 图25: 电力应急指挥系统

4.3.2. 系统实现功能

整个系统的物理结构主要由一级指挥中心、二级指挥中心、事故现场指挥系统三个部分组成。其中一级指挥中心设立在市级电力公司,二级指挥中心设立在供电局或同级的二级单位,事故现场指挥系统应用在事故现场。应急领导小组在一级指挥中心进行应急的管理与指挥,事故处理领导小组在二级指挥中心进行事故抢修的处理与指挥,现场指挥小组在事故现场对事故抢修过程进行具体的安排与监督。当事故等级达到一定级别时,应急领导小组直接领导和指挥事故现场指挥小组进行事故处理。当事故处理需协调多个二级单位时,一级指挥中心负责组织和协调多个二级中心的资源进行事故处理。当事故可以由二级单位自行解决时,事故的处理过程由二级中心的事故处理领导小组进行控制,此时一级指挥中心的领导小组不直接参与管理和指挥事故的处理,但可以随时关注和了解到事故的处理状态。

一级指挥中心主要由以下几个子系统组成:远程指挥音视频子系统、地理信息与GPS车辆跟踪子系统、预案管理与辅助决策子系统、案例分析与过程记录子系统、基础信息与权限管理子系统。

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➢ 远程指挥音视频子系统

通过该子系统,应急领导小组的成员能实时了解事故现场的状况,实现对事故现场的直接领导与远程指挥,同时在需要时也能与二级指挥中心进行视频会议,协调资源。

➢ 地理信息与GPS车辆跟踪子系统

通过该子系统能直观地反映和表现出输电设备、变电站、电厂、供电局、事故点、抢修班组、地形地貌、建筑物、道路等在地理空间上的分布,并能实时反映出应急处理车辆的位置信息。应急领导小组通过该子系统能了解事故现场相关设备设施的主要信息,并能了解到抢修力量的分布和到位情况。

➢ 预案管理与辅助决策子系统

该子系统负责对电力事故应急预案信息的存储管理、负责从相关部门和单位获取相关有用信息、负责电力事故处理标准和规范的存储管理等,并提供查询功能,使得应急领导小组能及时获取必要信息,并快速科学的做出决策。

➢ 案例分析与过程记录子系统

该子系统主要用于记录事故处理的全过程,包括事故告警,事故处理,事故定性等,并最终形成案例。通过对案例的存储管理形成案例库,并对案例库数据统计和深入分析,发现事故发生的普通规律,为事故的预测预防提供依据。

➢ 基础信息与权限管理子系统

该子系统主要为应急指挥小组成员提供诸如:各级单位人员信息、备用抢修物资信息等基础信息,同时对整个系统的用户提供分级的权限管理功能。 系统同时为城市应急和公众信息发布预留接口。

二级指挥中心系统设在供电局、电厂等同级机构。它的系统组成与一级指挥中心类似:它通过电力公司的通信网络,在权限管理的控制下访问一级指挥中心的地理信息与GPS车辆跟踪子系统、预案管理与辅助决策子系统、案例分析与过程记录子系统、基础信息子系统。它也有自己的远程指挥音视频子系统,通过该子系统实时了解事故现场的状况,实现对事故现场的远程指挥,同时为一级指挥中心预留接口,在需要时也能与二级指挥中心进行视频会议,一级指挥中心能通过该子系统关注和了解事故处理的进展等情况。

现场事故指挥系统主要由以下几个部分组成:现场音视频采集子系统、信息传输子系统、现场人员通信子系统。

➢ 现场音视频采集子系统

通过摄像机等设备,在现场实时采集事故处理的音视频信息。 ➢ 信息传输子系统

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提供多种传输方式与组网技术,保障现场音视频数据的实时回传以及指挥中心与现场之间的语音通信。当电力公司自身的传输网能正常工作时,通过无线传输技术实现事故现场到最近变电站的信息传输,再通过电力公司自身的传输网与指挥中心进行互联:当电力公司自身的传输网出现故障时,通过卫星通道实现事故现场与指挥中心的通信。

➢ 现场人员通信子系统

当在偏远地区和恶劣条件下,GPRS或CDMA等手机信号没有覆盖或很弱,此时通过运用蓝牙技术和蓝牙手机,建立现场人员通信子系统,保障现场抢修人员、现场指挥人员之间信息沟通。如果在指挥中心也建立一组基于蓝牙技术的通信子系统,并且同时将现场通信子系统和指挥中心蓝牙通信子系统接入信息传输子系统的IP网络,就可以实现事故现场与指挥中心之间的可靠语音通信,而不依赖于GPRS或CDMA。

4.4. 铁路应急指挥系统

4.4.1. 系统概述

铁路应急指挥调度系统是建立在铁道部、铁路局和铁路分局三级组织机构上的管理信息系统,为各级应急指挥领导机构提供指挥救援需要的通信信息服务,实现信息资源和通信手段的共享,实现跨部门、跨铁路分局和跨铁路局的统一指挥、协调一致,达到快速反应、科学决策、综合指挥和联合行动的目标。

集成指挥调度中心是系统的核心,主要完成对应急事件进行处理、决策和指挥调度的功能,具体包括安全监测、救援设备、列车追踪、决策指挥、以及相关业务支持等子系统。其中建立一个统一的应急通信及网络平台是本系统体系结构的基础工作。根据目前铁路的实际情况,铁路应急指挥系统主要由以下几部分组成:(1)语音/数据/视频业务综合通信网:主要承担应急指挥调度系统的主要数据流量,其中的数据格式包括了数据信息、语音信息和视频信息等多媒体的数据;(2)模拟与数字电话线路:模拟与数字电话线路是应急调度指挥必不可少的通讯方式,特别是在没有铁路办公网络接入的区域;(3)无线通信网络:无线通信网络服务可以分为音频和数据两类传输服务。无线音频提供应急事件处理的移动音频联系方式。无线数据传输服务可在应急事件发生的时候将现场的图像视频等数据及时的提供给应急决策指挥人员,能够极大的保证决策和指挥的正确性和及时性。 4.4.2. 系统实现功能

应急指挥管理系统是一个综合集成的信息系统,功能包括数据采集预警、综合信息查询、实时信息追踪、指挥决策支持、以及相关业务支持等,其功能结构如下图所示。

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铁路应急指挥系统数据采集预警子系统综合查询子系统实时信息追踪子系统指挥决策支持子系统数据采集安全信息报警现场图像信息专业部门信息查询地址地理信息查询救援相关信息查询综合安全监测信息查询辅助决策支持指挥调度系统相关业务支持子系统机务部门专业信息车务部门专业信息电务部门专业信息工务部门专业信息运输部门专业信息列车车辆信息追踪监控和运行管理监控和运行管理办公自动化系统司法、警务应用系统 图26:铁路应急指挥系统功能结构

➢ 数据采集预警

数据采集预警是整个系统信息的基础之一,这些数据集中反应了铁路行车中的各种与防灾减灾相关的列车、车辆、轨道和现场等实时信息,并为其上层的应用提供数据支持。主要负责从各专业监测子系统,如红外轴温监测子系统、安全门监测子系统和动态现场图像传输子系统等采集数据,并根据阈值或计算模型进行各类安全信息的预警预报功能。

➢ 综合信息查询

综合信息查询提供集成的安全监测、行车设备及救援设备信息的查询。查询的信息包括两部分,静态的沿线行车设备信息,动态的数据,比如安全监测信息、事故现场信息等。这些信息的管理及维护由相应的专业管理信息系统来实施。此子系统建立在以下子系统的基础之上:数据采集预警子系统:数据采集预警子系统为该子系统提供了应急指挥中需要的列车安全状况和现场信息的数据源;机、车、工、电、辆运营管理信息系

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统:这些专业系统提供应急指挥可以使用的沿线各类行车设备资源和相关条件、状况等;地理信息系统:地理信息系统提供了应急救援地点的地形地貌、道路、水文、环境等电子地图信息。

➢ 列车实时追踪

负责对应急事件中的车辆或者列车进行追踪,获得相应的车次号、运行图、车辆技术参数和装载情况等信息,属于铁路应急指挥系统的基础处理系统,在此基础上可进一步提供指挥决策支持功能。

➢ 指挥决策支持

是铁路应急指挥系统的核心,负责在获得事件和救援相关信息的基础上进行应急事件处理的决策支持。辅助决策支持:根据现场数据和救援相关信息以及历史数据,提供对应急预案和救援预案自动生成的支持;指挥调度联动:依托统一的通信平台和应急处理中的其他相关部门进行互联互动,协同执行应急处理任务。

➢ 相关业务支持

主要是为与应急处理相关的各职能部门及司法和警务应用部门提供铁路应急事件处理系统的支持,并通过该系统和其他职能部门进行协调交互,配合完成各自任务。

5. 项目的特色和创新突破点

5.1. 应急管理层次化

应急管理是主要职责,需要协同多个部门、社会力量、必要时包括、等应急资源,应急资源本身的层级性质,要求应急平台具有层级化管理能力。应急管理层次化为:决策指挥中心、应急联动中心、专项调度中心、处置力量部门、处置力量编组、现场指挥中心。系统运用工作流中间件,采用图形化方式将应急管理层次中各部门的职能,工作流程,岗位职责进行定义。通过管理层次的划分,有效界定各指挥中心和门之间的责权;通过流程定义和重组,有效协调各部门协同作战。

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图27:应急管理层次化

5.2. 产品形态硬件化

应急管理工作,重点在信息资源建设、应急预案演练;战时的应急处置工作,则需要快速调度、动态指挥,要求应急平台操作要方便灵活,支持一键式指挥和调度。将业务与网络管理,安全管理,系统管理分离,实现业务的菜单化配置,可搭建,可配置,确保适应不同规模城市的需要。产品形态兼聚和电信行业特点,行业采取指挥台,操作杆等硬件产品形态,符合该行业操作习惯。电信行业的网络管理等方面实现业务的可管理,可运营。

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图28:产品形态硬件化

5.3. 应急资源网格化

应急事件的突然性,要求应急工作必须从被动应对向公众参与的全面主动预防转变,要求应急平台提供便捷持续的报警、报信、知情等交互式信息化手段;互联网是最佳选择。运用网格计算技术,将城市划分为若干应急网格单元,并以此进行配置、调度和管理应急资源。应急资源网格化能实现从单纯指挥,向主导、企业与公众广泛参与的城市应急体系转变,从被动接警向主动应急转变,有效发挥公众力量开展应急能力评估和绩效考核工作。

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图29:应急资源网格化

5.4. 决策指挥智能化

目前应急指挥决策主要依赖决策者个人经验及掌握的信息,但应急处置涉及大量专业知识、大量现场信息、时间要求紧,要求应急平台能对预案、规则、指令、现场信息快速进行综合研判,给出指挥决策建议,提高决策时效和质量。辅助方案主要为应急指挥提供基于预案/案例的辅助决策。通过智能检索技术对预案/案例库的检索,并采用基于知识库和规则引擎的逻辑推理,为应急指挥提供指导流程和参考方案。辅助分析是结合GIS平台,从GIS上采集各类资源信息的空间属性和特征属性,从模型库和方法库中选择相应的模型来分配救援资源,实现救援力量的最优配置,缩短救援出动时间,提高救援效率,把事故造成的损失尽可能地减少到最低限度。

图30:管理决策智能化

5.5. 系统集成兼容化

分析了应急指挥与平安城市项目对监控、报警处置等方面的相似性和差异化,从需求,体系结构,管理架构等方面进行融合。主要体现在:应急联动与平安城市的有机融合;采用先进的SOA架构进行规划和设计,快速灵活应对未来城市联动新需求;有效集成原有平台及系统,降低总拥有成本TCO,保护已有投资。架构和技术方面支持SCA/SDO/SOA,BEPL4WS,J2EE等世界级标准和传输协议;有效实现与遗留系统之间的有效整合和兼容。

图31:系统集成兼容化

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第四部分 项目预期目标

1. 预期成果

项目的总体成果目标是:建立一个城市突发公共事件风险评估与应急指挥平台(城市应急指挥平台,实现技术规划的所有功能),实现年销售收入2000万元,并将以每年20%以上的速度增长。随着技术的成熟和市场的拓展,在未来五年,实现销售收入1.5亿元(不包括硬件和网络设备),利润 4000万元,税收1205万元,并且持续增长。

同时在吸引高端人才50-100人基础上,为城市应急指挥研究中心培养专业高级人才30-80人;实现发明专利申请2~5项,实用新型3~6项,计算机软件著作权4~5项。

2. 产业前景

该课题的成功研究和产业化在下的具体领域或场所中具有广泛的市场前景,例如: 1) 城市应急市场

由于公司进入该市场相对较迟,目前缺乏成熟的产品和有说服力的成功案例。因此在市场策略上初期考虑以二、三线城市为主。

2) 部委专业应急市场

包括省级和城市级,如交通、卫生、三防、安监等部委。该部分市场非常巨大,但也需要非常精通客户的专业应急知识,因此在选择该部分市场时需要考虑如下因素:以国家投入大、有一定客户资源、应急需求迫切的行业优先考虑。

3) 大型企事业单位应急市场

该部分需要结合用户监控需求来确定。比如:博物馆、化工厂等。 4) 监控应急一体化市场

该部分需要结合公司目前现有的监控成功案例来推动,该部分市场非常有竞争力,也非常有希望达成目标。

3. 对行业发展的预期贡献

能提升我市在安防应急领域高端技术应用的核心力量,拉近与国外先进技术水平的差距,为国家应急平台的构建做出贡献。

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4. 技术指标和目标

4.1. 主要技术指标

1) 支持多级的应急组织机构和管理

2) 支持可视化的基于GIS的应急资源检索和调配 3) 支持Wi-Fi、3G无线视频传输

4) 支持国内市场主流的监控设备、监控系统接入;可实时获取现场图像

5) 支持有线指挥调度、无线指挥调度、视频会议、视频监控接入的综合指挥调度和决

策支持

6) 系统性能指标:简单业务操作响应在5秒以内,复杂的查询检索和设备接入操作响

应在15秒内

7) 软件协议符合国家相关标准

4.2. 主要技术目标

项目建成后,初步完成应急指挥平台的建立和完善的城市应急技术体系,在后续第三年建立起相对应的城市公共突发事件应急研究中心,具体如下:

1) 平台建设期(第一年)

建立起一个城市突发公共事件风险评估与应急指挥平台,实现包括应急综合业务、预测预警、监控监测、指挥调度、辅助决策、应急保障、应急评估、模拟演练和安全管理功能在内的全套城市公共突发事件应急处置,为城市应急技术的储备提供一个标准平台。 2) 技术储备期(第二年)

在第一个阶段的基础上,通过平台对各类城市公共突发事件进行技术储备,整合广东省各类公共突发事件数据,建设立完善的城市应急技术体系。 3) 中心建立期(第三年)

通过前两个阶段的积累,完成城市公共突发事件应急技术研究中心的建立。

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5. 社会经济效益

5.1. 经济效益

1、项目形成的实施能力

经评估,按2010年市场价格综合测算,项目建成后3年内实现年销售12套系统。根据用户的不同要求,假定每套系统500万元,项目建成后可实现年销售收入2000万元。

2、预计年产量、品种、产值、利税

在未来5年里,平均年增长率将超过20%,市场容量非常巨大,项目建成后抽调相应人员组建专门的销售和售后服务队伍,进行大规模产业化推广,可新增就业人数500人,将具有年实施6套系统建设项目的能力,可实现销售收入1.5亿元(不包括硬件和网络设备),利润 4000万元,税收1205万元,并将以每年20%以上的速度增长。

5.2. 社会效益

项目建设主要的社会效益表现在以下几个方面:

1) 通过建设市县级应用指挥系统,为建立和健全统一指挥、功能完善、反应灵敏、

协调有序、运转高效的应急机制提供基础支撑。

2) 全面提高市县级应急管理能力,预防和妥善应对自然灾害、事故灾难、公

共卫生事件和社会安全事件等各类突发事件;提高应急处置能力和指挥水平。整合资源,建立健全快速反应系统,建立和完善联动机制。加强市县级应急指挥中心建设,建立统一接报、分级分类处置的应急指挥平台。加强广东省应对突发公共事件能力建设。

3) 最大限度预防和减少突发公共事件及其造成的损害,保障人民群众的生命和财

产安全,维护社会安全和稳定,促进经济社会全面、协调、可持续发展。 4) 实现突发公共事件信息的接报处理、跟踪反馈和情况综合等值守应急业务管理。

与各地区、各有关部门应急指挥平台保持联络通畅,按照统一格式,通过应急指挥平台向上一级应急指挥平台报送重大突发公共事件信息和现场音视频数据以及重大突发事件预警信息,并向有关部门通报。

5) 市县级应急指挥系统依托市县级政务信息网,将可覆盖市县级事处、镇、

专项指挥部及其他应急相关单位。实现在应急状况下调度指挥和协调,形成可应对各种突发事件的市县应急相关信息网络。

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6) 通过汇总分析突发公共事件的预测结果,结合事件的进展情况,对事件范围、

影响方式、持续时间和危害程度等进行综合研判。

7) 提供应对突发公共事件的指导流程和辅助决策方案,根据应急过程不同阶段处

置效果的反馈,实现对辅助决策系统的动态调整和优化。 8) 实现对应急资源的动态管理,为应急指挥调度提供保障。

9) 利用视频会议、异地会商和指挥调度等功能,为各级应急管理机构应对突发公

共事件提供快捷指挥和对有关应急资源力量的紧急调度等方面的技术支持。 10) 建设满足应急管理要求的应急数据库系统并通过和市县共享交换平台的互联互

通获取基础数据支撑。

第五部分 项目实施方案

1. 项目组织管理方式

2. 技术实施步骤

项目的研发过程分为计划、开发、稳定化和产业化四个阶段。

技术实施上,将按照可行性分析、系统项目立项、概要设计、详细设计、产品测试、产品小规模试点试用、产品大规模推广的步骤,逐步实现技术研发和产品化。

以上开发各个过程中产生计划、文档,程序都要纳入配置管理系统控制下,并编写《配置管理作业指导》。

3. 科技资源综合利用

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4. 成果产业化策略

5. 研发资金的筹集与投入

项目总投入预计为1000万元:其中申请市科工贸信委专项经费200万元,单位自筹800万元,具体支出情况如下表:

(单位:万元)

项目预算金额 1000 项经费 市科工贸信委专序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 预算支出类别 人员费 设备费 (1)购置设备费 (2)试制设备费 (3)设备改造与租赁费 材料费 测试费 外协开发费 差旅费 会议费 国际合作与交流费 出版/文献/信息传播/知识产权事务费 劳务费 专家咨询费 管理费 其它 总计 合计 项经费 360 280 160 40 80 90 60 40 15 10 10 30 20 30 25 30 1000 0 100 80 20 0 40 30 0 0 0 0 30 0 0 0 0 200 360 180 80 20 80 50 30 40 15 10 10 0 20 30 25 30 800 70

市科工贸信委专200 单位自筹 800 单位自筹

6. 拟购主要设备清单

名称 规格 总价格 备注 服务器 CPU 2.4GHz*2/GB RAM/146GB 30万 开发和实验用服SAS*1/DVD/千兆电口*2/双电源务器 机架式6 PC机和笔记本 12.6万 开发、调试用 CTI设备 杭州三汇16路语音卡、坐席卡、40万 研究有线调度、日数字交换机1 常值守系统开发用 GIS软件 Arcgis 9.3 开发版1 25万 开发和研究用 视频监控和分多厂家主流视频监控设备、无27.5 开发和调试 析设备 线视频监控设备4 无线调度指挥1 25万 开发和调试指挥系统 调度 合计: 160.1万 7. 知识产权、技术标准的对策措施

积极组织自研知识产权的申报,同时尽量避免使用有专利纠纷的技术。 积极参与企业、行业、国家相关标准的制定。

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第六部分 项目计划进度

1. 项目实施进度计划

所需资金(万元) 阶段 起止时间 建设内容 预期目标 建成一个城市应急指挥平台,提交发明专利申请2~3项,实用新型专利申请1~2项,计算机软件著作权申请2~4项 建立完善的城市突发公共事件风险评估与应急指挥平台关2011.3- 2012.3 键技术的攻克,主要包600 括CTI平台技术、GIS平台技术、SOA平台技术、安全支持平台技术、多模3G视频监控技术。 第一阶段 城市公共突发事件应急技术体系的建立,主要第二阶段 2012.4- 2013.3 400 是在B/S架构下,利用JAVA语言实现由六个层面组成的多平台技术系统集成及统一 城市公共突发事件应急技术体系,提交发明专利申请1~2项,实用新型专利申请2~3项,计算机软件著作权申请2~3项 合计 1000 2. 产业化情况

第七部分 现有工作基础和条件

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3. 本项目现有的研究工作基础

3.1. 关键技术研究方面

1) 安防中间件技术

安防中间件技术采取模块化的设计思想,将多传感源与智能化应用有机融合,使整个系统具有报警联动与事前预警的功能,达到由事后举证向事前预警;由数据收集向智能数据分析转变。将通讯协议、网络传输、设备接入、编解码、国际协议、业务扩展都形成标准,并提供了涵盖整个安防行业的功能应用组件;

安防中间件技术能利用多设备、多系统的融合技术,将设备厂商、工程商/系统集成商、行业应用开发商、安防软件厂商的优势串联起来,形成一个全面的解决方案供应商,用专业化的服务赢得客户,以关注客户切身利益和满足用户个性化需求来获取新的利润增长点。

2) 音视频技术

通过与武汉大学合作研究多种网络结构和多种图像声音编码标准并存环境下,各类监控应急系统的互联互通技术,在多媒体网络通信尤其是在如何有效整合过去十年已建成的众多安防监控社会资源方面积累了丰富的经验。

3) 智能分析技术

制定了智能化视频处理和分析的企业标准。具备了产品整体方案设计与需求提出、视频处理设计、视频分析设计、DPS处理技术、视频压缩技术的能力,技术的系统配套能力已具备,现在生物识别方面已进入了用户的使用阶段,拥有产品的全部自主知识产权。

4) 基于PC平台成熟的自主智能分析算法

在复杂和多变的环境下进行目标检测是视频分析中的一个难点。本研究通过新算法的提出,解决背景有震动(shock)或振动(vibration)、消除树叶、旗帜、海浪等干扰问题。

➢ 采用边缘轮廓空间直方图模型方法,选择合适的阈值,解决重叠车辆的分割,

以及车辆与其阴影的分割鲁棒性问题。

➢ 通过对目标进行检测分割,提取运动目标的参数化特征和象素级空域特征进行

多特征逐步精细匹配,提出了一种逐步精细匹配的混合特征跟踪方法实现对目标进行稳定跟踪。

➢ 提出运动关联算法,预测目标的运动趋势。该算法具有抗遮挡性,可解决多目

标混合场景下的目标个性行为分析。

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➢ 提出能在雨雾、大雪、大风、雷电、低照、阴影等恶劣环境下进行鲁棒的目标

检测算法。为系统的全天候工作提供有力保障。

➢ 提出创新的人头检测方法,对人头进行鲁棒检测,提升系统的分辨率。 5) 基于TI达芬奇DSP的智能网络摄像机技术

➢ 提出基于感知模型的感兴趣区域编码方法解决了无线通信中关注度可伸缩编码

码率过高的问题;

➢ 提出基于LDPC码的信源信道联合迭代译码,提升了原有信源信道联合迭代译

码的准确性;

➢ 提出面向多编码模式的转码算法,提升了转码效率,达到异构网络间的无缝融

合;

➢ 提出可分级的移动音频算法,提升了移动环境下的语音通信质量。 6) GIS的多摄像机协同监控

➢ 系统中使用的GPS技术采用网格制技术处理GPS动态调度管理的任务管理、任

务调度和资源管理。

➢ 任务管理:用户通过该功能向网格提交任务,为任务制定所需资源、删除任务

并监测任务的运行状态。

➢ 任务调度:用户提交的任务由该功能按照任务的类型、所需的资源、可用资源

等情况安排运行日程和策略。

➢ 资源管理:确定并监测网格资源状况,收集任务运行时的资源占用数据。 网格制的特点是弱化了中间环节,由各级指挥中心取而代之,这对各级指挥中心的监测能力要求较高,中心需要必要的技术手段了解每个网格的资源分布状况和资源使用状况,并需要通过决策合理分配各网格资源并使各网格实现资源共享。而现在,随着无线通信技术的发展和完善,卫星定位、导航技术应用的普及,开发相应的网格制警力动态监测管理系统。支持CDMA、GPRS、WLAN、WIMAX等多种无线网络和多种移动终端。利用现有无线通信网络设备,通过相应掌上设备或内置GPS ONE模块的手机实现相关业务的应用。

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