系统方案-华枫信通.doc

石油平台应急视讯系统方案石油平台应急视讯系统方案2011 05 17 1 石油平台应急船视讯系统方案石油平台应急船视讯系统方案 石油平台应急视讯系统方案石油平台应急视讯系统方案2011 05 17 2 修订记录修订记录 版本号版本号日期日期修订者修订者修订原因修订原因 0 12011 05 17初稿 石油平台应急视讯系统方案石油平台应急视讯系统方案2011 05 17 3 目录 1 概述概述 4 1 1 系统设计目标 4 1 2 系统技术路线 4 2 系统方案系统方案 5 2 1 系统架构 5 2 2 系统基本功能 7 3 系统设备与特点系统设备与特点 7 3 1 系统设备 8 3 1 1 多媒体应急通信平台 8 3 1 2 触摸屏调度台 8 3 1 3 多媒体智能移动通信终端 9 3 1 4 无线电话手持机 11 3 1 5 无线网状网节点 12 3 2 系统特点 13 4 系统配置原则与设备清单系统配置原则与设备清单 16 5 小结小结 16 石油平台应急视讯系统方案石油平台应急视讯系统方案2011 05 17 4 1 概述概述 1 1 系统设计目标系统设计目标 石油平台应急船是对远离大陆 孤立于海上的石油钻井平台提供应急服务的 重要设施 由于在应急情况下石油平台的既有通信系统很可能无法工作 因此石 油平台应急船上应具备应急视讯系统 使得控制中心可以通过该系统与在应急船 上及其所服务的平台上保持通信 该系统必须能够提供在最前端的应急业务处理现场和后方的控制中心之间的 双向实时动态图像和语音的应用 即视频会议应用 以便指挥调度人员可以在第 一时间 直接 直观地了解到应急业务处理现场的具体情况 进行专家会商 并 将指挥调度指令和前方所需的各类信息直接发布到应急业务处理现场 同时 该系统还应该支持应急电话的应用和通用性的数据传输 也就是说 该系统要能够提供以视频会议应用为主的 支持视频 音频和数据的综合通信业 务 在突发性的意外事件条件下 石油平台的既有基础设施可能遭到破坏或无法 正常工作 因此该系统不依赖于这些既有的基础设施 包括既有的供电和通信设 备 1 2 系统技术路线系统技术路线 为了实现系统设计目标 石油平台应急船视讯系统 采用无线终端和无线传 输的方案 目前 基于 IEEE802 11 的无线局域网技术 通俗的名称为 WiFi 可以提供 通用性的百兆比特每秒级的宽带无线接入 支持视频 音频和数据等综合业务 该技术已经非常成熟 几乎已经成为移动设备 器件接入网络的标准方式 所以采 用 WiFi 技术的作为无线终端的接入技术是合理的选择 为了保证对应急船作业甲板和石油平台应急处理处同时实现良好的无线覆盖 需要利用无线通信是要解决信号的接力问题 以保证应急业务处理现场可以通过 逐级无线接力的方式 形成端到端的无线通信通道 同时考虑到设备的灵活部署 和系统内的冗余要求 采用自组织无线网状网 Ad Hoc Wireless Mesh Network 技术是最合适的无线传输技术 目前第三代自组织无线网状网可以在确 保通信带宽的基础上 同时保证在无线接力造成的时延和抖动都可以控制在很小 的范围内 可以支持包括视频和音频的业务 根据上面的分析 石油平台应急船视讯系统应该采用基于第三代自组织无线 石油平台应急视讯系统方案石油平台应急视讯系统方案2011 05 17 5 网状网的无线网络 支持基于 WiFi 的无线视频终端设备来构成 2 系统方案系统方案 2 1 系统架构系统架构 石油平台应急船视讯系统的架构如下图所示 它是在多媒体应急通信平台的 控制下 利用无线网状网构成透明 灵活 高速的无线数据通道 将高质量的移 动视频会议前端通过端接设备直接接入到视频会议系统中 从而使应急处理现场 成为视频会议的一个分会场 与视频会议的各固定会场之间建立起全双工的视频 与音频通道 可以按照正常视频会议流程和操控程序来进行应急处理视频会议 同时在无线节点的接入覆盖范围内提供应急无线电话业务 从图中可以看出 每套石油平台应急船视讯系统由移动视频会议前端 无线 网状网节点 多媒体应急通信平台 其它终端设备和卫星设备构成 在应急处理现场配备一个或多个便携的移动视频会议前端 可以佩戴在 应急处理人员的身上或由应急处理人员的手持 也可以通过支架固定在 石油平台应急视讯系统方案石油平台应急视讯系统方案2011 05 17 6 现场 供现场人员参加视频会议 该前端具有固化在设备上的无线局域 网能力 可以自动搜寻 接入应急现场的无线数据网络 并通过该网络 双向 实时地传送高清晰度的音频和视频信号 无线网状网节点可以同时提供无线局域网接入能力和高速无线数据中继 它通过多个射频模块 以自组织方式构成无线网状网 可以支持无线网 络的迅捷部署 包括固定地安装在应急船的甲板上和临时部署在石油平 台的应急处理点 而且这样构成的独立的无线网状网不依赖于任何其他 基础设施 实现灵活的无线覆盖 特别适合应急处理的需要 多媒体应急通信平台是系统的核心设备 构建在 ISoIP 基于 IP 的工业 应用 的框架上 它负责管理整个无线网络 提供终端间通信的交换能 力 实现调度通信的功能 同时该平台还提供多种接口 以实现与其他 应急处理的系统的集成 其它终端设备包括视频会议终端 基于用户图形界面的触摸屏调度台和 无线电话终端 这些终端设备通过有线和无线的方式接入应急通信网 分别实现视频 音频和数据通信功能 卫星通讯设备提供前方与后方的透明信道 可以利用应急船上既有的卫 星设备 只要提供上行 下行两个方向上各 4M bps 带宽的信道即可 系统的应用上采用基于 ISoIP 的客户化融合通信架构 ISoIP 是基于 IP 的行 业解决方案 Industry Solution over IP 它是以语音为主 融合了语音 图 象和数据综合业务的通信网络处理 API Application Programming Interface 它为应用层的功能提供了灵活 可靠的网络连接和网络数据处理单元 在此基础 上 系统提供的多个业务功能模型块 其中包括为 IP 平台上的视频会议系统的集 成模块 可以与 Cisco Polycom 等视频会议系统互联 以提供基于客户化的 配 合不同视频和音频设备的集成功能 石油平台应急视讯系统方案石油平台应急视讯系统方案2011 05 17 7 2 2 系统基本功能系统基本功能 石油平台应急船视讯系统的核心设备设置在陆地的控制中心 当某石油平台 出现应急事件时 应急船可以快速赶赴该平台 停泊在平台附近 靠近需要进行 应急作业的位置上 应急船上的卫星设备通过卫星建立与陆地的控制中心的信道 同时应急船甲板上安装无线节点 覆盖整个应急船甲板区域 在甲板上就可以通 过移动视频会议前端和无线电话手持机进行电视会议和移动电话通信 作业人员 还可以将应急船携带的移动无线节点带上石油平台 布设在应急处理点附近 依 靠移动无线节点与应急船甲板上的无线节点间的射频接力 可以进一步将通信信 道扩展到石油平台上 这样 在石油平台上就也可以使用视频会议前端和无线电 话手持机进行电视会议和移动电话通信了 3 系统设备与特点系统设备与特点 石油平台应急船视讯系统采用最先进的视频会议和无线通信技术 借鉴发达 海洋石油应用和其他类似的行业应用的实际经验 集成国外知名公司的成熟产品 设备 以下是系统中的关键性设备的选型建议 及其设备介绍 石油平台应急视讯系统方案石油平台应急视讯系统方案2011 05 17 8 3 1 系统设备系统设备 3 1 1 多媒体应急通信平台多媒体应急通信平台 多媒体应急通信平台采用澳大利亚 Trinno Link 公司的 Lucid 智能调度通信 服务器 它是基于 IP 的语音调度通信系统 支持图形用户界面的触摸屏调度台 能够显示实时时间内的各通信终端的状态 Lucid 系统可以支持在组内配置 6 级 调度员 其中调度员可以管理运行和远程协调 基于用户等级和通信情况的建立 灵活的连接 包括点对点呼叫 呼叫转移和代接 中断 强拆 组播和广播 会 议等 Lucid 智能调度通信服务器重要技术指标如下 应急通信能力 并支持数码录音 强大的调度功能 包括有线话站和无线手话机 完整的 IP 支持 无缝集成的无线终端和有线终端 高清晰的语音质量用 G 722 宽带语音编码 强大的呼叫处理能力 实现用户状态监控 SDK 封装的定制触摸屏调度站 支持多种接口 ISDN 接口 模拟接口 SIP 中继 用户定制接口 SOAP 接口连接的网络管理系统 强大的终端设备的许可管理 灵活性和可扩展性 扩展只需要添加软件许可 硬件不用改变 3 1 2 触摸屏调度台触摸屏调度台 触摸屏调度台采用澳大利亚 Trinno Link 公司的 Lucid 多媒体智能图形界面 调度台 它将视频会议和调度电话的功能整合在一起 给应急情况下的指挥调度 石油平台应急视讯系统方案石油平台应急视讯系统方案2011 05 17 9 应用以最大的方便 使得不同类型的视频和电话终端都以图标的形式显示在图形 化的界面上 实时显示这些终端的状态 提供 一触即通 的通信连接操作 Lucid 多媒体智能图形界面调度台重要技术指标如下 四通道 同时支持 4 个调度呼叫 面板显示编辑组和临时组 临时组可由操作员动态定义 支持 64 个临时组 用图标和颜色显示用户状态 一触式调度通信运作 强插 强拆 呼叫转移 实时呼叫侦听 组呼 广播 高清动态图像显示 3 1 3 多媒体智能移动通信终端多媒体智能移动通信终端 多媒体智能移动通信终端采用挪威 PIXAVI 公司的 Xcaster ST 5000 无线视频 通信机 它提供全双工的高清晰度的视频 HD CD 质量的音频和高分辨率的静 止图像通信 具有集成的标准 IEEE802 11 无线局域网能力 并且具有专门支持实 时性流业务 视频与音频 的 QoS 功能 石油平台应急视讯系统方案石油平台应急视讯系统方案2011 05 17 10 Xcaster ST 5000 无线视频通信机重要技术指标如下 4X 镜头变焦 12X 无损失数字变焦 高清图像 H 264 MEPC 4 AVC 数字图像标准 每秒 25 帧 支持 64k 8000k bps 图像数据速率 5 1M JPEG 静止图像 高清 LCD 触摸屏 HD SD 输入 输出 数字全向静噪麦克与免提对讲扬声器 完全解放双手的会议应用 G 711 G 722 G 728 AAC LC 支持 4k 128k bps 的宽带 高保真语音 IEEE 802 11 a b g n 宽带无线数字接入 无线流媒体 QoS 与 Diffserv QoS WPA2 无线安全机制 支持 SIP H 324 和 H 239 协同信令 石油平台应急视讯系统方案石油平台应急视讯系统方案2011 05 17 11 支持 ISMA 2 0 流媒体应用框架 IP65 防护等级 机械抗震与图像稳定 去抖动 3 1 4 无线电话手持机无线电话手持机 无线电话手持机采用美国 Ploycom 公司的 SpectraLink 8030 系列 WiFi 移动 电话 SpectraLink 8030 无线手机支持标准和专有 IP 协议 支持端到端 IP 电话 方案 使用 TFTP 客户端现场升级 允许新的特性和功能以增加它们的可用性 SpectraLink 8030 WiFi 电话保证语音质量优先通过企业的 WiFi 网络通过一 种被称为 SpectraLink 语音优先级 SVP 的机制 通过这个标准的兼容协议简单 的实施减少了语音数据包排队的延误 SpectraLink 8030 WiFi 手机的还支持工 业标准无线服务质量 QoS 和安全性 除了语音通信 SpectraLink 的 8030 WiFi 电话使用 Polycom 的开放应用接 口 OAI 手机功能支持双向发送短信设备 通过集成文件系统 从而使移动员 工得到重要信息 一键通话功能 也可用于员工之间的广播通信 从而消除了双 向连接或对讲机的需求 SpectraLink 移动手持节重要技术指标如下 协议 802 11 b g 兼容标准 WiFi 频率 2 4 2 4835 GHz 的 802 11b 802 11g 5 15 5 825 802 11a 因国家而异 数据传输速率 最高可达 54 Mb s 发射功率 100 毫瓦最大 可调 平均 10 毫瓦 石油平台应急视讯系统方案石油平台应急视讯系统方案2011 05 17 12 无线服务质量 SpectraLink 的语音优先级 SVP 和 VMM 无线多媒体 编解码器包括 G 711 A 和 G 729a ab 管理 DHCP TFTP 显示 128 96 背光显示屏 PTT 一键通话 按钮 24 通道和 1 个优先控制通道 电池容量 标准 4 小时的通话时间 80 小时待机 扩展 6 小时的通话时间 120 小时的待机 超扩展 8 小时的通话时间 160 小时的待机 耐久性 防尘防水防震 IP53 认证 防尘防水 符合 MIL 810F Proc IV 516 5 抗震标准 3 1 5 无线网状网节点无线网状网节点 无线网状网节点和无线链路根节点采用澳大利亚 Trinno Link 公司的 TS 4000 系列无线网状网接入器 它采用了第三代网状网技术 不仅拥有独立的接入 和中继无线信道 而且其上行与下行中继信道也是独立的 从而最大程度地保证 了无线通信带宽可以充分用于宽带视频和音频信号的双工传输 TS 4000 无线网 状网接入器运用无线自组织网络技术 其 AODV 路由处理机制保证了自组织网络的 迅速收敛和信道的冗余备份 使覆盖大范围区域的无线网络具有良好的灵活性和 鲁棒性 TS 4000 无线网状网接入器重要技术指标如下 石油平台应急视讯系统方案石油平台应急视讯系统方案2011 05 17 13 IEEE 802 11 a b g 宽带无线数字接入 支持多信道 无干扰无线中继 实现高速率应用 单节点可以支持多达 4 个无线模块 无线接力的时间与抖动可控 每跳不超过 2ms 128 位 WPA AES 无线加密 支持多 SSID 与 IEEE 802 1q VLAN IEEE 802 11 e 兼容 QoS 机制 3 2 系统特点系统特点 以上建议的石油平台应急船视讯系统方案具有以下特点 真正能够提供实时 高清图像的移动视频会议业务 每秒 25 帧 H 264 MEPC 4 AVC 高清数字图像和 G 722 高保真语音 已相似的产业中得到过类似应用的成熟方案与设备 澳大利亚新南威尔 士州城铁采用 Trinno Link 供货集成的应急移动视频会议系统 Emergency Mobile Video Conferencing System for CityRail New South Wales 网页 au plus view php aid 3 移动视频会议系统已在发达国家的很多应急处理中得以实际应用 挪威 PIXAVI 公司的 Xcaster 无线视频通信产品是这一领域的领先者 下图中 是该产品在防暴 医疗领域实际应用的照片 石油平台应急视讯系统方案石油平台应急视讯系统方案2011 05 17 14 无线自组织网络与视频会议前端的固有无线能力保证了最灵活 可靠的 系统部署应用 它可以不借助任何其他的有线的基础设施 包括供电和 通信 从而可以应对各种事故 在无线自组织网络的范围内可以接入多个视频会议前端 便于多专业协 同作业的应急场所 石油平台应急视讯系统方案石油平台应急视讯系统方案2011 05 17 15 系统组件的工业化设计 符合现场使用者的多种需求 包括一台视频前 端设备可以接入多个外接工业化摄像头 可随身佩带的设备和全免提扬 声对讲功能以及无线耳麦 最大程度的在视频会议的过程中解放现场人 员的双手 防水 防尘 抗噪声的工业化设计等 下面是体现这些特 点的产品应用图片 供货商可以进行客户化的二