一、 项目概况
本项目建于浙江嘉化能源化工股份有限公司厂区内。厂区位于嘉兴港区内的浙江乍浦经济开发区，东至瓦山西侧，南至滨海大道，西至平海路，北至中山西路。
本项目为化工项目，包括（30 万吨/年）二氯乙烷和氯乙烯装置和（30 万吨/年）功能性高分子材料装置及公用工程设施、辅助生产设施等。
为生产装置的检修、巡检人员的通信联络、生产调度指挥与生产岗位工作人员的随时以及开停车的指挥、各系统设备调试服务以及事故的应急处理等，在厂区设置一套操作简单、功能实用的数字集群无线对讲系统，系统信号应能覆盖整个厂区以及抗爆结构，保证无线通讯信号无盲点。
本项目新建无线集群通信系统包括6载频数字集群系统1 套、调度、网管、录音系统各1套，光纤直放站近端机1套（一拖四）、远端机2套（其中二氯乙烷和氯乙烯项目1 套、30 万吨/年功能性高分子材料项目1套）、数字集群对讲终端约151部，固定台4台。
系统还配置一套融合指挥调度系统，操作人员可在操作室通过调度台实现统一指挥调度，实现对各装置区工作人员的组呼、个呼以及短信发送、GIS调度等。系统可以对所有的通话进行录音，支持查询、下载、回放；支持集群对讲机与固定电话手机直接的互相拨打。
为了便于日后维护，要求集群系统基站、集群防爆对讲机为同一品牌。
本项目系统包括：六载频数字集群基站、防爆集群对讲机、核心网、信号补盲、融合调度系统五个部分。
二、系统总体框架
三、系统可靠性
系统可靠性设计采用如下措施：
分布式系统架构
基站能独立处理站内呼叫，当交换控制中心出现故障时，基站内部的有授权呼叫不受影响。
多级故障弱化
当交换控制中心与基站之间的链路发生故障时，基站以单基站集群方式独立工作，通话组保持不变，具有组呼、优先级、紧急呼叫等基本集群功能，基站内部的呼叫可以继续保持，当前基站的登记信息不丢失并可以接收新用户登记请求（但可能无法连通中心数据库，因而无法对用户进行有效身份识别和合法性检查）。当故障解除后，基站可以上传更新用户数据。
当基站控制器发生故障时，基站的信道机还可以启动repeater 功能，实现常规信道转发。
基站主控信道备份
基站使用多个载波的情况下，在主控信道出现故障或检测到主载波存在比较严重的干扰时，可以切换到备用主控信道上。
基站电源备份
基站可选配双电源，且能实现负载均衡分摊，所有信道的电源热备份；
四、系统主要功能
1、技术性能描述
本项目数字集群系统采用具有中国自主知识产品的PDT标准的集群通信技术，PDT标准对成熟标准技术（如Tetra、P25、DMR、MPT1327等）进行了借鉴及创新设计，遵循高性价比、安全保密、大区制、可扩展和向后兼容的五大原则。PDT集群标准采用TDMA（时分多址）技术，将一个信道分为2个时隙，通过交替时隙上发送信号，两个呼叫可以同时共享同一个信道，从而使频谱效率提高一倍，并具有覆盖范围更广等优点。
集群系统允许对讲机通话共享有限的无线通话信道，从而获得高信道和频率的利用效率。对讲机进入系统后锁定在控制信道。当对讲机用户发起呼叫时，系统会给相关的对讲机分配相关的业务信道，使这些对讲机在业务信道上进行通话，通话结束后，对讲机会跳回指定控制信道，等待新的指令。
本次的集群系统采用标准的专业集群，具有控制信道，拥有登记、优先级呼叫、端到端加密等丰富的高级功能，性价比高。基于大区制覆盖，大幅度降低系统建设投入和运营维护成本。采用分布式控制与集中式控制相结合的系统架构，支持多种故障弱化模式，系统软硬件采用模块化设计，客户可以根据自己的应用需求去选择模块，满足不同层次的系统管理需求。相比于XPT虚拟集群有着更高的可靠性、更大的容量和可扩展性，广泛应用于大型石油石化企业。
2、系统业务能力
数字集群系统提供丰富的业务功能，主要有移动性管理、安全功能、基本语音业务功能和基本数据业务功能等基本业务功能，迟后进入、通话时长限制、紧急呼叫、监听等补充业务功能。
信道机采用数字调制方式，TDMA寻址方式，12.5kHz分为2个时隙，当作2个信道使用，所有信道机时隙动态分配。
具备呼叫时间限制功能，建立呼叫后自动计时，超过时间自动下线。
呼叫优先级管理：系统能根据不同的呼叫发起用户、呼叫的类型、参与呼叫的人员结构等，对这些呼叫分优先级别进行处理，先处理优先级别高的呼叫，再处理优先级别低的呼叫。系统繁忙时，可以主动结束级别比较低、不重要的通话，将资源分配给高级别、高紧急程度的呼叫。
3、数字集群通讯功能
入网登记：基站会自动接受用户的登记，要求在基站下登记的用户数量没有限制。
组呼：组呼可由无线用户发起；用户可同时编入多个不同的通话组；
个呼：由无线用户发起的一对一语音呼叫。
迟后进入：在群呼过程中，迟来的成员可以加入一个正在进行中的群呼；
短数据信息：移动台与移动台、移动台与调度台之间能够进行点到点及点到多点的短数据信息发送。
通话时长限制：为了更合理地利用系统资源，保证信道资源不被少数呼叫独占，系统对单次呼叫时长以及呼叫过程中讲话方单次讲话的时长进行限制，当超过系统设定的时长后，系统会主动拆除呼叫或停止上传语音。在通话因限时即将结束时，系统可以通过空中信令通知所有移动终端，移动终端以声光等警告提示用户本次通话即将结束，预防由于突然断线导致话音中断。
组呼ID显示：在组呼过程中，当某个移动终端获得讲话权（按下【PTT】键成功后获取），其号码将实时显示在所有正在接听讲话的移动终端上，使接听讲话的用户能够知道当前讲话方是谁。
GPS数据（主控制信道）：系统或移动终端邀请移动终端通过主控制信道发送GPS 信息到系统，每分钟大支持1000条GPS信息上拉，方便可视化调度。
基站动态分配：在组呼过程中，一个组的成员可能分布在很多基站的覆盖区域。对于传统的集群系统，由于无法判断当前某一呼叫的组成员分布在哪些基站的覆盖区域，通常会为该组呼分配所有基站的业务信道，而某些基站覆盖区域实际上没有该组呼的成员存在，造成了这些基站分配的业务信道资源浪费。动态基站分配可根据组成员位置动态分配基站的业务信道，有效提高系统信道利用率。
系统能对所有终端实现ESN检查，确保用户入网进行安全检查。
系统支持开辟专用数据信道，用于分组数据、北斗/GPS业务的传输。
漫游：移动终端从一个基站（位置区）移动到另一个基站（位置区）时，发生位置区改变的过程，移动终端需要通过新的基站向系统进行位置更新登记，向系统更新自己所处位置区信息。
OTAP（空口参数设置）：OTAP 是指专业小集群系统通过空口方式对移动终端进行编程。专业小集群系统将网络配置参数、用户配置参数以空口方式传递给移动终端，移动终端进行在线编程，将这些参数信息存储到本机的非易失性存储器中或进行软件升级。
信道机休眠：当信道机处于空闲状态，自动进入休眠状态。
状态消息：用户之间或用户与调度台之间收发双方预先编码设定好的一些信息，如巡逻、加油等。
广播呼叫：面向特定的一个或多个移动终端用户发起的通话，只有发起方用户能讲话，其他用户只能接收通话。只有具有广播呼叫权限的移动终端才可以发起广播呼叫。如果用户将某个组设置成参与组时，则该用户可能不能接收该组的广播呼叫。
优先级：系统会根据不同的呼叫发起用户、呼叫的类型、参与呼叫的人员结构等，对这些呼叫分优先级别进行处理，先处理优先级别高的呼叫，再处理优先级别低的呼叫。系统繁忙时，可以主动结束级别比较低、不重要的通话，将资源分配给高级别、高紧急程度的呼叫。
遇忙排队与自动呼叫：当系统业务信道全忙时，系统可以接纳用户发起的呼叫，让呼叫进入排队，避免用户由于呼叫失败而多次试呼，当有空闲业务信道时，系统又会自动把业务信道分配给排队中的呼叫，让排队中的呼叫继续。
紧急呼叫：紧急呼叫是指用户在紧急情况下对固定个号、组号或动态个号发起的呼叫。通过紧急呼叫按钮发起的紧急呼叫，一般采用“热麦”方式，即移动终端的麦克风为常开状态，用户无需压下【PTT】即可随时讲话，只有调度台可以打断用户的讲话，这种紧急呼叫一般是用户处于危险状态且操作不方便的情况下使用。
长短消息支持：长短消息是以短数据为基础，采用多个短数据拼装的策略，终端每次多显示110个汉字。
GPS数据（辅助信道控制）：系统或移动终端邀请移动终端通过辅助控制信道发送GPS 信息到系统，方便可视化调度。
监听：授权调度台实时跟踪和监听某个移动终端用户或组，包括语音监听和事件监听。监听不受任何业务的影响，随时都可以进行，并且被监听的对象不需要给出任何提示。
强插强拆：强插（在有调度台参与的呼叫中，当有移动终端在讲话时，调度台可以随时强行终止当前的讲话，获取讲话权开始讲话。）强拆（无论移动终端是否正在发射，授权的调度台都可以强行结束正在进行的呼叫。）
PSTN/PABX呼叫：移动终端用户与PSTN/ PABX /VoIP电话用户之间的相互通话。
主控信道备份：每个基站都有两个控制信道频点，其中一个频点作为备份控制信道频点。当主控制信道出现故障时系统可以自动切换到备份控制信道上，此时备份控制信道成为主控制信道。该功能的启用需先通过网管进行配置。
动态重组：动态重组允许授权的调度台通过空口向移动终端动态添加临时通话组，而不需要对移动终端进行重新编程。授权的调度台可以通过增加或移动的方式，将组成员从一个组调入另一个组，且这种变更能够立即反映到移动终端上。
通话组派接功能，调度台能够对两个或多个数字集群通话组进行派接。
4、网管功能
用户合法性管理：对用户实行合法性管理，防止非法用户在系统内使用。
可以对无线用户，组用户信息，组呼所属基站信息等增加、修改、删除等操作。
可以设置组呼发起的规则、信道分配的策略。
能对所有设备参数进行图形化显示和设置，对设备的运行状态进行实时监控，能随时查看设备参数及状态历史，并作图形化显示。
支持对讲机空中无线开户和空中无线写频操作。
网管统计的数据包括：规定时间间隔内系统的呼叫次数、呼叫类型、通话时长等。
通过实时参数、告警等手段，监控系统实时运行状态，利于客户直观的评价当前系统健康状况。每个监测对象用一个图标表示，图标内显示基健康评估值，图标的颜色会根据评估值进行变化，可以快速查询当前系统的健康状态。
支持基站记录话统：基站可在断网情况下记录话统数据。将话统数据记录到存储卡内，当基站恢复联网后，网管可查询到这部分话统数据。
支持远程查看和配置。网管系统具备网管告警信息短信通知功能，能够将网管告警信息自动发送到维护人员值班手机。（短信猫向运营商支付的相关费用由招标人承担）
支持基站的erlang分析，可以获取到网内基站每天不同时间段内的话务强度、呼损率、业务信道占用率等基站负荷的关键指标，有助于用户和客服工程维护人员监控、分析以及改善集群基站的运行质量。
5、调度功能
语音调度业务功能
基于海能达授权的接口协议研发的PDT接入网关，将数字集群基站及终端设备通过协议直接接入到融合智慧调度平台。
调度客户端可以基于不同场景支持PC调度坐席端、移动PAD端等多种调度客户端均能与调度平台服务器互通实现调度业务。
调度客户端可以实现全网语音对讲呼叫业务：单呼、组呼、全呼、广播呼叫、紧急呼叫等。
调度客户端可以实现语音控制业务：环境监听、呼叫转移、信道呼叫、动态重组、组派接、强插、强拆。
调度客户端具备终端安全管理功能：遥晕、遥毙、遥醒。
可实现对讲机对PSTN电话之间的呼叫功能。
全网录音功能
全网录音是指系统可以对所有对讲通话进行全系统录音，包括个呼、组呼及调度台呼叫等。录音按照每次话权进行录音，录音的同时记录讲话方信息及被叫方信息、讲话开始时间、结束时间、讲话时长、呼叫类型等。同时系统还对所有终端的通话、端信息、上下线情况等信息进行自动记录。
支持终端或调度台对有权限的通话进行录音查询和录音播放。支持按时间段、ID 号、终端姓名等关键字进行查询。
所有全网语音通信均可在平台进行录音存储，提供快捷的录音查询、回放等功能，录音存储时间不低于3个月。
业务调度业务功能
调度客户端可以实现短消息数据发送功能，实现一键下发信息至对讲机。
调度员可接受来自终端发送的紧急告警信息。调度员收到该紧急告警信息之后，在重要位置闪烁显示，直到调度员点击操作后才取消。
调度员可监控每个终端的上下线状态信息。
调度台可以汇总对讲机的GPS信息，并在调度界面上进行显示，实现可视化调度，并且可实现位置跟踪，轨迹回放、电子围栏等功能。
调度员可以实时对基站设备进行远端监控、远程监测等功能
调度台可实现关联人员地图圈选，动态分组调度功能。
应急情况下，调度员可将多个组加入到一个临时会议，这样就实现了系统内不同组之间的互连互通，协同指挥。
调度客户端手动将感兴趣的对象（个号、组号）加入到监听，可以实时监听该对象的主动或被动呼叫。
五、后期功能扩展介绍
1、人员定位
近些年危化企业人员伤亡事故频出，仅2018年，全国共发生化工事故176起、死亡223人。 江苏、山东等化工产业大省,对于人员定位或二道门管理均下发相关文件。随着互联网及物联网技术的迅速发展，化工厂也面临从数字化向智慧化转型之路。如何将传统的生产数据、人员等与生产效率及安全相关的数据紧密地结合到一起，并给化工厂的生产带来实际效益，成了化工行业日益关注并急需解决的问题。
除了生产设备类的智能化管控，智慧化工厂也同样注重人员智慧化的管理，提高生产效率的同时也注重作业人员的人身安全。因此，人员在化工厂中的实时位置数据成了首要解决的物联网技术问题。从技术层面来说，人员的定位一直是传统定位的难题，一般在室外利用GPS/北斗可以实时查看人员的位置，因室内对GPS/北斗信号的屏蔽，无法显示人员在室内的位置信息。针对此需求，综合比较行业中的常用的室内定位的方式和化工行业自身的特点，我们推出了基于蓝牙定位（iBeacon）技术和数字集群技术相结合的对讲机蓝牙室内定位系统，可以向化工厂的智慧平台提供精准的位置服务。
对讲机蓝牙室内定位系统是我们创新地将无线通讯技术与蓝牙室内定位技术相结合，在建筑物内根据计算布置一定数量的蓝牙信标，通过海能达的PD980（防爆+蓝牙版），将载有位置信息的射频信号通过数字集群基站不断发送至定位与地图服务器，实现室内定位。在室外区域利用PD980的GPS/北斗进行定位，在融合调度平台上实现人员在室内和室外的定位，并可在同一张地图进行展示，无缝切换。
整套系统无需布线，实施快速，无需再架设专门的定位基站和购买定位标签，节约成本、使用方便。
系统示意图如下：
智能巡检
智能巡检系统作为融合调度平台的一个子系统，集NFC识别技术与数控管理应用融为一体的综合性管理系统，利用NFC技术以及移动终端对设备工作状态进行巡检，既能存储大量的运行数据，记录设备的缺陷情况，在线报修，执行维修等。NFC技术在设备智能巡检方案中的应用有着非常重要的意义：NFC技术即可对设备信息进行识别，加强了运行巡检工作的过程控制与监督，提供点巡检工装效率及准确性，解决繁杂的基础数据录入及传统巡检中的疑难问题等，又能减小点巡检工作人员的工作难度，实现了点巡检工装的信息化，自动化和规范化管理。
本项目的后期扩展中，巡检终端选用IFMT550-Ex（Ex ib IIC T4 Gb防爆等级）智能终端设备，安装智能手机APP软件（内置智能巡检模块和POC对讲模块）。巡检人员只需要携带终端就可以实现巡检和语音通讯功能。提高巡检管理的工作效率 ，减轻巡检人员携带负担。
在日常的巡检过程中，巡检人员发现异常情况时，可以将现场的图像通过照片、文字、视频等方式实时传输到指挥中心，巡检管理中心下发维修任务给维修部门，形成一套完整的巡检从发现问题→分配任务→解决问题→问题反馈，一套完整的闭环流程，从而实现整个巡检任务的更加科学、合理、高效。
Ø 巡检示意图如下：
Ø 巡检界面介绍
Ø 智能巡检系统的特点：
1、实现了设备运行的动态化管理
系统通过智能终端设备安装移动调度台APP软件将设备的运行状态反应出来。例如，通过设备的震动、温度、压力、流量、电流等监测数据，通过收集、存储和分类后，及时地将设备的计划状况及运行等表示出来，实现了当班，当天，当月、当年与历史数 据同期对比，提供了设备劣化趋势的可能性管理。
2、降低了点巡检人员的工作量
智能巡更巡检系统的使用，不但加快了设备信息的收集，整理和反馈速度，也大大减少了点巡检员的工作量。例如，在以往传统的点巡检管理实施中，为确保点巡检制度的执行力度和点巡检工装的质量，码头设计了许多与点巡检工作有关的记录与报表。且填写繁琐，容易出错，不易保存，易遗漏。大大增加了设备管理人员的工作的难度和不可控度 。
3、提高设备运转率
以前随指定了点巡检路线及计划，但因缺乏有效的监督手段，不但不能保证点巡检工作顺利完成，巡检员的工作也带有很大随意性。设备隐患不仅不能被及时发现，而且错过了佳的检修时机，造成由小故障酿成了重大的设备事故的发生。
4、实现了设备资料的自动存储
在巡检系统的运行过程中，一些基础性的管理数据会随系统运行而不断地进行积累与统计，利用网络实现部门之间的数据共享和统计分析。
视频调度
本次我们提供的融合调度系统可以接入视频监控信息，支持H.264、MPEG、MPEG-4等视频格式。后期的视频调度只需要增加视频流媒体服务模块、录像服务模块、视频监控网关模块、多媒体消息服务模块。后期可以根据系统的接入数量将录像服务模块单独布置服务器，也可以安装在调度服务器中，不需要增加硬件设备。
视频模块具有标准化接口，支持多种标准化协议，支持2048路视频接入、管理。前端视频监控系统建设年代和标准可能不一致，融合调度系统采用三种接入方式进行视频接入。
平台接入：通过标准接口或SDK直接通过监控平台对选定的视频进行接入。
前端接入：对于平台不好接入的部分监控系统，通过SDK或者标准化接口接入DVR、NVR、车载等视频。
摄像机接入：针对前面两种方式无法接入的设备，直接接入IP摄像机的视频监控图像，模拟摄像机需配置视频编码设备接入至系统。
系统可以将监控的视频直接转发给指挥大屏、PC调度坐席、视频会议接收大屏、智能终端。
智能终端安装app软件可以实现视频通话，多媒体信息发生，在智能巡检、应急调度中提供更直观、更高效的音视频多媒体调度。
系统接入示意图如下：
Ø 主要功能模块介绍
1. 视频流媒体服务模块
通过网关及接口实现行业用户现有各种视频系统（视频监控、智能手机等）的统一接入，实现所有视频系统的集中管理与调度，并通过融合通讯平台实现各种视频系统之间的无缝交互，以及与其他音频系统、业务系统的交互；
2. 录像服务模块
系统对所有的视频呼叫进行实时录像，包括调取的视频监控，智能终端的视频呼叫等，并提供查询和回放。保存时长不少于3个月；
3. 视频监控网关模块
可以与现有厂区的监控摄像头对接、监控平台对接（不在本次项目中实施）；
4. 多媒体消息服务模块
支持发送多媒体消息至智能对讲终端，包括：文字消息、图片消息、位置消息、录音消息、录像消息等；支持发送文本消息至数字集群系统中的对讲机；
Ø 主要功能介绍
视频推送和拉取：支持智能机向智能机、智能机向指挥中心调度台推送实时视频，可以打开和关闭伴音；
支持视频推拉时同时进行语音对讲：终端可以在推送和接收视频过程中，同时进行语音对讲。在进行语音对讲时，默认关闭环境伴音；
支持与视频监控终端和平台对接：系统支持和视频监控终端、平台进行对接，既可以将终端视频推送到其他监控平台，也可以将其他监控平台的视频调阅到调度台；
视频监控浏览：支持对多种视频源的综合接入和回传监控，包括：网络摄像头IPC、单兵、车载云台等，可同时开启多幅图像，高为16幅，支持4/9/16等多种图像分屏显示方式；
视频云台控制：支持通过云台控制对车载云台视频、布控球视频等进行远程PTZ控制；
视频录像存储：支持服务器对所有历史视频进行存储，并根据要求保存3个月，系统支持记录视频上传方、上传时间等信息，时候可以查询和录像回放。存储服务器支持分布式网络存储功能，可以动态扩展；
录像查看：可以设置时间、对象等参数信息，对历史录像信息进行查询和播放；
支持短视频功能：智能机拍摄小视频后，可以上传到平台。其他终端和调度台可以浏览短视频；
POC对讲
系统示意图如下：
基于Android开发的一款移动调度台软件，安装于4G智能移动终端，实现移动调度台功能，系统可以接入融合指挥调度系统，并通过PDT接入网关模块与数字集群基站及终端设备之间的单呼、组呼、全呼、临时组呼等语音呼叫功能。支持智能终端之间、调度台与智能终端之间的语音呼叫、视频呼叫等功能。
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