融合通信系統支撐智慧石化發展

李春鴿

中國石化廣州石化公司 廣州 510726

1 引言

目前，信息化已成為國家戰略，成為我國全面深化改革、加快轉變發展方式的重要抓手和戰略支撐，石化行業目前正處于加快轉型發展、建設世界一流能源化工公司的新階段，具體落實到企業層面，工業無線技術與傳統業務、通信的融合將極大地提升企業的競爭力。隨著工廠業務與信息化的深度融合，全面感知與高效協同是工廠智能化的基礎。工業無線通信技術將成為智慧石化有線網絡的必要輔助和延伸。高效協同以通訊協同為基礎，將工業現場各類型的通訊手段互通互聯，從而更好的實現企業智慧化、智能化。

充分發揮融合通信的通信資源共享的技術優勢，將融合通信系統作為應急通信的基礎平臺，結合企業應急業務進行定制化開發，支撐新應急指揮中心通信部分業務。

2 融合通訊系統的概念

融合通信（Rich Communication Suite，簡稱RCS）是指通信技術和信息技術的融合。通信技術類的業務是指傳統電信網的各類業務，例如電話業務、短消息業務、會議電話、呼叫中心等；信息技術類的業務是指IP類的各種業務，例如即時通信（IM）；視頻和應用共享，如視頻監控、信息共享、下載業務；以及互聯網業務，如電子郵件、語音郵件等。此外還有信息加工類的業務，如電子商務、信息查詢等。RCS是新一代消息服務國際標準，電信運營商據此打造的新一代信息服務平臺可以讓“信息即平臺、用戶即客戶、手機即應用”成為現實。以智能手機上的原生短信按鍵為入口，5G消息支持用戶使用圖文、音視頻、群聊、文件傳輸、通話中的內容共享等多種富媒體消息，在消息窗口就可以實現搜索、交互、分享和支付等一站式業務體驗。全球移動通信系統協會（GSMA）將RCS納入5G終端的必選功能，RCS很快將成為智能手機“信息”服務的新標配。

3 企業通信系統現狀分析

行政電話：共有上千門行政辦公電話，采取模塊局模式。分布企業各個區域，僅行政電話之間可以互通。

調度電話：采用二級調度總調-分調模式；共有三種調度電話，分別對應三個獨立調度電話交換機，三個調度電話系統不能互通。

集群對講：共有上千部集群對講機，共16個通道，16個應急頻道。

視頻會議：采用MCU組建會議。共有8個視頻會議室。

視頻監控：有自建網絡的安保攝像頭上百個，辦公網與保衛網不通。生產監控通過硬盤錄像機接入辦公網，其他網絡不能調用。應急通信車通過自建4G接入視頻監控系統。

短信平臺：通訊運營商MAS云短信平臺。

融合調度臺：共有8臺融合調度臺。

目前企業各通信系統雖然運行穩定，但是各系統主要建設，各通信系統建設時僅對自己的通信手段進行規劃設計，不能互聯互通。無法滿足企業在應急指揮，日常生產調度情況下的需求，同時安防和生產監控系統各自獨立，不能互通，無法支撐應急需要。

4 企業融合通信系統建設

4.1 融合通訊系統總體框架

基于工業互聯網四層架構：系統/終端接入層，通信網絡層、融合通信平臺及應急業務通信應用層。

系統/終端接入層：實現對現有各類通訊系統，及未進入現有系統的通訊終端的接入。包括軟件系統集成（平臺集成企業現有視頻監控系統、視頻會議系統MCU、智能巡檢終端管理系統）、硬件連接（調度電話交換機、行政電話交換機、獨立移動攝像頭、無線集群對講、智能手持終端等）。

通信網絡層：實現各類通信網絡基于現有有線網及無線網異構網絡融合?；谝延衅髽I與運營商合建的無線公網，用于日常巡檢終端巡檢、應急通信上報APP接入。各音視頻子系統獨有通信網絡IP化，融入企業現有有線網及辦公無線網。從而實現全品類終端網絡側互聯互通。

通信平臺層：通過接入層將各類現有通訊手段，并對接入的信號進行統一編解碼轉換、統一通信錄、集成統一身份/AD域鑒權、通信資源管理，異構通信協議互通轉換。通過呼叫控制、媒體處理、業務處理、管理維護等通訊協同引擎形成組件，提供多種微服務，主要有即時消息、視頻會商、指令調度、語音調度、應急預案、視頻調度等能力。

通信應用層：基于融合通信平臺，配套開發支持Android及IOS的APP，PC及WEB版的軟終端；將融合通信組件化嵌入業務應用中，使得傳統業務應用具備融合通信能力。通過移動APP端和桌面B/S端相結合，提供音頻調度、視頻調度、短信追呼、語音轉文字、強插、強拆等功能及服務，便于如應急指揮系統、巡檢系統等業務系統服務化調用。

4.2 融合通信系統功能架構

通過整合各音視頻源之后，提供SDK開發包，通過平臺連接器設備接入協議和平臺標準協議接入。在B/S客戶端實現通信大數據、融合概覽、通訊錄設置、通信處理等功能，通過APP可實現音視頻回傳、圖片拍傳、一鍵告警等功能。相比融合通信平臺1.0版本提升完善了平臺功能，優化界面，提高體驗感與操作便捷性，新增GIS調度、POC軟集群、通信模板、POC等模塊。此外在平臺后臺配置中，可實現統一編碼、日志管理、用戶增刪查改、各用戶權限分配等一系列平臺管控功能，通過移動APP端（支持安卓及兼容安卓、IOS手機客戶端）+B/S客戶端管理+平臺后臺管控相互結合的方式。最終投入到企業用戶應用中，為日常巡檢、生產調度、HSE、操作管理等業務提供通信相關功能使用。

4.3 融合通信系統技術架構

多層次的二次開發接口，保障了足夠的開放性及擴展性；

設備接入層支持負載均衡，極大的提高了設備的接入數量和保證了各個接入點的穩定性和可靠性；

消息訂閱中心、服務管理中心、任務守護中心等統一的框架組件保障了系統各子系統的獨立性及無縫銜接；

基礎服務層提供單元級的音視頻等服務，用戶業務層則是基于基礎服務層開發的是深入用戶行業應用的用戶業務服務，這樣涉及及保障了系統核心基礎功能特性的穩定有讓用戶業務的開發更能深入貼合用戶需求及時響應；

展示層的實現，如手機APP，則是基于基于用戶層二次開發接口的原生開發。

4.4 融合通信系統各子系統接入

企業融合通信平臺需要接入的子系統包含現有行政電話、調度電話、集群對講、視頻監控、視頻會議、短信平臺、移動終端等系統。

行政／調度電話子系統：用戶現有辦公電話/調度電話子系統可通過SIP協議或語音網關接入到融合通信平臺，實現對現有辦公分機、調度分機、手機、座機的集中語音調度、會議調度等業務。

集群對講：常規對講/短波/超短波等對講系統通過集群接入網關接入到融合通信平臺，實現跨地對講通信、跨組對講通信、以及融合對講通信。

視頻監控：用戶現有的視頻監控系統可通過GB28181協議、ONVIF協議、RTSP協議、SDK等多種方式接入到融合通信平臺，實現調度臺遠程調度監控圖像，以及視頻圖像的分發、視頻會商、推送上墻等業務。

視頻會議：用戶現有的視頻會議系統可通過SIP協議和融合通信平臺互聯互通，實現調度系統將任意語音終端加入視頻會議入會，或將調度系統接入的任意工業監控視頻、車載視頻、移動單兵視頻等推送到視頻會議入會，還可以實現移動單兵作為移動會場入會。

融合調度APP：可基于5G公網環境下，利用防爆智能終端或智能手機和融合通信平臺互通，為終端提供APP寬帶集群業務，如集群對講、定位、視頻回傳、應急會議、音視頻通話等。

4.4.1 行政電話/調度電話

辦公電話系統通常包含程控交換系統和IPPBX兩種類型。這兩種不同類型的設備分別采取不同的對接模式。

現有電話系統接入融合通信平臺，用于實現如下應用：

可通過調度臺對現有辦公電話終端進行語音呼叫、會議呼叫；

新部署的分機、移動終端、對講終端等可實現和現有辦公分機的互聯互通。

SIP協議對接：如現有電話交換系統為IPPBX且支持SIP協議，可通過SIP協議和多媒體調度服務器對接互通；

中繼線路對接：如現有電話交換系統不支持SIP協議，可通過綜合接入網關實現對接互通，對接方式可選擇E1/FXO/FXS等多種接口方式。

4.4.2 無線集群對講接入

集群對講系統接入融合通信平臺，用于實現如下業務：

通過調度臺對現有對講系統的對講組成員發起語音呼叫，自動監聽現有對講組成員通信過程；

不同廠家、不同品牌、不同頻點傳統對講系統之間可實現混合編組對講通信；其他音頻終端和現有對講系統之間的互聯互通；實現IP終端、公網對講終端和現有對講終端之間混合對講通信。

部署集群對講網關。單臺集群對講網關能夠提供1個專用接口連接1個不同品牌型號或不同對講組的車載臺。用于接入融合指揮調度系統的車載臺，數量為1臺。

4.4.3 視頻監控系統接入

通過部署專用視頻接入網關，把不同類型的監控系統接入到融合調度指揮平臺，可通過多媒體調度臺實現對現場監控圖像的調度，同時可把調度回來的圖像轉發/分發到其他視頻接收單元顯示（如異地調度臺、視頻會議、移動單兵、大屏幕等），并可實現和其他語音系統的聯動，實現語音、視頻的協同調度，減少應急指揮過程的調度流程。

4.4.4 視頻會議接入

融合通信平臺連接視頻會議MCU：對于支持SIP協議的視頻會議MCU，可以SIP中繼方式與調度服務器連接，實現調度臺到視頻會議的視頻推送。也可以實現調度系統下的音視頻終端加入到視頻會議室參會。

融合通信平臺連接視頻會議終端：對于支持SIP協議的視頻會議終端，可以SIP注冊方式與調度服務器連接，實現調度臺到視頻會議終端的視頻推送。也可以實現調度臺呼叫視頻會議終端，在調度臺調閱視頻會議終端的音視頻。

4.4.5 融合調度APP

利用融合通信平臺，在5G終端上安裝集群對講軟件，通過使用5G邊緣沉降網絡，實現基于5G網絡的群組對講、應急會議、音視頻呼叫、視頻采集回傳、定位等功能，并能接受調度臺的集中管理、集中調度，同時可實現和系統內其他通信終端的互通。所有的通信過程均只占用5G網絡的數據通道，數據通道可采用流量包月的方式，而不是產生通信費用。

利用5G網絡進行移動單兵的接入，用于實現如下應用：

解決野外沒有其他網絡的環境下現場人員之間的通信問題，可基于5G網絡實現通信業務（如群組對講、應急會議、視頻回傳、音視頻通話等），并可實現通話的錄制和遠程調度；

解決5G手機和系統內其他通信終端的無縫互聯互通的問題；

解決在移動工作時視頻采集回傳的問題，以及視頻點對點視頻通話的問題。

4.5 融合通信系統集成架構

融合通信系統集成架構模型如圖所示：

（1）系統接入層，分為兩大部分，分別為業務集成和系統集成。系統集成包含與現有企業的各個音頻子系統（集群對講、調度電話、行政電話、巡檢終端等）、各類視頻子系統（視頻會議系統、廠區視頻監控平臺、巡檢終端）的融合接入，業務集成包含用戶現有各種業務系統（OA辦公系統、應急預案系統、通信錄系統、綜合業務管理系統、呼叫中心系統等）等的融合對接。

（2）基于系統接入層的相關子系統和業務子系統的整合，完成業務平臺和各種音視頻系統的協同交互，在平臺應用層實現語音調度、即時消息、視頻回傳、協同會商等系統功能。

（3）業務應用層，通過融合通信系統提供的SDK和API接口，配套開發支持Android/IOS的APP，PC端；客戶端和B/S端，將融合通信組件化嵌入業務應用中，為企業日常巡檢、生產調度、應急指揮業務應用。

4.6 融合通信系統部署架構

在企業機房部署融合通信一體機，應急指揮中心部署調度臺，其他區域利用已有PC電腦訪問web融合通信端；現場人員攜帶智能終端內嵌融合通信APP。形成全企業一體化的通信平臺，在權限可控范圍下任何人到任何人，以任何形式的高效通信，從而實現跨地域、跨部門、跨系統之間通信協同。

5 融合通訊系統建設效果

融合通訊系統通過集成企業已有通信系統，建成“平&戰”結合的一套通信系統，適配生產操作/生產指揮/應急指揮多個通信場景等手段，推動跨系統、跨地域、跨部門之間的信息共享，實現通過通信扁平化促進業務高效協同的目標。

融合通訊系統實現內外操巡檢雙向可視提高班組協同效率；云端+固定端+移動端模式，調度會不受地域限制，實現遠程調度例會；調度內操外操混合編組，降低調度指令執行現場情況確認等待時間，提高調度執行效率；群呼追呼，提高應急上報效率10倍以上；融合通信指揮主持機制，避免應急現場各部門通信混亂等問題。

依托融合通信企業自建應急專家群、消防專家群、設備專家群、安全專家群、應急指揮群等，形成企業內部“融合通信+服務”專家技術支持共享服務中心，提高企業內部整體運行維護品質，為企業未來發展提供內部共享服務打下基礎。

6 結束語

隨著融合通信系統不斷深化應用，融合通訊系統將在日常溝通、生產巡檢、生產指揮、應急指揮等企業重要的生產場景中發揮越來越重要的作用，同時結合5G智能終端的加入，融合通信系統與安全、應急、生產、調度業務應用無縫融合，實現跨地域、跨部門的快速資源整合，高效協同，全面提升企業生產管控和安全生產水平，解決制約企業創新發展的技術瓶頸，也為實現智慧新石化提供堅實的技術支撐。