科技成果创新主报告系统平台北斗卫星无人机应用.docx

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科技成果创新主报告系统平台北斗卫星无人机应用

附件1：

2016年中国电信广东公司

科技成果创新主报告

成果名称：

基于“互联网+”的应急行业产品构建

申报单位：

中国电信股份有限公司广东传送网络运营中心

中国电信股份有限公司广东公司网络运营部

报送时间：

2016年2月

一、前言1

二、实施背景1

2.1应急工作存在问题1

2.1.1缺乏有效管理手段1

2.1.2缺乏有效技术手段2

2.2应急行业存在市场机遇3

2.2.1市场调研3

2.2.2自身优势3

三、项目内容3

3.1规划定义阶段3

3.2设计开发阶段4

3.3测试验证阶段4

3.4应用推广阶段5

四、成果创新点5

4.1基于”互联网+应急”的创新5

4.2新技术融合应用6

4.2.1北斗系统融合应用6

4.2.2无人机融合应用9

4.3应急平台产品化10

4.4.1基础管理模块11

4.4.2应急保障技术定制12

4.4.3现场保障服务定制12

4.4.4电信业务定制12

4.4.5客户需求定制12

五、推广应用范围及前景13

5.1电信行业内应用推广13

5.1.1抢险救灾13

5.1.2场馆式通信保障（单点保障）14

5.1.3大型通信保障（多点、分散）15

5.2电信行业外应用推广15

5.2.1政府应急相关部门15

5.2.2运输物流行业15

5.2.3反恐、救援16

5.2.4其它行业应急16

六、实施效果16

七、结束语17

一、前言

2015年以来对应急工作来说有重大的变化:

（一）‘互联网+’计划

李克强总理在政府工作报告中提出，“制定‘互联网+’行动计划，推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合，促进电子商务、工业互联网和互联网金融健康发展，引导互联网企业拓展国际市场。

”

（二）关于应急产业的发展

根据“国办发〔2014〕63号文件关于加快应急产业发展的意见”，工信部提出把应急产业培育成新的经济增长点：

“应急产业已成为国家公共安全体系不可或缺的关键力量，无论是重大活动还是抢险救灾都需要其发挥统筹应变的能力，推动应急产业快速发展，把应急产业培育成为新的经济增长点是大势所趋。

”

（三）省公司的部署

省公司提出开展“互联网+X”拓疆行动，结合互联网在各个领域提供标准化解决方案，并形成集成、交付、运营和规模拓展能力；

因此应急行业化是大势所趋，“互联网+应急”并形成产品化具有广泛的市场前景和良好的政策支持。

二、实施背景

2.1应急工作存在问题

有效管理手段

2.1.1.1应急预警问题

缺乏对应急通信保障所需数据的实时采集手段，缺乏智能化、自动化的预警与预案体系，缺乏高效的的信息发布机制。

动态管理问题

应急保障指挥调度主要依赖电话、短信等传统通信手段，手段单一且性能、可靠性较低，缺乏多样化、“互联网化”的IT支撑，无法实现实时、可靠、动态管理。

数据分析问题

信息与数据的碎片化严重，无法有效地评估和沉淀，缺乏统一的、可分析与挖掘的“数据平台”和进行综合态势呈现的视图。

有效技术手段

通信联络问题

在特殊应急场景，重大天气或地质灾害造成通信运营商网络中断或无无线网络信号时，现场应急队伍与指挥中心失联，使指挥中心不能了解现场的情况，现场应急队伍不能得到急需的支援，一直是应急指挥调度管理的难题。

灾情掌控问题

涉及洪水、地震、塌方等灾害时，公路容易受阻或中断，车辆不能通行。

应急队员需徒步穿越受灾严重区域，对应急人员安全保障、及时掌握灾害情况和制定后续抗灾方案都存在较大的困难。

2.1.2.3工作量统计问题

灾害期间，每日投入资源情况和完成工作量等的统计以往一般采用人工统计+估算的统计方法，并且逐级上报。

由于队伍分散且工作环境较差，数据难以实时、及时统计汇总，且容易造成统计数据与实际有误差。

2.2应急行业存在市场机遇

调研

由于应急行业一直未有效地整合，故国务院办公室提出加快应急产业发展的意见，明确对应急行业发展的战略要求。

据国家相关部委预测，应急产业市场年容量约5000亿元，如果包括所带动的相关产业链，市场年容量约10000亿元。

应急产业具有多行业交叉和服务公共安全的属性，是新兴产业。

发展应急产业，有利于国家的防灾减灾和公共安全，有利于基层的产业结构优化和社会和谐稳定，有利于企业的市场拓展和利润增长，有利于公众的安全和健康。

2.2.2自身优势

依托中国电信自身网络、业务的优势，结合应急工作和市场的需要，构思构建一套适用于应急行业的平台系统提供解决方案，该系统以互联网思维构建，具有基础模块能力出色，可扩展能力强，充分体现“互联网+”的特性。

该系统一方面可适用于中国电信的各类应急工作，而不需再针对某类任务进行重复性投资；另一方面构建了“基础框架+客户定制”的架构，可以系统为核心提供客户化定制，可按需将电信的基础电信业务、应急保障技术定制、现场保障服务等业务和产品进行集成，给客户提供一个可灵活配置的标准化应急保障解决方案，打造成为互联网时代的一个出色的产品。

三、项目内容

3.1规划定义阶段

实施时间：

2015年1月份至3月份

工作内容：

（1）制定项目实施计划并组织评审；

（2）项目需求分析与评审；

交付成果：

（1）《项目实施计划》

（2）《项目需求分析说明书》

3.2设计开发阶段

实施时间：

2015年4月份至8月份

工作内容：

（1）完成项目技术方案编制与评审

（2）完成硬件平台集成与软件系统设计、开发

交付成果：

（1）《项目技术方案》

（2）应急行业产品平台原型版本

3.3测试验证阶段

实施时间：

2015年9月份

工作内容：

（1）硬件平台集成测试

（2）软件系统功能测试

（3）应急行业产品平台原型业务验证

交付成果：

（1）《平台测试报告》

（2）《平台验证报告》

（3）应急行业产品平台验证版本

3.4应用推广阶段

实施时间：

2015年10月份至12月份

工作内容：

（1）应急行业产品平台内部推广与应用

交付成果：

（1）应急行业产品平台应用版本

（2）《应急保障指挥系统操作手册》

四、成果创新点

4.1基于”互联网+应急”的创新

“互联网+”聚焦应急领域，在国家应急行业化的大势之下，推动应急保障工作与互联网的有机结合，以提供规范化的应急保障服务为核心，以基于互联网/移动互联网平台设计的信息化系统为基础，面向党政军等重要政企及社会企业事业单位提供应急保障服务的标准化解决方案，迅速形成应急信息化平台集成及应急保障服务交付的拓展能力。

“互联网+应急”就是互联网思维在应急行业上的实践与应用，其最大的价值在于利用互联网的能力推动应急的行业化进程，同时对应急行业进行潜力的二次挖掘，本项目就是对相关领域的研究与应用，项目成果在相关方面的创新点包括如下几个方面：

（1）基于互联网/移动互联网设计的应急信息化平台，解决了应急相关信息不对称与不及时问题，促进信息快速采集、汇聚与连接，形成实时的、高效的、智能化的信息处理机制。

（2）借助良好构建的互联网应用平台，实现应急资源的高效整合，有机整合移动互联网技术、电信基础服务、北斗通信、应急设备与队伍、信息化服务等方面的能力，可为不同的应急业务场景定制不同应急服务解决方案。

（3）互联网技术的应用，为应急管理工作提供多样化、更易用的支撑手段，多种终端跨平台的协同应用能力让应急管理工作更加扁平化，通过在云平台上构建“指挥中心WEB客户端+现场队伍手机APP”的应急信息化平台，具备了对各类应急保障工作全过程的信息化支撑、管理能力，以互联网思维推动应急管理工作的发展。

（4）本产品移动互联网的基因，利用群峰意志式的推广营销，让平台更易于面向内部和外部进行推广应用，同时平台的本身也具备伴随应急行业而迭代演进的能力。

在应急行业化与互联网的共同推动下，应急保障工作务必将产生一定的革新，可以自应急管理的预警触发、应急响应、应急处置、总结评估等全环节去提高效率、降低成本，从而让应急行业具备新的发展活力。

4.2新技术融合应用

4.2.1北斗系统融合应用

北斗系统简称中国北斗卫星导航系统（BeiDouNavigationSatelliteSystem，BDS），是中国自行研制的全球卫星导航系统。

可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力。

北斗特性高级融合

⏹北斗与指挥调度系统的融合

要实现北斗卫星系统与应急指挥系统的融合，需要解决的是系统之间客户端与服务端的无缝对接。

我们利用北斗终端的硬件能力及基于北斗通信与接口协议进行二次开发，实现北斗网管中心与指挥系统平台的后台信息交互、北斗卫星与翼线通便携终端的双向通信，通过前后端数据对接整合，在系统的任务动态及可视化地图中把交互信息或导航定位完整呈现。

图一：

北斗卫星通信联络示意图

⏹北斗高级特性的开发—网络探测功能

我们定义北斗短报文是在移动网络不可用场景才使用，由于服务端（指挥中心）发消息前不能确定手持终端移动网络是否在线。

据此我们开发了网络探测功能，探测到手持终端不在线时自动切换到北斗发送短报文。

图二：

网络探测功能示意图

4.2.1.2北斗短报文应用

在特殊应急场景，重大天气或地质灾害造成通信运营商网络中断时，通过北斗短报文功能，指挥部能与灾害现场实时建立沟通，现场应急队伍可得到急需的支援，指挥部实现闭环管理。

4.2.1.3北斗定位导航功能应用

利用北斗系统定位导航能力，指挥中心能实时掌握现场应急队伍的地理位置，并可通过北斗短报文功能接收现场的支援需求信息后，可准确向灾区投送资源和人员力量辅助，快捷高效，完成应急工作的闭环管理。

4.2.2无人机融合应用

我们在应急工作中使用的无人机全称为无线电遥控无人多旋翼飞行器。

由于无人机拥有操控简单，机身硬件价格大众化，用途可扩展的特性，特别在无人机+行业应用的概念下，目前在航拍、农业植保、测绘等领域均有研究与应用，大大的拓展了无人机本身的用途。

无人机与系统的融合

在应急指挥系统基础上，我们提出“无人机+应急行业”的整合方案，把无人机与应急指挥系统融合，一方面对无人机的航拍、轻量物品运输的能力进行应用，增加应急工作的指挥能力；另一方面，融合无人机应用，有利于应急系统产品化。

图三：

无人机通信联络示意图

实现无人机与系统的融合主要是利用无人机二次开发平台，进行无人机在应急领域应用能力的开发。

应急信息化平台的APP实现无人机开发的SDK接口，调用无人机摄像头进行拍照和视频录制，然后利用3/4G网络调用服务端文件上传接口，对航拍取证图像和视频进行单个或批量上传，平台APP和WEB端的应急动态界面可支持照片、视频的获取和直接呈现。

2无人机航拍能力应用

在特殊应急场景，灾害影响面积大，应急队伍难以进入灾害现场查看灾情时，可通过短距离（1~3Km）操控无人机对灾害现场进行航拍，通过应急人员对航拍视频的分析，合理制定工作方案，同时视频实时传送到应急指挥系统，指挥部可通过视频，对灾害现场进行应急资源动态调配，协助现场人员处理灾害。

3无人机运载能力应用

在通信线路中，涉及架空跨河光缆被洪水冲断的，在无可用调度电路时，以往需要等水情平稳后，再利用摆渡方式布放吊线及缆线，一般要拖延3~5日；通过融合无人机应用，可利用无人机布放韧性好的轻量牵引绳，再利用牵引绳拖放缆线，极大地降低通信线路的灾害修复时间。

应急防灾预检预修巡检，对于过河过沟等路段，通过无人机拍摄的视频，更好的了解现场环境的真实变化，及时制定有效的保护预防措施，减少特殊地段的故障发生率。

4.3应急平台产品化

应急平台产品化，主要以互联网思维为导向进行构建。

主系统架构采用基础管理模块搭设，加专业系统和客户定制，可扩展程度高。

利用手机APP客户端形成互联网管理，多行业交叉应用能力强。

可给多行业提供集成化的标准应急工作解决方案。

图四：

应急指挥调度系统结构图

管理模块

基础管理模块涵盖大多数业务管理系统的通用功能，包括资源管理，组织架构管理，任务管理，知识文档管理四大类。

（1）资源管理模块：

对人员、车辆、仪表工具、物资材料等资源进行建档管理。

管理员权限对数据维护简便，支持数据表格导入，直接生成统计。

创新功能是可以对资源进行关联，使用时对所关联资源进行整组调配，不需要逐个添加。

可扩展功能为支持仪表工具、物资材料的条形码扫描出、入库。

（2）组织架构管理：

包括公司、部门、组、队伍等，架构可按需求建立，操作灵活简便，建立任务时可自动赋权或按需赋权。

（3）任务管理：

任务的建立主要分为管理任务和生产任务，任务层级不限，可按需向下无限添加子任务。

任务的逻辑采用扁平化设计，摈弃了繁琐的审批流程，建立任务后自动向任务负责人发送短信提醒及APP任务通知，确保任务顺利接收并迅速执行。

按照任务的层级，可进行相应的人员、车辆、物资、材料和工作量填报的统计，方便快捷。

（4）知识文档：

对管理流程、工作预案、工作经验等资料的文档库，日常添加归类简便，可利用手机APP打开查看。

4.4.2应急保障技术定制

应急保障技术定制包括北斗导航和通信、无人机现场视频实时回传等专业应急技术，同时可根据客户需求，进行卫星通信、短波无线通信等技术的定制。

4.4.3现场保障服务定制

根据客户需求，可向现场提供专业的通信保障队伍，包括现场保障技术人员、保障车辆、专业仪表工具、运营信息支撑等服务。

4.4.4电信业务定制

根据客户需求，以应急保障指挥调度平台为中心,为客户提供应急产品所需电信业务的定制,包括：

（1）数据专线：

按客户要求提供高速率专线，固定IP接入，重要客户提供双路由备份；

（2）移动接入：

电信3G、4G网络，通过智能手机、平板电脑定制适合安装客户端或管理平台的终端；

（3）宽带接入：

光纤到户高速率宽带业务，可供台式客户端接入；

（4）短信网关业务：

系统自动或手动群发应急信息通告、生产任务通知等；

（5）云平台服务：

云存储、云计算等业务，提供可靠、廉价的系统的存储、计算能力

（6）中国电信所运营的其它电信业务。

4.4.5客户需求定制

根据客户需求，可进行相应的定制服务：

（1）用户自有网管、系统进行融合、接入；

（2）所需数据进行分析统计，或在独立地图界面进行可视化呈现；

（3）可对客户工作流程进行系统关联，融合客户既定管理规范；

（4）向互联网实时获取特殊天气等政府发布的应急信息，并通过短信发送到制定人员手机。

五、推广应用范围及前景

根据国务院对应急产业规划的分类，第四类属于应急通信产品，如应急指挥调度平台，救援应急指挥系统，卫星通信设备，短波电台，移动应急通讯车等。

我们所建设应急指挥系统产品可应用于通信、电力、运输、安防、政府等涉及应急业务的相关机构及单位。

5.1电信行业内应用推广

5.1.1抢险救灾

引入先进技术，使系统具备应对极端环境下的通信能力，在运营商网络较差或者完全失效的情况下可保持指挥调度能力。

创新的任务管理模式，无限层级任务管理，支持多队伍联合作战；优秀的任务动态管理，在任务对话框中采用“微信”、“易信”等实时对话模式，效果直观，方便任务查阅。

可视化地图管理，队伍实时定位打点呈现，便于指挥中心动态调配，发挥真会中心指挥调度功能。

图五：

无限任务层级逻辑示意图

图六：

抢险救灾系统闭环管理示意图

通信保障（单点保障）

整合电信各专业人员及资源，掌控各业务运作情况，发挥专业指挥调度及专业协作能力。

保障（多点、分散）

对日常性、计划性保障任务制定与实施执行情况的管控能力，与抢险救灾能力相似。

图七：

通信保障系统闭环管理示意图

5.2电信行业外应用推广

应急指挥系统有完善的灾情获取、消息发布、灾情统计能力，适合政府应急办及相关部门应用。

物流行业

利用北斗定位导航和短报文功能，定位和实时回传位置，特别适合中国西北部无线基站较少、或跨国界的物流运输行业的管理。

、救援

利用北斗定位导航及无人机航拍功能，可应用于特殊种类工作任务，对参与工作人员提高生命保障。

5.2.4其它行业应急

供电、探险、地质、公路桥梁等行业应急，均有较明显的功能交叉，指挥系统经简单改造后，可迅速给客户提供一套可靠的、集成的解决方案。

六、实施效果

2015年10月4日，第22号台风“彩虹”在湛江坡头区沿海登陆，“彩虹”是1949年以来十月登陆广东最强的台风，给粤西地区的通信设施、电力设施等带来严重的破坏。

其中湛江赤坎区、霞山区长时间、大范围通信、供电中断，应急工作难以顺利开展。

台风“彩虹”是应急指挥系统首次投入应用。

应急队伍到达后，现场迅速成立指挥中心，利用应急指挥系统派发任务工单。

由于北斗通信的应用，解除了因通信设备中断造成的应急队伍与指挥中心联络障碍，迅速形成战斗力。

本次通信应急抢险传送中心共投入119人合共成立16个应急抢修组，车辆23台，灾害发生前六天工作情况如下：

（一）布放光缆：

系统未应用前每个队伍平均日放缆0.8公里，本次灾害每个队伍平均日放缆1.4公里，效能提升75%；

（二）光缆接头：

系统未应用前每个队伍平均日接头2.4个（含查障），本次灾害每个队伍平均日接头4.3个，效能提升79.2%；

（三）处理故障单：

系统未应用前每个队伍平均日处理故障1.5单（含查障），本次灾害每个队伍平均日处理故障3.2单，效能提升113.3%；

（四）工作量统计：

系统未应用前通过电话收集统计平均完成时间是120分钟，系统应用后系统自动数据汇总时间为1分钟；

（五）统筹能力：

系统未应用前资源统筹零散，系统应用后资源分布直观，动态统筹调度能力大幅上升。

至10月12日，中电信已率先抢通主干、基站等主要业务，成效显着，受到政府、客户的充分肯定。

七、结束语

社会上习惯于把科学和技术联在一起，统称为“科技”。

实际二者既有密切联系，又有重要区别。

科学解决理论问题，技术解决实际问题。

科学要解决的问题，是发现自然界中确凿的事实与现象之间的关系，并建立理论把事实与现象联系起来；技术的任务则是把科学的成果应用到实际问题中去。

我们希望利用新技术解决现实问题的同时，也把新技术应用的成果推广出去，在促进社会科技进步的同时，通过产品、技术、服务等集成销售，也能产生一定的经济效益。

随着中央对应急产业化的提出，“互联网+应急行业”，或应急系统产品化是符合趋势发展方向的。