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HXD09语音交换机在全国各大钢厂119火灾报警系统的广泛应用

2009/09/16

1 建设目标

　　广东恒讯达通讯技术有限公司联手本公司客户以钢厂的实际指挥调度需求为设计依据；在设计上充分采用现代计算机、通信、控制与信息综合决策（C3I）的先进技术，集有线和无线通信、计算机网络通信、计算机辅助决策、地理信息处理（GIS）、CTI技术、数据库管理、综合信息管理等于一体。将消防监控指挥系统、GIS地理信息系统有机的结合。借鉴国外同类系统的开发经验，使监控指挥系统具有报警受理、实力调度和辅助决策指挥功能；使监控指挥系统可以全天候实时受理报警信息，并赋予其快速调度和强大决策支持能力。能“快速、准确、实用、可靠、系统化”地进行调度指挥，实现“接处警方式计算机化，警情判断智能化，监控指挥系统网络化，指令下达自动化，力量调度集群化，辅助功能联动化，各种信息实时化，报警档案标准化”的目标，增强通信指挥的快速反应与科学决策能力。

　　实现三级应急联动，充分调动厂区内外资源，处置火灾等多种事故。新区项目的三级体系结构，形成了各职能部门相结合的三级应急联动机制。各火灾自动探测报警及联动控制系统和消防安全单元区域信息管理系统对发生在分厂内、不涉及公共安全的事故进行第一层次的应急响应；消防安全监控指挥中心组织重庆钢铁（集团）有限责任公司的内部的消防、安全、环保、防灾等部门对发生在公共区域内、影响公共安全或消防安全单元区域信息管理系统请求支援的事故，进行第二层次的应急响应；对新区内发生的火灾及其它事故，需外部提供支援的，由消防安全监控指挥中心通知外部各有关专业应急部门，启动第三层次响应。

2 系统方案概述

2.1 系统层次结构

　　根据钢厂消防指挥中心的功能需求，利用先进的软件技术和网络技术，设计了新一代立体、综合的消防监控指挥系统体系结构。

系统按信息流程划分为三级：

　　一级系统为“火灾自动探测报警及联动控制系统（区域子站）”，设置在区域报警站，其功能为：①通过设置在本区域的感烟、感温和感光等多种类型探测器，及时获取初期火灾信息，联动声光报警器、消防广播等警报装置，并启动灭火系统进行灭火防护；②根据火灾信息，联动现场相关设备和非消防电源等；③把采集的火灾信息和需要上级决策的联动请求信息实时上传给二级系统，并执行二级系统发送的动作指令。

　　二级系统为“消防安全单元区域信息管理系统（区域主站）”，设在消防控制中心，是分厂级的消防安全信息管理中心，是一级和三级系统之间信息上传下达的汇接点，其功能为：①及时上传安全单元区域的火灾信息给消防安全监控指挥中心；②对本单元区域的一级系统进行实时监控和管理；③与分厂级生产信息管理中心进行信息交互和应急联动；④与其它消防安全单元区域信息管理系统进行对等通讯联络。

　　三级系统为“消防安全监控指挥系统”，设在消防安全监控指挥中心即新建厂区管控中心处，是新厂区的火灾等事故信息收集、汇总、处理的中心，其功能为：①自动获取或通过火灾报警电话获取二级系统的火灾信息（火灾发生的分厂名称、具体工艺系统分区等），与二级系统进行实时信息交互，并对二级系统实施指挥调度；②与厂区内外的消防及其它抢险救灾机构（医疗、交通、电力等）互联互动；③与全厂级生产信息管理中心进行信息交互和应急联动。

• 平台可自动采集、接收钢厂厂区内所有的火灾自动报警系统上传的火警、故障等运行信息；
  
  　　消防安全监控指挥系统能够实时受理多路119电话报警，整合区域所有消防队实力信息，并向相应消防队快速下达出动命令，快速遏制火情；
  
  
• 无论人工电话报警、自动报警，平台都可利用收到的综合消防报警信息，启动统一的火警预案、统一的消防地理信息系统，实现统一派车、调度和多方通话等功能；
  
  
• 平台能够利用统一的消防地理信息平台，直观显示不同区域消防图层、报警设备、水源位置、道路等消防实力与周边环境信息，快速定位报警位置，准确判断事发点，提供统一的应急疏散预案等；
  
  
• 平台利用统一的数据库系统，实现对消防信息进行分类归档，并提供信息存储、备份以及条件查询、数据维护等操作；
  
  

2.2.1 远程实时报警监控子系统主要功能

　　可以实现重点单位消防安全管理信息、消防控制室信息、火灾探测报警系统、消防联动控制系统（消防联动控制器、自动喷水灭火系统、消火栓系统、气体/泡沫/干粉灭火系统、防排烟系统、防火门及卷帘系统、电梯、消防电话/广播/应急照明系统、消防电源系统等）的火警及运行状态信息的实时采集和动态管理；

　　既是火灾联网报警系统，又是建筑消防设施运行情况动态监控管理系统，可以实现钢厂重点单位建筑消防设施运行状态及重点单位值班人员的监控管理；同时与消防安全重点单位管理信息系统有机结合，实现数据的共享与互补，组成动态消防安全信息库，为灭火救援提供保障，为消防监督管理部门提供翔实准确的管理信息及动态的建筑消防设施运行状态信息；

　　报警联动和报警确认功能

　　采用数据信息方式报警，报警信息除监控管理中心显示外，可以向钢厂消防安全监控指挥系统及相关联动单位传送，可以通过电话、短信、邮件方式向报警单位管理人员、值班人员传送；

　　采用独特的信息处理功能，通过报警单位相关联的数据信息辅助确认火警，缩短火警的确认时间；

　　通过实时监测联网单位建筑消防设施的运行状态，及时发现联网单位的设备故障和运行隐患，通过维护保养单位进行跟踪处理，提高建筑消防设施的完好率；

　　定时或随时抽查联网单位值班人员在岗情况，查询结果自动通报相关部门；

　　报警迅速，以宽带及无线GPRS/CDMA 1X方式进行通讯时，报警响应时间小于3s，以电话线方式工作时，报警响应时间小于13s；

　　充分利用重点单位已经安装的闭路监控系统实现火灾报警信息的可视化确认，视频报警信息自动记录存储，自动检索；

　　信息内容详尽，接收、显示的火警相关信息包括已注册用户的各种资料以及信息说明，如：用户名称、地址、负责人、电话号码、所属消防队等基本资料和出车路线、作战预案、相关用户地理信息图片等详细资料，并提供打印输出功能。

　　提供重点单位消防安全管理信息的录入、维护、管理、检索、查询及统计功能，并与报警与监控系统相结合，形成动态信息库；

　　多元化报警渠道建立各级重点单位、小区用户、社区、市区公共报警点等各种场所的报警通道；

　　GIS地理信息系统分层显示钢厂道路、交通、消防水源、重点单位等信息，显示报警单位外景图、楼层平面图、消防设施分布图以及重点部位等图形资料，动态显示重点单位建筑消防设施运行状态；

　　与钢厂消防通信指挥系统通讯，自动传送经过确认的火警信息，实现重点单位火灾自动报警系统、单位基本情况、详细资料的共享，为钢厂消防通信指挥系统灭火救援提供辅助数据；
提供多种处理手段，在本系统中可以预先定义各种信息、警情的处理方法以适应不同用户的实际需要。根据提供的对讲、直接电话呼出、手动电话呼出、地图显示、图片浏览、语音提示、数据打印等多种火警确认方式和辅助决策手段的组合，接警员可在短时间内根据本系统提供的详细的文字信息和地理信息，做出最有利于快速灭火的决策辅助。从而大大提高了消防人员的作战效率，达到了防灾、减灾的目的；

　　定时或随时向消防监控管理部门提供各种统计报表，自动提示重点单位各种日常检查、维护保养的执行情况；

　　提供日常管理规范，为规范日常管理、方便日常系统及系统用户设备的运行，本系统还提供多种日常监测、维护的功能，如：用户状态察看、用户上报故障管理、日常巡检、人员管理、远程信息设置等系统维护方式，以规范系统用户的日常管理；通过日常管理能够及时有效的反映出各个系统用户的运行状态，保证系统正常运行，提高运行效率、降低运行成本。
提供WEB查询、浏览功能，为经过授权的消防监督管理人员、用户单位管理人员提供所需的数据；

　　报警信息、故障信息及值班人员值班情况能够以电话、短信息或邮件方式发送给重点单位主管领导及相关人员，提醒重点单位主管领导随时监督火灾自动报警系统的运行状况及值班情况；

2.2.2 消防指挥电话接处警调度系统主要功能

 火灾报警功能

　　通过调度程控交换机接收能接收钢厂厂内电话网的119火灾报警信号，并能显示报警号码、用户姓名、装机地址等信息；报警电话呼入时，自动进行声、光提示信号。

　　能通过按键、鼠标等形式在显示屏上直接进行火警应答、专线呼叫等操作。

　　消防网络传输设备通过以太网（TCP），电话线（PSTN），无线（GPRS、CDMA）将火灾报警主机接收到的火警及运行信息上传的钢厂消防安全监控指挥中心。


 火警接收功能

　　火警电话汇接至调度程控交换机，将火警电话通过CTI服务器提取主叫号码并传送到火警受理工作站。

　　数据通讯采集服务器，通过以太网（TCP），电话线（PSTN），无线（GPRS、CDMA）等方式，将报警信息采集到指挥中心。

 火警辨识功能

　　对于人工火灾报警，本系统可根据报警电话号码、装机地址、所属分厂、车间和用户名称等信息，自动在计算机接警消防电子地图上显示报警所在位置，辅助火警辨识。

　　根据需要，可显示在火警发生地点附近的相关信息，如：消防实力、水源、重点单位、化学危险品、煤气管网、最近的医疗救护单位、环境保护单位等的地理分布。

 三字段信息获取

　　自动提取主叫号码、用户名称、地址。

 消防地理信息子系统（GIS）

　　收到报警信息后，传递主叫号码等信息到消防地理信息，该系统通过报警电话号码在地理信息数据库中迅速检索地理位置进行定位；自动显示报警点周围的重点单位、所属消防站（队）、附近消防水源等区域消防信息；快速检索重点单位建筑平面图、紧急疏散图、火场扑救预案图、灭火战区指挥地图、关键部位电子照片图、实地外景照片图等现场地理信息，为处警提供有效的信息支持手段。

　　出动方案专家系统

　　根据火灾类别、火势等级、消防实力、气象情况、地理环境、化学危险品、灭火救援战术技术等相关因素自动、半自动或人工编制等方式生成联合出动方案。对消防重点保护单位发生的火灾警情，系统调用有关该单位的消防救援预案，辅助编制出动方案。能对火灾现场发出的增援请求，编制增援方案。

　　出动命令下达

　　钢厂消防安全监控指挥中心可向厂内的消防站（队）下达出动命令，并打印出车单。出动命令包括；报警电话号码、报警时间、下达命令时间、火灾地点、出动方案、行车路线等信息。

　　火警电话呼入排队、火警电话优先

　　通过CTI服务器软件配合HXD09语音交换机实现火警电话的呼入排队，即当电话同时打入 的报警电话超过3个，则系统自动将超过电话进等；当有内线空闲时，受理报警电话。火警电话呼入时提示声、光显示信号。

　　监听、强拆、强插功能

　　具有不同优先等级，调度时，对分机用户可监听、强拆、强入。

　　转接、转移功能

　　通过HXD09语音交换机实现电话转接和转移功能。

　　单调、组调、群调功能

　　单调（由接警台发起单个调度呼叫，直接和被调度方通话。单呼可通过交换机的各种中继接口发起呼叫）；

　　接处警和灭火作战实时记录功能

　　接处警和灭火作战实时记录包括文字信息和语音信息，所有文字信息记录在信息系统的数据库服务器中，接处警语音信息记录在数字录音系统中，对某起火灾所有的接处警信息能够在事后进行打包归档，方便在计算机上统计或查询回放。

　　火场监视与火场增援功能

　　在指挥中心的受理台上提供正在处理的火警信息列表，用于对火灾扑救过程的实时跟踪记录，当火场需要增援时，根据火灾地点、性质、级别和消防值勤车辆动态，由计算机辅助生成增援出动方案。

　　消防综合信息管理和维护

　　对消防地理、气象、消防水源、消防实力、消防重点保卫单位基本情况、各类火灾和灾害事故特性、化学危险品、灭火救援战术技术等信息进行采集、存储、检索、处理、显示、传输和分析。

1. 数据通信过程中数据传输显示窗口显示发送成功与失败、接收正确与错误等相应传输状态。
2. 数据通信发送失败后能自动重发。连续三次发送失败，自动退出重发状态并给出声音和文字提示。
3. 实时自动接收和清楚地显示火警受理台发送的火警受理信息，并给出警示信号。在接收火警受理信息时，台内其它功能的操作不影响火警受理显示。
4. 具备现场编制增援或出动方案，通过消防通信指挥中心下达出动命令。
5. 自动记录灭火指挥过程中的话音通信，并能重复播放。
6. 可将上述信息以数字化格式存储。
7. 具有电话调度操作窗口，能显示火警中继的呼入、占用、空闲、故障等状态及专线电话和普通电话的占用、空闲、呼入、呼出等状态。
8. 检索和输人相关单位的电话号码，按单键后，自动拨打选中或输入的电话号码、具有消防地理、气象、消防水源、消防实力、消防重点保卫单位、各类火灾和灾害事故特性、化学危险品、灭火救援战术技术等信息查询选择显示窗口。

训练模拟系统

　　可以模拟灭火救援指挥训练：实现消防信息完整数据的实时记录和存档。例如：

1. 记录和保存有关全市消防水源、全市消防重点保卫单位、化学危险品、火灾与灾害事故特性、救援战术技术、气象和消防地理信息等消防基础数据。
2. 记录、传输和保存全市消防实力信息及其它有关灭火信息。
3. 记录、传输和保存车辆动态管理车载终端发来的车辆状态信息。
4. 记录、传输和保存火场指挥台发来的增援或出动方案及火灾现场相关信息。

故障、违章操作报警提示

1. 火警调度专线发生断线、短路时，发出声、光故障提示信号。
2. 119火警受理电话线发生断线、短路时，发出声、光故障提示信号。
3. 与打印装置间的连接线发生断线、短路时，发出声、光故障提示信号。
4. 本机故障时发出声光报警信号。
5. 违章操作时发出声光信号提示。

火灾实时统计、归档

　　可随时对火灾数据进行实时统计；对系统内的所有数据进行分类归档。

　　值勤力量管理与双向维护

　　对各消防队值勤力量在指挥中心可直接管理；各消防队可根据实际需求更改值勤情况，并实时刷新。

　　119数据库的建立与数据恢复

　　时间同步

　　利用网络的自动校时系统对本系统进行全网自动对时。

　　具有维护终端功能

　　综合信息显示

　　系统通过大屏幕和LED等多种先进的显示设备，动态显示消防实力、气象信息、交通要道图像、楼内监控图像、各种与消防相关的地理信息以及火灾救援过程的完整信息。可进行整屏显示、分屏显示和切换显示等。

2.3 消防安全监控指挥业务体系

2.3.1 消防业务层次结构

　　通过对消防安全监控指挥中心业务的分析，引进先进的数据通信网络和语音通讯网络，我们可以将未来的消防业务层次抽象地概括为四层（如图所示）：管理决策层、火警监测层、指挥调度层和作战行动层。与管理决策层对应的组织机构为消防通信指挥中心；与火警检测层、指挥调度层对应包括消防指挥中心的接处警子系统、指挥调度等子系统；与作战行动层对应的组织机构为消防站（消防队）和消防车及消防队员。

网络通信平台示意图

　　网络通信平台由有线/无线语音通讯网络、有线/无线数据通信网络等组成。

3.2.1 语音通讯网络

　　有线语音通讯调度系统主要承担119电话报警、消防安全监控指挥中心与消防队之间、消防安全监控指挥中心与上级管理部门之间的语音通讯。该子系统包括：HXD09语音交换机、消防通信指挥系统调度电话、119电话接入等。子系统结构图如图所示。

1. 接收119火警呼入和消防调度呼出的话音通信；
2. 以数字中继或用户中继方式与公用电话网相连；
3. 提取公用电话网提供的主叫电话号码显示；
4. 提供与火警受理子系统进行数字通讯的接口；
5. 可满足保证消防通信指挥中心系统业务电话（接警、处警）的需要；
6. 可对报警呼入电话排队和分配设定优先级，可根据被叫号码对报警电话作预分配，对排队队列可制订不同策略，进行动态调整；
7. 具有插入、呼叫转移等功能，适应接警、处警、指挥、调度状况下对此类功能的需求；
8. HXD09语音交换机采用热备份功能。

HXD09可编程语音交换机是有线语音通讯子系统的主要部分，它具备如下主要功能：

• 具有程控交换机的基本功能；
• 能以数字中继或用户中继方式与钢厂内部电话网相连，用以接收119火警中继电路；
• 具有呼人排队、火警电话呼入优先功能；
• 能通过局间信令接收公用电话网提供主叫电话号码显示；
• 具有电信级稳定，热备份功能
• 具有119火警调度专线的功能；
• 具备与火警受理台的接口。
• 指挥调度；
• 会议电话等功能。

　　有线语音通讯调度子系统与计算机系统的接口通过CTI服务器实现。

HXD09可编程语音交换机外观图：

CTI论坛报道