数字信号录音技术在“120”指挥调度系统中的应用研究

数字信号录音技术在“120”指挥调度系统中的应用研究作者：张桦深圳市急救医疗中心指挥调度科摘要：目的：采用数字信号录音技术，实现对“120”呼救电话的数字话机信号录音，高保真回放，提高录音质量。方法：采取数字化录音模块，解决目前模拟录音存在的问题。结果与结论：该种方案成功地解决对数字话机信号的录音，并达到高保真录音回放的效果，实现了真正意义上的数字化录音。关键词：数字信号录音；“120”指挥调度；院前急救ResearchonDigitalSignalRecordingof“120”First-aidCallCenterAuthor:ZhanghuaShenzhenEmergencyMedicalCenterAbstract:Goal:ImplementthedigitaltelephonerecordingandHi-Fiplaybackofthe“120”emergencycallbyusingdigitalsignalrecordingtechnology.Improvethequalityofplaybackbetterthanbefore.Method:Modulesofdigitalsignalrecordingareusedtosolvetheproblemsofcurrentanalogysignalrecordingtechnology.Conclusion:Thisprojectimplementssuccessfullythedigitaltelephonerecording,andachievestheeffectofHi-Fiplayback.Thedigitalsignalrecordingisrealizedindeed.Keyword:Digitalsignalrecording;“120”First-aidcallcenter;PrehospitalMedicalCare深圳市“120”急救指挥调度系统是深圳市城市应急指挥系统中一个重要组成部分，涉及千家万户切身利益，关系全市人民的生命安危。随着经济和社会的发展以及市民健康意识的逐步提高，市民对急救医疗服务的需求也在提高，这就对“120”指挥调度工作提出了新的课题。一、研究背景2003年，深圳“120”受理电话1943152次，同比去年大幅增加，话务量增长达113.57%。在“非典”高峰期间，深圳“120”急救中心日接电话高达1.6万次。根据深圳市2002年度急救死亡病例调查报告，急诊科急诊死亡率2.62/万，院前急救死亡率2.37%，院前急救死亡率比急诊科急诊死亡率高90.53倍。急救死亡原因排在前三位的是交通事故、其他机械性损伤、心脏病。根据《深圳市医疗服务质量评估办法》和《深圳市基本医疗管理制度》的规定，专业化院前急救队伍要求1分钟内出车，非专业化院前急救队伍要求2分钟内出车。国家卫生部要求从医院到达急救现场所用时间为5-10分钟。此次调查中，虽然此项时间平均为7.58分钟，但仍有17.36%的车次超过了10分钟，用时最长者为42分钟。此次调查院内反应时间平均3分24秒，35.39%的车次院内反应时间大于2分钟，70.43%的车次院内反应时间超过1分钟。我们知道时间因素是急救中的首要因素，根据调查结果，在院前急救中存在救治不及时的情况。由此可见，进一步提高作为整个院前急救流程中最关键一环的“120”急救指挥调度系统的效率和加强院前急救质量控制是十分关键的。“120”指挥中心实际上是一个专业性很强的呼叫中心。在“120”指挥中心成功实施数字录音系统对改进呼叫质量和提高调度效率是非常有帮助的。呼叫录音记录为我们提供了一个最好的和公平的评价急救指挥调度效率和质量的手段。当然，呼叫录音记录对解决院前急救工作中的医疗纠纷和报警者投诉也是非常有用的。二、系统设计方案1.项目研究条件我中心目前已建有“120”呼叫交换子系统，采用北电Meridian1Option-61CISDN交换机，它是一个采用模块化结构设计的、开放式的、多功能呼叫中心综合业务平台。中心Intranet提供网上办公业务和Internet接入服务。2.系统架构信息系统常用的网络结构一般有C/S、B/S、B/S和C/S混合结构。C/S(Client/Server)即客户机/服务器结构，而B/S(Browser/Server)即浏览器/服务器结构。在C/S体系中，应用程序分为两部分，一部分是由多个用户共享的信息与功能，即服务器部分；另一部分是为每个用户所专用，称为客户部分。客户部分负责执行前台功能，如管理用户接口、数据处理和报告请求等；服务器部分执行后台服务，如管理共享外设、控制对共享数据库的操纵、接受并应答客户机的请求等。这种体系结构将一个应用系统分成两部分，由多台计算机分别执行，使他们有机的结合在一起，协同完成整个系统的应用，从而实现系统软件、硬件资源的最大限度利用。C/S应用系统基本运行关系体现为：“请求/响应”的应答模式。每当用户需要访问服务器时就由客户机发出“请求”，服务器接受“请求”并“响应”，然后执行相应的服务，将执行结果送回给客户机，由它进一步处理后再提交给用户。使用于C/S的功能应具有以下特点：安全性要求高；具有较强的交互性；使用者活动范围相对固定；要求处理大量的实时数据。本质上B/S也是一种C/S，它是由传统的二层C/S结构发展而来的三层C/S结构在web上的应用，即浏览器/Web/数据库服务器结构的三层结构。三层的B/S体系结构是把二层的C/S结构的客户事务处理模块从客户机的任务中分离出来，由单独的一层来负担其任务，把负荷均衡的分配给了Web服务器，这样给客户机的压力大大减轻了，于是原来两层的C/S变成了三层的B/S结构，这种三层体系结构如下图：使用B/S模式的功能模块应具有以下特点：使用者活动范围变化大；安全性要求相对较低；功能变动频繁。从当前技术水平看，特别适用于系统用户交互量不大的应用，对于要求高速、频繁交互的模式则采用C/S体系，所以两者的应用是相互补充的。C/S可以解决B/S的用户交互速度、实时性强以及控制上的不足，如：录音的处理速度，以及操作界面的灵活性；而B/S可以解决C/S在数据共享以及系统可维护性上的不足。根据我中心的实际情况和系统需求，决定采用B/S和C/S相结合的结构，此方式既可以满足电话录音响应速度快、实时性强的要求，又可实现Intranet查询放音、操作简便的要求。系统的网络拓扑结构如下：3.设备选型1)数字录音卡采用AI-Logic公司的SmartTAPNGX系列数字录音卡，该卡支持的数字话机种类非常广泛，包括国内应用最多的Avaya、Nortel、Siemens、NEC等PBX所配备的数字话机。该卡提供16通道录音的主卡，每片卡还可以扩展到24个通道，因此可以为不同规模的应用提供高性价比的解决方案。与传统的数字录音系统采用的方法不同，该卡增加了对数字话机2B+D通道的支持，在“120”急救电话呼救受理过程中，该卡能够全面追踪调度人员，即使调度人员没有固定的座位。在调度人员登录的时候，SmartTAPNGX能完全记录用户登录信息、来去电号码、话机示忙等状态，为录音呼叫记录提供了充分的信息，使得系统可以轻松的追踪一次呼叫从开始到完成的全部细节，同时还支持数字话机的所有功能键、显示内容的识别等。传统的数字录音系统是通过PBX的CT中间件来完成这一功能的。来自PSTN的电话呼叫的控制信息，通过PBX的CTILINK接口传输到以太网上，通过TCP/IP协议与应用服务器和数据库服务器进行数据交换。传统解决方案的基础是CT中间件。然而购买专用的CT中间件用于录音系统的开发是非常昂贵的，同时在传统的解决方案中，调度员的ID必须与录音座席相对应。支持数字话机2B+D通道的数字录音卡的出现成功的解决了这一问题。该数字录音卡可以直接把提取的数字化语音信息送入MVIP或SCSA接口，而不必进行数字/模拟转换。这样，不但提高了录音质量，而且不再需要CT中间件和数模转换设备。通过D通道提取的PBX和数字话机间的信号也送入MVIP或SCSA接口。系统录音的同时不影响双方的通话；录音时只需并连在线路上，不需要对现有的线路进行改造。该卡录音位置的多样性、录音信息的全面性、录音技术的功能延展性使得充分满足“120”指挥调度系统对录音功能的要求成为可能。该卡通过先进的DSP处理技术，具有良好的回声消除功能和语音延时处理，最大限度保证语音质量。卡上自带音频输出口，可实现本地监听，扩展槽接口为PCI，电源要求ATX3.3伏。录音文件采用MicrosoftGSM6.1格式，即13000bit/s，因此每小时录音文件大小约为5.85M，在保障录音质量的前提下实现了录音文件的高效存储。2)录音存储对于录音存储方案，主要考虑大量的语音数据存储和长时间的系统稳定运行、以及综合性价比等多方面因素，方案选用NAS（NetworkAttachedStorage）存储设备组成了数据存储系统的核心。NAS存储技术将存储设备连接到现有的网络上，仅面向用户提供数据和文件服务。这种技术专门优化了系统硬软件体系结构，多线程、多任务的网络操作系统内核特别适合于处理来自网络的输入输出请求，不仅响应速度快，而且数据传输速率也很高。在网络附加存储方案中，存储设备在功能上完全独立于网络中的主服务器，客户机与存储设备之间的数据访问已不再需要文件服务器的干预，允许客户机与存储设备之间进行直接的数据访问。利用专用的硬件软件构造的专用服务器，与其它资源独立，不会占用网络主服务器的系统资源，不需要在服务器上安装任何软件，不用关闭网络上的主服务器，就可以为网络增加存储设备；NAS存储技术克服了传统共享服务器对数量的限制，它能够支持多平台的数据访问，可以对系统的文件存储和共享进行优化，该技术提供的即插即用功能有利于用户对大容量数据的轻松管理；NAS存储技术具有较好的协议独立性，支持Unix、NetWare、WindowsNT、OS/2或IntranetWEB的数据访问，客户端也不需要任何专用的软件；与传统文件服务器相比，利用网络附加存储技术的数据不再通过服务器内存转发，直接在客户机和存储设备间传送，服务器仅起控制管理的作用，因而具有更快的响应速度和更高的数据带宽；另外，对服务器的要求降低，可大大降低服务器成本。NAS给录音系统可提供集通用的数据访问能力、无缝的可扩展性能力以及集中的管理能力于一身的存储解决方案。本方案采用DELLPowerVault770N产品。3)录音服务器和Web服务器本方案选用了IBMxSeries335机型，确保系统稳定可靠，7X24小时工作。4)系统开发采用的软件环境服务器采用Windows2000Server，数据库采用SQLServer，开发工具采用ASP、ODBC、IIS、VC++。三、系统应用结果1.录音系统的发展回顾我中心的录音系统发展，经历了第一代和第二代录音系统，发展到今天的第三代数字信号录音系统。1)第一代录音系统第一代录音系统是基于单机结构开发出来的录音系统。采用录音卡对模拟语音信号进行录音，并通过独特的语音播放器进行录音回放，不支持网络回放，录音存储空间小。其系统结构图如下：2)第二代录音系统第二代录音系统是基于C/S架构开发出来的录音系统，采用录音卡对经过数模转换后的语音信号进行录音，存储在磁盘阵列上，并通过独特的语音播放器进行录音回放，支持网络回放。由于存在数模转换和压缩方式问题，造成对报警电话和接警电话录音声音大小不一致和网络回放失真。其系统结构图如下：3)第三代数字信号录音系统2004年3月研制开发出我中心第三代数字录音系统。这套系统以全数字化做基础，基于C/S与B/S结合结构，采用数字话机录音卡直接针对数字话机的信号进行提取和处理，采取NAS存储方式，并实现本地及网络录音高保真回放。2.第三代数字录音系统的技术特点由于现在第一代录音系统已经被淘汰，我们将第二代录音系统与第三代数字录音系统做比较。对比项目第二代录音系统第三代数字录音系统录音技术针对模拟信号录音针