廣播發(fā)射中心綜合管理平臺(tái)的建設(shè)

吳昊 江蘇省廣播電視總臺(tái)

1.引言

隨著“數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化”電子時(shí)代的快速發(fā)展，江蘇省廣播電視總臺(tái)廣播發(fā)射中心緊跟時(shí)代的步伐，采用自動(dòng)化控制體系實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)發(fā)射鏈路的監(jiān)控以及對(duì)日常運(yùn)轉(zhuǎn)的管理。為完成6套中波節(jié)目、1套短波節(jié)目的發(fā)射任務(wù)，確保發(fā)射中心安全播出和正常運(yùn)轉(zhuǎn)，廣播發(fā)射中心建立了一個(gè)綜合管理平臺(tái)，對(duì)各個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行、安全監(jiān)控、日常運(yùn)行等方面的綜合管理。

2.總體架構(gòu)

廣播發(fā)射中心的技術(shù)工藝按照“全國領(lǐng)先、世界水平”的建設(shè)目標(biāo)和要求，采用目前國際、國內(nèi)先進(jìn)成熟的技術(shù)，按照自動(dòng)化管理模式建設(shè)一個(gè)自動(dòng)化水平高、系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠、滿足分層管理需求的發(fā)射中心自動(dòng)化系統(tǒng)，主要包括發(fā)射機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)、節(jié)目傳輸系統(tǒng)、自臺(tái)質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)、天饋監(jiān)測系統(tǒng)。綜合管理平臺(tái)就是構(gòu)建于廣播發(fā)射中心各自動(dòng)化系統(tǒng)之上，對(duì)各自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理，它是廣播發(fā)射中心信息系統(tǒng)的頂層管理系統(tǒng)。

2.1 邏輯設(shè)計(jì)

綜合管理平臺(tái)運(yùn)行于廣播發(fā)射中心的網(wǎng)絡(luò)邏輯結(jié)構(gòu)如圖1所示。綜合管理平臺(tái)采用B/S架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控、對(duì)所有子系統(tǒng)運(yùn)行情況的管理、日常工作的管理和對(duì)外通信功能。

從圖1可以看出，廣播發(fā)射中心的網(wǎng)絡(luò)類型分為技術(shù)網(wǎng)和辦公網(wǎng)兩部分，兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立工作。通過安全網(wǎng)關(guān)、虛擬防火墻、各種安全策略的配置保障發(fā)射中心的辦公網(wǎng)及技術(shù)網(wǎng)的安全。綜合管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)所有信息的交換、發(fā)布、管理和顯示，包括運(yùn)行綜合管理系統(tǒng)、辦公管理系統(tǒng)和大屏顯示系統(tǒng)，各子系統(tǒng)通過局域網(wǎng)連接，并通過大屏顯示系統(tǒng)實(shí)時(shí)顯示。

綜合管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)臺(tái)站內(nèi)各自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行和相應(yīng)的業(yè)務(wù)處理過程的統(tǒng)一管理和監(jiān)控，完成對(duì)臺(tái)站的播出發(fā)射業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，包括對(duì)節(jié)目傳送系統(tǒng)、自臺(tái)質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)、發(fā)射機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的管理，及對(duì)樓宇智能化系統(tǒng)中重要機(jī)房的安全防范、環(huán)境監(jiān)測及電力管理情況的監(jiān)控。本系統(tǒng)可以接收各自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息，并將發(fā)射中心安播監(jiān)管系統(tǒng)的各界面通過大屏幕進(jìn)行展示，可實(shí)現(xiàn)多路視頻信號(hào)和計(jì)算機(jī)顯示信號(hào)的調(diào)度管理，完成監(jiān)控畫面在大屏上的切換和組合顯示。

2.2 層次設(shè)計(jì)

廣播發(fā)射中心綜合管理平臺(tái)的整體系統(tǒng)層次如圖2所示，共分成六層，分別是：設(shè)備層、傳輸網(wǎng)絡(luò)層、自動(dòng)控制層、服務(wù)組件層、應(yīng)用系統(tǒng)層和訪問層，綜合管理平臺(tái)的各軟件系統(tǒng)集中在應(yīng)用系統(tǒng)層。

圖1 廣播發(fā)射中心網(wǎng)絡(luò)邏輯結(jié)構(gòu)

圖2 廣播發(fā)射中心系統(tǒng)層次設(shè)計(jì)

（1）設(shè)備層：包括發(fā)射中心各系統(tǒng)的主要設(shè)備，主要有信號(hào)源設(shè)備、發(fā)射機(jī)等發(fā)射系統(tǒng)類設(shè)備；機(jī)房環(huán)境監(jiān)測、安防監(jiān)控等生產(chǎn)輔助類設(shè)備；網(wǎng)絡(luò)交換、服務(wù)器等IT設(shè)備。

（2）傳輸網(wǎng)絡(luò)層：通過數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)保證了發(fā)射中心各主要系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)能集中匯聚，實(shí)現(xiàn)了安全播出業(yè)務(wù)的統(tǒng)一集中監(jiān)管。網(wǎng)絡(luò)類型包括IP網(wǎng)絡(luò)、串口網(wǎng)絡(luò)、2G/3G通信網(wǎng)絡(luò)、無線WIFI網(wǎng)絡(luò)等多種形式。

（3）自動(dòng)控制層：包括發(fā)射中心的主要自動(dòng)控制系統(tǒng)，這些系統(tǒng)都獨(dú)立運(yùn)行，通過傳輸網(wǎng)絡(luò)將各指標(biāo)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)匯聚到綜合管理平臺(tái)，并能響應(yīng)綜合管理平臺(tái)的控制。管理平臺(tái)和自動(dòng)控制系統(tǒng)分層的設(shè)計(jì)思路最大程度上保證了“獨(dú)立運(yùn)行、統(tǒng)一監(jiān)管”，確保了發(fā)射中心復(fù)雜播出業(yè)務(wù)的集中管理。

（4）服務(wù)組件層：包括系統(tǒng)中的各軟件中間件，通過不同服務(wù)類型的中間件為應(yīng)用系統(tǒng)提供核心服務(wù)功能。

（5）應(yīng)用系統(tǒng)層：綜合管理平臺(tái)的各軟件系統(tǒng)集中在應(yīng)用系統(tǒng)層。

（6）訪問層：不同用戶通過不同種類的終端，采用桌面客戶端或者瀏覽器方式，使用綜合管理平臺(tái)中的各軟件系統(tǒng)。

3.綜合管理平臺(tái)概述

綜合管理平臺(tái)建立在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)廣播發(fā)射中心設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控、對(duì)所有子系統(tǒng)運(yùn)行情況的管理、日常工作的管理和對(duì)外通信。它構(gòu)建于發(fā)射中心各自動(dòng)化系統(tǒng)之上，是發(fā)射中心信息系統(tǒng)的頂層管理系統(tǒng)。可以接收各自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息，也可以接收控制命令，下發(fā)給各自動(dòng)化系統(tǒng)。其主要包括運(yùn)行綜合管理系統(tǒng)、辦公管理系統(tǒng)和大屏顯示系統(tǒng)。

3.1 運(yùn)行綜合管理系統(tǒng)

3.1.1 簡述

運(yùn)行綜合管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)射中心各自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行和相應(yīng)的業(yè)務(wù)處理過程的統(tǒng)一管理和監(jiān)控，完成對(duì)發(fā)射中心播出發(fā)射業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，包括對(duì)節(jié)目傳送系統(tǒng)、自臺(tái)播出質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)、發(fā)射機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)、天饋監(jiān)測系統(tǒng)的管理，及對(duì)樓宇智能化系統(tǒng)中重要機(jī)房的安全防范、環(huán)境監(jiān)測及電力管理情況的監(jiān)控。通過運(yùn)行綜合管理系統(tǒng)能全面、實(shí)時(shí)掌握發(fā)射中心播出狀態(tài)，滿足一體化監(jiān)管需求。本系統(tǒng)可以接收各自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息，可以接收控制命令下發(fā)給各自動(dòng)化系統(tǒng)。

運(yùn)行綜合管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)射中心的生產(chǎn)系統(tǒng)和主要生產(chǎn)輔助系統(tǒng)的運(yùn)行監(jiān)管，并對(duì)監(jiān)管數(shù)據(jù)進(jìn)行集中展示和智能分析。該系統(tǒng)包括運(yùn)行監(jiān)測配置項(xiàng)、運(yùn)行分析配置項(xiàng)、運(yùn)行展示配置項(xiàng)和系統(tǒng)管理配置項(xiàng)，運(yùn)行綜合管理系統(tǒng)配置如圖3所示。

圖3 運(yùn)行綜合管理系統(tǒng)配置

（1）運(yùn)行監(jiān)測配置項(xiàng)：其最重要的目的就是業(yè)務(wù)集中監(jiān)控，所有監(jiān)控信息集中到這里進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)管，承擔(dān)發(fā)射中心各業(yè)務(wù)不同信號(hào)和系統(tǒng)的監(jiān)控調(diào)度工作。對(duì)發(fā)射中心的主要生產(chǎn)系統(tǒng)--節(jié)目傳送系統(tǒng)、發(fā)射機(jī)控制系統(tǒng)、自臺(tái)播出質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)和天饋監(jiān)測系統(tǒng)反饋的各種設(shè)備狀態(tài)和信息指標(biāo)進(jìn)行集中監(jiān)測展示，同時(shí)還對(duì)臺(tái)內(nèi)主要生產(chǎn)輔助系統(tǒng)--機(jī)房智能化系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、周界防護(hù)和配電自動(dòng)化等系統(tǒng)的主要監(jiān)視信號(hào)和報(bào)警進(jìn)行集中管理。

（2）運(yùn)行分析配置項(xiàng)：該配置項(xiàng)是發(fā)射中心運(yùn)行的智能專家系統(tǒng)，在各個(gè)子系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，獲取各個(gè)子系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測異態(tài)狀況的發(fā)生，根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置的報(bào)警處理預(yù)案，與相關(guān)子系統(tǒng)通信，對(duì)發(fā)射中心的相關(guān)故障設(shè)備進(jìn)行智能診斷，提供解決方案，保證節(jié)目正常播出。

（3）運(yùn)行展示配置項(xiàng)：采用3D顯示技術(shù)實(shí)現(xiàn)發(fā)射中心園區(qū)樓宇和樓宇內(nèi)機(jī)房各系統(tǒng)的展示，將各系統(tǒng)的報(bào)警以3D方式展示在地圖中，給管理員一個(gè)更加貼近現(xiàn)實(shí)場景的操作環(huán)境，進(jìn)一步提升了操作體驗(yàn)，極大的提高了機(jī)房監(jiān)控管理的人性化、真實(shí)化。

（4）系統(tǒng)管理配置項(xiàng)：該配置項(xiàng)的功能包括用戶管理和權(quán)限管理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的備份和清除。完成發(fā)射中心各基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和軟件參數(shù)的配置管理，并將運(yùn)行數(shù)據(jù)下發(fā)到各生產(chǎn)系統(tǒng)中。

3.1.2 主要功能

（1）可以向各自動(dòng)化子系統(tǒng)發(fā)送控制指令，實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)的快速響應(yīng)與聯(lián)動(dòng)控制。

（2）接收各自動(dòng)化子系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息，包括正常運(yùn)行狀態(tài)信息、異常信息和故障信息。

（3）實(shí)時(shí)監(jiān)測異態(tài)狀況的發(fā)生，根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)報(bào)警處理預(yù)案，與各子系統(tǒng)通訊，保證節(jié)目正常播出。

（4）實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)射中心重要位置的安全防范、電力和環(huán)境狀況的監(jiān)控。

（5）存儲(chǔ)各個(gè)子系統(tǒng)的配置信息、分時(shí)段狀態(tài)信息、報(bào)警信息等數(shù)據(jù)。

3.2 辦公管理系統(tǒng)

3.2.1 簡述

辦公管理系統(tǒng)是發(fā)射中心業(yè)務(wù)管理的平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了發(fā)射中心的日常業(yè)務(wù)管理，包括維護(hù)管理、技術(shù)管理和辦公管理。同時(shí)，通過運(yùn)行綜合管理系統(tǒng)推送的監(jiān)測數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵監(jiān)測數(shù)據(jù)從內(nèi)網(wǎng)到外網(wǎng)的傳輸，方便管理人員實(shí)時(shí)掌握主要設(shè)備和信號(hào)工況。該系統(tǒng)包括運(yùn)維管理配置項(xiàng)、事故管理配置項(xiàng)、運(yùn)行展示配置項(xiàng)、事業(yè)管理配置項(xiàng)和報(bào)表管理配置項(xiàng)，如圖4所示。

（1）運(yùn)維管理配置項(xiàng)：通過值班考勤管理，保證“計(jì)劃科學(xué)、分界明確、操作規(guī)范、管理嚴(yán)格”的維護(hù)機(jī)制的落地，該配置項(xiàng)提供了各技術(shù)系統(tǒng)日常維護(hù)以及大修、更新改造信息記錄管理內(nèi)容。

（2）事故管理配置項(xiàng)：根據(jù)安全播出管理行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，制定事故類別和級(jí)別，對(duì)安播事故進(jìn)行上報(bào)和及時(shí)處置。同時(shí)完成對(duì)接收到的故障進(jìn)行錄入，并能形成事故分析報(bào)告。

（3）運(yùn)行展示配置項(xiàng)：能對(duì)主要報(bào)警信息進(jìn)行界面展示，并能通過鏈路拓?fù)鋱D展示主要設(shè)備的工況指標(biāo)。

（4）事業(yè)管理配置項(xiàng)：實(shí)現(xiàn)發(fā)射中心主要后勤業(yè)務(wù)的管理，包括技術(shù)資料管理、物資管理。

（5）系統(tǒng)管理配置項(xiàng)：提供用戶和權(quán)限管理、基礎(chǔ)信息和軟件參數(shù)配置管理、數(shù)據(jù)備份和清除功能。

圖4 辦公管理系統(tǒng)配置圖

（6）報(bào)表管理配置項(xiàng)：根據(jù)匯總分析技術(shù)指標(biāo)、播出運(yùn)行、事件/事故等情況和數(shù)據(jù)，分別輸出各種格式的電子表格，并能對(duì)關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以圖形化方式展示。

3.2.2 主要功能

（1）實(shí)現(xiàn)排班規(guī)則設(shè)置、排班、換班/替班、交接班以及值班日志填寫和值班日志審批功能。

（2）實(shí)現(xiàn)故障錄入、處理、查找等功能。

（3）實(shí)現(xiàn)庫房、檔案等管理。

（4）實(shí)現(xiàn)用戶、權(quán)限、人員配置等管理

（5）實(shí)現(xiàn)月播音時(shí)間、停劣播時(shí)間等統(tǒng)計(jì)。

3.3 大屏控制管理系統(tǒng)

3.3.1 簡述

大屏控制系統(tǒng)可將發(fā)射中心安播監(jiān)管系統(tǒng)的各界面通過大屏幕進(jìn)行展示，該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)多路視頻信號(hào)和計(jì)算機(jī)顯示信號(hào)的調(diào)度管理，通過該系統(tǒng)完成監(jiān)控畫面在大屏上的切換和組合顯示。該系統(tǒng)把DID高清晰數(shù)字顯示技術(shù)、顯示單元無縫拼接技術(shù)、多屏圖像處理技術(shù)、信號(hào)切換技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等科技手段的應(yīng)用綜合為一體，形成一個(gè)擁有高亮度、高清晰度、技術(shù)先進(jìn)、功能強(qiáng)大、使用方便的大屏幕投影顯示系統(tǒng)。

大屏控制管理系統(tǒng)采用模塊化的系統(tǒng)架構(gòu)，由液晶顯示單元、多屏控制器、顯示控制主機(jī)、大屏幕顯示控制管理軟件、VGA矩陣切換器、以太網(wǎng)交換組成，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖5所示。

3.3.2 主要功能

（1）支持多個(gè)屏幕同時(shí)工作，控制相互獨(dú)立。

（2）實(shí)現(xiàn)窗口的打開、關(guān)閉、移動(dòng)、縮放等應(yīng)用操作。

（3）系統(tǒng)可整屏、分區(qū)或分屏顯示相關(guān)文字、表格、圖形和圖像信息。

圖5 大屏幕顯示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

（4）可將整屏進(jìn)行多畫面的分割或合成，任意1路信號(hào)可全屏顯示，并可在其上以開窗的方式，疊加顯示其它信號(hào)。顯示畫面能夠自由縮放、移動(dòng)、漫游，不受物理拼縫的限制。

（5）通過管理客戶端實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理、用戶管理、權(quán)限管理、狀態(tài)管理、系統(tǒng)維護(hù)等功能，保障系統(tǒng)正常運(yùn)行。

3.4 安全措施

（1）由運(yùn)行綜合管理系統(tǒng)下發(fā)給自動(dòng)化系統(tǒng)的控制指令，均需由人工在自動(dòng)化系統(tǒng)中確定后才能執(zhí)行，由此確保了控制指令的安全執(zhí)行。

（2）在技術(shù)網(wǎng)和辦公網(wǎng)之間構(gòu)建了一套物理隔離系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)網(wǎng)和辦公網(wǎng)在物理隔離的條件下，數(shù)據(jù)在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)間的安全傳輸，確保了技術(shù)網(wǎng)中各技術(shù)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

（3）技術(shù)網(wǎng)中的服務(wù)器和客戶端禁用了USB端口和光驅(qū)，關(guān)閉了不必要的服務(wù)和端口，從而提高服務(wù)器和客戶端的安全性。

4.系統(tǒng)特點(diǎn)

廣播發(fā)射中心綜合管理平臺(tái)結(jié)合新技術(shù)和發(fā)射中心的實(shí)際，具有一定的前瞻性、先進(jìn)性和高可靠性，實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一化管理，其主要特點(diǎn)如下：

（1）實(shí)現(xiàn)對(duì)廣播發(fā)射中心各自動(dòng)化系統(tǒng)及日常運(yùn)轉(zhuǎn)的集中管理。

（2）將不同廠家、不同型號(hào)的設(shè)備集成到統(tǒng)一的管理平臺(tái)，免除管理員在不同廠家的各類管理軟件之間頻繁切換控制的不便。

（3）通過大屏，實(shí)現(xiàn)直觀、實(shí)時(shí)、全方位地顯示各個(gè)環(huán)節(jié)的狀態(tài)信息，方便值班員第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問題。

（4）采用3D顯示技術(shù)實(shí)現(xiàn)發(fā)射中心機(jī)房的各系統(tǒng)的展示，將各系統(tǒng)的報(bào)警以3D方式展示在地圖中，給管理員一個(gè)更加貼近現(xiàn)實(shí)場景的操作環(huán)境，進(jìn)一步提升了操作體驗(yàn)，極大地提高的機(jī)房監(jiān)控管理的人性化、真實(shí)化。

（5）為未來更多的系統(tǒng)融入預(yù)留接口。

[1] 唐州歡.公司的綜合管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn). 北京交通大學(xué), 2015

[2]石麗虹.網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究.通訊世界,2015

[3]楊晉.大型B/S架構(gòu)實(shí)驗(yàn)綜合管理平臺(tái)研究與實(shí)現(xiàn).實(shí)驗(yàn)室研究與探索用,2011

[4] 易建湘,熊凱.庫房管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn). 電腦編程技巧與維護(hù), 2009