不停航條件下機(jī)場廣播系統(tǒng)的切換升級

梁 雄 沈慧華 湯 毅

上海市安裝工程集團(tuán)有限公司 上海 200080

目前，國內(nèi)部分大型機(jī)場都在改擴(kuò)建過程中。而現(xiàn)代化機(jī)場和交通樞紐中，如潮的人群從四面八方匯聚到一起，高密度航班此起彼降，快速列車南來北往，此時(shí)的公共廣播系統(tǒng)起著重要的疏導(dǎo)作用。目前國內(nèi)各機(jī)場中的廣播系統(tǒng)除了要解決旅客“能不能聽到”的問題，在大型公共設(shè)施中還存在“能不能聽清”的問題。同一套電聲系統(tǒng)在機(jī)場辦票大廳這類大規(guī)?？臻g中，可能會存在上述問題，這不僅是由于大型場所人流大、噪聲嘈雜，且建筑聲學(xué)特性對語言清晰度有著重要影響。同時(shí)，根據(jù)民航機(jī)場航站樓這類建筑以及機(jī)場業(yè)務(wù)的特點(diǎn)，在保障機(jī)場不停航運(yùn)行的前提下，升級航站樓廣播系統(tǒng)應(yīng)避免對現(xiàn)有運(yùn)營信息系統(tǒng)產(chǎn)生影響[1-4]。

如何保障在機(jī)場不關(guān)閉的情況下新舊廣播系統(tǒng)切換融合，同時(shí)不影響航班正常運(yùn)行，是不停航切換建設(shè)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

薩摩亞法萊奧洛國際機(jī)場航站樓原建造年代較早，設(shè)備陳舊、故障頻發(fā)，各系統(tǒng)軟件功能單一，不能滿足機(jī)場航空業(yè)務(wù)量快速增長和機(jī)場長遠(yuǎn)發(fā)展需求。

原系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)期間，航班發(fā)布、延誤調(diào)整、旅客進(jìn)出港等客觀因素制約了廣播系統(tǒng)切換的正常計(jì)劃安排，由于切換到新廣播系統(tǒng)涉及的信息系統(tǒng)多、范圍大，同時(shí)在改造施工期間不得影響旅客的正常出行和安全保障，切換升級的時(shí)間只能安排在夜間停航時(shí)間段，航電系統(tǒng)實(shí)施時(shí)間短導(dǎo)致新舊系統(tǒng)平滑連接測試周期壓縮、新基礎(chǔ)數(shù)據(jù)同步上線風(fēng)險(xiǎn)加大、應(yīng)急預(yù)案難度增加等都是需要面對的難題。

1 機(jī)場廣播系統(tǒng)架構(gòu)

機(jī)場的廣播系統(tǒng)一般既能實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)廣播和背景音樂廣播等一般性的播放，又能實(shí)現(xiàn)消防情況下的緊急廣播。在業(yè)務(wù)廣播時(shí)主要是自動廣播和人工廣播，自動廣播系統(tǒng)根據(jù)航班動態(tài)信息自動生成航班廣播語音，在相關(guān)區(qū)域?yàn)槁每秃凸ぷ魅藛T提供值機(jī)廣播、登機(jī)廣播、到達(dá)廣播、延誤廣播等信息。在登機(jī)口、服務(wù)柜臺及功能中心等地方，可根據(jù)需要通過人工呼叫站進(jìn)行人工廣播。

我公司在項(xiàng)目改建過程中全程參與了廣播系統(tǒng)的深化設(shè)計(jì)，考慮到增加廣播系統(tǒng)的穩(wěn)定性及降低風(fēng)險(xiǎn)，本次公共廣播系統(tǒng)采用的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 公共廣播系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

公共廣播系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用控制器分散模式，所有的音頻處理和切換均在本次新建機(jī)房完成，不會對控制主機(jī)造成需處理大量數(shù)據(jù)的壓力，即使任何一個(gè)分控機(jī)房的控制器出現(xiàn)故障，也不會影響其他分控機(jī)房的基本廣播功能，且為系統(tǒng)擴(kuò)展改造升級帶來極大便利。該架構(gòu)分擔(dān)了中心數(shù)據(jù)的處理壓力，并且分?jǐn)偭顺霈F(xiàn)全系統(tǒng)癱瘓的風(fēng)險(xiǎn)。

自動廣播必須能實(shí)現(xiàn)全自動航班廣播或人工控制的半自動廣播，可同時(shí)提供多種語言進(jìn)行航班信息廣播。系統(tǒng)根據(jù)航班信息變化，通過預(yù)存播音規(guī)則觸發(fā)播放航班信息。播音軟件將設(shè)定的廣播文件類型進(jìn)行解析，自動合成廣播音頻，由多通道語音播放設(shè)備輸出，同時(shí)通過接口向公共廣播矩陣輸出廣播分區(qū)控制信號。允許操作員手動調(diào)用要求播放的廣播，進(jìn)行半自動廣播。我公司考慮深化的廣播系統(tǒng)工作架結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 廣播系統(tǒng)工作架構(gòu)

在對自動廣播進(jìn)行深化設(shè)計(jì)后，當(dāng)機(jī)場處于緊急情況下，相應(yīng)區(qū)域的正常廣播能被切斷，取而代之的是來自消防中心的緊急廣播和安全疏散廣播，其他廣播區(qū)的廣播內(nèi)容保持不變。數(shù)字音頻矩陣系統(tǒng)的管理軟件可以對所有廣播音源和廣播區(qū)域進(jìn)行優(yōu)先級設(shè)定，并且根據(jù)使用需要可以非常方便地進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整過程無需更改硬件設(shè)備及連線，只需在軟件界面上進(jìn)行簡單的修改即可完成。系統(tǒng)所有的輸入將服從設(shè)定的優(yōu)先級控制和權(quán)限的控制，在允許范圍內(nèi)可對矩陣輸出的優(yōu)先級進(jìn)行動態(tài)調(diào)整。對于不同的人工呼叫站可根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)設(shè)定優(yōu)先級，在向相同區(qū)域進(jìn)行廣播時(shí)，優(yōu)先級高的人工呼叫站可以中斷優(yōu)先級低的廣播。

2 機(jī)場廣播系統(tǒng)升級后的特點(diǎn)

本次改造針對原廣播系統(tǒng)功能進(jìn)行分析，升級以后增加了以下功能。

首先，系統(tǒng)保證了7×24 h不間斷運(yùn)行。升級后的系統(tǒng)具有熱備份機(jī)制，若服務(wù)器或者公共廣播主機(jī)發(fā)生故障，可自動快速切換到備份設(shè)備上，不影響系統(tǒng)運(yùn)行。

其次，對于要求不間斷服務(wù)的高密度航班語音業(yè)務(wù)，系統(tǒng)升級為分散式結(jié)構(gòu)，能夠提供經(jīng)得起實(shí)際考驗(yàn)的穩(wěn)定性，平臺的容錯(cuò)機(jī)制使得即使在有合成服務(wù)器死機(jī)的情況下，也能夠?qū)?yīng)用請求及時(shí)提交到其他具有同樣業(yè)務(wù)功能的服務(wù)器進(jìn)行處理。

最后，當(dāng)升級系統(tǒng)上線后，能夠支持至少60路并發(fā)航班合成語音。當(dāng)增加新的硬件時(shí)無需更改原系統(tǒng)的硬件連線，通過配置軟件進(jìn)行參數(shù)設(shè)置即可加入新系統(tǒng)運(yùn)行，提高了擴(kuò)展的便利性。

3 廣播系統(tǒng)升級切換難點(diǎn)分析及對策

航班信息自動廣播的播放邏輯切割與融合，即廣播系統(tǒng)自動語種生成邏輯、無人值守廣播邏輯、廣播通道邏輯，是廣播系統(tǒng)切換升級過程中的難點(diǎn)。一般航班自動廣播系統(tǒng)均能提供多種語言進(jìn)行自動廣播，改造后系統(tǒng)可根據(jù)關(guān)聯(lián)的航班信息，按預(yù)先設(shè)定的規(guī)則自動選擇增加一種或多種語言進(jìn)行廣播（包括薩摩亞語）。系統(tǒng)根據(jù)多個(gè)經(jīng)停站和到達(dá)站的地區(qū)語言的特點(diǎn)，由系統(tǒng)按航站三字代碼、航班類型自動設(shè)定語種，管理人員修改系統(tǒng)設(shè)定的語種實(shí)現(xiàn)自動廣播。

改造后的切換升級自動廣播語音合成系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)無人值守廣播，自動接收航班消息，自動根據(jù)航班動態(tài)及預(yù)定義播音規(guī)則自動合成語音。系統(tǒng)支持根據(jù)航班狀態(tài)、航班時(shí)間、人工呼叫站觸發(fā)自動廣播。如對本站登機(jī)廣播、催促登機(jī)廣播、延誤廣播、登機(jī)口變更廣播、航班預(yù)達(dá)廣播、航班到達(dá)廣播等動態(tài)消息及變更進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄。

本次升級改造后，根據(jù)我公司弱電專業(yè)深化設(shè)計(jì)的構(gòu)思，廣播系統(tǒng)自動與基礎(chǔ)廣播設(shè)備進(jìn)行通信，確認(rèn)廣播區(qū)域及聲道的可用性，自動將廣播消息進(jìn)行發(fā)布，合成語音文件，同時(shí)將分區(qū)控制信號傳遞給基礎(chǔ)廣播設(shè)備。對于沒有找到預(yù)錄語音片的內(nèi)容，采用TTS軟件合成后再進(jìn)行語音文件合成。不同廣播通道的播音可以多路并行輸出，可根據(jù)機(jī)場業(yè)務(wù)進(jìn)行擴(kuò)展。通過航班自動廣播軟件監(jiān)控各個(gè)廣播分區(qū)的自動、半自動廣播播出狀態(tài)、播出效果，播出狀態(tài)精確到播放語句。

4 切換升級過程及關(guān)鍵點(diǎn)

新建廣播系統(tǒng)要利用原系統(tǒng)的揚(yáng)聲器回路以及航站樓火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、內(nèi)通系統(tǒng)等連接，連接在新系統(tǒng)正式運(yùn)行前，還要保持和舊系統(tǒng)的連接。為此，利用切換裝置輸出端連接原系統(tǒng)相關(guān)線路，連接工作將在夜間停航以后進(jìn)行，保證航站樓在開始運(yùn)行時(shí)，原系統(tǒng)的各種連接均被保持，不影響航站樓的正常運(yùn)行。一個(gè)連接原系統(tǒng)線路功放的輸出、一個(gè)連接新功放系統(tǒng)的輸出，輸出端與揚(yáng)聲器回路連接。通過手工選擇通道，揚(yáng)聲器回路或與新功放系統(tǒng)連接，或與原有功放系統(tǒng)連接。當(dāng)新系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行后，固定選擇在與新系統(tǒng)的連接位置。

新舊廣播系統(tǒng)整合以后，原廣播系統(tǒng)與FIDS接口保留，在特殊情況下原廣播系統(tǒng)可作為老航站樓獨(dú)立的廣播系統(tǒng)使用。原廣播系統(tǒng)獨(dú)立負(fù)責(zé)老航站樓的廣播功能。在新系統(tǒng)投入運(yùn)行時(shí)，整合新舊廣播系統(tǒng)，成為一套完整的合二為一的廣播系統(tǒng)。對舊廣播系統(tǒng)進(jìn)行切換升級，使之和新建部分統(tǒng)一，對舊系統(tǒng)的切換升級過程涉及公共廣播設(shè)備安裝和線路改造，以及航班動態(tài)自動廣播軟件的升級。切換升級本著對運(yùn)行環(huán)境影響最小、逐步推進(jìn)的原則，新舊系統(tǒng)分別獨(dú)立運(yùn)行，再融合運(yùn)行以達(dá)到降低上線風(fēng)險(xiǎn)的目的。

通過網(wǎng)絡(luò)互通整合語音片段，應(yīng)用航站樓適配網(wǎng)關(guān)接口軟件自動接收航班動態(tài)消息，根據(jù)航班動態(tài)預(yù)定義播音規(guī)則在預(yù)定播音通道廣播是切換升級的關(guān)鍵點(diǎn)。該部分內(nèi)容通過一系列調(diào)試工作進(jìn)行單項(xiàng)測試直到全部功能的穩(wěn)定運(yùn)行。相關(guān)廣播系統(tǒng)升級調(diào)試的內(nèi)容如表1所示。

表1 廣播系統(tǒng)調(diào)試內(nèi)容及評價(jià)

替換后的新系統(tǒng)未運(yùn)行穩(wěn)定前，不能對舊系統(tǒng)的后端服務(wù)器、工作站做任何修改，且應(yīng)保持正常運(yùn)行。原有的顯示終端環(huán)境未做任何更改，顯示終端軟件仍然保留在終端設(shè)備上，只是未啟動運(yùn)行。因此，當(dāng)替換失敗后可以迅速地恢復(fù)原有系統(tǒng)?；謴?fù)步驟如下：停止新系統(tǒng)顯示終端程序；啟動原有系統(tǒng)顯示終端程序。

廣播擴(kuò)展的切換風(fēng)險(xiǎn)主要集中在2個(gè)方面[5-7]：一方面為自動航班廣播與航顯、集成的接口切換；另一方面為原有廣播設(shè)備的廣播矩陣主機(jī)、廣播矩陣輸入輸出單元的固件升級。

針對第1個(gè)方面：由于自動廣播與廣播系統(tǒng)接入為音頻信號和干結(jié)點(diǎn)控制信號，因此在自動廣播無法正常接收從航顯或集成發(fā)來的航班計(jì)劃時(shí)，可立即接入原自動廣播系統(tǒng)的音頻輸入和控制輸入，完成自動廣播，原有的老航顯系統(tǒng)須為運(yùn)行狀態(tài)。

針對第2個(gè)方面：在升級過程及48 h監(jiān)測過程中，一旦發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行問題（一般發(fā)生在升級后的2 h內(nèi)）將系統(tǒng)功放接入原廣播矩陣主機(jī)硬件設(shè)備上（該設(shè)備已預(yù)先升級測試完后）接入新自動語音設(shè)備，相應(yīng)輸入音源，保障業(yè)務(wù)廣播正常運(yùn)行。

5 結(jié)語

本文介紹了薩摩亞機(jī)場不停航廣播系統(tǒng)升級切換的實(shí)施，針對原有廣播系統(tǒng)的升級使得系統(tǒng)功能性、操作性、穩(wěn)定性均有很大提升。按照循序漸進(jìn)的方式，在保證原有廣播系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)上，新建廣播系統(tǒng)架構(gòu)與老系統(tǒng)的融合，通過功能性測試檢測系統(tǒng)平穩(wěn)性與融通性，使得切換過程有序進(jìn)行，最終達(dá)到了預(yù)期的效果。本文就項(xiàng)目在廣播系統(tǒng)升級和切換過程中的深化設(shè)計(jì)及施工作了一定的描述，得到了如下結(jié)論：

1）機(jī)場廣播系統(tǒng)在系統(tǒng)深化設(shè)計(jì)時(shí)采用控制器分散模式，降低了系統(tǒng)性癱瘓風(fēng)險(xiǎn)，且為日后系統(tǒng)擴(kuò)展改造升級提供便利。

2）對機(jī)場廣播系統(tǒng)切換升級來說，語種自動生成邏輯、無人值守廣播邏輯、廣播通道邏輯的融合是一個(gè)難點(diǎn)，需要在深化設(shè)計(jì)時(shí)作為重點(diǎn)來關(guān)注。

3）廣播系統(tǒng)切換升級前需要對升級過程中的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測，切換升級的實(shí)施方案及過程要盡可能規(guī)避這類風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)做好針對性的應(yīng)急措施。