廣播電視無(wú)線發(fā)射臺(tái)站智能管理系統(tǒng)研究

王彥雄

（山西廣播電視無(wú)線管理中心，山西 太原 030001）

0 引 言

2022年9月，《廣播電視無(wú)線傳輸覆蓋網(wǎng)管理辦法》出臺(tái)并實(shí)施，主要內(nèi)容包括廣播電視無(wú)線傳輸覆蓋業(yè)務(wù)、利用衛(wèi)星方式傳輸廣播電視節(jié)目業(yè)務(wù)、廣播電視無(wú)線傳輸覆蓋網(wǎng)頻率的使用、無(wú)線廣播電視發(fā)射設(shè)備的訂購(gòu)以及無(wú)線廣播電視設(shè)施的遷建和保護(hù)等。各地方廣播電視無(wú)線管理中心加強(qiáng)無(wú)線傳輸覆蓋網(wǎng)的管理工作，廣播電視無(wú)線發(fā)射臺(tái)站智能管理系統(tǒng)的迭代升級(jí)，有助于中波、短波、電視、調(diào)頻、微波和衛(wèi)星等無(wú)線傳輸覆蓋網(wǎng)業(yè)務(wù)的開(kāi)展。

1 無(wú)線發(fā)射臺(tái)站智能管理系統(tǒng)建設(shè)意義及發(fā)展歷程

1.1 建設(shè)意義

廣播電視無(wú)線傳輸覆蓋業(yè)務(wù)包括廣播電視節(jié)目信號(hào)和應(yīng)急廣播信息的傳送。廣播電視是黨和國(guó)家傳遞政策、發(fā)布信息的重要渠道。加快廣播電視無(wú)線發(fā)射臺(tái)站智能管理系統(tǒng)建設(shè)，有助于地區(qū)無(wú)線發(fā)射臺(tái)站“一張網(wǎng)”智慧化管理格局的構(gòu)建。在5G、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)支持下，中央和各省市廣播電視單位積極推進(jìn)廣播電視節(jié)目無(wú)線數(shù)字化覆蓋建設(shè)[1]。在“智慧廣電”戰(zhàn)略支持下，通過(guò)廣播電視無(wú)線發(fā)射臺(tái)站智能管理系統(tǒng)建設(shè)，能夠有效統(tǒng)籌有線、無(wú)線、衛(wèi)星等多種無(wú)線傳輸覆蓋網(wǎng)業(yè)務(wù)，為大眾提供更加優(yōu)質(zhì)高效的廣播電視公共服務(wù)，全面推進(jìn)“智慧廣電+公共服務(wù)”建設(shè)，有助于公共服務(wù)承載網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型升級(jí)，實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳輸?shù)娜娓采w，不斷提升公共服務(wù)智能化管理水平[2]。

1.2 發(fā)展歷程

無(wú)線發(fā)射臺(tái)站智能管理系統(tǒng)建設(shè)經(jīng)歷了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化三個(gè)階段。

在數(shù)字化階段，依托計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，監(jiān)督控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)得以發(fā)展。此類系統(tǒng)憑借計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算與采集功能，被廣泛應(yīng)用于廣播電視節(jié)目生產(chǎn)過(guò)程和設(shè)備監(jiān)控環(huán)節(jié)。通過(guò)播出系統(tǒng)與發(fā)射系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)線發(fā)射臺(tái)站的信號(hào)源信道監(jiān)測(cè)和自動(dòng)化控制管理。數(shù)字化無(wú)線發(fā)射臺(tái)站智能管理系統(tǒng)具備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)報(bào)警、應(yīng)急處理、綜合辦公等功能。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)報(bào)警模塊具有信源監(jiān)測(cè)、發(fā)射機(jī)監(jiān)測(cè)、天饋線系統(tǒng)監(jiān)測(cè)、播出質(zhì)量監(jiān)測(cè)等功能，應(yīng)急處理模塊具有動(dòng)力配電管理、機(jī)房環(huán)境管理、視頻安防等功能，綜合辦公模塊具有報(bào)表統(tǒng)計(jì)、值班日志管理、備品備件管理等功能[3]。

在網(wǎng)絡(luò)化階段，依托云計(jì)算、虛擬專用網(wǎng)絡(luò)（Virtual Private Network，VPN）、算法加密等技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)化無(wú)線發(fā)射臺(tái)站智能管理系統(tǒng)得以發(fā)展，通過(guò)監(jiān)測(cè)監(jiān)管平臺(tái)實(shí)現(xiàn)多個(gè)發(fā)射臺(tái)站的統(tǒng)一管理，包括視音頻資源、文本數(shù)據(jù)等的管理、存儲(chǔ)、查詢及發(fā)送等[4]，通過(guò)中心大屏實(shí)現(xiàn)多畫(huà)面實(shí)時(shí)監(jiān)控。具體功能模塊分為安播信息監(jiān)控、安防維穩(wěn)監(jiān)控、中心大屏顯示、應(yīng)急指揮調(diào)度以及綜合辦公信息五大部分。

在智慧化階段，依托5G、人工智能、數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器人、虛擬現(xiàn)實(shí)、4K/8K超高清視頻等技術(shù)，無(wú)線發(fā)射臺(tái)站智能管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了智慧化發(fā)展。在原有系統(tǒng)基礎(chǔ)上，智慧化臺(tái)站增加了大數(shù)據(jù)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了微博、微信、抖音等多媒體深度融合。通過(guò)智能機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)多個(gè)發(fā)射臺(tái)站的智能巡檢，極大提升了無(wú)線發(fā)射臺(tái)站運(yùn)維管理效率[5]。

2 廣播電視無(wú)線發(fā)射臺(tái)站智能管理系統(tǒng)建設(shè)方案

2.1 山西廣播電視無(wú)線管理中心介紹

山西廣播電視無(wú)線管理中心承擔(dān)著中央和省級(jí)廣播電視節(jié)目在山西全省的無(wú)線覆蓋及安全播出工作、京冀晉蒙數(shù)字微波電路（山西段）的安全傳輸和維護(hù)管理工作、廣播電視無(wú)線傳輸、發(fā)射的規(guī)劃、建設(shè)、技術(shù)咨詢及新技術(shù)推廣應(yīng)用工作。328臺(tái)是山西省管理范圍最大的高山臺(tái)站，位于臨汾市霍山老爺頂，海拔2 347 m，距最近的村莊20 km，是全省距村莊最遠(yuǎn)的臺(tái)站，是省廣播電視微波干線電路南線樞紐站。328臺(tái)同時(shí)管理臨汾微波站，自維護(hù)高壓線路接近60 km，在關(guān)口村設(shè)關(guān)口變電站，同屬于328臺(tái)管理。328臺(tái)發(fā)射機(jī)組擔(dān)負(fù)6套10 kW模擬調(diào)頻廣播的播出任務(wù)，數(shù)字電視節(jié)目覆蓋方面，單頻網(wǎng)24頻道1 kW數(shù)字發(fā)射機(jī)發(fā)射8套電視節(jié)目，多頻網(wǎng)33頻道100 W數(shù)字發(fā)射機(jī)發(fā)射6套電視節(jié)目，北廣CDR發(fā)射機(jī)10 kW采用數(shù)模同播方式在93.8 MHz發(fā)射3套數(shù)字廣播節(jié)目。328臺(tái)共有12個(gè)發(fā)射機(jī)組，15部發(fā)射機(jī)，主要覆蓋臨汾市以及運(yùn)城、晉城、長(zhǎng)治、呂梁部分地區(qū)，覆蓋人口近500萬(wàn)以上。

2.2 無(wú)線發(fā)射臺(tái)站智能管理系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容

328臺(tái)站智能管理系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目包括四大業(yè)務(wù)平臺(tái)與兩項(xiàng)基礎(chǔ)支撐，實(shí)現(xiàn)所轄12個(gè)發(fā)射機(jī)組、15部發(fā)射機(jī)的智慧化監(jiān)測(cè)監(jiān)管。四大業(yè)務(wù)平臺(tái)包括智慧集中運(yùn)維監(jiān)管、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)集中管理、發(fā)傳運(yùn)維遠(yuǎn)程集中監(jiān)管監(jiān)控以及智能預(yù)警報(bào)警集中監(jiān)管，兩項(xiàng)基礎(chǔ)支撐包括數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡(luò)安全中心。依托云平臺(tái)技術(shù)，采用專網(wǎng)+公網(wǎng)部署結(jié)構(gòu)，智能管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)328臺(tái)站及下屬各發(fā)射機(jī)組數(shù)據(jù)庫(kù)、管理界面、授權(quán)、權(quán)限卡以及安防管理等業(yè)務(wù)的統(tǒng)一管理。

2.3 智慧集中運(yùn)維監(jiān)管系統(tǒng)

智慧集中運(yùn)維監(jiān)管系統(tǒng)采用Web技術(shù)實(shí)現(xiàn)臺(tái)站運(yùn)營(yíng)管理的線上智能化，有效提升了328臺(tái)站運(yùn)維管理水平。328臺(tái)站智慧集中運(yùn)維監(jiān)管系統(tǒng)包括操作、過(guò)程、保障、應(yīng)急、設(shè)備及人員等六大管理模塊。操作管理模塊具有設(shè)備操作、系統(tǒng)操作、值班紀(jì)律及設(shè)備巡查等功能。過(guò)程管理模塊包括運(yùn)維工作流程申請(qǐng)、審核及審批等業(yè)務(wù)流程，具體業(yè)務(wù)分類包括應(yīng)急管理類業(yè)務(wù)、行政管理類業(yè)務(wù)、值班管理類業(yè)務(wù)及技改類業(yè)務(wù)。保障管理模塊包含制度規(guī)范、應(yīng)急預(yù)案、文檔上傳查詢、升級(jí)改造與記錄及培訓(xùn)學(xué)習(xí)等功能。應(yīng)急管理模塊包含應(yīng)急預(yù)案、應(yīng)急處置及應(yīng)急事故分析等功能。設(shè)備管理模塊包含設(shè)備查詢、設(shè)備入庫(kù)、設(shè)備管理、設(shè)備盤(pán)點(diǎn)及設(shè)備維護(hù)等功能。人員管理模塊包含人員信息、排班考勤及人員變動(dòng)等功能[6]。

2.4 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)集中管理系統(tǒng)

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的設(shè)備數(shù)據(jù)集中管理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)328臺(tái)站及其所轄發(fā)射站點(diǎn)的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)與控制。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)集中管理系統(tǒng)包括設(shè)備數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、機(jī)房巡查、信號(hào)監(jiān)控及播出質(zhì)量監(jiān)控等功能。在系統(tǒng)設(shè)施上有賬號(hào)、角色權(quán)限、異常狀態(tài)及設(shè)備管理等模塊。系統(tǒng)采用分級(jí)管理制度，不同角色權(quán)限的人員可在系統(tǒng)內(nèi)執(zhí)行權(quán)限內(nèi)操作。

2.5 發(fā)傳運(yùn)維遠(yuǎn)程集中監(jiān)管監(jiān)控

發(fā)傳運(yùn)維遠(yuǎn)程集中監(jiān)管監(jiān)控系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)對(duì)328臺(tái)站所轄發(fā)射機(jī)組、天線等傳輸發(fā)射設(shè)備的自動(dòng)化管理與集中監(jiān)管監(jiān)控，具體功能模塊包括監(jiān)控服務(wù)、自動(dòng)與遠(yuǎn)程操作、數(shù)據(jù)傳輸、集成化倒換控制設(shè)備、故障自動(dòng)診斷與定位、溫度監(jiān)測(cè)與預(yù)警等功能。監(jiān)控服務(wù)模塊可實(shí)現(xiàn)發(fā)射機(jī)發(fā)射狀態(tài)與發(fā)射參數(shù)的采集、監(jiān)控與異常報(bào)警功能。自動(dòng)與遠(yuǎn)程操作模塊可實(shí)現(xiàn)發(fā)射機(jī)移動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)、遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)機(jī)、主備發(fā)射機(jī)自動(dòng)倒備等一系列自動(dòng)化操作與人工操作。數(shù)據(jù)傳輸模塊可實(shí)現(xiàn)328臺(tái)站所轄發(fā)射機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)監(jiān)控、異常情況報(bào)警及數(shù)據(jù)匯總上傳等功能。集成化倒換控制設(shè)備模塊可實(shí)現(xiàn)328臺(tái)站主備發(fā)射機(jī)自動(dòng)倒備、故障倒備等功能。故障自動(dòng)診斷與定位模塊可實(shí)現(xiàn)發(fā)臺(tái)站設(shè)備運(yùn)行參數(shù)自動(dòng)分析、發(fā)射機(jī)故障自動(dòng)診斷、故障部位精準(zhǔn)定位等一系列功能。溫度監(jiān)測(cè)與預(yù)警可實(shí)現(xiàn)發(fā)射機(jī)饋管、同軸開(kāi)關(guān)、饋線接頭等溫度監(jiān)測(cè)與異常預(yù)警等功能。

2.6 智能預(yù)警報(bào)警集中監(jiān)管系統(tǒng)

智能預(yù)警報(bào)警集中監(jiān)管系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)328臺(tái)站及所轄發(fā)射臺(tái)鐵塔傾仰角位移度、地阻值、溫濕度、信號(hào)源、設(shè)備工作狀態(tài)、動(dòng)環(huán)系統(tǒng)、發(fā)射機(jī)功率等監(jiān)控預(yù)警工作，依托人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)328臺(tái)站各運(yùn)行系統(tǒng)的異常監(jiān)控、智能分析與優(yōu)化處置。智能預(yù)警報(bào)警集中監(jiān)管系統(tǒng)主要分為三大系統(tǒng)模塊。第一是預(yù)警報(bào)警信息統(tǒng)計(jì)模塊，一旦各系統(tǒng)發(fā)生故障，預(yù)警報(bào)警信息統(tǒng)計(jì)模塊就會(huì)做出報(bào)警與提示，并進(jìn)行各類異?，F(xiàn)象統(tǒng)計(jì)工作。第二是系統(tǒng)異常維護(hù)工作模塊，系統(tǒng)發(fā)生故障與異常后，通過(guò)工作模塊可完成異常建檔、線上維護(hù)派單等工作。第三是設(shè)備異常狀態(tài)設(shè)置模塊，基于人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)，系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)故障與異常狀態(tài)處置的學(xué)習(xí)與優(yōu)化，不斷提升系統(tǒng)預(yù)警報(bào)警能力。

2.7 數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)

數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)管理著328臺(tái)站無(wú)線發(fā)射臺(tái)站智能管理系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)，基于大數(shù)據(jù)、人工智能、及其學(xué)習(xí)等技術(shù)，可完成數(shù)據(jù)清洗、處理及分析等一系列工作，實(shí)現(xiàn)臺(tái)站管理層、業(yè)務(wù)層之間的信息有效溝通與高效處置，為328臺(tái)站指揮調(diào)度、快速?zèng)Q策提供信息與數(shù)據(jù)支持，實(shí)現(xiàn)328臺(tái)站智慧運(yùn)維與高效管理。數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)具備數(shù)據(jù)接入模塊、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分發(fā)模塊、數(shù)據(jù)高效處理模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)智能分析模塊及數(shù)據(jù)共享模塊等。

2.8 網(wǎng)絡(luò)安全中心系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)安全中心系統(tǒng)負(fù)責(zé)328臺(tái)站智能管理系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全管理工作，包括安全管理平臺(tái)、防火墻、安全網(wǎng)關(guān)、應(yīng)用防護(hù)安全、安全服務(wù)等工作。通過(guò)智能預(yù)警、定期排查、入侵檢測(cè)、漏洞風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、數(shù)據(jù)完整性、數(shù)據(jù)備份恢復(fù)、信息保護(hù)等功能，確保328臺(tái)站智能管理系統(tǒng)各模塊的網(wǎng)絡(luò)安全。

3 結(jié) 語(yǔ)

廣播電視無(wú)線發(fā)射臺(tái)站智能管理系統(tǒng)的建設(shè)，有助于加強(qiáng)廣播電視單位的安全播出保障能力，不斷提升無(wú)線發(fā)射臺(tái)站智慧化、智能化管理水平。328臺(tái)站智能管理系統(tǒng)以四大業(yè)務(wù)平臺(tái)與兩項(xiàng)基礎(chǔ)支撐達(dá)成“一云+多端”智慧運(yùn)維體系，實(shí)現(xiàn)了無(wú)線發(fā)射臺(tái)站“有人留守、無(wú)人值班”的智慧運(yùn)維目標(biāo)。