智能應(yīng)急廣播系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計及應(yīng)用實例

駱 顥

（作者單位：廣東省廣播電視網(wǎng)絡(luò)股份有限公司佛山三水分公司）

“三水區(qū)”智能應(yīng)急廣播系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)能夠支持本級應(yīng)急信息源單位的應(yīng)急信息接入、處理、播發(fā)，對應(yīng)急廣播播發(fā)進程及結(jié)果進行效果監(jiān)測評估，完成區(qū)級應(yīng)急信息源的對接工作，及時反饋廣播結(jié)果，嚴格并快速地執(zhí)行應(yīng)急措施；“三水區(qū)”智能應(yīng)急廣播系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)支持區(qū)、鎮(zhèn)、村委及村用戶對于公共突發(fā)事件的播發(fā)，應(yīng)根據(jù)突發(fā)事件性質(zhì)進行分類分級廣播，并根據(jù)播發(fā)需要，實現(xiàn)對全區(qū)域智能應(yīng)急廣播的調(diào)度控制[1]；對此，“三水區(qū)”智能應(yīng)急廣播系統(tǒng)在進行設(shè)計時，要具備強大的安全傳輸與管控功能，要建立與上級應(yīng)急廣播平臺之間的保護機制，完成信息的安全傳輸?？赏ㄟ^地面數(shù)字電視或者大喇叭系統(tǒng)，對指令進行簽名保護，以更好地完成防攻擊、防篡改的保護工作。

1 智能應(yīng)急廣播系統(tǒng)建設(shè)情況——以“三水區(qū)”為例

自2019年底至2021年期間，“三水區(qū)”統(tǒng)一采取由廣東廣電網(wǎng)絡(luò)佛山三水分公司出資、政府購買服務(wù)的形式，共建設(shè)區(qū)級平臺1 個、鎮(zhèn)街級平臺7 個、村（居）委平臺49 個、氣象局平臺1 個、點位數(shù)1295 個、前端大喇叭2615 個、智慧大屏23 個，整個系統(tǒng)覆蓋了全區(qū)全部7 個鎮(zhèn)街、67 個村（居）委及789 個自然村。

2 智能應(yīng)急廣播系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計要求

2.1 應(yīng)急廣播系統(tǒng)平臺技術(shù)要求

2.1.1 性能要求

2.1.1.1 并行匯聚、并發(fā)處理性能要求

應(yīng)急廣播平臺并行匯聚信息接入包括上級平臺信息、本級應(yīng)急信息發(fā)布平臺信息、橫向部門應(yīng)急信息的接收匯聚，考慮到系統(tǒng)并發(fā)冗余，平臺設(shè)計最大支持并行匯聚能力如下：支持同時分區(qū)域應(yīng)急廣播；支持縣至鄉(xiāng)鎮(zhèn)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)至行政村應(yīng)急廣播流并發(fā)；不同應(yīng)急信息源能夠向不同傳輸通道發(fā)送應(yīng)急廣播消息，包括文本消息、圖文消息、實時音頻、高清視頻混合并發(fā)廣播[2]。各級應(yīng)急廣播平臺信息的并行匯聚、并發(fā)處理性能的要求如表1 所示。

區(qū)級平臺大喇叭管控、視頻發(fā)布性能符合表2要求。

2.1.1.2 平臺信息處理速度要求

應(yīng)急廣播平臺與信息源對接應(yīng)選擇安全可靠的通訊方式，對應(yīng)急信息的來源、格式等進行校驗，明確來源單位的名稱，判斷事件類型，評估事件級別，了解其發(fā)布內(nèi)容及發(fā)布時間等?！秶彝话l(fā)公共事件總體應(yīng)急預(yù)案》規(guī)定，預(yù)警級別應(yīng)劃分為I、II、III、IV4 個等級，信息分類如表3 所示：

表3 信息分類

應(yīng)急廣播平臺的信息處理速度要求如表4 所示：

表4 信息處理速度要求

2.1.1.3 應(yīng)急廣播平臺數(shù)據(jù)存儲能力要求

智能應(yīng)急廣播系統(tǒng)涉及采集數(shù)據(jù)、應(yīng)急信息全流程流轉(zhuǎn)狀態(tài)和平臺運行狀態(tài)，因此對數(shù)據(jù)存儲能力有著較高的要求[3]。隨著各類信息化應(yīng)用的迅猛發(fā)展，數(shù)據(jù)量正在呈指數(shù)級增長，大量數(shù)據(jù)吞吐和運算帶來不可忽視的能耗問題。另外，由于不同主體對信息化的不同需求，各類數(shù)據(jù)依然被封存在不同的系統(tǒng)中，“孤島林立”，不可避免地造成資源的浪費。應(yīng)急廣播歷史記錄可以對播出內(nèi)容進行回溯，相關(guān)播出內(nèi)容均儲存在大數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)存儲能力要求如表5 所示：

表5 數(shù)據(jù)存儲能力要求

2.1.1.4 系統(tǒng)抗災(zāi)性

應(yīng)急廣播平臺應(yīng)具備通過關(guān)鍵設(shè)備熱備份、數(shù)據(jù)定時備份等手段提高系統(tǒng)抗災(zāi)性能的能力；具備通過光纖有線網(wǎng)絡(luò)、4G/5G 移動通信網(wǎng)絡(luò)、無線調(diào)頻網(wǎng)絡(luò)互為備份補充覆蓋方式，增強終端信號接收和傳輸覆蓋網(wǎng)的抗災(zāi)性能。智能應(yīng)急廣播系統(tǒng)在信源傳輸關(guān)鍵點應(yīng)具有鏈路備份，確保信源傳輸不中斷[4]，主要接收終端要具有不間斷電源（Uninterruptiable Power Supply，UPS）后備電源備份，確保市電停電后接收終端能待機8 小時，連續(xù)工作2 小時。

2.1.2 管理平臺技術(shù)要求

2.1.2.1 信息接入功能

（1）心跳發(fā)送功能：按照一定的時間間隔定時向上級應(yīng)急廣播平臺發(fā)送心跳數(shù)據(jù)包。

（2）信息主動上報：當(dāng)本平臺維護的應(yīng)急廣播平臺、應(yīng)急廣播終端設(shè)備、傳輸覆蓋播出設(shè)備、終端等信息發(fā)生改變時，主動上報至上級應(yīng)急廣播平臺。

（3）信息被動上報：根據(jù)上級應(yīng)急廣播平臺的要求，將本平臺維護的應(yīng)急廣播平臺、應(yīng)急廣播終端設(shè)備、傳輸覆蓋播出設(shè)備、終端設(shè)備等信息反饋至上級應(yīng)急廣播平臺。

（4）狀態(tài)主動上報：當(dāng)本平臺維護的應(yīng)急廣播平臺、應(yīng)急廣播接收終端等設(shè)備發(fā)生故障時，主動上報至上級應(yīng)急廣播平臺。

（5）狀態(tài)被動上報：根據(jù)上級應(yīng)急廣播平臺的要求，將本平臺維護的應(yīng)急廣播平臺、應(yīng)急廣播終端設(shè)備等狀態(tài)反饋至上級應(yīng)急廣播平臺。

（6）應(yīng)急廣播播發(fā)接入并響應(yīng)：能接收和響應(yīng)上級應(yīng)急廣播平臺發(fā)送的、要求啟動應(yīng)急廣播大喇叭系統(tǒng)進行應(yīng)急廣播播發(fā)的指令，能正確處理未到時、已到時未過期、已過期3 種時間指令，并能將接收處理結(jié)果、播出結(jié)果反饋至上級應(yīng)急廣播平臺，與應(yīng)急部門的預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)對接[5]。

（7）播發(fā)狀態(tài)查詢：支持和響應(yīng)上級應(yīng)急廣播平臺發(fā)送的某條應(yīng)急廣播消息播發(fā)狀態(tài)查詢指令，并反饋查詢結(jié)果。

（8）播發(fā)記錄查詢：支持和響應(yīng)上級應(yīng)急廣播平臺發(fā)送的某時間段的播發(fā)記錄查詢指令，并反饋查詢結(jié)果。

2.1.2.2 信息處理功能要求

（1）接入信息解析處理：能對接收到的應(yīng)急信息、應(yīng)急廣播消息的關(guān)鍵內(nèi)容（來源單位、消息類型、事件級別、發(fā)布時間、發(fā)布內(nèi)容等）進行解析和存儲。

（2）接入信息提示功能：能將接收到的信息/消息的關(guān)鍵內(nèi)容在界面上展示。

（3）信息制作和審核功能要求：具有將應(yīng)急廣播文本內(nèi)容（漢語）自動轉(zhuǎn)換成語音文件的功能，即自動文字轉(zhuǎn)語音功能，語音文件格式要求為MP3。

（4）信息審核功能：具有對本地廣播資源進行審核、預(yù)覽的功能。

2.1.2.3 資源管理功能

（1）資源管理：可進行應(yīng)急廣播系統(tǒng)設(shè)備和終端等資源的管理及資源編碼的分配管理。

（2）資源狀態(tài)獲取及顯示功能：能獲取應(yīng)急廣播終端設(shè)備回傳的狀態(tài)，并在系統(tǒng)中進行查看或展示；能獲取應(yīng)急廣播平臺和終端設(shè)備回傳的狀態(tài)，并在系統(tǒng)中進行查看或展示。

（3）資源故障報警功能：可監(jiān)控應(yīng)急廣播終端設(shè)備的回傳狀態(tài)，狀態(tài)異常時可自動觸發(fā)報警。

2.1.2.4 資源調(diào)度功能

（1）調(diào)度預(yù)案管理：根據(jù)傳輸、播出節(jié)目級別及單位的不同，可以將應(yīng)急廣播系統(tǒng)資源劃分為國家、省、市、縣、鄉(xiāng)、村6 個級別，所有資源均具有唯一的標(biāo)識碼便于區(qū)分；管理人員應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)資源編碼、信息及狀態(tài)實現(xiàn)對應(yīng)急廣播系統(tǒng)資源的調(diào)度，并進行調(diào)度預(yù)案編輯與維護，調(diào)度預(yù)案要滿足不同事件級別的應(yīng)急廣播發(fā)布需求。

（2）資源調(diào)度功能：應(yīng)能根據(jù)發(fā)布需求、調(diào)度預(yù)案，生成本次資源調(diào)度方案，并可由人工介入修改調(diào)度方案。

（3）應(yīng)急廣播消息指令生成功能：隨著云應(yīng)急廣播應(yīng)用的深入推進，云廣播將助力城市管理品質(zhì)提升和美麗鄉(xiāng)村建設(shè)，應(yīng)具有災(zāi)害預(yù)警信息接入、廣播節(jié)目制作和廣播節(jié)目播出管理、發(fā)布流程調(diào)度指揮、廣播信息分發(fā)傳輸、系統(tǒng)運行狀態(tài)監(jiān)管、發(fā)布需求接入并播出、可管可控等一系列功能[6]。

（4）播發(fā)任務(wù)監(jiān)管功能：可獲取并監(jiān)管當(dāng)前系統(tǒng)正在進行的應(yīng)急廣播發(fā)布任務(wù)，實現(xiàn)對應(yīng)急廣播播法狀態(tài)、發(fā)布效果等的監(jiān)測，并在應(yīng)急廣播效果監(jiān)測評估平臺上將監(jiān)管信息予以上報，促進“分級監(jiān)管、逐級上報”功能的實現(xiàn)。

2.2 “三水區(qū)”智能應(yīng)急廣播系統(tǒng)設(shè)計

根據(jù)播發(fā)時效要求，“三水區(qū)”智能應(yīng)急廣播系統(tǒng)播發(fā)時效應(yīng)符合本級應(yīng)急部門的應(yīng)急信息發(fā)布有關(guān)規(guī)定?；谝陨霞夹g(shù)設(shè)計要求，“三水區(qū)”區(qū)級智能應(yīng)急廣播系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖1 所示。

“三水區(qū)”智能應(yīng)急廣播系統(tǒng)平臺由上級應(yīng)急廣播平臺、預(yù)警信息發(fā)布平臺、廣播電視臺融媒體平臺、上級應(yīng)急廣播監(jiān)管平臺組成。應(yīng)急廣播平臺作為反應(yīng)上級應(yīng)急廣播平臺的接口，可以實現(xiàn)對應(yīng)急廣播信息的采集與接收，可以完成信息的解析處理、制作轉(zhuǎn)發(fā)與存儲，應(yīng)急廣播平臺通過電臺與傳輸覆蓋網(wǎng)進行對接，可實現(xiàn)應(yīng)急廣播播發(fā)功能，應(yīng)急廣播終端會將播發(fā)的狀態(tài)信息回傳到智能應(yīng)急平臺監(jiān)管系統(tǒng)中，用于進行信息的監(jiān)測[7]。應(yīng)急廣播平臺作為與上級應(yīng)急廣播平臺的接口，在實現(xiàn)應(yīng)急信息與應(yīng)急廣播信息的接入與信息收集方面具有強大作用。

3 智能應(yīng)急廣播系統(tǒng)建成后的應(yīng)用優(yōu)勢

3.1 傳播信息的應(yīng)急平臺

2020年6月，受北江水位上漲影響，“三水區(qū)”樂平鎮(zhèn)豐平村部分村道浸入水中，水文預(yù)測當(dāng)晚洪峰水位將達到8.5 米或以上。樂平鎮(zhèn)委鎮(zhèn)政府提前啟動應(yīng)急預(yù)案，組織村民安全轉(zhuǎn)移，并立即通過豐平村應(yīng)急廣播系統(tǒng)循環(huán)播放應(yīng)急信息，提醒村民及時撤離避險，充分發(fā)揮了應(yīng)急廣播傳播迅速、覆蓋廣泛、接收便利等獨特優(yōu)勢。

3.2 展現(xiàn)風(fēng)采的宣傳平臺

依托智能應(yīng)急廣播系統(tǒng)，“三水區(qū)”打造了全市首個線上新時代文明實踐陣地“白坭之聲”。該平臺由“村居名嘴”親自“開咪”，將村居生活作為鮮活素材，從群眾視角開講白坭名人故事、非遺美食、祠堂文化等，是白坭推進宣傳直通村居廠企基層群眾的重要探索，也是培育村居基層通訊員隊伍、培養(yǎng)基層網(wǎng)絡(luò)傳播達人的全新嘗試。

3.3 多音源智能廣播

廣播是許多人喜聞樂見的形式，信息接收難度較低、傳播范圍廣、效率高，能有效打通應(yīng)急管理的“最后一公里”。“三水區(qū)”應(yīng)急管理局建立健全智能應(yīng)急廣播系統(tǒng)使用規(guī)范，形成有機構(gòu)管理、專人負責(zé)的長效運行維護體系，可以實現(xiàn)智能廣播，即通過軟件輕松發(fā)揮智能廣播的定時、尋址、分組等功能。多音源智能廣播具有很強的時效性和緊迫性，使用智能應(yīng)急廣播系統(tǒng)，區(qū)級、鎮(zhèn)級均能發(fā)布信息，直接下達到村居一級，在網(wǎng)絡(luò)速度允許的情況下，還可以實現(xiàn)多路廣播。音頻文件是以數(shù)據(jù)包的方式傳輸，多音源智能廣播能夠?qū)崿F(xiàn)多路廣播，把不同的數(shù)據(jù)包發(fā)送到不同的終端。

4 結(jié)語

應(yīng)急廣播系統(tǒng)應(yīng)遵循高性能、高可靠性原則，在系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計過程中充分考慮系統(tǒng)必要的并發(fā)容量、抗災(zāi)與抗毀性能，平臺服務(wù)器、傳輸覆蓋設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備必須考慮備份和冗余設(shè)計，有條件的地區(qū)接收終端可采用有線、無線相結(jié)合的多種接收方式。智能廣播系統(tǒng)與多個視頻監(jiān)控平臺進行互聯(lián)，實現(xiàn)應(yīng)急廣播與視頻監(jiān)控的聯(lián)動，“三水區(qū)”智能應(yīng)急廣播系統(tǒng)除了滿足應(yīng)急信息的快速發(fā)布外，還成為黨委政府日常宣傳的主渠道，近期已增建白坭、大塘鎮(zhèn)二期及氣象局的應(yīng)急廣播系統(tǒng)，下一步可加快啟動各鎮(zhèn)街二期及氣象局等單位的應(yīng)急廣播系統(tǒng)建設(shè)，并加建戶外大屏，筑建更完備的“應(yīng)急網(wǎng)”，更好地成為老百姓了解政策法規(guī)的“信息站”、密切干群關(guān)系的“連心橋”、傳播黨的“好聲音”的“擴音器”。