KVM坐席協(xié)作管理系統(tǒng)在廣播電視發(fā)射塔中的應(yīng)用

【摘要】隨著科技的不斷發(fā)展，廣播電視發(fā)射塔在數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化時代面臨著新的挑戰(zhàn)和需求。KVM坐席系統(tǒng)作為一項先進的技術(shù)，為廣播電視發(fā)射塔提供了一種高效、集中化的監(jiān)控解決方案。本論文將探討KVM坐席系統(tǒng)在廣播電視發(fā)射塔中的應(yīng)用，并分析其帶來的好處，為相關(guān)從業(yè)人員提供有價值的參考。

【關(guān)鍵詞】廣播電視；發(fā)射塔；KVM坐席系統(tǒng)；工作效率；安全性

中圖分類號：TN92? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2024.01.010

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，各行各業(yè)對于高效信息管理和處理系統(tǒng)的需求不斷增加，傳統(tǒng)的物理計算機坐席已經(jīng)難以適應(yīng)大規(guī)模信息處理的需要。物理計算機坐席存在硬件成本高，維護困難，空間占用大等問題，借助KVM技術(shù)可以實現(xiàn)集中化管理與控制。廣播電視發(fā)射塔需要保障傳輸質(zhì)量和實時響應(yīng)故障，然而，廣播電視塔通常由多個系統(tǒng)組成，如R&S電視發(fā)射機客戶端，音頻對比客戶端，天饋線監(jiān)測服務(wù)器，微波網(wǎng)關(guān)等等，這些系統(tǒng)的復(fù)雜性和分散性給監(jiān)控和管理帶來了挑戰(zhàn)，如何優(yōu)化也成為一個亟待解決的問題。KVM坐席系統(tǒng)是一種集中控制器，通過一臺終端設(shè)備可以實現(xiàn)監(jiān)控和控制多個計算機和系統(tǒng)，為廣播電視發(fā)射塔提供了高效便捷的解決方案。本文詳細(xì)介紹了深圳梧桐山廣播電視發(fā)射塔利用KVM坐席系統(tǒng)管理安全監(jiān)控，發(fā)射機，天饋線等，實現(xiàn)了大屏幕信號的遠(yuǎn)程控制。

1. 存在的問題

為了確保廣播電視安全穩(wěn)定地播出，我們要緊跟時代，使安全播出更現(xiàn)代化，因此常會應(yīng)用各種新業(yè)務(wù)新技術(shù)。深圳梧桐山廣播電視發(fā)射臺也搭建了多種類型的網(wǎng)管系統(tǒng)，在日常維護管理中，需要對多個關(guān)鍵系統(tǒng)進行監(jiān)控和管理，過去對服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理基本上簡單地通過單機管理，或是局部采用機柜式低端模擬KVM管理，或是通過一些輔助軟件點對點地遠(yuǎn)程管理，這樣的管理方式正面臨著以下問題：

1.1 值班室控制臺空間有限

現(xiàn)有發(fā)射塔監(jiān)控室的總控制板控制臺最多只可放置6臺顯示主機，而對于發(fā)射塔內(nèi)總數(shù)超過10套的網(wǎng)管系統(tǒng)來說，首先是監(jiān)控室總控制臺無法放置數(shù)量眾多的各類網(wǎng)管系統(tǒng)，會造成設(shè)備擺放雜亂、堆積無數(shù)線路，影響美觀。其次在值班過程中，需要到不同樓層，處理不同系統(tǒng)問題，查看不同設(shè)備工作狀態(tài)，逐個進行維護和管理，會延長工作處理時長，工作效率低下。

1.2 遠(yuǎn)程維護管理的隱患

系統(tǒng)的遠(yuǎn)程維護和管理是機房管理面臨的重要問題。維護人員不可能24小時在機房里值班，當(dāng)維護管理人員不在機房時，或要維護異地機房時需用到遠(yuǎn)程維護管理，而機器故障卻可能在任何時候發(fā)生，一旦出現(xiàn)問題需要維護人員即刻到場，對于異地機房的遠(yuǎn)程維護管理的需求更為迫切；而目前的情況是基于軟件的遠(yuǎn)程維護不能做到真正的遠(yuǎn)程維護，軟件工具是本身要在管理目標(biāo)機器上安裝，除了給主機本身帶來安全隱患，還不能實現(xiàn)設(shè)備的物理操作，如加電、斷電、重起功能。

1.3 機房空間的利用效率問題

機房空間放置了種類繁雜的電視調(diào)頻發(fā)射機，天饋線饋管，發(fā)射機液冷水罐，配電系統(tǒng)，空調(diào)等設(shè)備，因此機房的利用效率極其重要。目前在機房中鍵盤、鼠標(biāo)和顯示器的數(shù)量眾多，每個機架上還配置各種鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器的切換器，設(shè)備簡單重復(fù)，占用本來就不大的空間，使得機房的空間利用率低下并且能源消耗大。

1.4 維護人員的工作問題

日常維護中，維護人員需要長期不定時地加班，長期堅守在工作崗位，頻繁進入機房，機房各種環(huán)境（噪聲、輻射和溫度）對維護人員有一定的影響。

為解決以上痛點，深圳梧桐山發(fā)射臺引入了KVM坐席系統(tǒng)，將視頻、鍵盤、鼠標(biāo)、USB、控制信號等不同接口轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)信號進行傳輸，便于技術(shù)人員多方位遠(yuǎn)距離對終端進行監(jiān)看和控制[1]。分布式系統(tǒng)適配各種信號接入，不受地域、帶寬限制，可承載上千路信號系統(tǒng)的建設(shè)，系統(tǒng)支持無損無延遲傳輸及顯示，并可配置專屬操作權(quán)限，便于不同人群操作。

2. 系統(tǒng)方案

坐席協(xié)作管理系統(tǒng)可提高坐席辦公效率，即顯示和鼠標(biāo)鍵盤管理。通過坐席協(xié)作管理系統(tǒng)，可以實現(xiàn)一個坐席任意訪問多個電腦信號，并且實現(xiàn)坐席之間互相協(xié)作的功能，實現(xiàn)坐席和大屏之間的互動[2]。

這套方案從設(shè)計上分為兩層結(jié)構(gòu)，編碼輸入層位于深圳梧桐山電視發(fā)射塔十二樓總控機房，實現(xiàn)被管理設(shè)備的接入和匯聚，解碼輸出層實現(xiàn)對網(wǎng)管設(shè)備的集中管理控制。如圖1所示。

編碼輸入層主要用于對輸入源輸入信號進行編碼和傳輸，輸入源有音頻輸入、視頻輸入和控制信號交互。輸入層對各被管理網(wǎng)管系統(tǒng)進行匯聚，使用音頻線，HDMI數(shù)據(jù)線，USB線等從被管理設(shè)備的I/O口（HDMI和USB）連接到編碼器的相應(yīng)端口上，用光纖線將交換機和編碼器連接，由編碼器將輸入的各種信號轉(zhuǎn)換成IP數(shù)據(jù)包并連接傳輸?shù)絀P網(wǎng)絡(luò)，可通過光纖進行遠(yuǎn)距離傳輸，從遠(yuǎn)程端對被管設(shè)備進行管理。目前我們將R&S電視調(diào)頻發(fā)射機客戶端、單頻網(wǎng)客戶端、音頻對比客戶端、天饋線監(jiān)測服務(wù)器、NI客戶端、拼控器客戶端、虛擬化客戶端、EMR網(wǎng)管、佰貝客戶端、聯(lián)匯客戶端、Evertz服務(wù)器、微波網(wǎng)管接入了這套坐席系統(tǒng)。

解碼器將接入的輸入源、音頻、控制信號進行解碼，解碼器連接鼠標(biāo)，鍵盤，顯示終端，方便對各個客戶端管理，解碼器端只需通過輸入對應(yīng)的解碼器訪問地址即可訪問相應(yīng)的網(wǎng)管系統(tǒng)，并通過不同的管理授權(quán)進行相應(yīng)的操作。通過WEB端設(shè)置好信息，登錄坐席系統(tǒng)可以看到有多個屏幕，通過不同的權(quán)限查看、修改、設(shè)置需要管理的終端。

系統(tǒng)主要特點如下：

（1）全分布式嵌入式架構(gòu)。系統(tǒng)任意一個節(jié)點故障，均不影響系統(tǒng)其他部分的正常運行。

（2）系統(tǒng)具備權(quán)限控制功能。在web運維控制界面上，管理員可獨立添加或者刪除用戶，并對其控制行為進行區(qū)隔，對用戶進行權(quán)限管理，管理員能夠修改自己和其他用戶的密碼，賬戶和權(quán)限信息僅存儲于本地，操作過程無需聯(lián)網(wǎng)。

（3）系統(tǒng)支持多用戶管理功能。權(quán)限有僅查看、管控和獨占，多個用戶可同時對分布式系統(tǒng)進行控制管理，多個不同用戶可具有分級、分權(quán)、分區(qū)域的不同管理權(quán)限。

（4）輸出接口支持分辨率設(shè)置，支持自定義非標(biāo)準(zhǔn)分辨率輸出，HDMI輸入接口分辨率支持4K×2K（60 Hz），支持HDMI/DVI模式自適應(yīng)，支持分辨率自動檢測。

（5）支持一路HDMI輸出。

（6）支持場景模式設(shè)置，支持通過網(wǎng)絡(luò)、中控接口，實現(xiàn)多種系統(tǒng)的統(tǒng)一聯(lián)動控制。

（7）支持通過web運維管理平臺，實現(xiàn)對設(shè)備的統(tǒng)一管理，包括注冊、分組、權(quán)限、角色、用戶、設(shè)備管理、狀態(tài)監(jiān)控的集中管控。

（8）支持拖曳視頻源到顯示控制區(qū)域，可實現(xiàn)信號源的視窗管理、拼接、任意縮放、畫中畫、畫面漫游功能，可實現(xiàn)對視窗參數(shù)的調(diào)整（疊加關(guān)系、位置、大小、比例），支持信號分組，拼屏顯示模式調(diào)用，輪巡、預(yù)定義布局設(shè)置操作功能。

（9）雙機熱備。設(shè)備主次管理節(jié)點，實現(xiàn)雙機熱備，當(dāng)主服務(wù)器宕機，馬上切換至備用服務(wù)器進行工作，完成主備切換后，備服務(wù)器代替主服務(wù)器進行工作。

（10）支持網(wǎng)頁web訪問系統(tǒng)后臺管理，支持通過web瀏覽器對編碼節(jié)點、解碼節(jié)點的管理及狀態(tài)實時監(jiān)測，支持遠(yuǎn)程控制升級節(jié)點應(yīng)用程序，支持自動偵測節(jié)點的上下線狀態(tài)、IP地址、節(jié)點名稱，支持對拼接單元的綁定和解除，IP顯示功能[3]。

（11）支持使用IOS、Android平板軟件、Windows電腦客戶端對分布式系統(tǒng)進行可視化管理、信號切換、畫面疊加、畫中畫、畫面拼接、畫面漫游、畫面放大/縮小、畫面移動/關(guān)閉操作，支持顯示控制區(qū)域?qū)崟r監(jiān)控，支持多用戶多平臺同步操作；設(shè)備內(nèi)嵌GUI可視化坐席管理軟件，支持預(yù)案管理、四分屏布局管理、坐席跟隨、圖像推送、圖像抓取、終端呼叫、系統(tǒng)設(shè)置功能。

（12）支持KVM可視化，在OSD菜單上可對系統(tǒng)內(nèi)所有信號進行可視化預(yù)覽，切換，跨屏漫游，大屏推送與接管，遠(yuǎn)程交互協(xié)同，支持KVM權(quán)限管理。

（13）在OSD菜單上可實現(xiàn)四方交互應(yīng)用，具備聯(lián)系人通信錄，支持一鍵呼叫、掛斷、群呼管理，采用SIP、H.323協(xié)議實現(xiàn)坐席與坐席、坐席與手機移動交互終端，坐席與視頻會議終端交互應(yīng)用；支持添加至收藏夾實現(xiàn)查找訪問；前面板可實時顯示設(shè)備IP；編碼支持H.264 MP/HP/BP、H.265，支持1路4K×2K音視頻主子雙碼流輸出，視頻H.265/H.264可選，支持12V DC供電，支持POE供電，可同時使用，支持電源備份；設(shè)備內(nèi)無風(fēng)扇。

3. KVM 坐席協(xié)作系統(tǒng)的應(yīng)用

KVM坐席系統(tǒng)通過一套顯示器、鼠標(biāo)和鍵盤可以監(jiān)控管理多個廣播電視發(fā)射塔內(nèi)各系統(tǒng)，并將各項關(guān)鍵指標(biāo)和監(jiān)視畫面集中在一個控制室內(nèi)的顯示屏上。系統(tǒng)支持遠(yuǎn)程操作，工作人員可以在不離開自己工位的情況下，可以實時、全面地了解系統(tǒng)的狀態(tài)，通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制設(shè)備和監(jiān)控信號，提高了工作的便利性和效率。如有需要可以通過KVM系統(tǒng)進行多屏切換，快速地切換到需要的畫面，實現(xiàn)對各個系統(tǒng)的控制和監(jiān)視[4]。例如，登錄KVM坐席系統(tǒng)，信號接管R&S電視調(diào)頻發(fā)射機客戶端，便能夠?qū)崟r監(jiān)控和管理圖形化界面顯示的R&S發(fā)射機的狀態(tài)、頻率、功率相關(guān)數(shù)據(jù)，一目了然，并且可以進行物理操作包括開機關(guān)機，升降功率等。方便工作人員隨時了解設(shè)備狀態(tài)和信號傳輸情況，在控制室能及時發(fā)現(xiàn)問題，同時可以對其進行遠(yuǎn)程控制和調(diào)節(jié)，無需直接到機房對發(fā)射機操作，在應(yīng)急狀態(tài)下節(jié)約時間，確保發(fā)射塔廣播電視的正常傳輸播放。當(dāng)需要查詢其他系統(tǒng)時，可隨時切換，例如切換到天饋線監(jiān)測服務(wù)器，實時查看天饋線狀態(tài)，信號強度和故障信息，天饋線系統(tǒng)是廣播電視塔中傳輸信號的關(guān)鍵組成部分，對于保證傳輸質(zhì)量和減少信號損耗非常重要，因此需要及時發(fā)現(xiàn)和解決問題，保證信號傳輸?shù)目煽啃?。并且不同的系統(tǒng)之間可實現(xiàn)信息共享，協(xié)同處理問題[5]。得益于KVM坐席系統(tǒng)的集中管理和控制，工作人員可以通過一個終端實現(xiàn)對所有設(shè)備的控制和監(jiān)控，大大降低了操作復(fù)雜性、人力資源的需求和設(shè)備的成本。梧桐山發(fā)射塔KVM坐席系統(tǒng)框架如圖2所示。

4. KVM坐席系統(tǒng)在廣播電視發(fā)射塔中的優(yōu)勢及使用要點

4.1 提高效率

KVM坐席系統(tǒng)減少了工作人員的工作量，通過集中管理和控制，操作員可以快速、準(zhǔn)確地確定操作系統(tǒng)操作設(shè)備，提高了工作效率。

4.2 遠(yuǎn)程控制

KVM坐席系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制和管理系統(tǒng)和設(shè)備，包括遠(yuǎn)程開關(guān)機，遠(yuǎn)程復(fù)位，遠(yuǎn)程監(jiān)控等，即使工作人員不在現(xiàn)場，也可輕松操作，就像坐在那臺計算機前一樣，無需經(jīng)常出入機房，逐個登錄和操作每臺計算機。

4.3 可靠穩(wěn)定

KVM坐席系統(tǒng)提供實時監(jiān)控功能，實時顯示系統(tǒng)和設(shè)備的狀態(tài)和故障信息，能夠及時發(fā)現(xiàn)和解決設(shè)備故障和信號傳輸問題，提高了廣播電視的可靠性和穩(wěn)定性。

4.4 安全性

KVM坐席系統(tǒng)通過權(quán)限控制和遠(yuǎn)程訪問，防止未經(jīng)授權(quán)的人員對發(fā)射塔各系統(tǒng)進行操作，保障系統(tǒng)的安全。另外系統(tǒng)可及時發(fā)現(xiàn)外在的病毒攻擊，網(wǎng)絡(luò)安全漏洞等，保護數(shù)據(jù)安全。

4.5 擴展性

KVM坐席系統(tǒng)擴展非常簡單，支持設(shè)備級聯(lián)擴容，板卡熱插拔擴容。機房服務(wù)器、坐席數(shù)量屏幕擴充簡單，增加相關(guān)設(shè)備，不用更改原來的管理設(shè)備。

4.6 靈活性

KVM坐席系統(tǒng)具有良好靈活性，可以根據(jù)發(fā)射塔的需求進行快速準(zhǔn)確定制和部署，滿足不同的應(yīng)用場景。

4.7 簡潔的機房環(huán)境

發(fā)射塔監(jiān)控室工作桌面簡潔整齊，線路按規(guī)劃擺放，布局合理。發(fā)射機機房利用率顯著提高。系統(tǒng)具有權(quán)限分配功能，有權(quán)限的角色才能管理相應(yīng)的分布式節(jié)點，IP攝像頭等，還可以查詢操作日志的詳細(xì)信息，避免操作問題。

5. 結(jié)束語

KVM坐席系統(tǒng)作為一項先進的技術(shù)，為廣播電視發(fā)射塔帶來了許多好處。通過集中管理、遠(yuǎn)程操作和實時監(jiān)控，KVM坐席系統(tǒng)提高了發(fā)射塔的效率、降低了設(shè)備和人工成本，增強了可靠性和安全性，并具有良好的擴展性和靈活性。在發(fā)射塔應(yīng)用場景中安全和實時都是非常重要的考慮因素，我們在使用中證明了用KVM坐席協(xié)作系統(tǒng)后，確保了系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸安全，節(jié)省了空間和時間，提高了信息處理效率和系統(tǒng)可靠性，減少了線纜，降低了硬件成本，不受時間、空間、地點的約束。因此，在廣播電視發(fā)射塔中應(yīng)用KVM坐席系統(tǒng)是一項有價值的措施，能夠為廣播電視行業(yè)的發(fā)展提供科學(xué)的支持和幫助。未來，隨著科技的不斷發(fā)展和應(yīng)用的不斷創(chuàng)新，KVM坐席系統(tǒng)將進一步推動廣播電視行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化進程。

參考文獻：

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作者簡介：李曉瑜（1980—），女，廣東深圳人，本科，廣播電視技術(shù)中心工程師。研究方向：數(shù)字電視，調(diào)頻廣播發(fā)射機和設(shè)備運行維護等相關(guān)技術(shù)工作。