基于廣電網(wǎng)絡的應急廣播信息發(fā)布系統(tǒng)

彭國鈞

基于廣電網(wǎng)絡的應急廣播信息發(fā)布系統(tǒng)

彭國鈞

（作者單位：成都天宇華信科技有限公司）

本文介紹了采用數(shù)字電視技術、IP網(wǎng)絡技術、通信技術、安全加解密等技術，實現(xiàn)應急廣播信息的接入、處理、傳輸及終端控制，完成應急廣播信息的多網(wǎng)絡發(fā)布。

應急廣播信息發(fā)布平臺；地面數(shù)字電視；IP網(wǎng)絡；通信網(wǎng)絡。

1　前言

為適應國家公共應急預警信息發(fā)布和國家、省應急廣播體系建設的需要，應急廣播信息發(fā)布作為應急廣播系統(tǒng)建設的重要組成部分，以承載各級人民政府及相關職能部門在應對自然災害、事故災害、公共衛(wèi)生和社會安全等突發(fā)公共事件處置中的信息發(fā)布和傳播能力，最大程度確保人民群眾財產(chǎn)安全。

“應急廣播信息發(fā)布系統(tǒng)”是指充分利用現(xiàn)有的廣播電視資源，面向廣大農(nóng)村群眾提供綜合廣播信息的廣播系統(tǒng)。“應急廣播信息發(fā)布系統(tǒng)”是國家推進農(nóng)村公共文化服務體系建設的一項重要內(nèi)容，是一項民心工程、富民工程、 保障工程，是實現(xiàn)政策法規(guī)宣傳、農(nóng)業(yè)知識普及、農(nóng)村文化教育娛樂、 農(nóng)村信息傳播、公共應急指揮、農(nóng)業(yè)氣象播報的重要工具和載體。

目前，廣播電視新技術的運用，廣播電視傳輸覆蓋網(wǎng)絡通過改造完善后相對健全，完全能滿足應急廣播信息的發(fā)布傳輸需求。但是，之前基于農(nóng)村廣播村村響系統(tǒng)的應急信息發(fā)布系統(tǒng)，采用傳統(tǒng)的調(diào)頻廣播傳輸模式，由于受到傳輸網(wǎng)絡改造后，不能對本轄區(qū)內(nèi)的行政區(qū)域進行管控，加之安全性、可靠性差、維護成本高、傳輸節(jié)目有限、頻率利用率低、技術標準不統(tǒng)一、組網(wǎng)模式復雜、擴容困難等因素，使得應急廣播信息的發(fā)布受到單一網(wǎng)絡、技術落后的制約，不能有效地將應急信息快速、準確地傳遞到指定的區(qū)域。

本文主要依托廣電現(xiàn)有的廣播電視有線或無線數(shù)字傳輸網(wǎng)、調(diào)頻網(wǎng)，同時輔以IP3G4G及PSTN網(wǎng)建立應急廣播信息發(fā)布系統(tǒng)。采用智能化、數(shù)字化、網(wǎng)管化及可管可控等方式，結(jié)合各地現(xiàn)有的網(wǎng)絡資源，建設一套適合當今廣播電視發(fā)展的“應急廣播信息發(fā)布系統(tǒng)”，實現(xiàn)應急廣播信息的全天候、全地域、多通道的發(fā)布需求。

2　系統(tǒng)概述

“應急廣播信息發(fā)布系統(tǒng)”，采用數(shù)字播出、編碼控 制、有線或無線傳輸、加解密發(fā)送與接收”等全新理念搭建的基于廣電網(wǎng)絡的數(shù)字化、智能化應急廣播發(fā)布平臺。采用數(shù)字編解碼技術、數(shù)據(jù)加解密播控技術、IP網(wǎng)絡傳輸技術、調(diào)頻副載波調(diào)制等技術，利用現(xiàn)有各種廣播、電視有線或無線網(wǎng)絡傳輸，同時輔以IP網(wǎng)絡傳輸，并能通過電話通信系統(tǒng)，實現(xiàn)固定和無線通信的接入，實現(xiàn)多種信源數(shù)字化智能廣播的傳輸模式，滿足多種終端設備（調(diào)頻音箱、調(diào)頻收擴音機、擴大機、地面數(shù)字電視機頂盒、有線電視機頂盒、LED大屏幕及公共廣播網(wǎng)等）的接收。

該系統(tǒng)能實現(xiàn)市、縣（市、區(qū)）、鄉(xiāng)鎮(zhèn)（街道）、村四級自動聯(lián)動播出，點對點尋址可控播出，實現(xiàn)了視頻、聲音和圖文的廣播，實現(xiàn)了廣播數(shù)字化、自動化、智能化。可完成各級政務的信息發(fā)布、轉(zhuǎn)播或自播節(jié)目以及災害事故預警信息的發(fā)布。

在緊急情況下，該系統(tǒng)可以為黨委政府發(fā)布緊急信息，保證大多數(shù)群眾在第一時間聽到并指導做好防護措施，也可以在災害預警以及指導救災工作中發(fā)揮重要作用。

3　系統(tǒng)功能及特點

應急廣播信息發(fā)布平臺，是應急廣播接入系統(tǒng)的重要組成部分，本平臺將收集到的各類應急信息，由應急信息權威發(fā)布部門，根據(jù)信息內(nèi)容進行審核、分類、分級、排序，并確定發(fā)布位置、發(fā)布方式、發(fā)布時間等信息，然后由發(fā)布平臺統(tǒng)一制作和輸出應急廣播節(jié)目、應急信息和應急指令。

應急廣播信息數(shù)據(jù)內(nèi)容在廣播之前，需要在兩個或多個部門之間溝通、協(xié)商、形成決策后實施廣播。這些不同單位間的溝通主要是基于IP協(xié)議光纖專網(wǎng)；而應急信息明確后，通過廣播電視網(wǎng)絡和移動通信網(wǎng)絡實施內(nèi)容分發(fā)。

應急廣播信息發(fā)布系統(tǒng)功能及特點如下。

3.1常態(tài)廣播與應急廣播并存

該系統(tǒng)設有常態(tài)與應急一鍵式廣播功能，在平時可進行日常廣播，傳播黨的方針與政策，起到黨的喉舌作用，同時也是為了檢驗廣播系統(tǒng)的工作狀態(tài)；當發(fā)生重大自然災害、突發(fā)事件、公共衛(wèi)生與社會安全等突發(fā)公共危機時，造成或者可能造成重大人員傷亡、財產(chǎn)損失、生態(tài)環(huán)境破壞與嚴重社會危害，危及公共安全時，系統(tǒng)可以立即終止正常廣播，優(yōu)先播送應急廣播信息，產(chǎn)生良好的社會效益和經(jīng)濟效益。

3.2具備自動廣播、定時廣播功能

只要配備廣播播控發(fā)布平臺，就能完成定時廣播、定時轉(zhuǎn)播等功能，可減輕值機人員工作強度。在正常情況下，系統(tǒng)可以按照預先設定的時間段進行自動廣播，并可按照預先設定自動選擇播出音源，實現(xiàn)真正的無人值守。

3.3具備全呼、組呼、選呼功能

可在播控發(fā)布平臺上靈活進行全開、全關、組呼、選呼廣播功能。在沒有配備播控平臺的鄉(xiāng)鎮(zhèn)級，也可直接在設備上實現(xiàn)分區(qū)域或選擇呼叫終端設備（以村為單位）。

3.4遠程參數(shù)設置功能

通過發(fā)布中心對下級設備點對點遠程設置與修改工作狀態(tài)，比如：開關控制、音量調(diào)節(jié)、接收頻率等，從而真正實現(xiàn)因地制宜、因時制宜的廣播要求以及最大程度的滿足廣播管理者的不同需求。

3.5電話遠程廣播功能

電話廣播權限為緊急廣播，當緊急情況下，可以通過手機或座機進行遠程電話應急插入廣播。電話廣播時，系統(tǒng)需要對來電進行合法性認證，以防非法電話廣播，認證方式可根據(jù)實際需要進行選擇。

3.6數(shù)字音頻廣播

采用最新的數(shù)字處理方式進行音頻編解碼，具有失真小、噪音低、音域定位準等特點。

3.7IP網(wǎng)絡廣播

基于IP網(wǎng)絡傳輸，遵循TCP/IP協(xié)議，可運行在跨網(wǎng)關的局域網(wǎng)和Internet廣域網(wǎng)上，從廣播主區(qū)域到遠端分區(qū)域集中控制廣播，實現(xiàn)廣播、計算機網(wǎng)絡融合。

3.8靈活的優(yōu)先級模式

整個系統(tǒng)遵循市、縣、鄉(xiāng)、村四級聯(lián)動可控，并可向上擴展到省級。日常廣播模式下系統(tǒng)默認為上級廣播優(yōu)先；應急廣播可根據(jù)需要分別設置上級優(yōu)先、下級優(yōu)先兩種模式。根據(jù)優(yōu)先規(guī)則設定，高級別的廣播可以中斷低級別的廣播，優(yōu)先播出高級別的廣播內(nèi)容，優(yōu)先級級數(shù)可以多級設置，滿足不同場景的應急播出需要。

3.9先進的安全播出技術

系統(tǒng)具備完善的抗干擾、防插播、防盜播、防錯播、防漏播等安全播出技術措施，確保系統(tǒng)安全播出。

采用64位動態(tài)電子密鑰，通過對控制信號的加解密協(xié)議，各級設備能自動識別輸入信號的合法性。當有非法信號進行同頻干擾攻擊時，設備將會在3S 內(nèi)終止廣播，待干擾信號消失自動恢復正常工作，徹底解決一般系統(tǒng)明文傳輸易被截獲和破解的問題，大幅度提高系統(tǒng)的安全播出能力。

該系統(tǒng)設有不同權限的密碼保護，可通過不同的權限進入系統(tǒng)，對設備進行配置或遠程配置，可實現(xiàn)節(jié)目單編輯、定時轉(zhuǎn)播、電話插播等自動播出功能。

3.10多種靈活的組網(wǎng)傳輸模式

本系統(tǒng)采用“有線+無線”、“模擬+數(shù)字”網(wǎng)絡共存的傳輸模式。

該系統(tǒng)可同時通過有線HFC網(wǎng)傳輸、有線數(shù)字信號傳輸、調(diào)頻無線傳輸、地面數(shù)字傳輸、寬帶IP 傳輸、通訊網(wǎng)絡傳輸、廣播專線傳輸?shù)榷喾N傳輸媒介進行廣播同步傳輸，徹底改變了傳統(tǒng)廣播的單一、單節(jié)目的傳輸模式。

3.11網(wǎng)絡區(qū)劃自適應

系統(tǒng)采用多通道智能尋址功能可在復雜交叉網(wǎng)絡（非行政區(qū)劃組網(wǎng)）中實現(xiàn)無需任何網(wǎng)絡改造亦可按行政區(qū)劃廣播的能力，這樣可大規(guī)模節(jié)省網(wǎng)絡改造費用。

3.12支持圖文廣播

該系統(tǒng)具有圖文信息發(fā)布功能，利用RDS數(shù)據(jù)廣播技術或音頻，可以實現(xiàn)系統(tǒng)在FM信道中、DTMB信道或IP網(wǎng)絡中傳輸音頻廣播同傳文字信息，、數(shù)據(jù)編解碼技術接收終端可接收文字信息，突破傳統(tǒng)廣播概念，可發(fā)廣播節(jié)目單、播出時間表，天氣預報、災害應急、政策宣傳等，接收終端通過IP或RS-232接口連接LED顯示屏即可接收文字信息廣播等。

3.13多節(jié)目并發(fā)廣播

采用IP播控技術，可滿足應急廣播和常態(tài)廣播同時播出或分區(qū)域獨立播出而互不影響。

3.14TTS與短信播報功能

系統(tǒng)支持TTS（從文本到語音）功能，只要將文稿材料輸入電腦，即可自動轉(zhuǎn)換成語音通過廣播進行播音，滿足緊急電子文件語音應急播報需要，減輕播音員的工作壓力。

支持短信轉(zhuǎn)語音播報功能，具有完善的認證和白名單設置，滿足應急短信播報要求。

3.15系統(tǒng)與設備的可靠性保障

高度集成化設計，可在工程應用中盡可能的減少外部連線，保障系統(tǒng)的可靠性，同時降低成本。

機房設備采用雙電源設計，雙電源相互自愈備份，確保穩(wěn)定可靠工作和保證在停電情況下的正常運行。

3.16網(wǎng)絡管理及監(jiān)測功能

系統(tǒng)具備全網(wǎng)設備運行狀態(tài)監(jiān)測，自動檢測故障功能，通過網(wǎng)管軟件，能夠有效監(jiān)控各級平臺機房設備、網(wǎng)絡傳輸設備以及各地接收終端的工作狀態(tài)、工作參數(shù)及應急信息發(fā)布狀態(tài)。支持工作狀態(tài)查詢、故障報警、終端音量、開關等部分參數(shù)遠程配置。

終端通過IP或者GPRS/3G/4G通道，實現(xiàn)終端定位、遠程實時狀態(tài)監(jiān)控、自動檢測故障功能，通過系統(tǒng)監(jiān)控軟件，能夠遠程實時檢測設備的運行狀況，終端一旦發(fā)生故障，能第一時間及時發(fā)現(xiàn)問題終端所安裝的具體位置，同時軟件能分析出終端的故障點，方便維護人員及時解決問題。

3.17系統(tǒng)的先進性

該應急廣播發(fā)布系統(tǒng)建立在通用傳輸平臺上，并融入自有知識產(chǎn)權的智能控制技術，多方面體現(xiàn)了顯著的優(yōu)越性。

全系統(tǒng)具備與國家、省級應急廣播系統(tǒng)的聯(lián)動接口，能夠接收、轉(zhuǎn)發(fā)國家和省級應急廣播系統(tǒng)發(fā)送的應急廣播信息，兼容省級、地市級控制接口及協(xié)議。

本級系統(tǒng)具備多部門協(xié)調(diào)控制接口協(xié)議（比如應急辦、人防辦、氣象局等），通過優(yōu)先級別設置即可實現(xiàn)多部門協(xié)同有序?qū)Ρ炯墢V播系統(tǒng)進行管理與播控。

4　系統(tǒng)組成

從物理鏈路上分為：應急廣播信息接入系統(tǒng)、應急廣播發(fā)布平臺系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、終端用戶系統(tǒng)等組成。

4.1信息接入系統(tǒng)

應急廣播發(fā)布系統(tǒng)實行分級、分地域響應模式，能夠按照公共事件的類別、預警級別、可能影響范圍、重要警示、應對措施和發(fā)布單位等，實現(xiàn)分類型、分級別、分區(qū)域、分群體的有效傳播。

每個應急廣播信息發(fā)布單位（比如黨政辦、應急辦、氣象局、衛(wèi)生局、防震減災局、民政局、人防辦、公安局等等），它們各自的應急信號（圖、文、聲）通過專網(wǎng)匯集到應急廣播發(fā)布平臺，由應急信息權威部門通過WEB的訪問方式進行審核、信息排序，并確認信息分類、分級、發(fā)布位置、發(fā)布方式、發(fā)布時間等，然后由應急前端平臺做出發(fā)布響應。

應急廣播信號接入系統(tǒng)框圖如下圖1所示。

圖1　應急廣播信息接入系統(tǒng)框圖

如圖1所示，每個應急廣播發(fā)布單位都有一套分前端系統(tǒng)，其通信方式分三種。

4.1.1不同單位的分前端之間的點與點通信

分前端之間直接通信，對應急廣播內(nèi)容協(xié)商、審核、決策的過程非常重要。比如民政局需要與黨委政府或應急辦領導請示應急廣播內(nèi)容，就可以通過民政局內(nèi)的分前端與黨委政府或應急辦分前端系統(tǒng)直接通信，在線討論并決定應急廣播內(nèi)容。

4.1.2單個分前端與中心播控平臺之間的通信。

應急廣播內(nèi)容協(xié)商完畢后，應急廣播內(nèi)容發(fā)布之前，需要建立發(fā)布單位的分前端與應急廣播中心發(fā)布平臺之間的通信，確認授權后開始廣播。

4.1.3多個分前端與中心播控平臺之間的多點通信。

有些緊急情況下，需要多個單位參與應急廣播內(nèi)容的協(xié)商、審核和決策。比如重大疫情緊急事件發(fā)生時，需要與黨委政府、衛(wèi)生局、公安局、民政局等協(xié)調(diào)，上述各個單位的分前端需要與中心發(fā)布平臺建立多點通信，實施上述功能。

應急信號的接入系統(tǒng)，一般應滿足以下條件。

①采用數(shù)字視頻高清編、解碼設備，實現(xiàn)最大支持1080P的高清應急信號的傳輸；②采用IP接口、WEB訪問方式，便于用戶靈活組網(wǎng)與查詢狀態(tài)、配置設備等；③應急信息錄播機，負責對應急廣播信息發(fā)布過程進行錄像和內(nèi)容復查。

4.2信息發(fā)布平臺

4.2.1市（縣級）發(fā)布平臺

系統(tǒng)充分考慮“平戰(zhàn)結(jié)合”的實際需求。平時可作為廣播電視網(wǎng)絡全網(wǎng)監(jiān)管、維護以及應急廣播系統(tǒng)管理平臺、傳輸網(wǎng)絡的容災備份系統(tǒng)，保障正常安全播出。當出現(xiàn)突發(fā)公共事件、保障重大活動時，可實現(xiàn)應急廣播信號覆蓋、遠程視頻會議、指揮調(diào)度、通信保障、信息發(fā)布等功能，指導災前預報、災中救援、災情實況播報、災后政策宣傳。

系統(tǒng)全部采用數(shù)字編碼、防盜播數(shù)字編碼加擾技術，可實現(xiàn)市、縣（市、區(qū)）、鄉(xiāng)鎮(zhèn)（街道）、村四級點對點尋址可控播出，本系統(tǒng)利用有線或無線數(shù)字電視網(wǎng)以及IP網(wǎng)，可以傳輸多路圖像、聲音及其文字信息；利用調(diào)頻信道，可實現(xiàn)聲音和圖文廣播。可完成基層政務信息發(fā)布、轉(zhuǎn)播各級人民廣播電視臺節(jié)目和自辦節(jié)目的文化宣傳平臺、災害事故預警信息平臺。市、縣級系統(tǒng)架構(gòu)如圖2。

圖2　市、縣級系統(tǒng)架構(gòu)圖

發(fā)布系統(tǒng)、綜合管理系統(tǒng)以及平臺網(wǎng)管系統(tǒng)軟件均采用全B/S構(gòu)架，支持遠程客戶端WEB訪問。

發(fā)布系統(tǒng)軟件和服務器配合，實現(xiàn)本級應急廣播管理平臺、預警信息發(fā)布部門、鄉(xiāng)鎮(zhèn)及村級信號的接入以及電話短信接入，實現(xiàn)多路實時廣播和流程廣播，并根據(jù)指令對全網(wǎng)終端進行相應的開關機控制、音量控制、廣播節(jié)目選擇等控制功能。

通過應急廣播適配器完成上級信號的接收以及根據(jù)發(fā)布的優(yōu)先級別完成應急信息的自動轉(zhuǎn)發(fā)，采用尋址技術，調(diào)頻傳輸模式實現(xiàn)分區(qū)廣播，控制全域、指定區(qū)域或定點的接收終端開關機及播發(fā)指定內(nèi)容。

綜合管理軟件主要完成各種信息的匯總、錄音、存儲、查詢等功能。

網(wǎng)管系統(tǒng)實現(xiàn)全網(wǎng)設備的狀態(tài)監(jiān)測和參數(shù)設置（平臺設備、傳輸網(wǎng)絡適配設備、接收終端設備等）及GIS離線地圖監(jiān)管。

通過分發(fā)服務器和終端推送服務器，可以對IP傳輸終端進行點對點的廣播。

通過IP適配器和IP-QAM調(diào)制器，可以完成應急信息在地面數(shù)字電視和有線數(shù)字電視系統(tǒng)中的視頻、音頻、文字、圖片的多節(jié)目傳輸。

4.2.2鄉(xiāng)鎮(zhèn)級發(fā)布平臺

圖3　鄉(xiāng)鎮(zhèn)級系統(tǒng)架構(gòu)圖

鄉(xiāng)鎮(zhèn)級可以進行本級實時廣播和流程廣播，還能通過應急廣播適配器收轉(zhuǎn)上級應急信息并完成自動播出，還能接入鄉(xiāng)鎮(zhèn)預警部門的應急信號。鄉(xiāng)鎮(zhèn)本級廣播信號及其平臺網(wǎng)管信息均通過IP或Internet網(wǎng)將信號回傳到上一級發(fā)布平臺，不具備IP通道的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，可以將本級信號或收轉(zhuǎn)信號通過調(diào)頻網(wǎng)絡直接向下一級傳輸。本級也可通過撥打電話進行遠程廣播，所有接入信號和本地廣播信號均受到發(fā)布系統(tǒng)播控軟件的統(tǒng)一調(diào)度控制和播出。

4.2.3村級發(fā)布平臺

村級不配置發(fā)布平臺，村級若有發(fā)布需求時，可以通過撥打鄉(xiāng)鎮(zhèn)或市縣級的電話接入設備，完成應急信息插播。

4.3傳輸系統(tǒng)

應急預警信息單位與發(fā)布平臺之間采用光纖鏈路或IP網(wǎng)絡設計，多種靈活的組網(wǎng)模式，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性及保密性，同時為以后擴容做準備，參見圖二。

應急信號與控制數(shù)據(jù)信號通過IP主播的方式或應急廣播適配器后，可進入IP網(wǎng)絡、地面數(shù)字電視網(wǎng)絡、有線數(shù)字電視網(wǎng)絡、無線調(diào)頻網(wǎng)絡、有線調(diào)頻網(wǎng)絡和公共廣播網(wǎng)絡，實現(xiàn)與有線電視系統(tǒng)、地面數(shù)字電視系統(tǒng)以及公共廣播系統(tǒng)等相對接，完成市、縣、鄉(xiāng)、村四級應急廣播發(fā)布系統(tǒng)的網(wǎng)絡覆蓋。

4.4終端用戶系統(tǒng)

在有線/無線調(diào)頻系統(tǒng)中，采用RDS/SCA調(diào)頻音箱、智能型收擴音機，有線與無線相結(jié)合的接收方式，完成常態(tài)廣播與應急廣播音頻信號的發(fā)布。

在有線數(shù)字電視系統(tǒng)中，采用高清編碼器，高清數(shù)字電視機頂盒接收，實現(xiàn)戶外LED大屏幕顯示器的圖、文、聲等應急信息的發(fā)布。

在地面數(shù)字電視系統(tǒng)中，采用專用機頂盒接收，滿足擴大機、LED屏的接收。

在IP網(wǎng)絡中，采用IP廣播解碼控制器，完成應急信號的接收與傳送。通過廣播網(wǎng)絡適配器，實現(xiàn)與村村響、企業(yè)、商場、學校等場所原有廣播網(wǎng)絡的無縫對接。

5　結(jié)語

目前國家應急廣播中心、四川省應急廣播中心部分規(guī)范尚未出臺，各地應急廣播平臺正在建設之中，對于應急廣播發(fā)布系統(tǒng)，還有很多技術問題需待解決，各地均是按照自己的思路與資源各自為陣依托村村響系統(tǒng)建立應急廣播發(fā)布系統(tǒng)，尚未完全形成部門聯(lián)動、協(xié)調(diào)一致的應急機制，沒有建立統(tǒng)一的廣電突發(fā)事件應急預警發(fā)布管理平臺，尚未建立一套多種技術手段、多種通道覆蓋的突發(fā)事件預警傳輸系統(tǒng)。

所以，基于廣電網(wǎng)絡的應急廣播發(fā)布系統(tǒng)，還需要進一步研究與深化，并在實踐中總結(jié)經(jīng)驗，為完善應急廣播系統(tǒng)而打下堅實的基礎。

彭國鈞，男，漢族，大專，現(xiàn)就職于成都天宇華信科技有限公司，工程師，技術總監(jiān)，從事廣播電視設備研究、廣電工程設計等工作。