廣播電視發(fā)射臺(tái)站的智慧化建設(shè)

武彥燕

（甘肅廣播電視局無(wú)線傳輸中心687臺(tái)，甘肅 蘭州 730046）

0 引 言

甘肅廣播電視局積極推進(jìn)廣播電視無(wú)線發(fā)射臺(tái)站智慧運(yùn)維建設(shè)工作，充分運(yùn)用大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)，通過(guò)地圖監(jiān)控、設(shè)備面板監(jiān)控等方式，直觀顯示發(fā)射臺(tái)站系統(tǒng)及設(shè)備信息。發(fā)射臺(tái)站智慧管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)線發(fā)射臺(tái)站信號(hào)源、發(fā)射機(jī)、供配電系統(tǒng)、機(jī)房環(huán)境及傳輸網(wǎng)絡(luò)等的智慧運(yùn)維與集中監(jiān)管監(jiān)控，具備智能告警分析、智能工單派發(fā)、智能報(bào)表分析、智能設(shè)備及備件管理、大數(shù)據(jù)分析挖掘等功能，有效節(jié)省廣播電視單位發(fā)射臺(tái)站運(yùn)維成本，推動(dòng)廣播電視發(fā)射臺(tái)站智慧化、智能化、自動(dòng)化發(fā)展。

1 廣播電視發(fā)射臺(tái)站智慧化建設(shè)發(fā)展歷程及關(guān)鍵技術(shù)

1.1 廣播電視發(fā)射臺(tái)站智慧化建設(shè)發(fā)展歷程

廣播電視發(fā)射臺(tái)站智慧化建設(shè)經(jīng)歷了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化三個(gè)階段。數(shù)字化階段，廣播電視發(fā)射臺(tái)站智慧化建設(shè)以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)安全播出監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、安全播出保障系統(tǒng)、綜合辦公信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)廣播電視發(fā)射臺(tái)站安全播出、日常管理等工作。網(wǎng)絡(luò)化階段，廣播電視發(fā)射臺(tái)站智慧化建設(shè)得以升級(jí)優(yōu)化，管理系統(tǒng)方面增加中心大屏顯示系統(tǒng)、應(yīng)急指揮調(diào)度系統(tǒng)，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)（Virtual Private Network，VPN）等技術(shù)得以應(yīng)用。智能化階段，在人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)支持下，廣播電視發(fā)射臺(tái)站向智能化、智慧化方向發(fā)展，智能機(jī)器人巡檢代替人工巡檢，極大提升發(fā)射臺(tái)站運(yùn)維管理效率。

1.2 廣播電視發(fā)射臺(tái)站智慧化建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)

1.2.1 RFID技術(shù)

射頻識(shí)別（Radio Frequency Identification，RFID）技術(shù)，即無(wú)線射頻識(shí)別，是通信技術(shù)的一種，通過(guò)無(wú)線射頻完成數(shù)據(jù)的雙向傳遞，RFID技術(shù)具備穿透性強(qiáng)、非接觸式數(shù)據(jù)采集、快速并發(fā)掃描、標(biāo)簽信息容量大、保密性強(qiáng)、耐久性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。RFID系統(tǒng)由讀寫(xiě)器、電子標(biāo)簽及數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)組成，能夠建立發(fā)射臺(tái)站設(shè)備之間的物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)發(fā)射臺(tái)站設(shè)備的智慧定位、智慧運(yùn)維、業(yè)務(wù)監(jiān)管以及運(yùn)營(yíng)管控[1]。

1.2.2 物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things，IoT）是物品通過(guò)射頻識(shí)別等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接的過(guò)程，是互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的拓展。物聯(lián)網(wǎng)具備全面感知、可靠傳遞、智能處理等優(yōu)點(diǎn)。物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)可分為應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層、感知層三個(gè)方面。應(yīng)用層指物聯(lián)網(wǎng)在廣播電視、數(shù)字農(nóng)業(yè)、智能交通、物流監(jiān)控等方面的應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)層包括云計(jì)算平臺(tái)、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)、有線電視網(wǎng)等，感知層包括RFID標(biāo)簽、RFID讀寫(xiě)器、傳感器網(wǎng)關(guān)以及傳感器節(jié)點(diǎn)等[2]。

1.2.3 人工智能

人工智能（Artificial Intelligence，AI）是計(jì)算機(jī)科學(xué)的分支，是研究、開(kāi)發(fā)用于模擬、延伸和拓展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)。發(fā)展至今，人工智能在越來(lái)越多的領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用，從專(zhuān)用智能向通用智能發(fā)展，從人工智能向人機(jī)混合智能發(fā)展，從“人工+智能”向自主智能系統(tǒng)發(fā)展[3]。人工智能在廣播電視行業(yè)的應(yīng)用也逐漸深入，主要體現(xiàn)在智能內(nèi)容審核、智能效果評(píng)估、智能推薦、智能剪輯、視頻修復(fù)以及智慧廣電終端等方面。

1.2.4 大數(shù)據(jù)

大數(shù)據(jù)（big data）是指無(wú)法在一定時(shí)間內(nèi)用常規(guī)軟件工具對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行抓取、管理和處理的數(shù)據(jù)集合。大數(shù)據(jù)由巨型數(shù)據(jù)集組成，必須借由計(jì)算機(jī)完成大數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、對(duì)比、分析[4-5]。

2 廣播電視發(fā)射臺(tái)站智慧化建設(shè)策略

2.1 甘肅廣播電視局無(wú)線傳輸中心簡(jiǎn)介

甘肅廣播電視局無(wú)線傳輸中心687臺(tái)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)687臺(tái)）位于蘭州市伏龍坪龍尾山，海拔1 833 m，與蘭州市中心相距8 km。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，687臺(tái)已成為甘肅全省最大規(guī)模的調(diào)頻電視發(fā)射臺(tái)，是集覆蓋、傳輸為一體的大型綜合發(fā)射臺(tái)。687臺(tái)目前播出中央人民廣播電臺(tái)及甘肅人民廣播電臺(tái)調(diào)頻立體聲十多套廣播節(jié)目，中央電視臺(tái)及甘肅電視臺(tái)多套電視節(jié)目。687臺(tái)于2016年完成中央廣播電視節(jié)目無(wú)線數(shù)字化覆蓋工程，作為微波傳輸樞紐站，687臺(tái)通過(guò)數(shù)字微波技術(shù)向全省傳送廣播電視節(jié)目。2020年，687臺(tái)完成發(fā)射臺(tái)站智慧化建設(shè)工程，實(shí)現(xiàn)了臺(tái)站管理現(xiàn)代化、臺(tái)站標(biāo)準(zhǔn)化、播出智能化發(fā)展目標(biāo)。

2.2 687臺(tái)智慧化系統(tǒng)概述

687臺(tái)智慧化系統(tǒng)以RFID、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)為基礎(chǔ)，系統(tǒng)架構(gòu)包括數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)可視化分析系統(tǒng)、客戶端以及終端設(shè)備等5部分，智慧化系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。在云部署方式上，系統(tǒng)采用私有云部署，確保了687臺(tái)智慧化系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全，明確各系統(tǒng)、各部門(mén)的數(shù)據(jù)安全等級(jí)、權(quán)限等。

圖1 687臺(tái)智慧化系統(tǒng)架構(gòu)

2.3 687臺(tái)智慧化系統(tǒng)功能

687臺(tái)智慧化系統(tǒng)是在自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)上，整合人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)，將監(jiān)測(cè)監(jiān)控與臺(tái)站業(yè)務(wù)有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)臺(tái)站智能管理、智能診斷、智能分析等功能。

（1）業(yè)務(wù)協(xié)同功能。通過(guò)業(yè)務(wù)流程協(xié)同引擎支持跨組織、跨業(yè)務(wù)系統(tǒng)協(xié)同作業(yè)與成果共享，確保687發(fā)射臺(tái)站各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的協(xié)同作業(yè)。

（2）統(tǒng)一消息服務(wù)功能。系統(tǒng)配備統(tǒng)一消息引擎，為687發(fā)射臺(tái)站各系統(tǒng)、應(yīng)用模塊提供統(tǒng)一消息展示與提醒，實(shí)現(xiàn)各業(yè)務(wù)板塊之間的無(wú)縫銜接。

（3）統(tǒng)一檢索功能。系統(tǒng)為687發(fā)射臺(tái)站提供關(guān)鍵字、自然語(yǔ)言、自動(dòng)摘要、自動(dòng)聚類(lèi)、自動(dòng)分類(lèi)等統(tǒng)一檢索服務(wù)。

（4）智能報(bào)表功能。687發(fā)射臺(tái)站智慧化系統(tǒng)具備統(tǒng)計(jì)匯總、計(jì)算占比、計(jì)算環(huán)比、計(jì)算同比、數(shù)據(jù)篩選、數(shù)據(jù)導(dǎo)出及網(wǎng)頁(yè)打印等功能。

（5）在線分析功能。687發(fā)射臺(tái)站智慧化系統(tǒng)具備即時(shí)查詢(xún)、在線分析、業(yè)務(wù)視圖模型建設(shè)、數(shù)據(jù)權(quán)限控制及指標(biāo)定義等功能，可實(shí)現(xiàn)發(fā)射臺(tái)站相關(guān)數(shù)據(jù)信息的直觀可視化分析、應(yīng)用。

（6）決策支持功能。687臺(tái)智慧化系統(tǒng)能夠?yàn)椴煌瑱?quán)限用戶提供交互式操作，基于數(shù)據(jù)訪問(wèn)引擎與數(shù)據(jù)管理工具，為系統(tǒng)操作人員提供決策支持服務(wù)，包括看板管理、報(bào)表中心、在線分析及輔助決策等。

2.4 687臺(tái)智慧化系統(tǒng)各子系統(tǒng)

687臺(tái)智慧化系統(tǒng)以分布式計(jì)算+分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)架構(gòu)完成平臺(tái)框架搭建，子系統(tǒng)包括安全播出業(yè)務(wù)綜合監(jiān)測(cè)告警子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)多維綜合分析子系統(tǒng)以及智能決策支撐子系統(tǒng)。

（1）安全播出業(yè)務(wù)綜合監(jiān)測(cè)告警子系統(tǒng)，能夠針對(duì)不同部門(mén)、不同權(quán)限用戶，展示相應(yīng)的安全播出任務(wù)、系統(tǒng)運(yùn)行情況及設(shè)備運(yùn)行信息等。基于RFID、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)687臺(tái)站鐵塔傾仰角位移度、地阻值、溫濕度、信號(hào)源、發(fā)射功率值、安防入侵、設(shè)備工作狀態(tài)等的實(shí)時(shí)預(yù)警與報(bào)警功能。

（2）數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)子系統(tǒng)，通過(guò)豐富多樣的統(tǒng)計(jì)與分析方法實(shí)現(xiàn)報(bào)警數(shù)據(jù)、設(shè)備參數(shù)、業(yè)務(wù)管理信息的統(tǒng)計(jì)分析，為故障排查、故障診斷、業(yè)務(wù)決策等提供數(shù)據(jù)支持。

（3）數(shù)據(jù)多維綜合分析子系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)安全播出數(shù)據(jù)、溫度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、日志數(shù)據(jù)的多維度分析，具體包括播出業(yè)務(wù)多維度分析、管理業(yè)務(wù)多維度分析、臺(tái)站數(shù)據(jù)多維度分析、故障預(yù)警多維度分析，從而找出影響687臺(tái)站安全播出的關(guān)鍵因素，有效提升687臺(tái)站安全播出質(zhì)量，降低安全播出風(fēng)險(xiǎn)。

（4）智能決策支持子系統(tǒng)，為687臺(tái)站管理層、技術(shù)層提供安全播出、信息安全、設(shè)備運(yùn)行、元器件使用等智能分析與實(shí)時(shí)展示，通過(guò)深挖監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)、日志數(shù)據(jù)，為管理層與技術(shù)層提供決策支持。

3 結(jié) 語(yǔ)

甘肅廣播電視局無(wú)線傳輸中心687臺(tái)始終堅(jiān)持“安全播出責(zé)任重于泰山，把黨和國(guó)家的聲音傳入千家萬(wàn)戶”的信念，積極推進(jìn)687發(fā)射臺(tái)站智慧化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)臺(tái)站管理現(xiàn)代化、臺(tái)站標(biāo)準(zhǔn)化、播出智能化的發(fā)展目標(biāo)。