廣播電視無線發射臺站智能管理系統研究

王彥雄

（山西廣播電視無線管理中心，山西 太原 030001）

0 引 言

2022年9月，《廣播電視無線傳輸覆蓋網管理辦法》出臺并實施，主要內容包括廣播電視無線傳輸覆蓋業務、利用衛星方式傳輸廣播電視節目業務、廣播電視無線傳輸覆蓋網頻率的使用、無線廣播電視發射設備的訂購以及無線廣播電視設施的遷建和保護等。各地方廣播電視無線管理中心加強無線傳輸覆蓋網的管理工作，廣播電視無線發射臺站智能管理系統的迭代升級，有助于中波、短波、電視、調頻、微波和衛星等無線傳輸覆蓋網業務的開展。

1 無線發射臺站智能管理系統建設意義及發展歷程

1.1 建設意義

廣播電視無線傳輸覆蓋業務包括廣播電視節目信號和應急廣播信息的傳送。廣播電視是黨和國家傳遞政策、發布信息的重要渠道。加快廣播電視無線發射臺站智能管理系統建設，有助于地區無線發射臺站“一張網”智慧化管理格局的構建。在5G、云計算、大數據、人工智能等新一代信息技術支持下，中央和各省市廣播電視單位積極推進廣播電視節目無線數字化覆蓋建設[1]。在“智慧廣電”戰略支持下，通過廣播電視無線發射臺站智能管理系統建設，能夠有效統籌有線、無線、衛星等多種無線傳輸覆蓋網業務，為大眾提供更加優質高效的廣播電視公共服務，全面推進“智慧廣電+公共服務”建設，有助于公共服務承載網絡轉型升級，實現無線傳輸的全面覆蓋，不斷提升公共服務智能化管理水平[2]。

1.2 發展歷程

無線發射臺站智能管理系統建設經歷了數字化、網絡化、智能化三個階段。

在數字化階段，依托計算機技術、控制技術、通信與網絡技術，監督控制與數據采集系統得以發展。此類系統憑借計算機強大的計算與采集功能，被廣泛應用于廣播電視節目生產過程和設備監控環節。通過播出系統與發射系統實現無線發射臺站的信號源信道監測和自動化控制管理。數字化無線發射臺站智能管理系統具備實時監測報警、應急處理、綜合辦公等功能。實時監測報警模塊具有信源監測、發射機監測、天饋線系統監測、播出質量監測等功能，應急處理模塊具有動力配電管理、機房環境管理、視頻安防等功能，綜合辦公模塊具有報表統計、值班日志管理、備品備件管理等功能[3]。

在網絡化階段，依托云計算、虛擬專用網絡（Virtual Private Network，VPN）、算法加密等技術，網絡化無線發射臺站智能管理系統得以發展，通過監測監管平臺實現多個發射臺站的統一管理，包括視音頻資源、文本數據等的管理、存儲、查詢及發送等[4]，通過中心大屏實現多畫面實時監控。具體功能模塊分為安播信息監控、安防維穩監控、中心大屏顯示、應急指揮調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、數據挖掘、機器人、虛擬現實、4K/8K超高清視頻等技術，無線發射臺站智能管理系統實現了智慧化發展。在原有系統基礎上，智慧化臺站增加了大數據運營平臺，實現了微博、微信、抖音等多媒體深度融合。通過智能機器人可實現多個發射臺站的智能巡檢，極大提升了無線發射臺站運維管理效率[5]。

2 廣播電視無線發射臺站智能管理系統建設方案

2.1 山西廣播電視無線管理中心介紹

山西廣播電視無線管理中心承擔著中央和省級廣播電視節目在山西全省的無線覆蓋及安全播出工作、京冀晉蒙數字微波電路（山西段）的安全傳輸和維護管理工作、廣播電視無線傳輸、發射的規劃、建設、技術咨詢及新技術推廣應用工作。328臺是山西省管理范圍最大的高山臺站，位于臨汾市霍山老爺頂，海拔2 347 m，距最近的村莊20 km，是全省距村莊最遠的臺站，是省廣播電視微波干線電路南線樞紐站。328臺同時管理臨汾微波站，自維護高壓線路接近60 km，在關口村設關口變電站，同屬于328臺管理。328臺發射機組擔負6套10 kW模擬調頻廣播的播出任務，數字電視節目覆蓋方面，單頻網24頻道1 kW數字發射機發射8套電視節目，多頻網33頻道100 W數字發射機發射6套電視節目，北廣CDR發射機10 kW采用數模同播方式在93.8 MHz發射3套數字廣播節目。328臺共有12個發射機組，15部發射機，主要覆蓋臨汾市以及運城、晉城、長治、呂梁部分地區，覆蓋人口近500萬以上。

2.2 無線發射臺站智能管理系統建設內容

328臺站智能管理系統建設項目包括四大業務平臺與兩項基礎支撐，實現所轄12個發射機組、15部發射機的智慧化監測監管。四大業務平臺包括智慧集中運維監管、物聯網設備數據集中管理、發傳運維遠程集中監管監控以及智能預警報警集中監管，兩項基礎支撐包括數據中心和網絡安全中心。依托云平臺技術，采用專網+公網部署結構，智能管理系統實現328臺站及下屬各發射機組數據庫、管理界面、授權、權限卡以及安防管理等業務的統一管理。

2.3 智慧集中運維監管系統

智慧集中運維監管系統采用Web技術實現臺站運營管理的線上智能化，有效提升了328臺站運維管理水平。328臺站智慧集中運維監管系統包括操作、過程、保障、應急、設備及人員等六大管理模塊。操作管理模塊具有設備操作、系統操作、值班紀律及設備巡查等功能。過程管理模塊包括運維工作流程申請、審核及審批等業務流程，具體業務分類包括應急管理類業務、行政管理類業務、值班管理類業務及技改類業務。保障管理模塊包含制度規范、應急預案、文檔上傳查詢、升級改造與記錄及培訓學習等功能。應急管理模塊包含應急預案、應急處置及應急事故分析等功能。設備管理模塊包含設備查詢、設備入庫、設備管理、設備盤點及設備維護等功能。人員管理模塊包含人員信息、排班考勤及人員變動等功能[6]。

2.4 物聯網設備數據集中管理系統

基于物聯網技術的設備數據集中管理系統，能夠實現對328臺站及其所轄發射站點的設備運行狀態監測與控制。物聯網設備數據集中管理系統包括設備數據監測、機房巡查、信號監控及播出質量監控等功能。在系統設施上有賬號、角色權限、異常狀態及設備管理等模塊。系統采用分級管理制度，不同角色權限的人員可在系統內執行權限內操作。

2.5 發傳運維遠程集中監管監控

發傳運維遠程集中監管監控系統主要負責對328臺站所轄發射機組、天線等傳輸發射設備的自動化管理與集中監管監控，具體功能模塊包括監控服務、自動與遠程操作、數據傳輸、集成化倒換控制設備、故障自動診斷與定位、溫度監測與預警等功能。監控服務模塊可實現發射機發射狀態與發射參數的采集、監控與異常報警功能。自動與遠程操作模塊可實現發射機移動開關機、遠程開關機、主備發射機自動倒備等一系列自動化操作與人工操作。數據傳輸模塊可實現328臺站所轄發射機的運行數據采集、數據監控、異常情況報警及數據匯總上傳等功能。集成化倒換控制設備模塊可實現328臺站主備發射機自動倒備、故障倒備等功能。故障自動診斷與定位模塊可實現發臺站設備運行參數自動分析、發射機故障自動診斷、故障部位精準定位等一系列功能。溫度監測與預警可實現發射機饋管、同軸開關、饋線接頭等溫度監測與異常預警等功能。

2.6 智能預警報警集中監管系統

智能預警報警集中監管系統能夠實現328臺站及所轄發射臺鐵塔傾仰角位移度、地阻值、溫濕度、信號源、設備工作狀態、動環系統、發射機功率等監控預警工作，依托人工智能、大數據等技術，實現對328臺站各運行系統的異常監控、智能分析與優化處置。智能預警報警集中監管系統主要分為三大系統模塊。第一是預警報警信息統計模塊，一旦各系統發生故障，預警報警信息統計模塊就會做出報警與提示，并進行各類異常現象統計工作。第二是系統異常維護工作模塊，系統發生故障與異常后，通過工作模塊可完成異常建檔、線上維護派單等工作。第三是設備異常狀態設置模塊，基于人工智能、機器學習等技術，系統可實現對故障與異常狀態處置的學習與優化，不斷提升系統預警報警能力。

2.7 數據中心系統

數據中心系統管理著328臺站無線發射臺站智能管理系統的所有數據，基于大數據、人工智能、及其學習等技術，可完成數據清洗、處理及分析等一系列工作，實現臺站管理層、業務層之間的信息有效溝通與高效處置，為328臺站指揮調度、快速決策提供信息與數據支持，實現328臺站智慧運維與高效管理。數據中心系統具備數據接入模塊、實時數據分發模塊、數據高效處理模塊、數據存儲模塊、數據智能分析模塊及數據共享模塊等。

2.8 網絡安全中心系統

網絡安全中心系統負責328臺站智能管理系統的網絡安全管理工作，包括安全管理平臺、防火墻、安全網關、應用防護安全、安全服務等工作。通過智能預警、定期排查、入侵檢測、漏洞風險評估、數據完整性、數據備份恢復、信息保護等功能，確保328臺站智能管理系統各模塊的網絡安全。

3 結 語

廣播電視無線發射臺站智能管理系統的建設，有助于加強廣播電視單位的安全播出保障能力，不斷提升無線發射臺站智慧化、智能化管理水平。328臺站智能管理系統以四大業務平臺與兩項基礎支撐達成“一云+多端”智慧運維體系，實現了無線發射臺站“有人留守、無人值班”的智慧運維目標。