智能應急廣播系統技術設計及應用實例

駱 顥

（作者單位：廣東省廣播電視網絡股份有限公司佛山三水分公司）

“三水區”智能應急廣播系統設計應能夠支持本級應急信息源單位的應急信息接入、處理、播發，對應急廣播播發進程及結果進行效果監測評估，完成區級應急信息源的對接工作，及時反饋廣播結果，嚴格并快速地執行應急措施；“三水區”智能應急廣播系統設計應支持區、鎮、村委及村用戶對于公共突發事件的播發，應根據突發事件性質進行分類分級廣播，并根據播發需要，實現對全區域智能應急廣播的調度控制[1]；對此，“三水區”智能應急廣播系統在進行設計時，要具備強大的安全傳輸與管控功能，要建立與上級應急廣播平臺之間的保護機制，完成信息的安全傳輸。可通過地面數字電視或者大喇叭系統，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 智能應急廣播系統建設情況——以“三水區”為例

自2019年底至2021年期間，“三水區”統一采取由廣東廣電網絡佛山三水分公司出資、政府購買服務的形式，共建設區級平臺1 個、鎮街級平臺7 個、村（居）委平臺49 個、氣象局平臺1 個、點位數1295 個、前端大喇叭2615 個、智慧大屏23 個，整個系統覆蓋了全區全部7 個鎮街、67 個村（居）委及789 個自然村。

2 智能應急廣播系統技術設計要求

2.1 應急廣播系統平臺技術要求

2.1.1 性能要求

2.1.1.1 并行匯聚、并發處理性能要求

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

區級平臺大喇叭管控、視頻發布性能符合表2要求。

2.1.1.2 平臺信息處理速度要求

應急廣播平臺與信息源對接應選擇安全可靠的通訊方式，對應急信息的來源、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，了解其發布內容及發布時間等。《國家突發公共事件總體應急預案》規定，預警級別應劃分為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 應急廣播平臺數據存儲能力要求

智能應急廣播系統涉及采集數據、應急信息全流程流轉狀態和平臺運行狀態，因此對數據存儲能力有著較高的要求[3]。隨著各類信息化應用的迅猛發展，數據量正在呈指數級增長，大量數據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，各類數據依然被封存在不同的系統中，“孤島林立”，不可避免地造成資源的浪費。應急廣播歷史記錄可以對播出內容進行回溯，相關播出內容均儲存在大數據庫中，數據存儲能力要求如表5 所示：

表5 數據存儲能力要求

2.1.1.4 系統抗災性

應急廣播平臺應具備通過關鍵設備熱備份、數據定時備份等手段提高系統抗災性能的能力；具備通過光纖有線網絡、4G/5G 移動通信網絡、無線調頻網絡互為備份補充覆蓋方式，增強終端信號接收和傳輸覆蓋網的抗災性能。智能應急廣播系統在信源傳輸關鍵點應具有鏈路備份，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，連續工作2 小時。

2.1.2 管理平臺技術要求

2.1.2.1 信息接入功能

（1）心跳發送功能：按照一定的時間間隔定時向上級應急廣播平臺發送心跳數據包。

（2）信息主動上報：當本平臺維護的應急廣播平臺、應急廣播終端設備、傳輸覆蓋播出設備、終端等信息發生改變時，主動上報至上級應急廣播平臺。

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

（4）狀態主動上報：當本平臺維護的應急廣播平臺、應急廣播接收終端等設備發生故障時，主動上報至上級應急廣播平臺。

（5）狀態被動上報：根據上級應急廣播平臺的要求，將本平臺維護的應急廣播平臺、應急廣播終端設備等狀態反饋至上級應急廣播平臺。

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

（7）播發狀態查詢：支持和響應上級應急廣播平臺發送的某條應急廣播消息播發狀態查詢指令，并反饋查詢結果。

（8）播發記錄查詢：支持和響應上級應急廣播平臺發送的某時間段的播發記錄查詢指令，并反饋查詢結果。

2.1.2.2 信息處理功能要求

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

（2）接入信息提示功能：能將接收到的信息/消息的關鍵內容在界面上展示。

（3）信息制作和審核功能要求：具有將應急廣播文本內容（漢語）自動轉換成語音文件的功能，即自動文字轉語音功能，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、預覽的功能。

2.1.2.3 資源管理功能

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

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

（3）資源故障報警功能：可監控應急廣播終端設備的回傳狀態，狀態異常時可自動觸發報警。

2.1.2.4 資源調度功能

（1）調度預案管理：根據傳輸、播出節目級別及單位的不同，可以將應急廣播系統資源劃分為國家、省、市、縣、鄉、村6 個級別，所有資源均具有唯一的標識碼便于區分；管理人員應根據系統資源編碼、信息及狀態實現對應急廣播系統資源的調度，并進行調度預案編輯與維護，調度預案要滿足不同事件級別的應急廣播發布需求。

（2）資源調度功能：應能根據發布需求、調度預案，生成本次資源調度方案，并可由人工介入修改調度方案。

（3）應急廣播消息指令生成功能：隨著云應急廣播應用的深入推進，云廣播將助力城市管理品質提升和美麗鄉村建設，應具有災害預警信息接入、廣播節目制作和廣播節目播出管理、發布流程調度指揮、廣播信息分發傳輸、系統運行狀態監管、發布需求接入并播出、可管可控等一系列功能[6]。

（4）播發任務監管功能：可獲取并監管當前系統正在進行的應急廣播發布任務，實現對應急廣播播法狀態、發布效果等的監測，并在應急廣播效果監測評估平臺上將監管信息予以上報，促進“分級監管、逐級上報”功能的實現。

2.2 “三水區”智能應急廣播系統設計

根據播發時效要求，“三水區”智能應急廣播系統播發時效應符合本級應急部門的應急信息發布有關規定。基于以上技術設計要求，“三水區”區級智能應急廣播系統總體結構設計如圖1 所示。

“三水區”智能應急廣播系統平臺由上級應急廣播平臺、預警信息發布平臺、廣播電視臺融媒體平臺、上級應急廣播監管平臺組成。應急廣播平臺作為反應上級應急廣播平臺的接口，可以實現對應急廣播信息的采集與接收，可以完成信息的解析處理、制作轉發與存儲，應急廣播平臺通過電臺與傳輸覆蓋網進行對接，可實現應急廣播播發功能，應急廣播終端會將播發的狀態信息回傳到智能應急平臺監管系統中，用于進行信息的監測[7]。應急廣播平臺作為與上級應急廣播平臺的接口，在實現應急信息與應急廣播信息的接入與信息收集方面具有強大作用。

3 智能應急廣播系統建成后的應用優勢

3.1 傳播信息的應急平臺

2020年6月，受北江水位上漲影響，“三水區”樂平鎮豐平村部分村道浸入水中，水文預測當晚洪峰水位將達到8.5 米或以上。樂平鎮委鎮政府提前啟動應急預案，組織村民安全轉移，并立即通過豐平村應急廣播系統循環播放應急信息，提醒村民及時撤離避險，充分發揮了應急廣播傳播迅速、覆蓋廣泛、接收便利等獨特優勢。

3.2 展現風采的宣傳平臺

依托智能應急廣播系統，“三水區”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、培養基層網絡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，能有效打通應急管理的“最后一公里”。“三水區”應急管理局建立健全智能應急廣播系統使用規范，形成有機構管理、專人負責的長效運行維護體系，可以實現智能廣播，即通過軟件輕松發揮智能廣播的定時、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，使用智能應急廣播系統，區級、鎮級均能發布信息，直接下達到村居一級，在網絡速度允許的情況下，還可以實現多路廣播。音頻文件是以數據包的方式傳輸，多音源智能廣播能夠實現多路廣播，把不同的數據包發送到不同的終端。

4 結語

應急廣播系統應遵循高性能、高可靠性原則，在系統規劃和設計過程中充分考慮系統必要的并發容量、抗災與抗毀性能，平臺服務器、傳輸覆蓋設備、網絡通信設備必須考慮備份和冗余設計，有條件的地區接收終端可采用有線、無線相結合的多種接收方式。智能廣播系統與多個視頻監控平臺進行互聯，實現應急廣播與視頻監控的聯動，“三水區”智能應急廣播系統除了滿足應急信息的快速發布外，還成為黨委政府日常宣傳的主渠道，近期已增建白坭、大塘鎮二期及氣象局的應急廣播系統，下一步可加快啟動各鎮街二期及氣象局等單位的應急廣播系統建設，并加建戶外大屏，筑建更完備的“應急網”，更好地成為老百姓了解政策法規的“信息站”、密切干群關系的“連心橋”、傳播黨的“好聲音”的“擴音器”。