縣級應(yīng)急廣播效果監(jiān)測評估系統(tǒng)研究

袁明珠 ,景桂芳，于 倉，朱 倩

（1.甘肅省廣播電視局無線傳輸中心，甘肅 蘭州 730000；2.禮縣融媒體中心，甘肅 禮縣 742200）

根據(jù)《全國應(yīng)急廣播體系建設(shè)總體規(guī)劃》及《甘肅省應(yīng)急廣播體系技術(shù)系統(tǒng)建設(shè)總體規(guī)劃》 要求，在“十三五”末、“十四五”期間，基本建成中央、省、市、縣4 級信息共享、分級負責(zé)、反應(yīng)快捷、安全可靠的全國應(yīng)急廣播系統(tǒng)。4 級應(yīng)急廣播系統(tǒng)由控制平臺、制作播出系統(tǒng)、傳輸覆蓋網(wǎng)、接收終端和效果監(jiān)測評估系統(tǒng)等部分組成。作為把控應(yīng)急廣播體系安全運行關(guān)鍵環(huán)節(jié)的效果監(jiān)測評估系統(tǒng)至關(guān)重要，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)各級尤其是縣級應(yīng)急廣播消息的制作播發(fā)、設(shè)備運行、數(shù)據(jù)傳輸和效果評估等全過程的監(jiān)測展示，從而保障應(yīng)急廣播系統(tǒng)的安全可靠運行、可管可控，進一步提高基層應(yīng)急管理和防災(zāi)減災(zāi)能力。

甘肅省已于2020 年底全面建成了36 個深度貧困縣應(yīng)急廣播系統(tǒng)，2021 年6 月均通過省級驗收并投入運行。本研究以甘肅省禮縣應(yīng)急廣播系統(tǒng)為例，對縣級應(yīng)急廣播效果監(jiān)測評估系統(tǒng)，播發(fā)效果，設(shè)備播發(fā)、運行狀態(tài)，終端在線狀態(tài)展開討論研究。

1 縣級應(yīng)急廣播效果監(jiān)測評估系統(tǒng)

縣級應(yīng)急廣播效果監(jiān)測評估系統(tǒng)是對應(yīng)急廣播系統(tǒng)播發(fā)內(nèi)容、播發(fā)效果，前端、終端、傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運行狀態(tài)，接收覆蓋等情況進行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)管評估，針對發(fā)現(xiàn)的問題及時通知相關(guān)單位采取補救措施的一種監(jiān)管系統(tǒng)。

應(yīng)急廣播效果監(jiān)測評估系統(tǒng)與縣級應(yīng)急廣播平臺、應(yīng)急廣播采集終端對接，接收縣級應(yīng)急廣播平臺、應(yīng)急廣播適配器和應(yīng)急廣播終端的運行等相關(guān)數(shù)據(jù)，并獲取應(yīng)急廣播播發(fā)效果數(shù)據(jù)。效果監(jiān)測評估系統(tǒng)匯總上述數(shù)據(jù)，對應(yīng)急廣播播發(fā)效果進行監(jiān)測和評估，實現(xiàn)運行狀態(tài)監(jiān)測、播發(fā)狀態(tài)監(jiān)測、傳輸覆蓋資源管理、播發(fā)內(nèi)容監(jiān)測、播發(fā)效果評估和應(yīng)急演練等主要功能。

1.1 運行狀態(tài)監(jiān)測

主要是對縣應(yīng)急廣播平臺、傳輸覆蓋資源，如應(yīng)急廣播大喇叭、地面數(shù)字電視、有線數(shù)字電視、調(diào)頻廣播等，接收終端軟硬件系統(tǒng)及傳輸網(wǎng)絡(luò)進行綜合監(jiān)測，記錄相關(guān)監(jiān)測數(shù)據(jù)，并對異常情況進行提醒通知。并且進行故障管理，根據(jù)故障類型、故障級別等的不同，對技術(shù)系統(tǒng)中發(fā)生的故障進行分析處理。

1.2 播發(fā)狀態(tài)監(jiān)測

監(jiān)測應(yīng)急信息情況，查看所有等待調(diào)度、發(fā)布的應(yīng)急消息狀態(tài)。對需要進行處理的應(yīng)急消息通過軟件界面、聲音以及短信等進行提醒，并進行應(yīng)急消息的調(diào)度方案生成、發(fā)布等后續(xù)流程，并將應(yīng)急信息的處理結(jié)果，包括中間狀態(tài)和最終結(jié)果，反饋到應(yīng)急信息的來源單位。

1.3 傳輸覆蓋資源管理

對應(yīng)急廣播系統(tǒng)的傳輸覆蓋資源應(yīng)急廣播大喇叭、地面數(shù)字電視、有線數(shù)字電視、調(diào)頻廣播等系統(tǒng)對接，并進行有效的管理維護，具體包括縣級融媒體中心播出系統(tǒng)、調(diào)頻廣播、地面數(shù)字電視、有線數(shù)字電視、應(yīng)急廣播大喇叭系統(tǒng)等。

1.4 播發(fā)內(nèi)容監(jiān)測

對縣級應(yīng)急廣播平臺，鄉(xiāng)鎮(zhèn)、行政村分平臺播發(fā)的應(yīng)急廣播內(nèi)容進行審核，通過審核的應(yīng)急廣播內(nèi)容進入播發(fā)和流程控制。

1.5 播發(fā)效果評估

播發(fā)效果評估實現(xiàn)對應(yīng)急廣播消息日常運行、傳輸覆蓋網(wǎng)、播發(fā)狀態(tài)、播發(fā)內(nèi)容、播發(fā)效果的分析和評價。對各種途徑所采集到的播發(fā)結(jié)果反饋數(shù)據(jù)進行綜合計算處理，與資源調(diào)度方案進行對比分析，按照設(shè)定的調(diào)度指標要求，利用評估算法評價應(yīng)急廣播播發(fā)效果的總體效果、播發(fā)次數(shù)。依據(jù)評估算法，對某次應(yīng)急消息發(fā)布所采集到的反饋數(shù)據(jù)以及其他相關(guān)數(shù)據(jù)進行計算，得到播發(fā)效果評估結(jié)果數(shù)據(jù)；能夠?qū)φ{(diào)度方案數(shù)據(jù)、反饋數(shù)據(jù)、播發(fā)效果評估數(shù)據(jù)等進行綜合查詢、比對和統(tǒng)計分析，為調(diào)度方案的選擇提供參考依據(jù)，按照用戶要求，對資源信息進行多維度查詢和統(tǒng)計，并提供相關(guān)報表數(shù)據(jù)。

1.6 應(yīng)急演練

建立應(yīng)急演練方案，包括設(shè)定應(yīng)急演練區(qū)域、應(yīng)急消息內(nèi)容、應(yīng)急演練消息發(fā)布方式、預(yù)期效果等。能夠發(fā)布應(yīng)急演練指令，由縣級應(yīng)急廣播平臺，對指定區(qū)域用指定方式發(fā)布指定內(nèi)容的應(yīng)急廣播消息。能夠?qū)?yīng)急演練結(jié)果進行評估，通過收集應(yīng)急演練的反饋數(shù)據(jù)，采用相關(guān)算法對不同應(yīng)急需求、不同發(fā)布目標區(qū)域的應(yīng)急演練進行綜合評估，為不斷提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和優(yōu)化傳輸流程提供支持。

2 縣級應(yīng)急廣播效果監(jiān)測評估系統(tǒng)指標體系

縣級應(yīng)急廣播效果監(jiān)測評估系統(tǒng)指標體系是對應(yīng)急廣播系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)正常工作的硬性規(guī)定，指標的好壞能判斷應(yīng)急廣播覆蓋的效果，應(yīng)急廣播效果監(jiān)測評估系統(tǒng)指標眾多，但其核心指標，包括系統(tǒng)運行狀態(tài)指標、應(yīng)急廣播播發(fā)指標和系統(tǒng)安全指標3 個方面，如系統(tǒng)運行狀態(tài)指標：前端、終端在線率，終端響應(yīng)時間，設(shè)備正常運行的電壓、電流、溫升等；應(yīng)急廣播播發(fā)指標：播發(fā)消息的硬盤存儲容量等；安全指標：物理安全、網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)安全指標等[1]。

3 數(shù)據(jù)回傳

數(shù)據(jù)回傳就是將本研究中禮縣的29 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、568 個行政村前端應(yīng)急廣播大喇叭、調(diào)頻發(fā)射機適配器等設(shè)備，鄉(xiāng)鎮(zhèn)166 個多模音箱、行政村568 個多模收擴機等終端心跳數(shù)據(jù)、工作狀態(tài)、故障狀態(tài)，終端應(yīng)急廣播消息接收、播出情況及播發(fā)記錄等信息，采用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)回傳至縣級應(yīng)急廣播平臺的數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)進行轉(zhuǎn)換處理后，并送至應(yīng)急廣播效果監(jiān)測評估系統(tǒng)，進行實施監(jiān)測及評估。實現(xiàn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村布置的前端、終端的運維管理數(shù)據(jù)以及應(yīng)急信息覆蓋播放情況的信息，信息集中在調(diào)度控制系統(tǒng)進行處理，并將相關(guān)信息傳至制作播發(fā)系統(tǒng)進行調(diào)度控制、信息處理等方面的統(tǒng)籌。數(shù)據(jù)回傳系統(tǒng)由前端、終端回傳模塊、數(shù)據(jù)回傳網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)等組成，縣級應(yīng)急廣播數(shù)據(jù)回傳結(jié)構(gòu)圖，如圖1 所示。

圖1 縣級應(yīng)急廣播數(shù)據(jù)回傳結(jié)構(gòu)圖

3.1 數(shù)據(jù)回傳網(wǎng)絡(luò)

數(shù)據(jù)回傳網(wǎng)絡(luò)是監(jiān)測鄉(xiāng)、村前端，應(yīng)急廣播終端設(shè)備是否正常工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它是應(yīng)急廣播縣級平臺至大喇叭系統(tǒng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村前端、終端的網(wǎng)絡(luò)部分，本研究數(shù)據(jù)回傳網(wǎng)絡(luò)租賃中國移動光纖網(wǎng)絡(luò)IP專線，敷設(shè)禮縣29 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)及568 個行政村。

3.2 心跳數(shù)據(jù)

心跳數(shù)據(jù)指終端周期性向前端應(yīng)急廣播適配器、前端應(yīng)急廣播適配器再向縣應(yīng)急廣播平臺發(fā)送心跳指令，第一是為保持終端、前端與應(yīng)急廣播平臺之間的網(wǎng)絡(luò)通路，第二是終端、前端向上匯報自身運行狀態(tài)。

3.3 前端設(shè)備

縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村前端設(shè)備包括應(yīng)急廣播大喇叭適配器、縣融媒中心對接適配器、調(diào)頻應(yīng)急廣播適配器、百縣萬村應(yīng)急廣播對接適配器等。

縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村前端設(shè)備，其作用是前端將設(shè)備工作狀態(tài)、播發(fā)記錄、運行日志上傳至縣級應(yīng)急廣播平臺，然后根據(jù)縣級應(yīng)急廣播平臺的要求，將正在播出的音頻信號進行數(shù)字編碼后采用實時傳輸協(xié)議RTP 輸出到指定的監(jiān)聽地址，并且保持各級適配器的正常通信，通過網(wǎng)絡(luò)向縣級應(yīng)急廣播平臺發(fā)送心跳數(shù)據(jù)包。

3.4 終端設(shè)備

終端設(shè)備包括IP 收擴機，調(diào)頻收擴機，調(diào)頻音箱（音柱），TS、IP 音箱（音柱）。終端設(shè)備的作用是將終端大喇叭收擴機，調(diào)頻收擴機，調(diào)頻音箱（音柱），TS、IP 音箱（音柱），通過回傳模塊與服務(wù)器保持網(wǎng)絡(luò)實時在線通信，定時向縣級應(yīng)急廣播平臺上傳監(jiān)測數(shù)據(jù)。

一般終端上傳的工作狀態(tài)，包含以下3 種情況：

（1）空閑，終端在線，但未進行任何廣播操作；

（2）工作，終端進行廣播中；

（3）故障，終端處于故障狀態(tài)。

3.4.1 終端工作參數(shù)數(shù)據(jù)

工作參數(shù)數(shù)據(jù)主要包括：終端音量、本地地址、回傳地址、終端資源編碼、物理地址編碼、故障代碼、信號狀態(tài)、有線頻率、FM 頻點掃描列表、FM 當(dāng)前頻點、FM 維持指令模式。

3.4.2 終端回傳方式

回傳方式包括被動回傳與主動上報。被動回傳項目包括：

1）在應(yīng)急廣播平臺對終端狀態(tài)和參數(shù)進行查詢請求時，終端對查詢請求做出應(yīng)答；

2）終端接收到應(yīng)急廣播平臺下達的各種控制指令后，終端向平臺應(yīng)答指令接收情況。

主動上報項目包括：

1）心跳數(shù)據(jù)，終端周期性向縣應(yīng)急廣播平臺發(fā)送心跳指令，主動向上匯報自身運行狀態(tài)；

2）終端出現(xiàn)故障，或者故障消除，終端主動向應(yīng)急廣播平臺上報故障/恢復(fù)情況；

3）終端播出任務(wù)切換時，終端主動向應(yīng)急廣播平臺上報播出任務(wù)切換情況；

4）終端執(zhí)行完播發(fā)任務(wù)后，主動向應(yīng)急廣播平臺上報播發(fā)結(jié)果。

4 監(jiān)管大屏展示

4.1 應(yīng)急廣播效果監(jiān)測評估系統(tǒng)大屏展示

布置在應(yīng)急廣播指揮大廳的大屏形象直觀地呈現(xiàn)應(yīng)急廣播效果監(jiān)測評估系統(tǒng)資源信息統(tǒng)計、終端狀態(tài)列表、播發(fā)列表、播發(fā)評估的菜單項目。終端數(shù)量，總廣播、定時廣播、日常廣播、應(yīng)急廣播的播發(fā)次數(shù)以餅圖形式展示，播發(fā)效果分析采用曲線形式展示，播發(fā)消息量分析采用柱圖展示，終端在線狀態(tài)采用GIS 地圖展示，黑色圓點表示某鄉(xiāng)鎮(zhèn)、某行政村終端離線狀態(tài)，綠色表示終端在線狀態(tài)。

4.2 終端在線率

終端在線率是衡量終端是否正常工作的關(guān)鍵指標，在線率越高體現(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)暢通率、終端工作正常率較高，也就是終端播出覆蓋的范圍越廣，因而保障人民群眾財產(chǎn)的損失就越全面、越充分。在線率用百分比及餅圖呈現(xiàn)，餅圖綠色部分顯示終端在線百分比，紅色部分顯示終端離線百分比，例如，禮縣29 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)多模音柱166 個、568 個行政村，布置多模收擴機568 個，共計734 個終端，如50 個離線，通過系統(tǒng)自動計算以餅圖展示在線率為93%，離線率7%。

5 結(jié)束語

由于采用了先進的應(yīng)急廣播效果監(jiān)測評估系統(tǒng)運行狀態(tài)監(jiān)測、播發(fā)狀態(tài)監(jiān)測、傳輸覆蓋資源管理、播發(fā)內(nèi)容監(jiān)測和播發(fā)效果評估，以及系統(tǒng)指標體系支撐，滿足了用戶對應(yīng)急廣播系統(tǒng)的使用要求，最大限度地保護了應(yīng)急廣播系統(tǒng)的安全，保障了應(yīng)急廣播系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運行，達到了可管可控的目的。應(yīng)急廣播系統(tǒng)具備被動收聽、收看功能，具有響應(yīng)時間快、傳播范圍廣等特點[2]，在災(zāi)情、疫情預(yù)警方面發(fā)揮了十分重要的作用，同時，隨著全省縣級應(yīng)急廣播系統(tǒng)的全面建成乃至全省、全國范圍的全面推廣，以及網(wǎng)絡(luò)智能技術(shù)的不斷應(yīng)用，也對縣級應(yīng)急廣播系統(tǒng)的科學(xué)化建設(shè)、管理，提出了更高要求。