KVM坐席協作管理系統在廣播電視發射塔中的應用

【摘要】隨著科技的不斷發展，廣播電視發射塔在數字化和網絡化時代面臨著新的挑戰和需求。KVM坐席系統作為一項先進的技術，為廣播電視發射塔提供了一種高效、集中化的監控解決方案。本論文將探討KVM坐席系統在廣播電視發射塔中的應用，并分析其帶來的好處，為相關從業人員提供有價值的參考。

【關鍵詞】廣播電視；發射塔；KVM坐席系統；工作效率；安全性

中圖分類號：TN92? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2024.01.010

隨著信息技術的快速發展，各行各業對于高效信息管理和處理系統的需求不斷增加，傳統的物理計算機坐席已經難以適應大規模信息處理的需要。物理計算機坐席存在硬件成本高，維護困難，空間占用大等問題，借助KVM技術可以實現集中化管理與控制。廣播電視發射塔需要保障傳輸質量和實時響應故障，然而，廣播電視塔通常由多個系統組成，如R&S電視發射機客戶端，音頻對比客戶端，天饋線監測服務器，微波網關等等，這些系統的復雜性和分散性給監控和管理帶來了挑戰，如何優化也成為一個亟待解決的問題。KVM坐席系統是一種集中控制器，通過一臺終端設備可以實現監控和控制多個計算機和系統，為廣播電視發射塔提供了高效便捷的解決方案。本文詳細介紹了深圳梧桐山廣播電視發射塔利用KVM坐席系統管理安全監控，發射機，天饋線等，實現了大屏幕信號的遠程控制。

1. 存在的問題

為了確保廣播電視安全穩定地播出，我們要緊跟時代，使安全播出更現代化，因此常會應用各種新業務新技術。深圳梧桐山廣播電視發射臺也搭建了多種類型的網管系統，在日常維護管理中，需要對多個關鍵系統進行監控和管理，過去對服務器、網絡設備的管理基本上簡單地通過單機管理，或是局部采用機柜式低端模擬KVM管理，或是通過一些輔助軟件點對點地遠程管理，這樣的管理方式正面臨著以下問題：

1.1 值班室控制臺空間有限

現有發射塔監控室的總控制板控制臺最多只可放置6臺顯示主機，而對于發射塔內總數超過10套的網管系統來說，首先是監控室總控制臺無法放置數量眾多的各類網管系統，會造成設備擺放雜亂、堆積無數線路，影響美觀。其次在值班過程中，需要到不同樓層，處理不同系統問題，查看不同設備工作狀態，逐個進行維護和管理，會延長工作處理時長，工作效率低下。

1.2 遠程維護管理的隱患

系統的遠程維護和管理是機房管理面臨的重要問題。維護人員不可能24小時在機房里值班，當維護管理人員不在機房時，或要維護異地機房時需用到遠程維護管理，而機器故障卻可能在任何時候發生，一旦出現問題需要維護人員即刻到場，對于異地機房的遠程維護管理的需求更為迫切；而目前的情況是基于軟件的遠程維護不能做到真正的遠程維護，軟件工具是本身要在管理目標機器上安裝，除了給主機本身帶來安全隱患，還不能實現設備的物理操作，如加電、斷電、重起功能。

1.3 機房空間的利用效率問題

機房空間放置了種類繁雜的電視調頻發射機，天饋線饋管，發射機液冷水罐，配電系統，空調等設備，因此機房的利用效率極其重要。目前在機房中鍵盤、鼠標和顯示器的數量眾多，每個機架上還配置各種鍵盤、鼠標、顯示器的切換器，設備簡單重復，占用本來就不大的空間，使得機房的空間利用率低下并且能源消耗大。

1.4 維護人員的工作問題

日常維護中，維護人員需要長期不定時地加班，長期堅守在工作崗位，頻繁進入機房，機房各種環境（噪聲、輻射和溫度）對維護人員有一定的影響。

為解決以上痛點，深圳梧桐山發射臺引入了KVM坐席系統，將視頻、鍵盤、鼠標、USB、控制信號等不同接口轉換為網絡信號進行傳輸，便于技術人員多方位遠距離對終端進行監看和控制[1]。分布式系統適配各種信號接入，不受地域、帶寬限制，可承載上千路信號系統的建設，系統支持無損無延遲傳輸及顯示，并可配置專屬操作權限，便于不同人群操作。

2. 系統方案

坐席協作管理系統可提高坐席辦公效率，即顯示和鼠標鍵盤管理。通過坐席協作管理系統，可以實現一個坐席任意訪問多個電腦信號，并且實現坐席之間互相協作的功能，實現坐席和大屏之間的互動[2]。

這套方案從設計上分為兩層結構，編碼輸入層位于深圳梧桐山電視發射塔十二樓總控機房，實現被管理設備的接入和匯聚，解碼輸出層實現對網管設備的集中管理控制。如圖1所示。

編碼輸入層主要用于對輸入源輸入信號進行編碼和傳輸，輸入源有音頻輸入、視頻輸入和控制信號交互。輸入層對各被管理網管系統進行匯聚，使用音頻線，HDMI數據線，USB線等從被管理設備的I/O口（HDMI和USB）連接到編碼器的相應端口上，用光纖線將交換機和編碼器連接，由編碼器將輸入的各種信號轉換成IP數據包并連接傳輸到IP網絡，可通過光纖進行遠距離傳輸，從遠程端對被管設備進行管理。目前我們將R&S電視調頻發射機客戶端、單頻網客戶端、音頻對比客戶端、天饋線監測服務器、NI客戶端、拼控器客戶端、虛擬化客戶端、EMR網管、佰貝客戶端、聯匯客戶端、Evertz服務器、微波網管接入了這套坐席系統。

解碼器將接入的輸入源、音頻、控制信號進行解碼，解碼器連接鼠標，鍵盤，顯示終端，方便對各個客戶端管理，解碼器端只需通過輸入對應的解碼器訪問地址即可訪問相應的網管系統，并通過不同的管理授權進行相應的操作。通過WEB端設置好信息，登錄坐席系統可以看到有多個屏幕，通過不同的權限查看、修改、設置需要管理的終端。

系統主要特點如下：

（1）全分布式嵌入式架構。系統任意一個節點故障，均不影響系統其他部分的正常運行。

（2）系統具備權限控制功能。在web運維控制界面上，管理員可獨立添加或者刪除用戶，并對其控制行為進行區隔，對用戶進行權限管理，管理員能夠修改自己和其他用戶的密碼，賬戶和權限信息僅存儲于本地，操作過程無需聯網。

（3）系統支持多用戶管理功能。權限有僅查看、管控和獨占，多個用戶可同時對分布式系統進行控制管理，多個不同用戶可具有分級、分權、分區域的不同管理權限。

（4）輸出接口支持分辨率設置，支持自定義非標準分辨率輸出，HDMI輸入接口分辨率支持4K×2K（60 Hz），支持HDMI/DVI模式自適應，支持分辨率自動檢測。

（5）支持一路HDMI輸出。

（6）支持場景模式設置，支持通過網絡、中控接口，實現多種系統的統一聯動控制。

（7）支持通過web運維管理平臺，實現對設備的統一管理，包括注冊、分組、權限、角色、用戶、設備管理、狀態監控的集中管控。

（8）支持拖曳視頻源到顯示控制區域，可實現信號源的視窗管理、拼接、任意縮放、畫中畫、畫面漫游功能，可實現對視窗參數的調整（疊加關系、位置、大小、比例），支持信號分組，拼屏顯示模式調用，輪巡、預定義布局設置操作功能。

（9）雙機熱備。設備主次管理節點，實現雙機熱備，當主服務器宕機，馬上切換至備用服務器進行工作，完成主備切換后，備服務器代替主服務器進行工作。

（10）支持網頁web訪問系統后臺管理，支持通過web瀏覽器對編碼節點、解碼節點的管理及狀態實時監測，支持遠程控制升級節點應用程序，支持自動偵測節點的上下線狀態、IP地址、節點名稱，支持對拼接單元的綁定和解除，IP顯示功能[3]。

（11）支持使用IOS、Android平板軟件、Windows電腦客戶端對分布式系統進行可視化管理、信號切換、畫面疊加、畫中畫、畫面拼接、畫面漫游、畫面放大/縮小、畫面移動/關閉操作，支持顯示控制區域實時監控，支持多用戶多平臺同步操作；設備內嵌GUI可視化坐席管理軟件，支持預案管理、四分屏布局管理、坐席跟隨、圖像推送、圖像抓取、終端呼叫、系統設置功能。

（12）支持KVM可視化，在OSD菜單上可對系統內所有信號進行可視化預覽，切換，跨屏漫游，大屏推送與接管，遠程交互協同，支持KVM權限管理。

（13）在OSD菜單上可實現四方交互應用，具備聯系人通信錄，支持一鍵呼叫、掛斷、群呼管理，采用SIP、H.323協議實現坐席與坐席、坐席與手機移動交互終端，坐席與視頻會議終端交互應用；支持添加至收藏夾實現查找訪問；前面板可實時顯示設備IP；編碼支持H.264 MP/HP/BP、H.265，支持1路4K×2K音視頻主子雙碼流輸出，視頻H.265/H.264可選，支持12V DC供電，支持POE供電，可同時使用，支持電源備份；設備內無風扇。

3. KVM 坐席協作系統的應用

KVM坐席系統通過一套顯示器、鼠標和鍵盤可以監控管理多個廣播電視發射塔內各系統，并將各項關鍵指標和監視畫面集中在一個控制室內的顯示屏上。系統支持遠程操作，工作人員可以在不離開自己工位的情況下，可以實時、全面地了解系統的狀態，通過網絡遠程控制設備和監控信號，提高了工作的便利性和效率。如有需要可以通過KVM系統進行多屏切換，快速地切換到需要的畫面，實現對各個系統的控制和監視[4]。例如，登錄KVM坐席系統，信號接管R&S電視調頻發射機客戶端，便能夠實時監控和管理圖形化界面顯示的R&S發射機的狀態、頻率、功率相關數據，一目了然，并且可以進行物理操作包括開機關機，升降功率等。方便工作人員隨時了解設備狀態和信號傳輸情況，在控制室能及時發現問題，同時可以對其進行遠程控制和調節，無需直接到機房對發射機操作，在應急狀態下節約時間，確保發射塔廣播電視的正常傳輸播放。當需要查詢其他系統時，可隨時切換，例如切換到天饋線監測服務器，實時查看天饋線狀態，信號強度和故障信息，天饋線系統是廣播電視塔中傳輸信號的關鍵組成部分，對于保證傳輸質量和減少信號損耗非常重要，因此需要及時發現和解決問題，保證信號傳輸的可靠性。并且不同的系統之間可實現信息共享，協同處理問題[5]。得益于KVM坐席系統的集中管理和控制，工作人員可以通過一個終端實現對所有設備的控制和監控，大大降低了操作復雜性、人力資源的需求和設備的成本。梧桐山發射塔KVM坐席系統框架如圖2所示。

4. KVM坐席系統在廣播電視發射塔中的優勢及使用要點

4.1 提高效率

KVM坐席系統減少了工作人員的工作量，通過集中管理和控制，操作員可以快速、準確地確定操作系統操作設備，提高了工作效率。

4.2 遠程控制

KVM坐席系統通過網絡遠程控制和管理系統和設備，包括遠程開關機，遠程復位，遠程監控等，即使工作人員不在現場，也可輕松操作，就像坐在那臺計算機前一樣，無需經常出入機房，逐個登錄和操作每臺計算機。

4.3 可靠穩定

KVM坐席系統提供實時監控功能，實時顯示系統和設備的狀態和故障信息，能夠及時發現和解決設備故障和信號傳輸問題，提高了廣播電視的可靠性和穩定性。

4.4 安全性

KVM坐席系統通過權限控制和遠程訪問，防止未經授權的人員對發射塔各系統進行操作，保障系統的安全。另外系統可及時發現外在的病毒攻擊，網絡安全漏洞等，保護數據安全。

4.5 擴展性

KVM坐席系統擴展非常簡單，支持設備級聯擴容，板卡熱插拔擴容。機房服務器、坐席數量屏幕擴充簡單，增加相關設備，不用更改原來的管理設備。

4.6 靈活性

KVM坐席系統具有良好靈活性，可以根據發射塔的需求進行快速準確定制和部署，滿足不同的應用場景。

4.7 簡潔的機房環境

發射塔監控室工作桌面簡潔整齊，線路按規劃擺放，布局合理。發射機機房利用率顯著提高。系統具有權限分配功能，有權限的角色才能管理相應的分布式節點，IP攝像頭等，還可以查詢操作日志的詳細信息，避免操作問題。

5. 結束語

KVM坐席系統作為一項先進的技術，為廣播電視發射塔帶來了許多好處。通過集中管理、遠程操作和實時監控，KVM坐席系統提高了發射塔的效率、降低了設備和人工成本，增強了可靠性和安全性，并具有良好的擴展性和靈活性。在發射塔應用場景中安全和實時都是非常重要的考慮因素，我們在使用中證明了用KVM坐席協作系統后，確保了系統數據傳輸安全，節省了空間和時間，提高了信息處理效率和系統可靠性，減少了線纜，降低了硬件成本，不受時間、空間、地點的約束。因此，在廣播電視發射塔中應用KVM坐席系統是一項有價值的措施，能夠為廣播電視行業的發展提供科學的支持和幫助。未來，隨著科技的不斷發展和應用的不斷創新，KVM坐席系統將進一步推動廣播電視行業的數字化轉型和智能化進程。

參考文獻：

[1]徐景鴻.基于云計算虛擬化技術KVM架構的高可用方案探討[J].信息與電腦.2020（23）：25-27.

[2]張惠華.基于KVM的桌面虛擬化架構設計與實現[J].中國高新科技.2017（10）：28-30.

[3]溫荷，萬里.基于KVM的云桌面虛擬化實驗設計[J].實驗技術與管理.2016（05）：133-142.

[4]張頌，郭紅艷.分布式KVM坐席協作管理系統在智慧建筑中的應用研究[J].智能建筑電氣技術.2020（02）：9-11.

[5]杜博.KVM實現簡易跨域安全訪問[J].網絡安全和信息化.2022（11）：141-144.

作者簡介：李曉瑜（1980—），女，廣東深圳人，本科，廣播電視技術中心工程師。研究方向：數字電視，調頻廣播發射機和設備運行維護等相關技術工作。