廣播發(fā)射臺系統(tǒng)監(jiān)測手機APP端的實現(xiàn)

烏云達來 殷鵬飛

1.2.錫林浩特廣播發(fā)射中心臺 內(nèi)蒙古 錫林浩特市 026000

1 系統(tǒng)概況

為進一步實現(xiàn)廣播發(fā)射臺智慧化建設(shè)、標準化管理，完善臺站的安全播出技術(shù)防范水平、守好意識形態(tài)主陣地，錫林浩特廣播發(fā)射中心臺通過建設(shè)手機APP系統(tǒng)，實現(xiàn)了發(fā)射機房8 套中波節(jié)目（中央中國之聲、中央經(jīng)濟之聲、中央民族之聲、內(nèi)蒙古蒙古語新聞綜合、內(nèi)蒙古漢語新聞綜合、內(nèi)蒙古綠野之聲、錫盟漢語綜合、錫盟蒙古語綜合）、5套調(diào)頻節(jié)目（內(nèi)蒙古交通之聲、內(nèi)蒙古音樂之聲、內(nèi)蒙古經(jīng)濟之聲、內(nèi)蒙古評書曲藝、內(nèi)蒙古綠野之聲）運行狀態(tài)及設(shè)備故障遠程實時報警推送功能。手機APP系統(tǒng)的應(yīng)用，使安全播出管理人員通過一部手機就可以在第一時間掌握設(shè)備故障情況、隨時隨地了解臺站播出系統(tǒng)的運行狀態(tài)。同時當播出設(shè)備發(fā)生故障時，APP 系統(tǒng)可以立即將信息推送至安全播出管理人員，大大縮短了發(fā)現(xiàn)和排查故障的時間，提高了發(fā)射臺安全播出保障整體應(yīng)對能力。

2 系統(tǒng)方案設(shè)計和功能介紹

2.1 方案設(shè)計

手機APP 系統(tǒng)通過無線接收方式，將接收到的信號進行統(tǒng)計、分析，對發(fā)射臺播出節(jié)目的場強、載噪比等重要數(shù)據(jù)進行分析比對，達到對播出節(jié)目狀態(tài)實時監(jiān)測的目的。一旦監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)播出節(jié)目監(jiān)測到的數(shù)據(jù)在一定時間內(nèi)低于所設(shè)定的門限值，系統(tǒng)會及時發(fā)出報警信息，以此實現(xiàn)對劣播、停播狀況的及時報警。

整個APP 系統(tǒng)采用多服務(wù)器搭建私有云、多移動客戶端訪問的架構(gòu)，同時對權(quán)限、功能、安全等要求做綜合考慮，系統(tǒng)在新建、改建、擴建時同步規(guī)劃并設(shè)計安全方案，建設(shè)網(wǎng)絡(luò)安全體系，保障數(shù)據(jù)安全。

APP 軟件系統(tǒng)采用B/S 基礎(chǔ)架構(gòu)設(shè)計，結(jié)合Web實時通信技術(shù) （Java Applet、 WebSocket、Comet）組成統(tǒng)一的綜合信息訪問平臺（見圖1）。平臺需具備面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)（SOA），實現(xiàn)平臺服務(wù)互聯(lián)特性，各級平臺應(yīng)用服務(wù)器之間可以通過現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進行級聯(lián)互訪實現(xiàn)信息轉(zhuǎn)發(fā)與共享，設(shè)備狀態(tài)、運行指標、實時告警等數(shù)據(jù)可以通過平臺服務(wù)進行推送和上報。

APP 系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成：13 副無線接收天線、3 臺多路廣播網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測儀、數(shù)據(jù)云平臺軟件、配套網(wǎng)關(guān)及防火墻、移動端APP 軟件和移動終端設(shè)備。

圖1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖

統(tǒng)一考慮物理與環(huán)境安全、主機安全、網(wǎng)絡(luò)安全、接口安全、運行安全、數(shù)據(jù)安全與應(yīng)用安全等相關(guān)問題。通過部署軟件防火墻、硬件防火墻等安全策略建設(shè)安全體系，確保整個系統(tǒng)的安全、可靠、穩(wěn)定運行。為避免“陷門”、病毒、非法操作、拒絕服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)資源非法占用和非法控制等網(wǎng)絡(luò)安全事件發(fā)生，制止和防御網(wǎng)絡(luò)黑客的攻擊，APP 系統(tǒng)與整個播出系統(tǒng)嚴格物理隔離。

2.2 功能實現(xiàn)

2.2.1 實時查看

安全播出管理人員登錄APP系統(tǒng)后進入主界面可實時監(jiān)測播出節(jié)目的場強、載噪比、音頻幅度情況（見圖2）。

圖2 手機APP系統(tǒng)主界面

圖3 APP軟件實時推送報警信息

圖4 手機后臺實時推送報警信息

2.2.2 系統(tǒng)告警實現(xiàn)

當播出系統(tǒng)發(fā)生故障，APP系統(tǒng)通過以下三種方式發(fā)出告警：（1）通過手機APP軟件實時推送報警信息（見圖3）；（2）通過手機后臺實時推送報警信息（見圖4）；（3）電話呼叫實時報警。

2.2.3 數(shù)據(jù)查詢

通過手機APP 系統(tǒng)主界面的“歷史”欄可對監(jiān)測節(jié)目的歷史數(shù)據(jù)（報警信息）進行查詢。報警信息的歷史數(shù)據(jù)也可以以Excel形式導(dǎo)出，便于綜合分析。

2.2.4 權(quán)限設(shè)置

（1）不同用戶根據(jù)相應(yīng)權(quán)限查看自己權(quán)限內(nèi)的系統(tǒng)狀態(tài)，即中心臺安全播出管理人員可以查看管轄范圍內(nèi)所有臺站的播出情況，各臺（機房）安全播出管理維護人員只能查看本單位播出系統(tǒng)情況。

（2）對不同的管理層級安全播出管理人員，推送相應(yīng)級別的告警內(nèi)容。中心臺安全播出管理人員可以收到管轄范圍內(nèi)所有臺站的告警信息推送，并且當告警故障為“無功率”時，會收到告警電話；各臺（機房）安全播出管理維護人員只會收到本單位播出系統(tǒng)的告警信息，并且當播出系統(tǒng)發(fā)生“無音頻”、“無功率”故障時都會收到告警電話。

2.2.5 系統(tǒng)參數(shù)配置

臺內(nèi)工作人員根據(jù)設(shè)備運行情況，通過多路廣播網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測儀上的觸摸屏及“錫林浩特廣播發(fā)射中心臺綜合監(jiān)控運維管理平臺”就可以對系統(tǒng)進行參數(shù)配置,主要包括頻點值、FM/AM 模式、頻點中文名稱、循環(huán)監(jiān)聽模式、靜噪門限、報警門限、每路節(jié)目監(jiān)測時間段、告警延時等內(nèi)容。

3 實驗成果

對系統(tǒng)的整體性進行調(diào)整，包括軟件、系統(tǒng)參數(shù)等，確保了手機APP系統(tǒng)報警信息的準確率。

3.1 前期準備——系統(tǒng)硬件及客戶端安裝調(diào)試

由于該系統(tǒng)是通過無線接收方式實時對廣播覆蓋信號進行統(tǒng)計、分析，在安裝APP 系統(tǒng)接收設(shè)備時需將設(shè)備放置在信號接收效果好的位置，以免影響接收效果。

客戶端用戶實驗準備工作包括：下載并安裝APP 安裝包；權(quán)限預(yù)先設(shè)定，在系統(tǒng)相應(yīng)的“管理平臺”內(nèi)預(yù)先對新用戶進行添加并設(shè)置好用戶名、初始密碼，完成角色定義、報警通知權(quán)限設(shè)置等內(nèi)容。完成以上前期工作后，安全播出管理人員進入APP登錄界面并輸入用戶名及密碼即可進入APP 系統(tǒng)，當系統(tǒng)發(fā)出報警信息時，他們便可以收到推送信息。

3.2 實驗過程

3.2.1 對系統(tǒng)的軟件功能、界面、用戶體驗等進行調(diào)整

實驗過程中，針對發(fā)現(xiàn)的問題不斷對系統(tǒng)進行改進。

問題（1）APP 系統(tǒng)中“歷史數(shù)據(jù)查詢”功能模塊，使用時只能單頻率查詢不能按時間段對所有節(jié)目進行查詢。改進：升級系統(tǒng)軟件，升級后“歷史數(shù)據(jù)查詢”可以按時間段對機房全部頻率報警信息查詢。問題（2）節(jié)目監(jiān)測實時畫面中縱坐標軸數(shù)據(jù)自適應(yīng)，數(shù)據(jù)展示不直觀，不便于各節(jié)目之間數(shù)據(jù)的對比。改進：升級系統(tǒng)軟件，升級后所有節(jié)目數(shù)據(jù)監(jiān)測縱坐標軸得到統(tǒng)一，數(shù)據(jù)展示更加直觀。問題（3）電話告警播報內(nèi)容過長，不夠精煉。改進：精簡電話告警播報內(nèi)容，只對頻率、故障時間、故障現(xiàn)象進行播報，進而縮短報警時間。

3.2.2 系統(tǒng)功能實驗

實驗數(shù)據(jù)的獲得主要有以下三種方式：（1）發(fā)射機停機、檢修時間實驗數(shù)據(jù)；（2）發(fā)射機正常播出過程中獲得的實驗數(shù)據(jù)；（3）為方便實驗數(shù)據(jù)的取得，搭建一套實驗播出系統(tǒng)。由信號源系統(tǒng)（衛(wèi)星接收天線、衛(wèi)星接收機、音頻處理器）、一臺100w 調(diào)頻發(fā)射機、假負載構(gòu)成（見圖5）。值得一提的是，實驗系統(tǒng)末端接假負載，不會導(dǎo)致電磁波外泄，不受播音時間的限制，工作人員可以隨時、反復(fù)對APP 系統(tǒng)進行實驗。系統(tǒng)正式運行階段繼續(xù)使用該系統(tǒng)定期對APP 系統(tǒng)穩(wěn)定性定期進行檢測。

圖5 實驗播出系統(tǒng)框圖

在實驗過程中，多個頻率遇到APP 系統(tǒng)“假告警”的情況，即：發(fā)射機音頻或功率未丟失，APP 系統(tǒng)發(fā)出告警通知。出現(xiàn)這一問題的原因是：某些節(jié)目播出過程中有較長時間的停頓、低調(diào)幅度或發(fā)射機主備機自動倒換時間在告警延時時間內(nèi)導(dǎo)致APP 系統(tǒng)認為出現(xiàn)無音頻或無功率故障而告警。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，主要采用以下方法降低“假告警”率：一是通過核實節(jié)目實際播出中的一般停頓時長（通過查詢自臺監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)、APP 系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)），綜合考慮來確定一般情況下節(jié)目的無音頻時長，延長服務(wù)器無音頻告警延時，根據(jù)節(jié)目內(nèi)容一般設(shè)置為50秒，綠野之聲節(jié)目（AM1044kHz 和FM87.8MHz）設(shè)置為70—80 秒。二是通過延長服務(wù)器無功率報警時間來降低“假告警”報警率，由于機房發(fā)射機主備機倒換時間為15秒，將無功率告警延時設(shè)置為20 秒。三是受電磁環(huán)境的影響，結(jié)合實際合理調(diào)整多路廣播網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測儀上的“場強報警門限”（中波設(shè)置為35dB，調(diào)頻設(shè)置為25dB），當監(jiān)測到的節(jié)目場強在一段時間低于此數(shù)值就發(fā)出報警。

3.2.3 實驗成果

經(jīng)過近三個月的實驗，累計實驗200 余次，由于前期系統(tǒng)處于調(diào)整期，系統(tǒng)的正常報警率達不到預(yù)期效果。經(jīng)過對系統(tǒng)的升級完善和參數(shù)的調(diào)整，后期APP系統(tǒng)的告警準確率達到98%以上，未報警或異常報警率占總體的2%，具體原因是系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中斷等原因?qū)е路?wù)器死機或者出現(xiàn)“假告警”。總體來說，手機APP 系統(tǒng)運行可靠，對設(shè)備故障報警的準確率較高。

4 系統(tǒng)運行

在試驗過程中不斷完善系統(tǒng)，APP 系統(tǒng)日趨穩(wěn)定。2020 年1 月，手機APP 系統(tǒng)在中心臺發(fā)射機房正式使用，作為安全播出管理手段的補充，手機APP 系統(tǒng)與機房的自臺監(jiān)控系統(tǒng)共同保障著臺站的安全播出，臺站的安全播出監(jiān)測技防手段實現(xiàn)“雙保險”。為充分利用報警信息，提高事故處置效率，達到快速處置故障、降低劣、停播率的目的，我臺充分發(fā)揮APP 系統(tǒng)效能，發(fā)揮一線值機員、檢修人員的作用，采取必要措施，將人防與技防有效結(jié)合。

4.1 嚴格界定APP系統(tǒng)使用權(quán)限

臺站安全播出管理和維護人員擁有登錄權(quán)限，可以查看設(shè)備運行狀態(tài)，并會收到APP 系統(tǒng)推送的報警信息。

4.2 提高“電話告警”信息推送的針對性

根據(jù)報警故障信息內(nèi)容的不同向特定人群推送電話告警信息。（1）當APP 系統(tǒng)監(jiān)測的節(jié)目音頻丟失，系統(tǒng)第一時間將“無音頻”告警電話推送至發(fā)射機房安全播出管理維護人員。（2）當APP 系統(tǒng)監(jiān)測到臺站播出節(jié)目功率丟失，系統(tǒng)第一時間將“停機”告警電話推送至中心臺安全播出管理人員和發(fā)射機房安全播出管理維護人員。

4.3 制定科學(xué)、合理的制度和運行流程

為完善APP 系統(tǒng)管理制定了《錫林浩特廣播發(fā)射中心臺手機APP 系統(tǒng)工作管理制度》《錫林浩特廣播發(fā)射中心臺手機APP 系統(tǒng)報警推送制度》《錫林浩特廣播發(fā)射中心臺手機APP 系統(tǒng)實驗、維護制度》；同時為提高設(shè)備故障處理的科學(xué)、準確性制定了《錫林浩特廣播發(fā)射中心臺手機APP 系統(tǒng)運行處理流程》（見圖6）。

4.4 定期對系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析

通過APP 系統(tǒng)導(dǎo)出的監(jiān)測數(shù)據(jù)，比對自臺監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)，對節(jié)目的整體播音情況進行綜合分析，以掌握機房設(shè)備整體播出情況，進而做到設(shè)備故障的提前預(yù)警、預(yù)判。

4.5 提高報警信息內(nèi)容的實用性

考慮到值機員在機房現(xiàn)場，是距離故障現(xiàn)場最近的人員，值機員能夠第一時間處理故障，可以大大減少停播劣播時間，故將“報警信息”與“基本故障處理方法”捆綁推送到客戶端，使在第一現(xiàn)場的值機員收到報警信息同時收到“基本故障處理方法”，可以在第一時間提醒值機員針對故障判斷故障原因，采取必要措施。

“停機（無功率）”故障推送內(nèi)容為“*時*分*頻率停機基本故障處理方法：

1.外電停止，發(fā)電機未啟動？查看所有設(shè)備是否都沒電→是→外電停止→發(fā)電機未自行啟動→手動啟動發(fā)電機→開發(fā)射機”。

2.外電正常，發(fā)射機供電問題？此設(shè)備沒電，其它有電→外電正?！榭纯刂瓢l(fā)射機供電的設(shè)備→合發(fā)射機低壓開關(guān)（空開）→開發(fā)射機、啟動對應(yīng)穩(wěn)壓柜設(shè)備按鈕、合低壓開關(guān)柜空開。

3.供電正常，發(fā)射機未啟動？手動開啟主機→未成功→倒換設(shè)備異?！謩娱_啟備機?！?/p>

“無音頻”故障推送內(nèi)容為“*時*分*頻率無音頻 基本故障處理方法：

1.監(jiān)控桌顯示主路信源無、備路信源有→信源切換設(shè)備處于“手動”狀態(tài)→手動切換至備路信號。

2.監(jiān)控桌顯示主、備路信源都有→發(fā)射機信號輸入端有問題→入發(fā)射機信號線是否接觸不好→重新插好。

3.監(jiān)控桌顯示主、備路信源都無→使用應(yīng)急跳線?！?/p>

5 APP系統(tǒng)的應(yīng)用思考

手機APP 系統(tǒng)在臺站的日常播出和重要播出保障期中發(fā)揮著重要的作用，它的使用使臺站的安全播出防范水平大幅度提高，根據(jù)我臺使用期間的總結(jié)和需求，下一步將進一步完善以下功能。

（1）將“機房值班表”模塊植入APP 系統(tǒng)，工作人員按照排班情況定期更新值班表，保證值班表與實際值班情況相統(tǒng)一。一方面便于管理者和值機員查看，另一方面系統(tǒng)會結(jié)合值班表和故障時間向當班人員推送報警信息。

圖6 錫林浩特廣播發(fā)射中心臺手機APP系統(tǒng)運行處理流程

（2）將“日凌”等預(yù)警信息植入系統(tǒng)，APP 系統(tǒng)按照預(yù)先設(shè)定的時間進行推送，使系統(tǒng)達到更好的預(yù)警提示作用。

（3） 機房、休息室放置APP 系統(tǒng)報警信息語音提示器，以使預(yù)警信息能第一時間對當班值機員起到警示作用，有效防止安全播出事故發(fā)生。

（4）進一步提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，確保報警信息的準確性。

（5）鑒于其在發(fā)射臺中發(fā)揮的重要作用，我臺將按照“分批次、分階段”原則逐步在所屬其它臺站進行推廣，在推廣過程中完善系統(tǒng)，使其在保障安全播出工作中發(fā)揮出更大的作用。

結(jié)束語

當保障安全播出的人防、物防、技防措施到位，并在實際工作中發(fā)揮的作用相互結(jié)合、相互促進、相互補充，臺站的安全播出保障能力將極大提高。隨著科技的發(fā)展，智能手機上線并催生APP 應(yīng)用程序，我們將手機APP端對臺站的監(jiān)測應(yīng)用在發(fā)射臺的安全播出管理中，進一步確保安全播出。實用技術(shù)在發(fā)射臺中的應(yīng)用使臺站的技防水平得到加強，安全播出保障能力全面提高，“智慧”監(jiān)測管理水平得到提升。