智慧安全播出平臺系統(tǒng)在廣播電視發(fā)射臺的應(yīng)用探討

吳金友 梁秀文

（作者單位：1.四川省廣播電視局520臺；2.四川省廣播電視新聞與傳播研究所）

隨著萬物互聯(lián)的5G、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，新技術(shù)通過提升連接速率、擴大數(shù)據(jù)容量，刺激著物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈技術(shù)的快速發(fā)展。目前，大多廣播電視發(fā)射臺站技術(shù)條件，已經(jīng)無法滿足上級部門規(guī)定的建設(shè)標準化、管理制度化、運行規(guī)范化的發(fā)射臺“三化”建設(shè)要求，急需在原有安全播出管理和播出設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測監(jiān)控的基礎(chǔ)上，按照智慧廣播電視發(fā)射傳輸臺站管理模式，進行安全播出平臺數(shù)據(jù)架構(gòu)設(shè)計，通過建設(shè)智慧安全播出管理系統(tǒng)平臺，達到安播管理智慧化、數(shù)據(jù)處理智能化、安播流程程序化的目的，進而打造能夠?qū)崿F(xiàn)安播業(yè)務(wù)、行政辦公和后勤保衛(wèi)信息數(shù)據(jù)統(tǒng)一規(guī)范處理的管理平臺。

1 平臺系統(tǒng)概述

針對廣播電視發(fā)射傳輸臺發(fā)射、傳輸節(jié)目的特征和特點，以原有安全播出系統(tǒng)、節(jié)目傳輸系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集為基礎(chǔ)，利用云技術(shù)建立智慧安全播出管理平臺，將發(fā)射臺信息數(shù)據(jù)、運維管理，同局域網(wǎng)/互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來，運用大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計算技術(shù)對安全播出傳輸數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，分析系統(tǒng)融合多個運維數(shù)據(jù)，統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準，整合異構(gòu)數(shù)據(jù)，從而完善安全播出傳輸數(shù)據(jù)指標體系，實現(xiàn)離線運維信息統(tǒng)計、實時數(shù)據(jù)流分析和多任務(wù)自動化工作流程調(diào)度，對管理的相關(guān)數(shù)據(jù)進行綜合統(tǒng)計分析并儲存，對關(guān)鍵監(jiān)測數(shù)據(jù)指標的主題及關(guān)聯(lián)度進行分析利用，形成關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)監(jiān)測分析模型。安全播出管理平臺系統(tǒng)，可進行數(shù)據(jù)分析預(yù)警，報警監(jiān)測信息數(shù)據(jù)，使設(shè)備維護從原來的“搶救式”升級為“預(yù)防式”維護，提升設(shè)備維護效率，降低設(shè)備故障率，減少播出設(shè)備設(shè)施對人工巡檢/檢測的依賴，實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)智能診斷、運維數(shù)據(jù)智慧處理、告警信息聯(lián)動的集成管理，以達到發(fā)射臺站管理智慧化、人工智能化、設(shè)備數(shù)字化的目的。

2 結(jié)構(gòu)組成

安全播出管理系統(tǒng)平臺，如圖1所示：

3 實現(xiàn)方法

3.1 完善自動化監(jiān)測體系

（1）采用原有的監(jiān)控系統(tǒng)，對傳送鏈路節(jié)目監(jiān)測監(jiān)聽、設(shè)備監(jiān)測監(jiān)控、鏈路監(jiān)測報警聯(lián)動。完善設(shè)備故障診斷系統(tǒng)，實現(xiàn)對故障原因的分析排查、故障元器件位置的準確定位。

（2）對節(jié)目信號源、節(jié)目傳送重要點位信號及播出節(jié)目的開路解調(diào)信號進行錄音、監(jiān)測和異常報警。

（3）對發(fā)射機進行自動化監(jiān)測、監(jiān)控，實現(xiàn)對供電、播出環(huán)境的實時數(shù)據(jù)監(jiān)測和異常報警。

（4）完成天調(diào)室外紅外線視頻監(jiān)測，饋管溫度監(jiān)測，電子圍欄監(jiān)測，異常報警聯(lián)動。

3.2 構(gòu)建數(shù)據(jù)庫

5G是通過提升連接速率為物聯(lián)網(wǎng)提供服務(wù)。5G將全面促進物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的發(fā)展，在其推動下，物聯(lián)網(wǎng)采集的數(shù)據(jù)量會更大，采集渠道會越來越多，涉及的數(shù)據(jù)維度也會越來越高。對此，廣播電視臺應(yīng)構(gòu)建多樣化的數(shù)據(jù)庫，如故障診斷庫、報警數(shù)據(jù)庫、節(jié)目錄音數(shù)據(jù)庫、資產(chǎn)檔案管理庫、業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)庫、應(yīng)急預(yù)案經(jīng)驗數(shù)據(jù)庫等，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的分類分析和分類儲存，以便對這些數(shù)據(jù)的價值進行二次挖掘和利用。

3.3 數(shù)據(jù)分析

在目前大數(shù)據(jù)被合理使用、挖掘的時代背景下，查找故障原因可結(jié)合故障診斷資料數(shù)據(jù)庫、報警數(shù)據(jù)庫等，得到的技術(shù)數(shù)據(jù)更加方便可靠。利用大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析技術(shù)能夠?qū)缶畔⑦M行分析，將故障原因、數(shù)據(jù)分析結(jié)果作為故障判斷的重要依據(jù)，主動預(yù)防故障發(fā)生。這也有利于技術(shù)維護人員對發(fā)射機設(shè)備狀態(tài)進行全面掌控，從而改變粗放的管理方式。

3.4 構(gòu)建故障數(shù)據(jù)資料庫

結(jié)合采集的設(shè)備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，進行大數(shù)據(jù)分析，對易發(fā)故障的節(jié)點位置，通過建立的故障處理數(shù)據(jù)庫，能確保在發(fā)射機設(shè)備、播出傳輸設(shè)備發(fā)生故障時，即時對發(fā)生的故障源或發(fā)生的故障元器件點位進行準確定位，分析故障排除建議，供技術(shù)維護人員排障時參考。

4 實現(xiàn)功能

在原有的自動化監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)上，結(jié)合大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析技術(shù)，將發(fā)射機監(jiān)控技術(shù)與臺站業(yè)務(wù)管理有機融合，將數(shù)據(jù)歸類匯總、分類存儲。智慧安全播出管理平臺系統(tǒng)提供平臺運算、預(yù)警提示、統(tǒng)計分析、信息發(fā)布等，具備智能管理、智能診斷功能。

4.1 協(xié)同服務(wù)功能

智慧安全播出管理平臺可以在不同傳輸監(jiān)測節(jié)點完成不同的業(yè)務(wù)處理任務(wù)，主要實現(xiàn)播出管理業(yè)務(wù)之間及播出系統(tǒng)與業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)之間的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)協(xié)同處理。

4.2 統(tǒng)一消息功能

智慧安全播出管理平臺提供各個自動化系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)的消息由一個統(tǒng)一引擎服務(wù)，集成臺站各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)產(chǎn)生的推送、通知、公告和預(yù)警等消息，實現(xiàn)對各類消息的統(tǒng)一展示和提醒，與各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)實現(xiàn)無縫銜接。

4.3 統(tǒng)一檢索功能

智慧安全播出管理平臺基于可視化集成開發(fā)組件，可以為數(shù)據(jù)應(yīng)用分析系統(tǒng)提供統(tǒng)一的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)聯(lián)合查詢、檢索和分析服務(wù)，應(yīng)用分析系統(tǒng)與聯(lián)合分析引擎之間通過HTTP/JSON接口交互查詢請求和響應(yīng)信息。統(tǒng)一檢索服務(wù)包括以下檢索功能：關(guān)鍵字檢索、語言檢索、自動摘要、自動聚類、自動分類、信息推送等。

4.4 智能報表功能

智慧安全播出管理平臺辦公所用各類報表支持自定義報表，報表與圖表等數(shù)據(jù)可視工具的自動集成，支持樹狀報表，表頭的鎖定，行及列的任意折疊，支持豐富的報表格式和樣式。支持交叉表、參數(shù)控制、事件響應(yīng)，并與任意HTML控件一起制作圖表，可以自由設(shè)計報表頁面的交互方式。支持報表數(shù)據(jù)的導(dǎo)出、Web打印輔助功能，具體包括以下功能：統(tǒng)計匯總功能，計算數(shù)據(jù)占比功能，計算環(huán)比和同比、分析功能，報警功能、數(shù)據(jù)篩選功能，數(shù)據(jù)挖掘功能，數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能，網(wǎng)頁打印功能。

4.5 在線分析功能

在平臺上設(shè)計的數(shù)據(jù)模型可自動轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，也可以自動從已有數(shù)據(jù)庫中讀取已經(jīng)存在的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，再通過建立映射關(guān)系和數(shù)據(jù)索引等方式轉(zhuǎn)換建立業(yè)務(wù)視圖模型，讓業(yè)務(wù)用戶可以直接從業(yè)務(wù)角度理解和使用數(shù)據(jù)。業(yè)務(wù)視圖模型支持主題、數(shù)據(jù)項的重定義和重組織，可視化模型設(shè)計，數(shù)據(jù)權(quán)限控制，維度設(shè)計，指標定義，函數(shù)的擴展和自定義等，具備更加直觀和可視化的數(shù)據(jù)應(yīng)用能力。

4.6 決策支持功能

智慧安全播出管理平臺可以為不同層級的管理者提供豐富的交互式操作方法。平臺基于數(shù)據(jù)訪問引擎（如分布式計算引擎、查詢搜索引擎）、數(shù)據(jù)管理工具來構(gòu)建統(tǒng)一的決策支持服務(wù)層，臺站可以按科/室/機房級別分別封裝，實現(xiàn)統(tǒng)一管理，看板管理、報表中心、在線分析、輔助決策及自定義服務(wù)等數(shù)據(jù)應(yīng)用均可實現(xiàn)可視化展示，并通過權(quán)限控制數(shù)據(jù)的應(yīng)用和決策權(quán)限。

4.7 數(shù)據(jù)挖掘功能

智慧安全播出管理平臺可以提供圖形化的一站式算法服務(wù)，包括機器學習算法、訓練數(shù)據(jù)導(dǎo)入、特征抽取、模型訓練、評估評測及部署應(yīng)用等通用功能。

5 平臺系統(tǒng)框架和結(jié)構(gòu)

智慧安全播出管理平臺系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)分析“混搭”架構(gòu)模式，運用大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分析技術(shù)，結(jié)合搭建的數(shù)據(jù)倉庫，采用分布式數(shù)據(jù)計算+分布式數(shù)據(jù)存儲的架構(gòu)技術(shù)模式，實現(xiàn)平臺系統(tǒng)的“混搭”架構(gòu)（見圖2）。

圖2 平臺結(jié)構(gòu)框架圖

將設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)與業(yè)務(wù)分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源，通過ETL工具，將數(shù)據(jù)從來源端經(jīng)過抽?。╡xtract）、轉(zhuǎn)換（transform）、加載（load）到數(shù)據(jù)倉庫MPP。在數(shù)據(jù)倉庫MPP中構(gòu)建數(shù)據(jù)集市。將MPP數(shù)據(jù)倉庫中的明細數(shù)據(jù)抽取到Hadoop分布式計算和存儲框架中，同時利用網(wǎng)絡(luò)爬蟲提取數(shù)據(jù)同步到Hadoop分布式計算和存儲框架中?！癏adoop”分布式計算和存儲框架，可進行非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的管理，采用不同的數(shù)據(jù)資料采集模式，進行設(shè)備數(shù)據(jù)的明細查詢。

5.1 數(shù)據(jù)源

充分利用現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)中的關(guān)系型數(shù)據(jù)資源，結(jié)合大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，挖掘、搜集需要處理的數(shù)據(jù)資料，通過清洗、整合、再封裝，統(tǒng)一同步并存儲。

5.2 數(shù)據(jù)存儲

采用大數(shù)據(jù)“混搭”架構(gòu)技術(shù)，利用Hadoop軟件滿足數(shù)據(jù)信息的存儲、二次加工利用及并行計算。Hadoop的Hive匯聚整合各來源的數(shù)據(jù)，用于數(shù)據(jù)的快速查詢，并利用列存入MPP數(shù)據(jù)信息庫，搭建數(shù)據(jù)資源集市，實現(xiàn)對各類型數(shù)據(jù)資源的關(guān)聯(lián)計算，再挖掘和分析其應(yīng)用性能需求，來支撐數(shù)據(jù)計算分析和數(shù)據(jù)服務(wù)。

5.3 數(shù)據(jù)服務(wù)

通過構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)系統(tǒng)服務(wù)平臺，對異構(gòu)數(shù)據(jù)進行存儲，對計算的能力進行整體封裝，實現(xiàn)數(shù)據(jù)計算與業(yè)務(wù)的有效結(jié)合，滿足數(shù)據(jù)計算分析，提升大數(shù)據(jù)價值挖掘利用能力。

5.4 數(shù)據(jù)應(yīng)用

通過搭建大數(shù)據(jù)平臺系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的綜合統(tǒng)計、匯總，確保相關(guān)數(shù)據(jù)準確一致，其中包括發(fā)射機狀態(tài)運行參數(shù)、附屬設(shè)備運行狀態(tài)參數(shù)、故障報警信息數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)管理等各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，根據(jù)統(tǒng)計分析結(jié)果來分析其相關(guān)性，其中包括智能診斷、聯(lián)動報警、應(yīng)急處理等。

6 結(jié)語

本文從安全播出管理平臺的系統(tǒng)組成、功能實現(xiàn)路徑、功能實現(xiàn)方法、平臺數(shù)據(jù)架構(gòu)體系等方面著手進行分析，通過建設(shè)安全播出管理平臺系統(tǒng)，將現(xiàn)有相互獨立、容易形成信息孤島的播出系統(tǒng)進行集成融合、互聯(lián)，建造成為一個技術(shù)領(lǐng)先、功能豐富、性能優(yōu)越的管理系統(tǒng)平臺，實現(xiàn)對設(shè)備設(shè)施運行數(shù)據(jù)的準確監(jiān)測、播出環(huán)境的準確防范、臺站業(yè)務(wù)的精細管理。通過對發(fā)射機核心器件的運行監(jiān)測、播出機房環(huán)境監(jiān)控，可以達到定位準確、預(yù)判提前、數(shù)據(jù)輔助的目的，全面提升廣播電視發(fā)射臺的安全播出綜合管理和運行維護能力，實現(xiàn)數(shù)據(jù)智能處理、資源信息共享、運行維護高效的管理目標，達到建設(shè)標準化、管理制度化、運行規(guī)范化的“三化”發(fā)射臺建設(shè)要求。