基于广电网络的应急广播信息发布系统

彭国钧

基于广电网络的应急广播信息发布系统

彭国钧

（作者单位：成都天宇华信科技有限公司）

本文介绍了采用数字电视技术、IP网络技术、通信技术、安全加解密等技术，实现应急广播信息的接入、处理、传输及终端控制，完成应急广播信息的多网络发布。

应急广播信息发布平台；地面数字电视；IP网络；通信网络。

1　前言

为适应国家公共应急预警信息发布和国家、省应急广播体系建设的需要，应急广播信息发布作为应急广播系统建设的重要组成部分，以承载各级人民政府及相关职能部门在应对自然灾害、事故灾害、公共卫生和社会安全等突发公共事件处置中的信息发布和传播能力，最大程度确保人民群众财产安全。

“应急广播信息发布系统”是指充分利用现有的广播电视资源，面向广大农村群众提供综合广播信息的广播系统。“应急广播信息发布系统”是国家推进农村公共文化服务体系建设的一项重要内容，是一项民心工程、富民工程、 保障工程，是实现政策法规宣传、农业知识普及、农村文化教育娱乐、 农村信息传播、公共应急指挥、农业气象播报的重要工具和载体。

目前，广播电视新技术的运用，广播电视传输覆盖网络通过改造完善后相对健全，完全能满足应急广播信息的发布传输需求。但是，之前基于农村广播村村响系统的应急信息发布系统，采用传统的调频广播传输模式，由于受到传输网络改造后，不能对本辖区内的行政区域进行管控，加之安全性、可靠性差、维护成本高、传输节目有限、频率利用率低、技术标准不统一、组网模式复杂、扩容困难等因素，使得应急广播信息的发布受到单一网络、技术落后的制约，不能有效地将应急信息快速、准确地传递到指定的区域。

本文主要依托广电现有的广播电视有线或无线数字传输网、调频网，同时辅以IP3G4G及PSTN网建立应急广播信息发布系统。采用智能化、数字化、网管化及可管可控等方式，结合各地现有的网络资源，建设一套适合当今广播电视发展的“应急广播信息发布系统”，实现应急广播信息的全天候、全地域、多通道的发布需求。

2　系统概述

“应急广播信息发布系统”，采用数字播出、编码控 制、有线或无线传输、加解密发送与接收”等全新理念搭建的基于广电网络的数字化、智能化应急广播发布平台。采用数字编解码技术、数据加解密播控技术、IP网络传输技术、调频副载波调制等技术，利用现有各种广播、电视有线或无线网络传输，同时辅以IP网络传输，并能通过电话通信系统，实现固定和无线通信的接入，实现多种信源数字化智能广播的传输模式，满足多种终端设备（调频音箱、调频收扩音机、扩大机、地面数字电视机顶盒、有线电视机顶盒、LED大屏幕及公共广播网等）的接收。

该系统能实现市、县（市、区）、乡镇（街道）、村四级自动联动播出，点对点寻址可控播出，实现了视频、声音和图文的广播，实现了广播数字化、自动化、智能化。可完成各级政务的信息发布、转播或自播节目以及灾害事故预警信息的发布。

在紧急情况下，该系统可以为党委政府发布紧急信息，保证大多数群众在第一时间听到并指导做好防护措施，也可以在灾害预警以及指导救灾工作中发挥重要作用。

3　系统功能及特点

应急广播信息发布平台，是应急广播接入系统的重要组成部分，本平台将收集到的各类应急信息，由应急信息权威发布部门，根据信息内容进行审核、分类、分级、排序，并确定发布位置、发布方式、发布时间等信息，然后由发布平台统一制作和输出应急广播节目、应急信息和应急指令。

应急广播信息数据内容在广播之前，需要在两个或多个部门之间沟通、协商、形成决策后实施广播。这些不同单位间的沟通主要是基于IP协议光纤专网；而应急信息明确后，通过广播电视网络和移动通信网络实施内容分发。

应急广播信息发布系统功能及特点如下。

3.1常态广播与应急广播并存

该系统设有常态与应急一键式广播功能，在平时可进行日常广播，传播党的方针与政策，起到党的喉舌作用，同时也是为了检验广播系统的工作状态；当发生重大自然灾害、突发事件、公共卫生与社会安全等突发公共危机时，造成或者可能造成重大人员伤亡、财产损失、生态环境破坏与严重社会危害，危及公共安全时，系统可以立即终止正常广播，优先播送应急广播信息，产生良好的社会效益和经济效益。

3.2具备自动广播、定时广播功能

只要配备广播播控发布平台，就能完成定时广播、定时转播等功能，可减轻值机人员工作强度。在正常情况下，系统可以按照预先设定的时间段进行自动广播，并可按照预先设定自动选择播出音源，实现真正的无人值守。

3.3具备全呼、组呼、选呼功能

可在播控发布平台上灵活进行全开、全关、组呼、选呼广播功能。在没有配备播控平台的乡镇级，也可直接在设备上实现分区域或选择呼叫终端设备（以村为单位）。

3.4远程参数设置功能

通过发布中心对下级设备点对点远程设置与修改工作状态，比如：开关控制、音量调节、接收频率等，从而真正实现因地制宜、因时制宜的广播要求以及最大程度的满足广播管理者的不同需求。

3.5电话远程广播功能

电话广播权限为紧急广播，当紧急情况下，可以通过手机或座机进行远程电话应急插入广播。电话广播时，系统需要对来电进行合法性认证，以防非法电话广播，认证方式可根据实际需要进行选择。

3.6数字音频广播

采用最新的数字处理方式进行音频编解码，具有失真小、噪音低、音域定位准等特点。

3.7IP网络广播

基于IP网络传输，遵循TCP/IP协议，可运行在跨网关的局域网和Internet广域网上，从广播主区域到远端分区域集中控制广播，实现广播、计算机网络融合。

3.8灵活的优先级模式

整个系统遵循市、县、乡、村四级联动可控，并可向上扩展到省级。日常广播模式下系统默认为上级广播优先；应急广播可根据需要分别设置上级优先、下级优先两种模式。根据优先规则设定，高级别的广播可以中断低级别的广播，优先播出高级别的广播内容，优先级级数可以多级设置，满足不同场景的应急播出需要。

3.9先进的安全播出技术

系统具备完善的抗干扰、防插播、防盗播、防错播、防漏播等安全播出技术措施，确保系统安全播出。

采用64位动态电子密钥，通过对控制信号的加解密协议，各级设备能自动识别输入信号的合法性。当有非法信号进行同频干扰攻击时，设备将会在3S 内终止广播，待干扰信号消失自动恢复正常工作，彻底解决一般系统明文传输易被截获和破解的问题，大幅度提高系统的安全播出能力。

该系统设有不同权限的密码保护，可通过不同的权限进入系统，对设备进行配置或远程配置，可实现节目单编辑、定时转播、电话插播等自动播出功能。

3.10多种灵活的组网传输模式

本系统采用“有线+无线”、“模拟+数字”网络共存的传输模式。

该系统可同时通过有线HFC网传输、有线数字信号传输、调频无线传输、地面数字传输、宽带IP 传输、通讯网络传输、广播专线传输等多种传输媒介进行广播同步传输，彻底改变了传统广播的单一、单节目的传输模式。

3.11网络区划自适应

系统采用多通道智能寻址功能可在复杂交叉网络（非行政区划组网）中实现无需任何网络改造亦可按行政区划广播的能力，这样可大规模节省网络改造费用。

3.12支持图文广播

该系统具有图文信息发布功能，利用RDS数据广播技术或音频，可以实现系统在FM信道中、DTMB信道或IP网络中传输音频广播同传文字信息，、数据编解码技术接收终端可接收文字信息，突破传统广播概念，可发广播节目单、播出时间表，天气预报、灾害应急、政策宣传等，接收终端通过IP或RS-232接口连接LED显示屏即可接收文字信息广播等。

3.13多节目并发广播

采用IP播控技术，可满足应急广播和常态广播同时播出或分区域独立播出而互不影响。

3.14TTS与短信播报功能

系统支持TTS（从文本到语音）功能，只要将文稿材料输入电脑，即可自动转换成语音通过广播进行播音，满足紧急电子文件语音应急播报需要，减轻播音员的工作压力。

支持短信转语音播报功能，具有完善的认证和白名单设置，满足应急短信播报要求。

3.15系统与设备的可靠性保障

高度集成化设计，可在工程应用中尽可能的减少外部连线，保障系统的可靠性，同时降低成本。

机房设备采用双电源设计，双电源相互自愈备份，确保稳定可靠工作和保证在停电情况下的正常运行。

3.16网络管理及监测功能

系统具备全网设备运行状态监测，自动检测故障功能，通过网管软件，能够有效监控各级平台机房设备、网络传输设备以及各地接收终端的工作状态、工作参数及应急信息发布状态。支持工作状态查询、故障报警、终端音量、开关等部分参数远程配置。

终端通过IP或者GPRS/3G/4G通道，实现终端定位、远程实时状态监控、自动检测故障功能，通过系统监控软件，能够远程实时检测设备的运行状况，终端一旦发生故障，能第一时间及时发现问题终端所安装的具体位置，同时软件能分析出终端的故障点，方便维护人员及时解决问题。

3.17系统的先进性

该应急广播发布系统建立在通用传输平台上，并融入自有知识产权的智能控制技术，多方面体现了显著的优越性。

全系统具备与国家、省级应急广播系统的联动接口，能够接收、转发国家和省级应急广播系统发送的应急广播信息，兼容省级、地市级控制接口及协议。

本级系统具备多部门协调控制接口协议（比如应急办、人防办、气象局等），通过优先级别设置即可实现多部门协同有序对本级广播系统进行管理与播控。

4　系统组成

从物理链路上分为：应急广播信息接入系统、应急广播发布平台系统、传输系统、终端用户系统等组成。

4.1信息接入系统

应急广播发布系统实行分级、分地域响应模式，能够按照公共事件的类别、预警级别、可能影响范围、重要警示、应对措施和发布单位等，实现分类型、分级别、分区域、分群体的有效传播。

每个应急广播信息发布单位（比如党政办、应急办、气象局、卫生局、防震减灾局、民政局、人防办、公安局等等），它们各自的应急信号（图、文、声）通过专网汇集到应急广播发布平台，由应急信息权威部门通过WEB的访问方式进行审核、信息排序，并确认信息分类、分级、发布位置、发布方式、发布时间等，然后由应急前端平台做出发布响应。

应急广播信号接入系统框图如下图1所示。

图1　应急广播信息接入系统框图

如图1所示，每个应急广播发布单位都有一套分前端系统，其通信方式分三种。

4.1.1不同单位的分前端之间的点与点通信

分前端之间直接通信，对应急广播内容协商、审核、决策的过程非常重要。比如民政局需要与党委政府或应急办领导请示应急广播内容，就可以通过民政局内的分前端与党委政府或应急办分前端系统直接通信，在线讨论并决定应急广播内容。

4.1.2单个分前端与中心播控平台之间的通信。

应急广播内容协商完毕后，应急广播内容发布之前，需要建立发布单位的分前端与应急广播中心发布平台之间的通信，确认授权后开始广播。

4.1.3多个分前端与中心播控平台之间的多点通信。

有些紧急情况下，需要多个单位参与应急广播内容的协商、审核和决策。比如重大疫情紧急事件发生时，需要与党委政府、卫生局、公安局、民政局等协调，上述各个单位的分前端需要与中心发布平台建立多点通信，实施上述功能。

应急信号的接入系统，一般应满足以下条件。

①采用数字视频高清编、解码设备，实现最大支持1080P的高清应急信号的传输；②采用IP接口、WEB访问方式，便于用户灵活组网与查询状态、配置设备等；③应急信息录播机，负责对应急广播信息发布过程进行录像和内容复查。

4.2信息发布平台

4.2.1市（县级）发布平台

系统充分考虑“平战结合”的实际需求。平时可作为广播电视网络全网监管、维护以及应急广播系统管理平台、传输网络的容灾备份系统，保障正常安全播出。当出现突发公共事件、保障重大活动时，可实现应急广播信号覆盖、远程视频会议、指挥调度、通信保障、信息发布等功能，指导灾前预报、灾中救援、灾情实况播报、灾后政策宣传。

系统全部采用数字编码、防盗播数字编码加扰技术，可实现市、县（市、区）、乡镇（街道）、村四级点对点寻址可控播出，本系统利用有线或无线数字电视网以及IP网，可以传输多路图像、声音及其文字信息；利用调频信道，可实现声音和图文广播。可完成基层政务信息发布、转播各级人民广播电视台节目和自办节目的文化宣传平台、灾害事故预警信息平台。市、县级系统架构如图2。

图2　市、县级系统架构图

发布系统、综合管理系统以及平台网管系统软件均采用全B/S构架，支持远程客户端WEB访问。

发布系统软件和服务器配合，实现本级应急广播管理平台、预警信息发布部门、乡镇及村级信号的接入以及电话短信接入，实现多路实时广播和流程广播，并根据指令对全网终端进行相应的开关机控制、音量控制、广播节目选择等控制功能。

通过应急广播适配器完成上级信号的接收以及根据发布的优先级别完成应急信息的自动转发，采用寻址技术，调频传输模式实现分区广播，控制全域、指定区域或定点的接收终端开关机及播发指定内容。

综合管理软件主要完成各种信息的汇总、录音、存储、查询等功能。

网管系统实现全网设备的状态监测和参数设置（平台设备、传输网络适配设备、接收终端设备等）及GIS离线地图监管。

通过分发服务器和终端推送服务器，可以对IP传输终端进行点对点的广播。

通过IP适配器和IP-QAM调制器，可以完成应急信息在地面数字电视和有线数字电视系统中的视频、音频、文字、图片的多节目传输。

4.2.2乡镇级发布平台

图3　乡镇级系统架构图

乡镇级可以进行本级实时广播和流程广播，还能通过应急广播适配器收转上级应急信息并完成自动播出，还能接入乡镇预警部门的应急信号。乡镇本级广播信号及其平台网管信息均通过IP或Internet网将信号回传到上一级发布平台，不具备IP通道的乡镇，可以将本级信号或收转信号通过调频网络直接向下一级传输。本级也可通过拨打电话进行远程广播，所有接入信号和本地广播信号均受到发布系统播控软件的统一调度控制和播出。

4.2.3村级发布平台

村级不配置发布平台，村级若有发布需求时，可以通过拨打乡镇或市县级的电话接入设备，完成应急信息插播。

4.3传输系统

应急预警信息单位与发布平台之间采用光纤链路或IP网络设计，多种灵活的组网模式，提高了系统的稳定性及保密性，同时为以后扩容做准备，参见图二。

应急信号与控制数据信号通过IP主播的方式或应急广播适配器后，可进入IP网络、地面数字电视网络、有线数字电视网络、无线调频网络、有线调频网络和公共广播网络，实现与有线电视系统、地面数字电视系统以及公共广播系统等相对接，完成市、县、乡、村四级应急广播发布系统的网络覆盖。

4.4终端用户系统

在有线/无线调频系统中，采用RDS/SCA调频音箱、智能型收扩音机，有线与无线相结合的接收方式，完成常态广播与应急广播音频信号的发布。

在有线数字电视系统中，采用高清编码器，高清数字电视机顶盒接收，实现户外LED大屏幕显示器的图、文、声等应急信息的发布。

在地面数字电视系统中，采用专用机顶盒接收，满足扩大机、LED屏的接收。

在IP网络中，采用IP广播解码控制器，完成应急信号的接收与传送。通过广播网络适配器，实现与村村响、企业、商场、学校等场所原有广播网络的无缝对接。

5　结语

目前国家应急广播中心、四川省应急广播中心部分规范尚未出台，各地应急广播平台正在建设之中，对于应急广播发布系统，还有很多技术问题需待解决，各地均是按照自己的思路与资源各自为阵依托村村响系统建立应急广播发布系统，尚未完全形成部门联动、协调一致的应急机制，没有建立统一的广电突发事件应急预警发布管理平台，尚未建立一套多种技术手段、多种通道覆盖的突发事件预警传输系统。

所以，基于广电网络的应急广播发布系统，还需要进一步研究与深化，并在实践中总结经验，为完善应急广播系统而打下坚实的基础。

彭国钧，男，汉族，大专，现就职于成都天宇华信科技有限公司，工程师，技术总监，从事广播电视设备研究、广电工程设计等工作。