泗阳县应急广播系统技术方案

周军 泗阳县广播电视台

1.引言

《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》将国家应急广播体系建设列入文化事业重点工程，这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。应急广播系统是实现政策法规宣传、农业知识普及、农村文化教育、农村信息传播、农业气象播报、农村文化娱乐的重要工具和载体，是党和各级政府联系农民群众的重要桥梁和纽带，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发挥着重要作用。

泗阳县贯彻落实国家和省关于应急广播体系建设的部署要求，作为省第一批试点建设单位，于2016年12月在全省率先建成应急广播体系，2017年5月通过省局验收。整个系统可以做到各级政府应急一张网、上级优先、上级可控可管、各级应急优先插播等要求。

2.系统设计原则

（1）平战结合

全县应急广播体系既可以作为日常对农广播节目发布渠道，同时也是公共应急广播体系的重要组成部分，能够及时发布应急信息，切实做到日常对农广播与应急信息播发相结合。

（2）灵活联动

全县应急广播体系与省市应急广播系统实现无缝有效衔接，统一联动。

（3）因地制宜

充分利用现有广播电视传输覆盖资源，业务与技术模式紧密结合本地信息发布需求和本地的传输覆盖网络条件。

（4）统筹兼顾

既要保证开放性和可扩展性，不同厂家系统、设备能实现互通互换，又要确保网络和信息的安全，确保应急广播信息播发的权威性、严肃性。

3.应急广播系统技术方案

3.1 县级播控中心平台

县级播控中心平台承担整个系统的管理和播发控制功能，能够满足包括日常广播节目传送、应急部门信息接入、紧急语音切播、各种音频信号的播发控制、应急广播终端设备运维管理、系统配置与管理、信号播发的安全认证、以及系统内关键设备的运行监控等功能。县级播控中心平台由数字广播综合管理平台软件、电话呼叫中心系统、数字广播CA服务器、IP流复用器、短信接驳器等组成。

3.1.1 数字广播综合管理平台软件

采用BS架构，可通过WEB访问实现直播管理、设备管理、终端信息维护、监管监测、安全管理、故障告警等功能；数字广播综合管理平台软件包括5个模块：音频处理及回溯存储服务软件、电话呼叫中心系统、WEB服务端、数字广播综合管理平台服务管理器、终端回传服务软件。

（1）音频处理及回溯存储服务系统

采用了WEB sevice、FTP、音频编解码、音频转码、TS流解复用等技术，实现插播语音的实时录音、监听和回溯，它作为应急广播管理系统B/S服务的后台语音处理和回溯存储的软件支撑系统。

（2）电话呼叫中心系统软件

驱动电话采集板卡（模拟或数字、或SIP），实现电话网的接口，并与数字广播服务管理器联接，由服务管理器管理运行。实现16-256路电话插播、白名单管理、语音编码，实时录音（录音文件通过FTP上传到回溯存储服务器）等功能。

（3） WEB服务端

主要提供客户端浏览服务。

（4）数字广播综合管理平台服务管理器

是整个管理平台的调度核心，负责插播服务、通道资源分配、接入安全认证、插播历史记录的生成等。

（5）终端回传服务软件

负责接收应急广播终端工作状态数据的回传，解析和存储到数据库。

3.1.2 短信接驳器

接收GSM短信，并通过TTS合成语音，对授权区域进行广播。它与服务管理器通信，实现白名单识别、密码验证。语音数据通过UDP协议传送给音频处理系统软件，经过转码成TS流后送入IP流复用器。

3.1.3 IP流复用器

完成最多512路IP流复用，支持组播输出，将复用流送入电视播控覆盖系统。同时复用流组播被音频回溯存储服务器接收，对插播进行实时录音和监听。

3.1.4 数字广播CA服务器

主要完成控制指令的加密，TS流封装，指令TS流送入IP流复用器与广播节目一起复用到HFC网，实现所有终端的安全控制。数字广播CA服务器采用嵌入式结构，支持面板操作启动应急广播功能。

3.1.5 电话呼叫中心系统

由电话采集板卡（模拟或数字、SIP）、工控主机和呼叫中心软件系统组成。电话通道可扩展至256路，支持PSTN 16路模拟卡4张（可多台并联）、SIP数字卡、E1数字卡；实现电话音频接入，编码输出TS流。

3.1.6 县级播控中心平台原理

在有线数字电视系统的基础上，配置数字广播CA服务器、IP流复用器、数字音频编码器、电话呼叫中心系统等设备。对所有音频节目源和广播控制指令进行TS编码后一起送入IP流复用器，复用成一路广播复合TS流信号，然后与电视节目进行复用，通过广电有线数字电视网对全县进行覆盖。

所有的控制指令均由数字广播CA服务器发出。广播控制信令是用于控制接收终端开关机、音量、频道切换及其它工作状态的指令流；数字音频编码器对县级广播节目（即主音频节目）和乡镇插播节目进行编码；接收终端平时同时接收主音频节目和广播信令，一旦收到相应的县级广播控制指令流即自动开机，全县所有广播终端播出县广播节目。当县级信号停播时，全县范围内的接收终端自动关机。

当有镇级通过副通道进行插播时，数字广播CA服务器会根据镇级登录密码的不同，自动控制相应区域的接收终端开机并切换到对应的副频道上去，而其它镇级则保持原来的接收状态，副通道插播结束后再控制终端切回到主频道。这样便可实现镇级按行政区划进行插播而不影响其它镇级接收县级节目，可实现点对点、点对片的控制功能。

图1 B/S架构数字广播管理平台功能模块分解图

传送一个数字音频广播节目所需的带宽约为128Kbps，对数字电视带宽占用率极低。县级配置多路电话呼叫中心系统，用于提供各级应急插播通道。应急插播通道的配置数量依据各级平台同时发生并发插播的概率确定，一般县级预留1-2个插播通道，每个乡镇给予独立的插播通道，2-3个行政村预留一个插播通道。

县级通过配置短信接驳器，可将所需播发的信息以短信的形式发到县前端机房，变成标准的普通话进行播出，系统自动识别多音字、叠音、标点符号，可设置男生朗读和女生朗读；对短信号码、短信接收时间、短信长度等信息实现记录查询；对所有短信进行录音回放。

系统具备各级应急广播接入端口（如公安、气象、应急办等）和电话应急广播接入端口，具有优先播出权设置功能。系统同时具备省市级信号接口，可以直接接受省市播控中心的控制，也可以很方便地将全省的应急广播系统组成一张网，实现全省统一控制。

有线网络传输广播具有安全、可靠、高容量等特点，但是有线传输网络中的传输链路和传输设备容易受到人为和自然灾害的损毁，对应急广播系统所需要的实时性、可靠性以及灾后重建和营救调度带来困难。泗阳县应急广播系统采用有线传输通道为主+无线应急备用传输通道为辅的有效解决方案。当有线传输网络因物理损毁或大规模瘫痪时，利用备用电源和无线应急调频和DTMB系统发布政策和指挥调度信息，仍可保障日常和灾后的应急广播信息覆盖。

泗阳县原已建成一套无线FM调频覆盖系统，发射频点90.4MHz，通过应急平台与FM调频系统接驳，实现无线应急备用传输覆盖，终端配备FM无线接收模块实现应急信号的接收。

无线调频应急广播系统由播控系统和发射系统组成。播控系统通过光端机将音频和指令数据传到发射系统，发射系统通过光端机接收音频和指令数据，音频送到调频激励器进行频率调制，指令数据送到无线调频RDS编码控制器进行副载波编码，输出57KHz的RDS基带信号，送入调频激励器与音频混合后一起进行频率调制，最后由调频发射机发射。

DTMB无线地面数字系统备份，前端信号的处理流程与有线DVB-C方案的全部一致，在县级播控中心完成音频及指令的复用流后，分出一路送入DTMB复用系统，再到DTMB无线覆盖系统，从而完成应急广播的无线地面数字广播传输。

泗阳县应急广播系统的接收终端设备配置三种接收模块：有线DVB-C接收模块、FM调频接收模块和DTMB接收模块。泗阳县规划DVB-C接收模块接收中心频点为155MHZ, DTMB接收模块的中心频点为690MHZ（县多频网），调频接收模块频点为90.4MHZ。通常情况下，当有线DVB-C数字信号正常时，接收有线信号，根据前端系统的指令开关机、切换音量，切换通道PID；当DVB-C有线信号中断时，通过接收FM调频或者DTMB进行应急广播。

3.2 乡镇级播控平台

3.2.1 乡镇级播控平台原理

乡镇级播控平台采用IP回传的方式进行广播。在镇级广播室配置一台数字广播控制台、一台工作站电脑、音频工作站等设备软件。乡镇播控平台具有自主广播的功能，同时接受县级播控平台的管理与控制，遵循上级优先、应急优先的广播规则。平时乡镇将自办节目送入数字广播控制台，经内部数字音频编码后生成音频TS流，再将TS流进行UDP/IP封装，生成TS/IP数据包，借助广电双向网络送至县机房的IP流复用器，经IP流复用器合流后送入县前端系统。

县播控中心平台为每个乡镇分配一个应急插播电话号码，支持用普通电话机或手机直接拨打呼叫本镇固定插播号码（前提是号码已在县级中心网管系统注册），经过系统授权后（电话号码+地址码+密码进行匹配），可直接按行政区划广播。

通过操作数字广播控制台面板或工作站电脑登录管理系统，可实现实时广播和流程广播，对整个乡镇或者分村进行控制，也可通过面板实现音量大小控制、开关机控制、广播节目流PID选择等控制。

3.3 村级播控平台

图2 泗阳县应急广播系统

根据需求建立村级播控中心。对已通达IP网络的村优先选择IP回传广播插播音源到县前端机房，IP网络未通达的村可采用GSM或PSTN网络回传插播的方式进行应急广播插播，从而实现行政村对接收终端的分区或点对点播控等功能。对原有采用扩大机方式进行覆盖的村，通过配置数字广播接收控制器，自动控制原村委会扩大机的电源和音频，完成老系统的自动升级。系统支持短信转语音紧急广播，通过手机终端向县级平台发送文字信息，经过系统授权后（来电号码比对、组织代码比对、密码比对等）可直接对其所辖的终端进行文字转语音广播。

（1）IP网络回传插播方式

在县及乡镇播控平台没有广播节目的情况下，可以开启本级广播，将音频信号送入数字广播控制台自动处理后输出IP音频流，通过IP网络回传到县级前端，由县前端统一封装、打包成TS流信号，最后混入数字电视前端系统，通过HFC有线数字电视网进行覆盖。通过密码或U盾钥匙，实现应急广播系统的安全插播。

（2）采用GSM或PSTN网络回传插播

村级自办节目通过电话播出器、座机或手机拨打电话形式，将信号送至县机房电话接驳器，经过系统授权后（来电号码比对、组织代码比对、密码比对等）可直接对其所辖的终端进行全域、指定区域或定点广播。

图3 乡镇级播控平台（IP回传）

4.结束语

泗阳县应急广播系统建设融合了数字编解码技术、数据多重加密技术、可寻址管理技术、网络通信技术等先进理念，采用IP技术互联互通，融合了DVB-C有线电视传输技术、DTMB地面数字电视覆盖技术、调频FM副载波通信技术。充分利用现有的互联网和广播频率资源以及覆盖网络，实现广播多级安全应急插播、定时广播、电话远程播控、终端广播开关机寻址控制、音量控制、全频段接收控制等一系列完善的播出控制功能。

图4 村级播控平台（IP回传）

图5 村级播控平台（采用GSM或PSTN网络回传插播）