广播电视无线电秩序智慧监管系统设计与实现

杨 川

由于广播的传播范围广、发射设备价格较低、基站隐蔽性强等特点，一些不法分子便利用广播进行传播，散布大量垃圾信息甚至诈骗、暴恐、政治等敏感信息，存在诸多危害。一是打着广播节目的幌子，播放虚假违法的医药广告，损害群众利益。二是播放低俗露骨内容，严重影响收听感受。三是部分黑广播设备设置在居民楼楼顶，且不是正规生产厂家的发射器，会产生电磁辐射，不利于居民身体健康。四是冲击正规广播电台，扰乱正常的信息发布和新闻播放。五是干扰民航安全。此类黑广播的出现严重扰乱了广播电台的正常播出秩序、严重影响了人民的生活水平。查找“黑广播”、维护广播电台的播出秩序、维护社会的稳定正成为当前广播电视监管部门迫切需要解决的问题。由于传统人工监测费时费力，效果却并不理想，于是广播电视无线电秩序监管系统应运而生。

一、系统设计思路

鉴于该监测系统具有监测任务量大、实时性强，对数据安全性、可靠性、一致性等要求高的特点，系统采用B/S机制模块化，各个终端无需安装任何软件，不用进行任何配置，就可以直接通过浏览器登录系统。系统采用网络多层体系结构，总体结构上具备足够的整体升级扩展能力，以适应系统本身的发展和业务发展的要求。系统能满足当前广播电视无线电秩序监管和“黑广播”监测工作的需要，随着新技术、新业务的发展，具有良好的扩充性。

二、系统架构

本系统采用三层设计架构，即表现层（UI）、业务逻辑层（BLL）、数据访问层（DAL）。使用MVC模式也是目前广泛流行的软件设计模式，即Model（模型）、View（视图）、Controller（控制）。基于 Struts2、Spring和Hibernate框架构造的Web轻量级架构。

表现层由Struts2实现，管理用户请求和响应；提供一个控制器代理以调用业务逻辑、各层的处理和权限控制；为显示提供数据模型；借助Struts2 Validator框架帮助完成Web层的验证工作。

业务层由Spring来实现，利用演示注入思想组装代码，提高了系统扩展性和灵活性，实现插件式编程。利用AOP思想，集中处理业务逻辑及日志记录。利用其对Hibernate的会话工厂（Session Factory）、事务管理的封装，可以更简洁地应用Hibernate。

持久层由Hibernate实现，通过面向对象的查询语言（Hibernate Query Language HQL）来检索对象的相关信息、存储、更新、删除数据库记录，支持父/子表关系、事务处理、继承和多态。同时使用Redis技术缓存高频率数据，提高业务吞吐量及性能。

三、系统功能设计

本系统有七个功能模块。具体设计结构如下图所示。

（一）实时监测模块

该模块包含以下主要功能。

1.前端板卡采集的报警信息和内容文本实时有效地上传至平台列表中，可对实时推送的报警信息进行编辑、修改与实时的保存操作。

2.可快速预览上报内容和对相应的音频进行播放，快速有效地监听报警的音频内容，同步提取内容文本，值班员可对语音和文本内容同时监听监看。

3.可对报警音频的相关违法关键字进行提取并显示。同时在转换成功的整条报警音频的显示文本中，将违法关键字用特殊字符标记，使其突出显示，使音频内容更具可读性。

4.具有人机交互的特性，在显示音频报警文本的同时，还可对文本内容进行人工的初步审核与编辑，并可将修改的内容同步到数据库中。

5.审核处理过的数据可以导出至数据报表。

（二）频谱分析功能模块

该模块包含以下主要功能。

1.频谱扫描功能，可在指定频率范围内准确锁定频段内所有播出频率，进行频谱扫描，在保证频谱扫描准确率高，又不影响整体设备性能的基础之上，满足扫描频率范围达到：68Mhz～110Mhz、步进为：10KHz-100KHz，扫描时间满足控制在50s以内。

2.扫描方式多样化，可以通过指定中心频率进行频谱扫描，系统更加快捷灵活。根据选定的频率范围，自动选择合理的设置进行频谱扫描。

3.频谱扫描的结果自动上报平台，平台可自动接收前端上传的频谱扫描数据，并以数值、曲线的方式实时显示。

（三）频道分析模块

该模块包含以下主要功能。

1.频道分析功能，可选择相应站点进行频道扫描，频道扫描结果自动记录并上传到中心平台。平台可自动接收前端上传的频道扫描，并以数值显示的方式实时显示(实时显示频率、场强、可听度)。

2.满足频道扫描功能，扫描频率范围：68Mhz～108Mhz、步进为：0.1Mhz，扫描时间满足控制在50s以内。

3.频道扫描与频谱扫描结果自动比对，利用频谱分析作为辅助工具，将扫描得到的频道内容和频谱扫描数据进行对比确认，得到其电平值的相关数据，从而进一步确认扫描频道的正确性，提高扫描功能结果的精准度。

（四）综合检索模块

该模块包含以下主要功能。

1.可根据开始日期、结束日期、城市、侦测点、频率（全部、具体频率）、广播类型（全部、“黑广播”、灰广播、干扰广播、合法广播、带噪声广播）进行组合查询。

2.分析处理的结果可在人机交互界面实现音频播放和文本内容显示同步，并自动标注敏感词。

3.对音频的内容进行识别并转成文本合并生成内容报表文件。

4.对需要监听的音频内容进行播放和下载。

5.对数据（侦测点、频率、广播类型、内容分类、发现日期、场强、可听度、录音开始时间等）进行编辑、审核、删除及列表导出。

（五）内容分析功能模块

负责对非法频率、合法频率的非法内容做分析处理，平台对分析数据内容结果审核，主要实现以下功能。

1.平台通过预设关键字库对采集内容自动检测，分析采集内容中是否含有疑似违规的内容。

2.平台对疑似违规数据自动存储和文本内容提取，推送平台方便用户查询、编辑、审核等操作。

3.查看报警信息数据，对数据内容进行编辑处理，修改信息。

（六）侦测设置模块

该模块包含频率设置、关键字设置和呼号设置三部分功能。

1.频率设置：

（1）系统采集前端设定合法频率，实时扫描自动对比，对扫描到的非法频率进行上报。

（2）可通过采集前端添加合法频率列表，对频率进行维护管理。

（3）满足对上报的新频率进行白名单设置，实时扫描可自动对比过滤白名单频率，提取非法频率存档并显示。

（4）白名单辅助人工快速及时地对扫描的频率进行验证来判断节目的合法性。

2.关键字设置：

（1）平台满足提供语音关键词配置功能。通过关键词配置模块，用户可以指定要识别的关键词（例如违规广告语音关键词），平台同时支持通过接口方式配置关键词。在外部调用下发任务接口时，可以指定关键词。指定关键词后，语音关键词引擎将自动对这些关键词进行搜索检测，鉴别广播音频中是否含有疑似违规的内容。

（2）满足通过人工设置关键字库，在权限满足的条件下可以对关键字进行添加、删除、修改等操作。

3.呼号设置：

（1）平台提供呼号模板配置功能。通过模板配置，用户可以手动上传已有呼号模板，并对这些模板信息进行编辑，标注呼号名称等操作，用户也可批量导入呼号模板。通过人工预先设置呼号，对前端实时采集数据文本内容自动对比匹配，以便减小排查范围，起到预先判断的目的。

（2）通过设置的呼号，在权限满足的条件下可以对信息进行添加、删除、修改等操作。

（七）监测结果审核功能模块

平台提供监测结果审核的人机交互界面，用户可以单独通过界面与平台进行交互，主要实现以下功能。

1.可以对平台分析处理的结果按多个条件组合查询和监听，通过观察查询的信息初步对查询的结果进行审核，及时地监听其内容是否合法。

2.可以对上述查询结果进行音频回放、编辑、审核、删除等操作。

3.分析处理的结果可在人机交互界面实现音频播放和文本内容显示同步进行。

4.监听中对提取的文本内容二次编辑存档，对音频的内容进行识别并转成文本合并生成内容报表文件。

四、结语

本系统实现了对广播电视传输覆盖网频率的使用情况、节目播出情况进行实时监测和分析。通过使用该系统，可自动快速完成对辖区内广播频道的巡检，对系统自动巡检出的疑似黑广播频率进行人工二次核查，确定是否为“黑广播”。该系统监测功能及指标全面、准确性高，系统集成度高，建设运行费低，减少了大量搜索发现黑广播的繁琐工作，大大提高了工作效率，为各市县广播电视传输覆盖网频率提供了很好的监管手段，同时对查处黑广播提供了强有力的技术支撑。