广播电视无线发射台站智能管理系统研究

王彦雄

（山西广播电视无线管理中心，山西 太原 030001）

0 引 言

2022年9月，《广播电视无线传输覆盖网管理办法》出台并实施，主要内容包括广播电视无线传输覆盖业务、利用卫星方式传输广播电视节目业务、广播电视无线传输覆盖网频率的使用、无线广播电视发射设备的订购以及无线广播电视设施的迁建和保护等。各地方广播电视无线管理中心加强无线传输覆盖网的管理工作，广播电视无线发射台站智能管理系统的迭代升级，有助于中波、短波、电视、调频、微波和卫星等无线传输覆盖网业务的开展。

1 无线发射台站智能管理系统建设意义及发展历程

1.1 建设意义

广播电视无线传输覆盖业务包括广播电视节目信号和应急广播信息的传送。广播电视是党和国家传递政策、发布信息的重要渠道。加快广播电视无线发射台站智能管理系统建设，有助于地区无线发射台站“一张网”智慧化管理格局的构建。在5G、云计算、大数据、人工智能等新一代信息技术支持下，中央和各省市广播电视单位积极推进广播电视节目无线数字化覆盖建设[1]。在“智慧广电”战略支持下，通过广播电视无线发射台站智能管理系统建设，能够有效统筹有线、无线、卫星等多种无线传输覆盖网业务，为大众提供更加优质高效的广播电视公共服务，全面推进“智慧广电+公共服务”建设，有助于公共服务承载网络转型升级，实现无线传输的全面覆盖，不断提升公共服务智能化管理水平[2]。

1.2 发展历程

无线发射台站智能管理系统建设经历了数字化、网络化、智能化三个阶段。

在数字化阶段，依托计算机技术、控制技术、通信与网络技术，监督控制与数据采集系统得以发展。此类系统凭借计算机强大的计算与采集功能，被广泛应用于广播电视节目生产过程和设备监控环节。通过播出系统与发射系统实现无线发射台站的信号源信道监测和自动化控制管理。数字化无线发射台站智能管理系统具备实时监测报警、应急处理、综合办公等功能。实时监测报警模块具有信源监测、发射机监测、天馈线系统监测、播出质量监测等功能，应急处理模块具有动力配电管理、机房环境管理、视频安防等功能，综合办公模块具有报表统计、值班日志管理、备品备件管理等功能[3]。

在网络化阶段，依托云计算、虚拟专用网络（Virtual Private Network，VPN）、算法加密等技术，网络化无线发射台站智能管理系统得以发展，通过监测监管平台实现多个发射台站的统一管理，包括视音频资源、文本数据等的管理、存储、查询及发送等[4]，通过中心大屏实现多画面实时监控。具体功能模块分为安播信息监控、安防维稳监控、中心大屏显示、应急指挥调度以及综合办公信息五大部分。

在智慧化阶段，依托5G、人工智能、数据挖掘、机器人、虚拟现实、4K/8K超高清视频等技术，无线发射台站智能管理系统实现了智慧化发展。在原有系统基础上，智慧化台站增加了大数据运营平台，实现了微博、微信、抖音等多媒体深度融合。通过智能机器人可实现多个发射台站的智能巡检，极大提升了无线发射台站运维管理效率[5]。

2 广播电视无线发射台站智能管理系统建设方案

2.1 山西广播电视无线管理中心介绍

山西广播电视无线管理中心承担着中央和省级广播电视节目在山西全省的无线覆盖及安全播出工作、京冀晋蒙数字微波电路（山西段）的安全传输和维护管理工作、广播电视无线传输、发射的规划、建设、技术咨询及新技术推广应用工作。328台是山西省管理范围最大的高山台站，位于临汾市霍山老爷顶，海拔2 347 m，距最近的村庄20 km，是全省距村庄最远的台站，是省广播电视微波干线电路南线枢纽站。328台同时管理临汾微波站，自维护高压线路接近60 km，在关口村设关口变电站，同属于328台管理。328台发射机组担负6套10 kW模拟调频广播的播出任务，数字电视节目覆盖方面，单频网24频道1 kW数字发射机发射8套电视节目，多频网33频道100 W数字发射机发射6套电视节目，北广CDR发射机10 kW采用数模同播方式在93.8 MHz发射3套数字广播节目。328台共有12个发射机组，15部发射机，主要覆盖临汾市以及运城、晋城、长治、吕梁部分地区，覆盖人口近500万以上。

2.2 无线发射台站智能管理系统建设内容

328台站智能管理系统建设项目包括四大业务平台与两项基础支撑，实现所辖12个发射机组、15部发射机的智慧化监测监管。四大业务平台包括智慧集中运维监管、物联网设备数据集中管理、发传运维远程集中监管监控以及智能预警报警集中监管，两项基础支撑包括数据中心和网络安全中心。依托云平台技术，采用专网+公网部署结构，智能管理系统实现328台站及下属各发射机组数据库、管理界面、授权、权限卡以及安防管理等业务的统一管理。

2.3 智慧集中运维监管系统

智慧集中运维监管系统采用Web技术实现台站运营管理的线上智能化，有效提升了328台站运维管理水平。328台站智慧集中运维监管系统包括操作、过程、保障、应急、设备及人员等六大管理模块。操作管理模块具有设备操作、系统操作、值班纪律及设备巡查等功能。过程管理模块包括运维工作流程申请、审核及审批等业务流程，具体业务分类包括应急管理类业务、行政管理类业务、值班管理类业务及技改类业务。保障管理模块包含制度规范、应急预案、文档上传查询、升级改造与记录及培训学习等功能。应急管理模块包含应急预案、应急处置及应急事故分析等功能。设备管理模块包含设备查询、设备入库、设备管理、设备盘点及设备维护等功能。人员管理模块包含人员信息、排班考勤及人员变动等功能[6]。

2.4 物联网设备数据集中管理系统

基于物联网技术的设备数据集中管理系统，能够实现对328台站及其所辖发射站点的设备运行状态监测与控制。物联网设备数据集中管理系统包括设备数据监测、机房巡查、信号监控及播出质量监控等功能。在系统设施上有账号、角色权限、异常状态及设备管理等模块。系统采用分级管理制度，不同角色权限的人员可在系统内执行权限内操作。

2.5 发传运维远程集中监管监控

发传运维远程集中监管监控系统主要负责对328台站所辖发射机组、天线等传输发射设备的自动化管理与集中监管监控，具体功能模块包括监控服务、自动与远程操作、数据传输、集成化倒换控制设备、故障自动诊断与定位、温度监测与预警等功能。监控服务模块可实现发射机发射状态与发射参数的采集、监控与异常报警功能。自动与远程操作模块可实现发射机移动开关机、远程开关机、主备发射机自动倒备等一系列自动化操作与人工操作。数据传输模块可实现328台站所辖发射机的运行数据采集、数据监控、异常情况报警及数据汇总上传等功能。集成化倒换控制设备模块可实现328台站主备发射机自动倒备、故障倒备等功能。故障自动诊断与定位模块可实现发台站设备运行参数自动分析、发射机故障自动诊断、故障部位精准定位等一系列功能。温度监测与预警可实现发射机馈管、同轴开关、馈线接头等温度监测与异常预警等功能。

2.6 智能预警报警集中监管系统

智能预警报警集中监管系统能够实现328台站及所辖发射台铁塔倾仰角位移度、地阻值、温湿度、信号源、设备工作状态、动环系统、发射机功率等监控预警工作，依托人工智能、大数据等技术，实现对328台站各运行系统的异常监控、智能分析与优化处置。智能预警报警集中监管系统主要分为三大系统模块。第一是预警报警信息统计模块，一旦各系统发生故障，预警报警信息统计模块就会做出报警与提示，并进行各类异常现象统计工作。第二是系统异常维护工作模块，系统发生故障与异常后，通过工作模块可完成异常建档、线上维护派单等工作。第三是设备异常状态设置模块，基于人工智能、机器学习等技术，系统可实现对故障与异常状态处置的学习与优化，不断提升系统预警报警能力。

2.7 数据中心系统

数据中心系统管理着328台站无线发射台站智能管理系统的所有数据，基于大数据、人工智能、及其学习等技术，可完成数据清洗、处理及分析等一系列工作，实现台站管理层、业务层之间的信息有效沟通与高效处置，为328台站指挥调度、快速决策提供信息与数据支持，实现328台站智慧运维与高效管理。数据中心系统具备数据接入模块、实时数据分发模块、数据高效处理模块、数据存储模块、数据智能分析模块及数据共享模块等。

2.8 网络安全中心系统

网络安全中心系统负责328台站智能管理系统的网络安全管理工作，包括安全管理平台、防火墙、安全网关、应用防护安全、安全服务等工作。通过智能预警、定期排查、入侵检测、漏洞风险评估、数据完整性、数据备份恢复、信息保护等功能，确保328台站智能管理系统各模块的网络安全。

3 结 语

广播电视无线发射台站智能管理系统的建设，有助于加强广播电视单位的安全播出保障能力，不断提升无线发射台站智慧化、智能化管理水平。328台站智能管理系统以四大业务平台与两项基础支撑达成“一云+多端”智慧运维体系，实现了无线发射台站“有人留守、无人值班”的智慧运维目标。