一种应急广播新技术在越西县的应用

罗银亮 刘海章 黄大池

（作者单位：1.德阳市旌阳区文化体育广播电视和旅游局；2.四川省广播电视科学技术研究所）

1 应急村村响广播发展过程简述

广播随着时代的变迁和历史的进程，在自然灾害、防灾减灾与疫情防控中发挥了重要作用和独有的价值，其标准体系的建立越来越受到国家的重视，所产生的效能越来越受到人们的期盼。

2013年“4·20”四川芦山地震之后，在国家广电总局的指导下，在四川各界特别是灾区党委和政府的支持下，中央人民广播电台联合四川电台、雅安电台和芦山电台，开办了国内第一家专门面向灾区群众的应急广播电台，迈出了国家应急广播体系实践的第一步。应急广播在及时传达政令、发布信息、引导舆论、稳定人心和协助救灾等方面的独特作用初步显现。

2014年四川广电结合我国的实际情况应急广播发展特征和特点，经过近年来试点示范、实践建设，制定了《四川省广播村村响工程建设规范》，推出了SCM-G广播村村响系统，四川省内“标准”的统一，也促进了四川应急广播的进一步发展。

2015年四川被列为全国第一个启动全省应急广播体系建设的省份。2018年，国家广电总局在四川示范性建设与成功应用基础之上，制定了《全国应急广播体系建设总体规划》，发布了11条应急广播暂行技术标准，自此基于国密算法的应急广播体系建设在全国推广示范应用。

2 越西县村村响广播建设现状

越西县处于大凉山，境内山地占90%以上，山高沟深，地势起伏，海拔差较大，加上县域经济不发达，阻碍了广播电视的发展进程。

2016年越西县按照《四川省广播村村响工程建设规范》要求建设了SCM-G广播村村响系统，越西县采用无线调频（FM）的方式将广播信号传输到各乡镇，各乡镇通过无线调频的方式覆盖乡镇本地终端及本乡镇辖区各村终端设备。

2019年县局按照国家应急广播最新技术标准升级改造了现有的广播村村响系统，并实现了与省应急广播平台无缝对接，越西县采用光纤网络以IP的方式将应急广播信号传输到各乡镇，没有实现与乡镇设备对接，乡到村保留2016年建设模式。

根据当年的资金下达和全县应急广播区域覆盖情况，在越西县前端增加了4G广播，并在全县各乡镇村社补充建设了4G终端，但没有实现县、乡、村三级联控的广播模式。

(3)用Q235材料制备的过流部件应避免出现20°～40°弯角，并应根据使用年限相应加厚管路壁厚；用40Cr材料制备的过流部件可在设备中做关键零部件，如精度要求高的轴件等，需设计成与浆液低角度冲磨，以降低磨损量；ZL102材料的密度小、质量轻可作为设备外壳，轻巧耐用，其表面易自然产生一层致密牢固的氧化膜，能很好地保护设备不受腐蚀，并应避免小角度冲磨切削.

2.1 应急广播村村响建设面临的问题

2021年，笔者到越西县文化广播电视和旅游局一个月后，将想到的、看到的以及所要面临的一些问题与越西县局领导进行了交流讨论。笔者深知凉山州两次“3·30”森林火灾惨痛教训和国内疫情防控点多面广的严峻性，提出在已建的应急广播村村响基础设施上通过新增大喇叭终端，扩大覆盖面，营造全民参与、全民践行森林防灭火浓厚法治氛围和全力打好疫情防控阻击战文化教育宣传，促进各级政府应对各种重大事件的应急处理能力和现代化治理水平的提升。

就新建终端问题，近两年也讨论过几次，要实现县、乡、村三级联播可控，对终端进行管理，主要存在以下几个原因：一是越西县受地理环境的影响，目前县IP广播信号部分只到了乡镇，乡到村均采用无线FM进行覆盖；二是按新标准部署国密FM终端在各乡镇又会增加同等功率的FM发射机，使用多广播频率传输，避免不了同频干扰的问题，同时频率使用也要报批统一规划；三是越西县广电技术能力薄弱、资金短缺，通过咨询了解到可以利用现有的广播电视传输网络基础设施，增加较少的资金投入，实现县乡村三级联控，发挥两套应急广播体系应有的功能和作用，但还没有找到整体解决方案。

2.2 解决思路

2021年7月，四川省广播电视科学技术研究所就越西县文化广播电视和旅游局所面临的问题进行分析研究，其认为，鉴于近年来应急广播技术标准的频繁出台，想通过某一项技术就能完全解决多套标准共存使用是不现实的，只有因地制宜，结合各地广电建设情况，通过实际验证测试，提出相应的解决方案。

2010年以来，省内广播村村响建设所采用技术大约有三种：2011年在盐边县启动试点建设的SCA可寻址广播村村响系统；2014年四川省广播电影电视局编制完成推出的SCM-G广播村村响系统（以下称“RDS省标”）；2018年国家广播电视总局科技司正式颁布11项应急广播暂行技术标准，传输通信协议采用国密SM2、SM3算法（以下称“RDS国标”）。

四川省广播电视科学技术研究所作为四川省广播电视局直属单位，近年来一直致力于为基层广电建设提供技术支撑和技术咨询服务。2019年四川省广播电视科学技术研究所提出的SCA/RDS同频同播技术，广播控制指令采用频分复用并行传输方式解决了阆中市应急广播工程建设中SCA/RDS两套技术体系兼容并存的问题，为阆中广电应急广播升级改造建设节约经费20万元左右。

四川省广播电视科学技术研究所提出的RDS国标、RDS省标同频同播技术，广播控制指令采用时分复用串行传输方式已在营山县应急广播工程建设中进行了试点应用。验证结果：RDS国标和RDS省标终端设备在光纤电缆混合网（HFC）中各自接收的信号电平灵敏度、信噪比和广播时延均能达到系统传输要求，并满足广播电影电视《有线电视广播系统技术规范》（GY/T106-1999）。

目前，四川省广播电视科学技术研究所提出的SCA/RDS同频同播技术、RDS国标和RDS省标同频同播技术通过专家评审、机构科技评价，科技成果整体技术达到国内领先水平，已收录于四川省科学技术研究成果档案馆。四川省广播电视科学技术研究所认为，根据越西广电广播村村响建设现状，在不增加工程建设成本也不增加设备采购成本的情况下实现县、乡、村三级联播，发挥现有系统功能和作用是可行的。

2.3 实现方法

目前，越西县FM应急广播终端设备建设量是前端设备的数倍级，广电有线IP在乡镇以下均未建设，TS广播在乡镇也没有建设配套的传输设备，全县IP/TS终端均没有部署；虽然通过部署4G无线终端，改造乡村前端也可实现应急广播县、乡、村三级联播、可管可控，但是4G终端生产成本会比FM终端成本高，另外还会产生额外的流量费用，对资金短缺的越西广电来说，目前不是最优选择。

通过四川省广播电视科学技术研究所技术人员对越西县应急广播村村响建设的全面测试，在满足国家标准和四川省应急广播工程建设技术规范要求的同时，提出了RDS国标/省标同频同播技术和RDS国标/省标在同一广播频率上兼容工作方法，通过现有的传输网络来提升系统的整体覆盖率，保护已建系统既有投资。

2.4 技术实现

目前，全县FM终端设备均是按照省标SCM-G广播村村响系统进行组建，技术人员从资源最优出发，升级县、乡、村前端，部署RDS国标终端，采用RDS同频同播技术实现越西县、乡、村三级联播广播模式。

3 越西县乡村前端机房升级改造

3.1 县前端机房

县前端机房改造升级传输拓扑图如图1所示。目前，县级已建两套系统平台并没有实现对接，不能相互启控。解决方法是在县前端增加1台应急广播村村响适配器（由四川省广播电视科学技术研究所定制研发），设备传输通信协议符合国标和省标技术规范要求。

（1）如图1所示，新增应急广播适配器通过FM解调出省标数据控制指令，通过IP或TS解析出国标数据控制指令，再通过主控单元主控芯片将两种数据控制指令进行打包调制在57 K基带信号上，并采用时分复用串行传输方式进行发送。

时分复用技术串行传输控制指令的方法：用同一基带频率采用时分复用技术串行的方式来发送RDS（国标和省标）数据控制信息，基带频率通过直接调频的方式与音频信号调制在同一主载波频率上，实现不同的终端设备（国标和省标终端）在同一广播频率下都能接收到前端所发送的开关机指令和广播节目，终端设备按各自协议时序进行解析，达到国标和省标村村响广播RDS同频同播，解决2014版《四川省广播村村响工程建设规范》和2018版《全国应急广播体系建设总体规划》中村村响广播RDS信号在同一调频频率上兼容工作问题。

国标和省标控制指令加密组包串行发送方法如图2所示。根据现行技术标准和实际应用，在系统设备信息数据发送与接收的处理方式上，一是因国标数据指令较长，国标数据包分16次发送，省标数据包可分2次发送；二是在实际应用中将国标数据包与省标数据包组成一个新的数据包，按长度为N，分N/8次发送完；三是在发送时，国标数据放在前省标数据放在后，按照一定时间间隔、发送的时效性，实现国标和省标数据在1 187.5 bit/s内发送结束。目的是解决不同终端设备都能在同一时间及时响应前端所发送的应急广播信息，避免不同的组包发送方式造成终端设备因响应时延误差带来的数字签名验签失败等问题。

（2）如图1所示，县采用有线的方式将广播信号送到县无线FM发射台站、4G基站，县到各乡镇的广播信号采用无线和有线相结合的方式进行传输覆盖。

3.2 乡镇机房升级改造情况

如图3所示，乡镇级机房只新增加一台应急广播适配器（由广科所定制研发）即可，设备收转通信协议符合国标和省标技术规范。

（1）如图3所示，通光纤网络的乡镇，通过新增乡镇应急广播适配器FM解调出国标、省标数据控制指令，再通过主控单元主控芯片将两种数据控制指令进行打包调制在57 K基带信号上。

（2）如图3所示，新增应急广播适配器输出的57 K基带信号和音频信号分别接入原建FM发射机对应输入口，采用直接调频方法，将57 K基带信号和音频信调制在发射机主载波上，即可实现同一广播频率对本乡镇辖区原建省标系统设备和新建国标终端的覆盖。

（3）不通光纤网络的乡镇，新增乡镇应急广播适配器通过无线FM、4G/5G解调出国标、省标数据控制指令，再通过主控单元主控芯片将两种数据控制指令进行打包调制在57K基带信号上，实现本乡镇广播的转发。

（4）如图3所示，乡镇本地广播时，第一，可通过有线IP的方式将应急广播信号回传到县机房，再通过无线4G/5G将广播信号传输到本乡各村，完成乡到村的广播；第二，可通过无线4G/5G的方式将应急广播信号回传到县机房，再通过无线4G/5G将广播信号传输到本乡各村，完成乡到村的广播；第三，直接采用无线FM的方式覆盖，将广播信号传输到本乡各村，完成乡到村的广播。乡镇本地终端采用无线FM的方式覆盖。

3.3 村机房升级改造情况

村升级改造与乡镇同理，升级后应急广播信息通过有线和无线相结合的传输方式对新老终端设备进行全域覆盖。

（1）各村通过新增的应急广播适配器，采用无线（FM/4G/5G）接收方式来实现上级广播信号的转发。

（2）根据本村区域覆盖情况开展工作。本村区域覆盖面积小，可通过有线FM的方式进行覆盖；本村区域覆盖面积大，可在村级新建小调频，通过无线FM的方式进行覆盖。

近一年来，通过对全县乡村前端机房的改造升级和按新标准对终端的补点建设，有效地提升了全县应对各类重大事件的应急处理能力，发挥了应急广播在基层治理中的应有效能和作用。

以上解决思路，充分利用已建县、乡、村及终端设备，保护了既有投资，降低了越西县应急广播建设资金的投入，提升了县、乡、村前端设备间双向通信能力，实现了县、乡、村三级联防联控机制，解决了两套应急广播信息发布的有机统一。

4 结语

国家新的技术标准出台，将会加快应急广播体系标准化建设进程，促进应急广播体系建设更加完善。本文所探讨的新技术能融合已有的几个标准，效果良好，各地广电有类似的建设情况可以推广应用，节约建设投资。