KVM坐席协作管理系统在广播电视发射塔中的应用

【摘要】随着科技的不断发展，广播电视发射塔在数字化和网络化时代面临着新的挑战和需求。KVM坐席系统作为一项先进的技术，为广播电视发射塔提供了一种高效、集中化的监控解决方案。本论文将探讨KVM坐席系统在广播电视发射塔中的应用，并分析其带来的好处，为相关从业人员提供有价值的参考。

【关键词】广播电视；发射塔；KVM坐席系统；工作效率；安全性

中图分类号：TN92                            文献标识码：A                            DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2024.01.010

随着信息技术的快速发展，各行各业对于高效信息管理和处理系统的需求不断增加，传统的物理计算机坐席已经难以适应大规模信息处理的需要。物理计算机坐席存在硬件成本高，维护困难，空间占用大等问题，借助KVM技术可以实现集中化管理与控制。广播电视发射塔需要保障传输质量和实时响应故障，然而，广播电视塔通常由多个系统组成，如R&S电视发射机客户端，音频对比客户端，天馈线监测服务器，微波网关等等，这些系统的复杂性和分散性给监控和管理带来了挑战，如何优化也成为一个亟待解决的问题。KVM坐席系统是一种集中控制器，通过一台终端设备可以实现监控和控制多个计算机和系统，为广播电视发射塔提供了高效便捷的解决方案。本文详细介绍了深圳梧桐山广播电视发射塔利用KVM坐席系统管理安全监控，发射机，天馈线等，实现了大屏幕信号的远程控制。

1. 存在的问题

为了确保广播电视安全稳定地播出，我们要紧跟时代，使安全播出更现代化，因此常会应用各种新业务新技术。深圳梧桐山广播电视发射台也搭建了多种类型的网管系统，在日常维护管理中，需要对多个关键系统进行监控和管理，过去对服务器、网络设备的管理基本上简单地通过单机管理，或是局部采用机柜式低端模拟KVM管理，或是通过一些辅助软件点对点地远程管理，这样的管理方式正面临着以下问题：

1.1 值班室控制台空间有限

现有发射塔监控室的总控制板控制台最多只可放置6台显示主机，而对于发射塔内总数超过10套的网管系统来说，首先是监控室总控制台无法放置数量众多的各类网管系统，会造成设备摆放杂乱、堆积无数线路，影响美观。其次在值班过程中，需要到不同楼层，处理不同系统问题，查看不同设备工作状态，逐个进行维护和管理，会延长工作处理时长，工作效率低下。

1.2 远程维护管理的隐患

系统的远程维护和管理是机房管理面临的重要问题。维护人员不可能24小时在机房里值班，当维护管理人员不在机房时，或要维护异地机房时需用到远程维护管理，而机器故障却可能在任何时候发生，一旦出现问题需要维护人员即刻到场，对于异地机房的远程维护管理的需求更为迫切；而目前的情况是基于软件的远程维护不能做到真正的远程维护，软件工具是本身要在管理目标机器上安装，除了给主机本身带来安全隐患，还不能实现设备的物理操作，如加电、断电、重起功能。

1.3 机房空间的利用效率问题

机房空间放置了种类繁杂的电视调频发射机，天馈线馈管，发射机液冷水罐，配电系统，空调等设备，因此机房的利用效率极其重要。目前在机房中键盘、鼠标和显示器的数量众多，每个机架上还配置各种键盘、鼠标、显示器的切换器，设备简单重复，占用本来就不大的空间，使得机房的空间利用率低下并且能源消耗大。

1.4 维护人员的工作问题

日常维护中，维护人员需要长期不定时地加班，长期坚守在工作岗位，频繁进入机房，机房各种环境（噪声、辐射和温度）对维护人员有一定的影响。

为解决以上痛点，深圳梧桐山发射台引入了KVM坐席系统，将视频、键盘、鼠标、USB、控制信号等不同接口转换为网络信号进行传输，便于技术人员多方位远距离对终端进行监看和控制[1]。分布式系统适配各种信号接入，不受地域、带宽限制，可承载上千路信号系统的建设，系统支持无损无延迟传输及显示，并可配置专属操作权限，便于不同人群操作。

2. 系统方案

坐席协作管理系统可提高坐席办公效率，即显示和鼠标键盘管理。通过坐席协作管理系统，可以实现一个坐席任意访问多个电脑信号，并且实现坐席之间互相协作的功能，实现坐席和大屏之间的互动[2]。

这套方案从设计上分为两层结构，编码输入层位于深圳梧桐山电视发射塔十二楼总控机房，实现被管理设备的接入和汇聚，解码输出层实现对网管设备的集中管理控制。如图1所示。

编码输入层主要用于对输入源输入信号进行编码和传输，输入源有音频输入、视频输入和控制信号交互。输入层对各被管理网管系统进行汇聚，使用音频线，HDMI数据线，USB线等从被管理设备的I/O口（HDMI和USB）连接到编码器的相应端口上，用光纤线将交换机和编码器连接，由编码器将输入的各种信号转换成IP数据包并连接传输到IP网络，可通过光纤进行远距离传输，从远程端对被管设备进行管理。目前我们将R&S电视调频发射机客户端、单频网客户端、音频对比客户端、天馈线监测服务器、NI客户端、拼控器客户端、虚拟化客户端、EMR网管、佰贝客户端、联汇客户端、Evertz服务器、微波网管接入了这套坐席系统。

解码器将接入的输入源、音频、控制信号进行解码，解码器连接鼠标，键盘，显示终端，方便对各个客户端管理，解码器端只需通过输入对应的解码器访问地址即可访问相应的网管系统，并通过不同的管理授权进行相应的操作。通过WEB端设置好信息，登录坐席系统可以看到有多個屏幕，通过不同的权限查看、修改、设置需要管理的终端。

系统主要特点如下：

（1）全分布式嵌入式架构。系统任意一个节点故障，均不影响系统其他部分的正常运行。

（2）系统具备权限控制功能。在web运维控制界面上，管理员可独立添加或者删除用户，并对其控制行为进行区隔，对用户进行权限管理，管理员能够修改自己和其他用户的密码，账户和权限信息仅存储于本地，操作过程无需联网。

（3）系统支持多用户管理功能。权限有仅查看、管控和独占，多个用户可同时对分布式系统进行控制管理，多个不同用户可具有分级、分权、分区域的不同管理权限。

（4）输出接口支持分辨率设置，支持自定义非标准分辨率输出，HDMI输入接口分辨率支持4K×2K（60 Hz），支持HDMI/DVI模式自适应，支持分辨率自动检测。

（5）支持一路HDMI输出。

（6）支持场景模式设置，支持通过网络、中控接口，实现多种系统的统一联动控制。

（7）支持通过web运维管理平台，实现对设备的统一管理，包括注册、分组、权限、角色、用户、设备管理、状态监控的集中管控。

（8）支持拖曳视频源到显示控制区域，可实现信号源的视窗管理、拼接、任意缩放、画中画、画面漫游功能，可实现对视窗参数的调整（叠加关系、位置、大小、比例），支持信号分组，拼屏显示模式调用，轮巡、预定义布局设置操作功能。

（9）双机热备。设备主次管理节点，实现双机热备，当主服务器宕机，马上切换至备用服务器进行工作，完成主备切换后，备服务器代替主服务器进行工作。

（10）支持网页web访问系统后台管理，支持通过web浏览器对编码节点、解码节点的管理及状态实时监测，支持远程控制升级节点应用程序，支持自动侦测节点的上下线状态、IP地址、节点名称，支持对拼接单元的绑定和解除，IP显示功能[3]。

（11）支持使用IOS、Android平板软件、Windows电脑客户端对分布式系统进行可视化管理、信号切换、画面叠加、画中画、画面拼接、画面漫游、画面放大/缩小、画面移动/关闭操作，支持显示控制区域实时监控，支持多用户多平台同步操作；设备内嵌GUI可视化坐席管理软件，支持预案管理、四分屏布局管理、坐席跟随、图像推送、图像抓取、终端呼叫、系统设置功能。

（12）支持KVM可视化，在OSD菜单上可对系统内所有信号进行可视化预览，切换，跨屏漫游，大屏推送与接管，远程交互协同，支持KVM权限管理。

（13）在OSD菜单上可实现四方交互应用，具备联系人通信录，支持一键呼叫、挂断、群呼管理，采用SIP、H.323协议实现坐席与坐席、坐席与手机移动交互终端，坐席与视频会议终端交互应用；支持添加至收藏夹实现查找访问；前面板可实时显示設备IP；编码支持H.264 MP/HP/BP、H.265，支持1路4K×2K音视频主子双码流输出，视频H.265/H.264可选，支持12V DC供电，支持POE供电，可同时使用，支持电源备份；设备内无风扇。

3. KVM 坐席协作系统的应用

KVM坐席系统通过一套显示器、鼠标和键盘可以监控管理多个广播电视发射塔内各系统，并将各项关键指标和监视画面集中在一个控制室内的显示屏上。系统支持远程操作，工作人员可以在不离开自己工位的情况下，可以实时、全面地了解系统的状态，通过网络远程控制设备和监控信号，提高了工作的便利性和效率。如有需要可以通过KVM系统进行多屏切换，快速地切换到需要的画面，实现对各个系统的控制和监视[4]。例如，登录KVM坐席系统，信号接管R&S电视调频发射机客户端，便能够实时监控和管理图形化界面显示的R&S发射机的状态、频率、功率相关数据，一目了然，并且可以进行物理操作包括开机关机，升降功率等。方便工作人员随时了解设备状态和信号传输情况，在控制室能及时发现问题，同时可以对其进行远程控制和调节，无需直接到机房对发射机操作，在应急状态下节约时间，确保发射塔广播电视的正常传输播放。当需要查询其他系统时，可随时切换，例如切换到天馈线监测服务器，实时查看天馈线状态，信号强度和故障信息，天馈线系统是广播电视塔中传输信号的关键组成部分，对于保证传输质量和减少信号损耗非常重要，因此需要及时发现和解决问题，保证信号传输的可靠性。并且不同的系统之间可实现信息共享，协同处理问题[5]。得益于KVM坐席系统的集中管理和控制，工作人员可以通过一个终端实现对所有设备的控制和监控，大大降低了操作复杂性、人力资源的需求和设备的成本。梧桐山发射塔KVM坐席系统框架如图2所示。

4. KVM坐席系统在广播电视发射塔中的优势及使用要点

4.1 提高效率

KVM坐席系统减少了工作人员的工作量，通过集中管理和控制，操作员可以快速、准确地确定操作系统操作设备，提高了工作效率。

4.2 远程控制

KVM坐席系统通过网络远程控制和管理系统和设备，包括远程开关机，远程复位，远程监控等，即使工作人员不在现场，也可轻松操作，就像坐在那台计算机前一样，无需经常出入机房，逐个登录和操作每台计算机。

4.3 可靠稳定

KVM坐席系统提供实时监控功能，实时显示系统和设备的状态和故障信息，能够及时发现和解决设备故障和信号传输问题，提高了广播电视的可靠性和稳定性。

4.4 安全性

KVM坐席系统通过权限控制和远程访问，防止未经授权的人员对发射塔各系统进行操作，保障系统的安全。另外系统可及时发现外在的病毒攻击，网络安全漏洞等，保护数据安全。

4.5 扩展性

KVM坐席系统扩展非常简单，支持设备级联扩容，板卡热插拔扩容。机房服务器、坐席数量屏幕扩充简单，增加相关设备，不用更改原来的管理设备。

4.6 灵活性

KVM坐席系统具有良好灵活性，可以根据发射塔的需求进行快速准确定制和部署，满足不同的应用场景。

4.7 简洁的机房环境

发射塔监控室工作桌面简洁整齐，线路按规划摆放，布局合理。发射机机房利用率显著提高。系统具有权限分配功能，有权限的角色才能管理相应的分布式节点，IP摄像头等，还可以查询操作日志的详细信息，避免操作问题。

5. 结束语

KVM坐席系统作为一项先进的技术，为广播电视发射塔带来了许多好处。通过集中管理、远程操作和实时监控，KVM坐席系统提高了发射塔的效率、降低了设备和人工成本，增强了可靠性和安全性，并具有良好的扩展性和灵活性。在发射塔应用场景中安全和实时都是非常重要的考虑因素，我们在使用中证明了用KVM坐席协作系统后，确保了系统数据传输安全，节省了空间和时间，提高了信息处理效率和系统可靠性，减少了线缆，降低了硬件成本，不受时间、空间、地点的约束。因此，在广播电视发射塔中应用KVM坐席系统是一项有价值的措施，能够为广播电视行业的发展提供科学的支持和帮助。未来，随着科技的不断发展和应用的不断创新，KVM坐席系统将进一步推动广播电视行业的数字化转型和智能化进程。

参考文献：

[1]徐景鸿.基于云计算虚拟化技术KVM架构的高可用方案探讨[J].信息与电脑.2020（23）：25-27.

[2]张惠华.基于KVM的桌面虚拟化架构设计与实现[J].中国高新科技.2017（10）：28-30.

[3]温荷，万里.基于KVM的云桌面虚拟化实验设计[J].实验技术与管理.2016（05）：133-142.

[4]张颂，郭红艳.分布式KVM坐席协作管理系统在智慧建筑中的应用研究[J].智能建筑电气技术.2020（02）：9-11.

[5]杜博.KVM实现简易跨域安全访问[J].网络安全和信息化.2022（11）：141-144.

作者简介：李晓瑜（1980—），女，广东深圳人，本科，广播电视技术中心工程师。研究方向：数字电视，调频广播发射机和设备运行维护等相关技术工作。