國家新聞出版廣電總局八七一臺(tái) 張光禮

1 引言

在無線電臺(tái)管理局全局信息化建設(shè)中，安全傳輸發(fā)射機(jī)房運(yùn)行監(jiān)控平臺(tái)是其重要組成部分，作為連接臺(tái)運(yùn)行管理系統(tǒng)與發(fā)射機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)的中轉(zhuǎn)樞紐，機(jī)房運(yùn)行監(jiān)控平臺(tái)的穩(wěn)定、可靠是發(fā)射機(jī)自動(dòng)化運(yùn)行的前提保障，是局運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)了解臺(tái)站發(fā)射機(jī)房內(nèi)發(fā)射機(jī)實(shí)時(shí)播音狀態(tài)的底層核心系統(tǒng)。目前發(fā)射機(jī)房運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)主要存在缺少公用性、數(shù)據(jù)傳輸不規(guī)范、數(shù)據(jù)安全性低、告警手段不足、存在機(jī)房監(jiān)控盲點(diǎn)、人工代播不便、沒有離線數(shù)據(jù)緩存等等諸多大大小小問題。

2 系統(tǒng)基本組成

機(jī)房運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)的基本組成包括：調(diào)度管理子系統(tǒng)，運(yùn)行監(jiān)測子系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)。

2.1 調(diào)度管理子系統(tǒng)

接收臺(tái)運(yùn)行管理系統(tǒng)發(fā)來的運(yùn)行圖，并反饋確認(rèn)信息；可以人工錄入運(yùn)行圖；完成運(yùn)行時(shí)間表的編輯、校驗(yàn)、分發(fā)；運(yùn)行時(shí)間表的生成和保存；向臺(tái)運(yùn)行管理系統(tǒng)反饋調(diào)度命令可操作性情況；若調(diào)度令可操作，向發(fā)射機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)和天線自動(dòng)交換系統(tǒng)下發(fā)帶周期信息的運(yùn)行時(shí)間表；故障報(bào)警提示。

2.2 運(yùn)行監(jiān)測子系統(tǒng)

監(jiān)測機(jī)房內(nèi)各自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)和運(yùn)行狀態(tài)；故障報(bào)警功能。

2.3 數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)

當(dāng)機(jī)房運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)離線時(shí)，對分鐘數(shù)據(jù)進(jìn)行本地存儲(chǔ)；系統(tǒng)在線后，把存儲(chǔ)的分鐘數(shù)據(jù)上傳給臺(tái)運(yùn)行管理系統(tǒng)；接收發(fā)射機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)故障前60秒數(shù)據(jù)、故障信息和日志信息；接收機(jī)房內(nèi)天線自動(dòng)交換系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)故障信息和日志信息；向臺(tái)運(yùn)行管理系統(tǒng)發(fā)送發(fā)射機(jī)和天線交換系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)。

3 系統(tǒng)建設(shè)成果

3.1 統(tǒng)一規(guī)范，全機(jī)型通用

機(jī)房運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)與發(fā)射機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)、天線交換開關(guān)系統(tǒng)、臺(tái)運(yùn)行管理系統(tǒng)之間的上下行數(shù)據(jù)格式嚴(yán)格按照局規(guī)范規(guī)定的通訊協(xié)議開發(fā)，進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)開發(fā)，針對不同發(fā)射機(jī)型分別處理，在規(guī)范要求下靈活配置不同機(jī)型的開關(guān)量、模擬量，并在此基礎(chǔ)上自由使用所有開關(guān)量、模擬量進(jìn)行系統(tǒng)告警，使系統(tǒng)滿足各個(gè)機(jī)型的需求，實(shí)現(xiàn)全機(jī)型通用。

3.2 通信規(guī)范化

機(jī)房運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)與發(fā)射機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)、天線交換開關(guān)系統(tǒng)、臺(tái)運(yùn)行管理系統(tǒng)之間的上下行數(shù)據(jù)存在不規(guī)范的，將不規(guī)范數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換成規(guī)范數(shù)據(jù)格式，對不規(guī)范數(shù)據(jù)格式、內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整、重組，生成規(guī)范化的數(shù)據(jù)包，并按照局規(guī)范要求的數(shù)據(jù)格式協(xié)議進(jìn)行通信。當(dāng)數(shù)據(jù)內(nèi)容不規(guī)范時(shí)，通過設(shè)置不規(guī)范數(shù)據(jù)和規(guī)范數(shù)據(jù)的一一對應(yīng)關(guān)系，達(dá)到轉(zhuǎn)換功能，實(shí)現(xiàn)規(guī)范化對接，按照無線電臺(tái)管理局要求的數(shù)據(jù)格式上傳

3.3 運(yùn)行圖智能比對技術(shù)

運(yùn)行圖智能比對通過接收單機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)和天控系統(tǒng)的秒數(shù)據(jù)的狀態(tài)，每秒一次實(shí)時(shí)比對機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行圖，發(fā)現(xiàn)單機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)或者天控系統(tǒng)數(shù)據(jù)沒有按照運(yùn)行圖運(yùn)行，立刻發(fā)出告警，及時(shí)提醒值班人員干預(yù)。發(fā)射機(jī)內(nèi)所有開關(guān)量、模擬量均可在播音中、空閑時(shí)設(shè)置對應(yīng)的告警閾值，不同階段不同告警，并可在處理臨調(diào)、連續(xù)播音倒頻時(shí)對各個(gè)告警值進(jìn)行相應(yīng)的延遲，防止機(jī)器處理階段的非正常值誤報(bào)

運(yùn)行狀態(tài)比對：根據(jù)發(fā)射機(jī)單機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)和天控系統(tǒng)發(fā)送過來的秒數(shù)據(jù)，解析機(jī)房平臺(tái)運(yùn)行圖進(jìn)行對比，判斷發(fā)射機(jī)開機(jī)狀態(tài)、燈絲狀態(tài)、頻率、對應(yīng)天線、天線角度、高壓狀態(tài)、高前狀態(tài)、解除封鎖、功率、駐波比等發(fā)射機(jī)和天線相關(guān)運(yùn)行狀態(tài)是否符合運(yùn)行圖中該時(shí)間點(diǎn)的應(yīng)有狀態(tài)。

錯(cuò)誤告警：當(dāng)單機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)和天控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)與機(jī)房平臺(tái)運(yùn)行圖應(yīng)有狀態(tài)不一致，即行狀態(tài)現(xiàn)出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，及時(shí)發(fā)出告警，提醒值班人員干預(yù)。同時(shí)利用TTS文語轉(zhuǎn)換技術(shù)，將文字消息提醒轉(zhuǎn)變?yōu)檎Z音告警，結(jié)合文字消息告警，進(jìn)行雙重告警，將疏忽概率降至最低。

異常日志：當(dāng)機(jī)房內(nèi)發(fā)射機(jī)、天線狀態(tài)出現(xiàn)異常后記錄日志，記錄每一次出現(xiàn)錯(cuò)誤的發(fā)射機(jī)、天線、時(shí)間、異常點(diǎn)等相關(guān)信息，形成完整的運(yùn)行異常記錄，有助于后期排查原因和預(yù)防再次發(fā)生。

3.4 第三方告警

本次系統(tǒng)開發(fā)了一套通用第三方告警模塊，用于和第三方系統(tǒng)對接并在本系統(tǒng)對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測預(yù)警。第三方系統(tǒng)包括局端應(yīng)用于機(jī)房相關(guān)數(shù)據(jù)系統(tǒng)、機(jī)房內(nèi)各附屬設(shè)備系統(tǒng)、臺(tái)站和機(jī)房相關(guān)數(shù)據(jù)系統(tǒng)等，系統(tǒng)收到信息后進(jìn)行消息和語音告警，并記錄日志。

3.5 機(jī)房附屬設(shè)備數(shù)據(jù)統(tǒng)一接口

能統(tǒng)一對接機(jī)房附屬設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。適用無線局下所有發(fā)射機(jī)型。

該接口用于和發(fā)射機(jī)房附屬設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對接并在本系統(tǒng)對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測。發(fā)射機(jī)房附屬設(shè)備數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括機(jī)房內(nèi)冷凝、電力、空調(diào)、溫測、安全等一系列系統(tǒng)，主要設(shè)置內(nèi)容為系統(tǒng)編號(hào)、系統(tǒng)名稱、數(shù)據(jù)名稱等。

3.6 知識(shí)庫系統(tǒng)

設(shè)置和管理發(fā)射機(jī)、頻率、天線組合的可用性、契合度、穩(wěn)定性，在機(jī)房平臺(tái)運(yùn)行圖接受下發(fā)時(shí)，判斷運(yùn)行圖內(nèi)發(fā)射機(jī)、頻率、天線是否有過不達(dá)標(biāo)狀態(tài)，如在知識(shí)庫內(nèi)存在記錄，則收到運(yùn)行圖的同時(shí)消息和語音通知值班人員，人工干預(yù)是否需要代播。

3.7 一鍵代播技術(shù)

當(dāng)發(fā)射機(jī)檢修、故障或因其他原因無法完成播音任務(wù)時(shí)，就需要空閑發(fā)射機(jī)進(jìn)行代播，完成該播音任務(wù)。在本系統(tǒng)中，加入了一鍵代播功能，當(dāng)需要代播時(shí)，只需要點(diǎn)擊故障機(jī)的一鍵代播，提供所有可選代播方案并按照優(yōu)先級(jí)排列。代播方案自動(dòng)發(fā)送至臺(tái)運(yùn)行管理系統(tǒng)達(dá)到一鍵代播的目的。

使用一鍵代播后，避免了在代播時(shí)需要人工判定代播發(fā)射機(jī)和代播天線的步驟，并且通過軟件自動(dòng)控制發(fā)射機(jī)硬件和天線控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)代播播音，并且只需要熟悉軟件的操作人員即可簡單實(shí)現(xiàn)一鍵代播，而不需要發(fā)射機(jī)相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行發(fā)射機(jī)的相關(guān)繁瑣操作，以及天線控制系統(tǒng)的操作，極大地降低了停播、錯(cuò)播的風(fēng)險(xiǎn)。

3.8 程序穩(wěn)定——基于網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡的軟件雙機(jī)熱備

本次機(jī)房平臺(tái)服務(wù)端系統(tǒng)采用雙機(jī)熱備技術(shù)，通過見證服務(wù)器，在主服務(wù)器異常時(shí)，備用服務(wù)器自動(dòng)接管，當(dāng)主服務(wù)器恢復(fù)后主服務(wù)器再次接管，備服務(wù)器進(jìn)入等待狀態(tài)。在原有一臺(tái)服務(wù)器的基礎(chǔ)上，宕機(jī)幾率成幾何倍數(shù)降低，即原來宕機(jī)幾率為P1（P1小于1）,則在雙機(jī)熱備技術(shù)下，該幾率降低為P12（假設(shè)P1=0.1%,則雙機(jī)熱備當(dāng)即概率為P12=0.0001%）。

3.9 數(shù)據(jù)安全——帶見證的數(shù)據(jù)庫鏡像

本次數(shù)據(jù)庫采用了帶見證服務(wù)器實(shí)例的數(shù)據(jù)庫鏡像技術(shù)，配合軟件的雙機(jī)熱備技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在當(dāng)前使用的服務(wù)器宕機(jī)時(shí)，在見證服務(wù)器的支撐下，軟件和數(shù)據(jù)庫均可實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)移至備份服務(wù)器，保證在某一服務(wù)器宕機(jī)時(shí)軟件運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性。

3.10 語音提醒

為保證告警信息、重要提醒等相關(guān)信息及時(shí)被值班人員接收，在文字消息提醒的同時(shí)，提供語音播報(bào)。保證信息第一時(shí)間播報(bào)。語音播報(bào)系統(tǒng)采用TTS技術(shù)（文語轉(zhuǎn)換技術(shù)），結(jié)合語音庫，播放出自然、流暢的語音，在實(shí)現(xiàn)語音提醒的同時(shí)，不形成噪聲污染。

3.11 數(shù)據(jù)緩存

保證離線數(shù)據(jù)不丟失，機(jī)房運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行過程中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于內(nèi)存中，使用時(shí)實(shí)時(shí)調(diào)用內(nèi)存數(shù)據(jù)，在機(jī)房運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)與臺(tái)運(yùn)行管理系統(tǒng)斷開連接時(shí)，每分鐘將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫，恢復(fù)連接后將該部分?jǐn)?shù)據(jù)重新上傳至臺(tái)運(yùn)行管理系統(tǒng)，保障上傳數(shù)據(jù)的完整性。

4 系統(tǒng)整體架構(gòu)

圖1 系統(tǒng)整體架構(gòu)圖

系統(tǒng)整體作為客戶端與臺(tái)運(yùn)行管理系統(tǒng)通訊，作為服務(wù)端與發(fā)射機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)、天線自動(dòng)化系統(tǒng)、其他機(jī)房附屬設(shè)備系統(tǒng)、第三方預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)對接，實(shí)現(xiàn)上下數(shù)據(jù)互通、機(jī)房全面監(jiān)測、異常及時(shí)告警。

機(jī)房運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)端程序，采用windows服務(wù)及dos窗口開發(fā)，無界面化、穩(wěn)定可靠，所有數(shù)據(jù)對接、處理均在此進(jìn)行。機(jī)房運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)端的基本組成包括：調(diào)度管理子系統(tǒng)，運(yùn)行監(jiān)測子系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)。

機(jī)房運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)客戶端程序，可視化界面，直接供系統(tǒng)使用人員操作，操作簡潔、方便，不進(jìn)行復(fù)雜的邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理。主要用于實(shí)現(xiàn)服務(wù)端功能的前臺(tái)界面化、相關(guān)操作、報(bào)警等人機(jī)交互工作。

5 系統(tǒng)運(yùn)行平臺(tái)

應(yīng)用系統(tǒng)采用C/S架構(gòu)，開發(fā)語言為C#，子系統(tǒng)間通訊采用Socket通訊（TCP協(xié)議的套接字通訊），各系統(tǒng)間通訊出現(xiàn)斷開后自動(dòng)重連。

客戶端運(yùn)行于Window 7操作系統(tǒng)，服務(wù)器運(yùn)行于Windows Server2008 R2操作系統(tǒng)。

系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)庫為SqlServer2008，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)鏡像且每日進(jìn)行數(shù)據(jù)自動(dòng)備份；系統(tǒng)采用模塊化開發(fā)并為后期的應(yīng)用開發(fā)預(yù)留接口；系統(tǒng)開發(fā)過程中不影響現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

系統(tǒng)中所涉及非運(yùn)行中變化參數(shù)可在數(shù)據(jù)庫和配置文件進(jìn)行管理，允許用戶通過界面進(jìn)行靈活調(diào)整變化。

通用模塊兼容全無線局現(xiàn)有所有發(fā)射機(jī)型和天線型號(hào)，通過簡單配置（圖形拖拉、勾選設(shè)置等方式）即可自由配置。

6 系統(tǒng)性能

系統(tǒng)可計(jì)入客戶端數(shù)不少于200個(gè)，正確響應(yīng)請求且響應(yīng)時(shí)間優(yōu)于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。集群服務(wù)器（雙機(jī)熱備）失聯(lián)接管時(shí)間低于3秒（單臺(tái)服務(wù)器故障后其他服務(wù)器3秒內(nèi)響應(yīng)接管）；設(shè)備秒數(shù)據(jù)到終端表現(xiàn)時(shí)間低于1秒；表單響應(yīng)速度低于1.5秒；報(bào)表響應(yīng)速度低于2秒；操作響應(yīng)速度低于1秒；系統(tǒng)為*24小時(shí)不間斷運(yùn)行。當(dāng)某一功能模塊出現(xiàn)故障時(shí)，不影響其他功能模塊的正常運(yùn)行；具備數(shù)據(jù)的在線、離線備份和恢復(fù)功能，出現(xiàn)異常時(shí)提示用戶進(jìn)行系統(tǒng)恢復(fù)。數(shù)據(jù)能恢復(fù)到故障前5秒以內(nèi)（包含數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)、日志數(shù)據(jù)）。windows服務(wù)有守護(hù)程序，在服務(wù)端主程序意外關(guān)閉時(shí)可在1秒內(nèi)自動(dòng)啟動(dòng)。

系統(tǒng)操作簡單、方便、快捷、實(shí)用，具有個(gè)性化定制功能。系統(tǒng)提供離線幫助文檔，并與系統(tǒng)功能保持一致。

7 結(jié)論

本次機(jī)房運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性，提升了業(yè)務(wù)處理能力和處理效率，加強(qiáng)了機(jī)房監(jiān)控范圍和數(shù)據(jù)安全，多樣化機(jī)房告警信息和手段，實(shí)現(xiàn)了規(guī)范化、通用性、監(jiān)控全覆蓋。

結(jié)合“不間斷、高質(zhì)量、講效益、重安全”的維護(hù)總綱要求，通過統(tǒng)一化建設(shè)機(jī)房運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)，機(jī)房值班管理工作得到很大提高，同時(shí)提升、完善機(jī)房自動(dòng)化控制功能，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行延續(xù)和拓展，便于新建與各類與安全播出相關(guān)的保障系統(tǒng)，以提高安全發(fā)射的穩(wěn)定度。為“無人值班、有人留守”的值守模式打下基礎(chǔ)。

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