鄭明紅 圖 婭

1．2．內(nèi)蒙古自治區(qū)廣播電視傳輸發(fā)射中心 內(nèi)蒙古 呼和浩特市 010050

前 言

實(shí)施中央廣播電視節(jié)目無(wú)線化覆蓋工程是推進(jìn)基本公共文化服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化、均等化的重要任務(wù)；是切實(shí)保障有線電視覆蓋網(wǎng)外群眾聽(tīng)好廣播、看好電視的重要舉措。隨著中央廣播電視無(wú)線數(shù)字化覆蓋工程的推進(jìn)，全國(guó)廣播電視無(wú)線覆蓋率穩(wěn)步提升。2018年，全國(guó)廣播節(jié)目無(wú)線覆蓋率97.85%、全國(guó)電視節(jié)目無(wú)線覆蓋率97.46%［1］。內(nèi)蒙古自治區(qū)總面積118.3萬(wàn)平方公里，轄12個(gè)地級(jí)行政區(qū)。由于自治區(qū)幅員遼闊、地廣人稀的顯著特點(diǎn)，采用無(wú)線與有線、衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò)、天空與地面相結(jié)合的辦法，是最適合內(nèi)蒙古廣播合理傳輸和高效覆蓋的手段。目前，內(nèi)蒙古自治區(qū)廣播電視局局屬臺(tái)站總計(jì)68個(gè)，其中中波臺(tái)54個(gè)，短波臺(tái)2個(gè)，調(diào)頻電視發(fā)射臺(tái)11個(gè)，衛(wèi)星地球站1個(gè)，分布在自治區(qū)12個(gè)盟市、54個(gè)旗縣區(qū)，現(xiàn)有1300余名各臺(tái)站工作人員，承擔(dān)著中央、自治區(qū)、盟市等總計(jì)640多套各級(jí)廣播電視媒體的傳輸發(fā)射任務(wù)?；谶@樣的特點(diǎn)，內(nèi)蒙古各發(fā)射臺(tái)站難以建立有效連接。優(yōu)秀的管理、技術(shù)人才呈明顯地域性聚集，各臺(tái)站間發(fā)展差異化顯著。

國(guó)內(nèi)當(dāng)前發(fā)射臺(tái)站內(nèi)部各類(lèi)業(yè)務(wù)平臺(tái)普遍面臨著同內(nèi)蒙古各臺(tái)站類(lèi)似的現(xiàn)實(shí)處境和發(fā)展挑戰(zhàn)。廣播電視發(fā)射臺(tái)站選址較為偏遠(yuǎn)，工作條件艱苦，普遍存在建設(shè)和運(yùn)維資金緊張的問(wèn)題，人才吸引力持續(xù)弱化，人才隊(duì)伍建設(shè)面臨著極大困難，最終對(duì)廣播電視發(fā)射臺(tái)站的運(yùn)維和安全播出都造成負(fù)面影響。同時(shí)，就發(fā)射臺(tái)站運(yùn)行維護(hù)而言，平臺(tái)規(guī)模愈發(fā)龐大、架構(gòu)愈發(fā)復(fù)雜，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的規(guī)模遠(yuǎn)超人工處理的極限，增大了平臺(tái)日常監(jiān)管的難度，且這些數(shù)據(jù)中的有價(jià)值信息也往往不能被最大化地利用［2］。

目前，國(guó)家大力倡導(dǎo)5G和新一代信息技術(shù)應(yīng)用與創(chuàng)新，廣播電視行業(yè)在寬帶移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新信息技術(shù)的加持下，形成了技術(shù)創(chuàng)新和內(nèi)容創(chuàng)新相互促進(jìn)的良好局面，廣播電視的傳輸覆蓋逐步向IP化、移動(dòng)化、互聯(lián)網(wǎng)化、智能化發(fā)展。內(nèi)蒙古自治區(qū)立足于對(duì)現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施與區(qū)域特征的研判，為提升技術(shù)水平、強(qiáng)化業(yè)務(wù)能力、增強(qiáng)人才吸引力，提出針對(duì)自治區(qū)發(fā)射臺(tái)站的數(shù)字化、智慧化轉(zhuǎn)型方案。

1 智慧化轉(zhuǎn)型方案

內(nèi)蒙古發(fā)射臺(tái)站智慧化轉(zhuǎn)型方案主要包括對(duì)現(xiàn)有無(wú)線發(fā)射臺(tái)站基礎(chǔ)設(shè)施改造以及發(fā)射臺(tái)站智慧運(yùn)維系統(tǒng)建設(shè)。整套方案轉(zhuǎn)型按照數(shù)據(jù)集約化、數(shù)據(jù)價(jià)值變現(xiàn)、管理手段升級(jí)的轉(zhuǎn)型思路。數(shù)據(jù)集約化，是指主動(dòng)打破自治區(qū)內(nèi)分散獨(dú)立的各型發(fā)射臺(tái)站的服務(wù)邊界，橫向打通、縱向鏈接各級(jí)單位，形成數(shù)據(jù)價(jià)值鏈。通過(guò)業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)雙重向外拓展，引入行業(yè)內(nèi)外的關(guān)鍵業(yè)務(wù)、運(yùn)維、管控?cái)?shù)據(jù)，通過(guò)海量的數(shù)據(jù)所帶來(lái)的刺激，推動(dòng)提升內(nèi)部業(yè)務(wù)流程的處理效率，提升數(shù)據(jù)質(zhì)量，降低業(yè)務(wù)的管控風(fēng)險(xiǎn)。數(shù)據(jù)價(jià)值鏈的形成僅僅是智慧化轉(zhuǎn)型的前期手段，其核心價(jià)值在于數(shù)據(jù)本身。數(shù)據(jù)價(jià)值變現(xiàn)即主動(dòng)發(fā)起的向數(shù)據(jù)索要價(jià)值的過(guò)程，通過(guò)深入挖掘數(shù)據(jù)體現(xiàn)內(nèi)蒙古各發(fā)射臺(tái)站的各類(lèi)業(yè)務(wù)價(jià)值和作用與經(jīng)驗(yàn)。引入面向非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能中的機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)技術(shù)等，使得積極的預(yù)測(cè)性分析成為可能，將進(jìn)一步提高對(duì)業(yè)務(wù)狀態(tài)、告警處理等多方面的預(yù)測(cè)分析與感知能力。建立智慧運(yùn)維系統(tǒng)對(duì)發(fā)射臺(tái)站海量數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化的采集、存儲(chǔ)、分析、監(jiān)管、控制與展示，輔助管理人員進(jìn)行日?？刂?。推動(dòng)平臺(tái)從傳統(tǒng)接收告警后的被動(dòng)管理，向精準(zhǔn)式、預(yù)防式管理過(guò)渡，讓平臺(tái)數(shù)據(jù)發(fā)揮出運(yùn)維之外的更大價(jià)值。

1.1 基礎(chǔ)設(shè)施改造

基礎(chǔ)設(shè)施改造完成內(nèi)蒙古局屬?gòu)V播電視發(fā)射機(jī)的升級(jí)改造。針對(duì)內(nèi)蒙古發(fā)射臺(tái)站大量的發(fā)射機(jī)設(shè)備，采用串口方式對(duì)設(shè)備進(jìn)行管理與監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)通過(guò)專(zhuān)業(yè)串口適配設(shè)備，將串口適配為RJ45標(biāo)準(zhǔn)接口，能夠?qū)覵NMP、HTTP、串口等不同協(xié)議，具備與上級(jí)智慧臺(tái)站智慧運(yùn)維系統(tǒng)互聯(lián)互通能力。適配發(fā)射臺(tái)站智慧化管理和智慧化監(jiān)測(cè)功能，建立設(shè)備設(shè)施基礎(chǔ)臺(tái)賬管理、故障監(jiān)測(cè)、運(yùn)行維護(hù)等功能于一體的設(shè)備設(shè)施全生命周期管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備設(shè)施靜態(tài)、動(dòng)態(tài)全量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)管理。

1.2 對(duì)接方案

如圖1所示，對(duì)于需要對(duì)接的設(shè)備，系統(tǒng)根據(jù)設(shè)備類(lèi)型和類(lèi)別選擇相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序，并通過(guò)接口采集設(shè)備的相關(guān)信息進(jìn)行上報(bào)。驅(qū)動(dòng)選擇使用異步輪詢方式與多個(gè)設(shè)備交互，不需要等待設(shè)備響應(yīng)即可再次下發(fā)，整體系統(tǒng)的響應(yīng)速度不會(huì)被個(gè)別指令返回較慢的設(shè)備影響，被動(dòng)查詢時(shí)間可以控制在400ms之內(nèi)。當(dāng)集成新設(shè)備時(shí)，只需要開(kāi)發(fā)相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)，且業(yè)務(wù)接口統(tǒng)一，可快捷地集成進(jìn)入系統(tǒng)。

圖1

1.3 智慧運(yùn)維系統(tǒng)

智慧運(yùn)維系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用平臺(tái)化、層次化設(shè)計(jì)的思路，構(gòu)建一體化智慧大數(shù)據(jù)平臺(tái)。采用模塊化設(shè)計(jì)將平臺(tái)各功能系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)融合，保障設(shè)備接口向下兼容，接口向上統(tǒng)一，依據(jù)實(shí)際需求對(duì)業(yè)務(wù)模塊進(jìn)行部署，最大程度挖掘系統(tǒng)價(jià)值。

1.4 總體架構(gòu)

如圖2所示，設(shè)備層包含各種業(yè)務(wù)設(shè)備，包括相關(guān)設(shè)備和系統(tǒng)，如發(fā)射臺(tái)站的中波發(fā)射機(jī)、調(diào)頻發(fā)射機(jī)、動(dòng)環(huán)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。

圖2

接口層完成系統(tǒng)基本業(yè)務(wù)，包括各類(lèi)數(shù)據(jù)、信息的接入與采集，以及用戶配置的參數(shù)與指令的下發(fā)功能。

計(jì)算層根據(jù)各類(lèi)數(shù)據(jù)的智能處理與計(jì)算形成系統(tǒng)的信息支撐，負(fù)責(zé)向上級(jí)平臺(tái)傳輸加工后的數(shù)據(jù)或結(jié)論。

功能層用于用戶進(jìn)行操作，用戶可以通過(guò)智能管控系統(tǒng)的平臺(tái)層，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有模塊進(jìn)行配置以及工作狀態(tài)的監(jiān)看，通過(guò)展現(xiàn)層將所有系統(tǒng)的配置數(shù)據(jù)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)統(tǒng)一展示。

通過(guò)以上設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)功能的分離與解耦合，各服務(wù)模塊獨(dú)立運(yùn)行，減少故障集中點(diǎn)，提高系統(tǒng)安全性。

2 智慧臺(tái)站大數(shù)據(jù)平臺(tái)

2.1 控制管理系統(tǒng)

控制管理系統(tǒng)具備掃描標(biāo)簽自發(fā)現(xiàn)、拓?fù)湟晥D展示、設(shè)備管理、系統(tǒng)備份還原、設(shè)備備份還原等功能。

系統(tǒng)能夠通過(guò)掃描標(biāo)簽的方式，自動(dòng)發(fā)現(xiàn)，節(jié)省系統(tǒng)組建初期大量錄入時(shí)間，同時(shí)也為后續(xù)設(shè)備的增添、刪除、系統(tǒng)的擴(kuò)容等操作提供了良好的基礎(chǔ)；拓?fù)湟晥D可以展現(xiàn)內(nèi)蒙古自治區(qū)行政地圖，并對(duì)發(fā)射臺(tái)站進(jìn)行標(biāo)記，便于全局查看系統(tǒng)的工作狀態(tài)。同時(shí)展現(xiàn)區(qū)域下管理的設(shè)備，根據(jù)業(yè)務(wù)需要進(jìn)行組網(wǎng)配置連線、排序、搜索等拓?fù)渚庉嫞⒅С衷O(shè)備實(shí)時(shí)報(bào)警；設(shè)備管理功能實(shí)現(xiàn)與各種類(lèi)型設(shè)備的對(duì)接，對(duì)外提供與設(shè)備無(wú)關(guān)的基本業(yè)務(wù)控制接口，從而實(shí)現(xiàn)各設(shè)備的統(tǒng)一接口，以及設(shè)備的統(tǒng)一管理。對(duì)設(shè)備訪問(wèn)系統(tǒng)進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，使得擴(kuò)展新功能和接口變得更加容易。用戶可通過(guò)網(wǎng)管系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備參數(shù)、端口配置以及IP劃分等進(jìn)行具體操作，方便設(shè)備的統(tǒng)一管理與相應(yīng)資源的合理利用。

內(nèi)蒙古自治區(qū)發(fā)射臺(tái)站綜合管控系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理的發(fā)射臺(tái)站眾多、設(shè)備種類(lèi)豐富、系統(tǒng)復(fù)雜性高，如果因?yàn)榕渲缅e(cuò)誤等原因造成系統(tǒng)崩潰或者出現(xiàn)異常情況，難以在第一時(shí)間分析故障點(diǎn)，系統(tǒng)備份及設(shè)備備份功能可方便用戶通過(guò)選擇某個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的備份系統(tǒng)文件快速還原系統(tǒng)至該時(shí)間點(diǎn)，從而用最快的速度恢復(fù)正常業(yè)務(wù)。

2.2 數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)

數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)作為一個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)服務(wù)模塊，主要提供數(shù)據(jù)給不同的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，保障數(shù)據(jù)安全和獨(dú)立。數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)支持的數(shù)據(jù)主要包含三類(lèi)數(shù)據(jù)：mysql數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)，HBase數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)和ftp文件式數(shù)據(jù)。具備數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)、銷(xiāo)毀、備份、還原、導(dǎo)入導(dǎo)出、系統(tǒng)備份功能。

數(shù)據(jù)中心通過(guò)hotcopy（即熱備服務(wù)）做雙機(jī)熱備，主備數(shù)據(jù)中心之間通過(guò)心跳機(jī)制監(jiān)測(cè)彼此的狀態(tài)，同時(shí)數(shù)據(jù)或文件之間進(jìn)行同步。業(yè)務(wù)系統(tǒng)增、刪、改、查數(shù)據(jù)時(shí)，需要通過(guò)指令（http或其他）去操作數(shù)據(jù)中心來(lái)操作數(shù)據(jù)。

2.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

該系統(tǒng)支持多種數(shù)據(jù)的采集，包括設(shè)備告警、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)、加入探針采集信號(hào)指標(biāo)數(shù)據(jù)、電力等環(huán)境數(shù)據(jù)并支持多種展示方案。臺(tái)站值班人員能夠直觀看到目前某個(gè)業(yè)務(wù)的狀態(tài)，系統(tǒng)在主界面使用高對(duì)比度的展現(xiàn)方式，各指標(biāo)顏色清楚直觀，并可直接設(shè)置合理閾值，進(jìn)行告警展示。綠色表示指標(biāo)在正常范圍內(nèi)，紅色表示超出范圍，灰色表示指標(biāo)離線。

2.4 運(yùn)維管理系統(tǒng)

本系統(tǒng)能夠支持設(shè)置值班管理，幫助各臺(tái)站合理分配運(yùn)維人員，用戶管理模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)管系統(tǒng)的權(quán)限分級(jí)、用戶監(jiān)管、登錄控制。日志管理模塊將所有服務(wù)器產(chǎn)生的系統(tǒng)日志、操作日志及設(shè)備運(yùn)行日志信息進(jìn)行統(tǒng)一存儲(chǔ)，可以極大程度的方便用戶管理員實(shí)時(shí)查看整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)信息。

3 智能事件管理平臺(tái)

3.1 數(shù)據(jù)分析

發(fā)射臺(tái)站管理人員可選擇查看歷史監(jiān)測(cè)，在監(jiān)測(cè)配置里選擇查詢時(shí)間，選擇統(tǒng)計(jì)方式并進(jìn)行可視化預(yù)覽。

平臺(tái)可支持根據(jù)數(shù)據(jù)的邏輯關(guān)系判斷故障，對(duì)故障處理后，將處理結(jié)果記錄到知識(shí)庫(kù)中，后續(xù)再次出現(xiàn)類(lèi)似故障時(shí)，可從知識(shí)庫(kù)中快速給出故障處理辦法，協(xié)助運(yùn)維人員解決問(wèn)題，進(jìn)一步提高故障處理效率，進(jìn)而提升臺(tái)站的整體運(yùn)維能力水平。另外，可根據(jù)數(shù)據(jù)狀態(tài)準(zhǔn)確判斷出硬件故障，并與資產(chǎn)管理系統(tǒng)中的備件進(jìn)行關(guān)聯(lián)，完成故障定位、處理辦法、備件調(diào)度、更換等一系列運(yùn)維業(yè)務(wù)操作。

3.2 報(bào)表管理

整套系統(tǒng)具備對(duì)不同區(qū)域、各設(shè)備告警信息、統(tǒng)計(jì)報(bào)表導(dǎo)出功能。按照周期生成各周期的系統(tǒng)運(yùn)行情況報(bào)表，同時(shí)在系統(tǒng)自動(dòng)巡檢時(shí)也將產(chǎn)生自動(dòng)報(bào)表。

4 遠(yuǎn)程指揮調(diào)度平臺(tái)

內(nèi)蒙古各發(fā)射臺(tái)站運(yùn)營(yíng)較為碎片化且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。因此需要集中建立數(shù)據(jù)展示功能，基于全自治區(qū)臺(tái)站的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)進(jìn)行展示。展示內(nèi)容包括前端組網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)拓?fù)湔故尽⒏婢A(yù)警等內(nèi)容。幫助管理人員清晰直觀的掌握臺(tái)站業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)與臺(tái)站監(jiān)控運(yùn)營(yíng)中的有效信息，實(shí)現(xiàn)可視化管理與有效決策。

5 總結(jié)及未來(lái)展望

智慧運(yùn)維的實(shí)施，可實(shí)現(xiàn)自治區(qū)臺(tái)站進(jìn)行統(tǒng)一管理、故障預(yù)測(cè)、實(shí)時(shí)報(bào)警、自動(dòng)解決故障等功能，減輕運(yùn)維人員工作任務(wù)。在采集整套臺(tái)站運(yùn)維數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，深度挖掘，提升運(yùn)行維護(hù)能力，為后續(xù)系統(tǒng)運(yùn)維、升級(jí)的策略制定提供有利依據(jù)。

對(duì)于各類(lèi)發(fā)射臺(tái)站，使用智慧運(yùn)維系統(tǒng)將解決臺(tái)站運(yùn)維人員數(shù)量及能力有限問(wèn)題，并且可以對(duì)部分臺(tái)站故障進(jìn)行預(yù)估。一方面，在臺(tái)站內(nèi)部，基于同系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)下其他臺(tái)站的故障分析，對(duì)平臺(tái)情況類(lèi)似的臺(tái)站提前進(jìn)行故障告警，基于系統(tǒng)內(nèi)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)中專(zhuān)家預(yù)案模塊，提供合理化處置建議，輔助機(jī)房人員解決故障。另一方面，在橫向上通過(guò)遠(yuǎn)程管理模塊，合理分配不同臺(tái)站運(yùn)維人員，配合各平臺(tái)控制權(quán)限的自由轉(zhuǎn)移，方便高水平的運(yùn)維人員遠(yuǎn)程支援其他平臺(tái)的運(yùn)維工作；在縱向上通過(guò)中心節(jié)點(diǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控臺(tái)站機(jī)房運(yùn)行情況，臺(tái)站機(jī)房狀況也會(huì)進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，對(duì)供電、防雷等系統(tǒng)老化程度結(jié)合設(shè)備生命周期評(píng)估，為臺(tái)站設(shè)備更新提供參考。

對(duì)于廣電系統(tǒng)而言，業(yè)務(wù)平臺(tái)的安全可控是重中之重，智慧運(yùn)維系統(tǒng)通過(guò)提升平臺(tái)故障反饋敏捷度。完善的設(shè)備及通信狀態(tài)監(jiān)控功能，將提供更加精確、細(xì)致的故障監(jiān)測(cè)并清晰地進(jìn)行呈現(xiàn)，所有數(shù)據(jù)日志將被妥善安全地進(jìn)行存儲(chǔ)，便于日后故障排查及歷史狀態(tài)重現(xiàn)。平臺(tái)還具備獲得權(quán)限分級(jí)機(jī)制，將整體系統(tǒng)配置及監(jiān)控按照不同權(quán)限級(jí)別精確分離，確保系統(tǒng)管理安全。系統(tǒng)故障無(wú)法工作時(shí)，系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)備份以及導(dǎo)入導(dǎo)出的多種功能，有效保存優(yōu)化數(shù)據(jù)、配置數(shù)據(jù)和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，迅速完成切換并恢復(fù)正常業(yè)務(wù)。