一種應(yīng)急廣播新技術(shù)在越西縣的應(yīng)用

羅銀亮 劉海章 黃大池

（作者單位：1.德陽(yáng)市旌陽(yáng)區(qū)文化體育廣播電視和旅游局；2.四川省廣播電視科學(xué)技術(shù)研究所）

1 應(yīng)急村村響廣播發(fā)展過(guò)程簡(jiǎn)述

廣播隨著時(shí)代的變遷和歷史的進(jìn)程，在自然災(zāi)害、防災(zāi)減災(zāi)與疫情防控中發(fā)揮了重要作用和獨(dú)有的價(jià)值，其標(biāo)準(zhǔn)體系的建立越來(lái)越受到國(guó)家的重視，所產(chǎn)生的效能越來(lái)越受到人們的期盼。

2013年“4·20”四川蘆山地震之后，在國(guó)家廣電總局的指導(dǎo)下，在四川各界特別是災(zāi)區(qū)黨委和政府的支持下，中央人民廣播電臺(tái)聯(lián)合四川電臺(tái)、雅安電臺(tái)和蘆山電臺(tái)，開(kāi)辦了國(guó)內(nèi)第一家專門面向?yàn)?zāi)區(qū)群眾的應(yīng)急廣播電臺(tái)，邁出了國(guó)家應(yīng)急廣播體系實(shí)踐的第一步。應(yīng)急廣播在及時(shí)傳達(dá)政令、發(fā)布信息、引導(dǎo)輿論、穩(wěn)定人心和協(xié)助救災(zāi)等方面的獨(dú)特作用初步顯現(xiàn)。

2014年四川廣電結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況應(yīng)急廣播發(fā)展特征和特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)近年來(lái)試點(diǎn)示范、實(shí)踐建設(shè)，制定了《四川省廣播村村響工程建設(shè)規(guī)范》，推出了SCM-G廣播村村響系統(tǒng)，四川省內(nèi)“標(biāo)準(zhǔn)”的統(tǒng)一，也促進(jìn)了四川應(yīng)急廣播的進(jìn)一步發(fā)展。

2015年四川被列為全國(guó)第一個(gè)啟動(dòng)全省應(yīng)急廣播體系建設(shè)的省份。2018年，國(guó)家廣電總局在四川示范性建設(shè)與成功應(yīng)用基礎(chǔ)之上，制定了《全國(guó)應(yīng)急廣播體系建設(shè)總體規(guī)劃》，發(fā)布了11條應(yīng)急廣播暫行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，自此基于國(guó)密算法的應(yīng)急廣播體系建設(shè)在全國(guó)推廣示范應(yīng)用。

2 越西縣村村響廣播建設(shè)現(xiàn)狀

越西縣處于大涼山，境內(nèi)山地占90%以上，山高溝深，地勢(shì)起伏，海拔差較大，加上縣域經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)，阻礙了廣播電視的發(fā)展進(jìn)程。

2016年越西縣按照《四川省廣播村村響工程建設(shè)規(guī)范》要求建設(shè)了SCM-G廣播村村響系統(tǒng)，越西縣采用無(wú)線調(diào)頻（FM）的方式將廣播信號(hào)傳輸?shù)礁鬣l(xiāng)鎮(zhèn)，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)通過(guò)無(wú)線調(diào)頻的方式覆蓋鄉(xiāng)鎮(zhèn)本地終端及本鄉(xiāng)鎮(zhèn)轄區(qū)各村終端設(shè)備。

2019年縣局按照國(guó)家應(yīng)急廣播最新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)改造了現(xiàn)有的廣播村村響系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)了與省應(yīng)急廣播平臺(tái)無(wú)縫對(duì)接，越西縣采用光纖網(wǎng)絡(luò)以IP的方式將應(yīng)急廣播信號(hào)傳輸?shù)礁鬣l(xiāng)鎮(zhèn)，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)與鄉(xiāng)鎮(zhèn)設(shè)備對(duì)接，鄉(xiāng)到村保留2016年建設(shè)模式。

根據(jù)當(dāng)年的資金下達(dá)和全縣應(yīng)急廣播區(qū)域覆蓋情況，在越西縣前端增加了4G廣播，并在全縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)村社補(bǔ)充建設(shè)了4G終端，但沒(méi)有實(shí)現(xiàn)縣、鄉(xiāng)、村三級(jí)聯(lián)控的廣播模式。

(3)用Q235材料制備的過(guò)流部件應(yīng)避免出現(xiàn)20°～40°彎角，并應(yīng)根據(jù)使用年限相應(yīng)加厚管路壁厚；用40Cr材料制備的過(guò)流部件可在設(shè)備中做關(guān)鍵零部件，如精度要求高的軸件等，需設(shè)計(jì)成與漿液低角度沖磨，以降低磨損量；ZL102材料的密度小、質(zhì)量輕可作為設(shè)備外殼，輕巧耐用，其表面易自然產(chǎn)生一層致密牢固的氧化膜，能很好地保護(hù)設(shè)備不受腐蝕，并應(yīng)避免小角度沖磨切削.

2.1 應(yīng)急廣播村村響建設(shè)面臨的問(wèn)題

2021年，筆者到越西縣文化廣播電視和旅游局一個(gè)月后，將想到的、看到的以及所要面臨的一些問(wèn)題與越西縣局領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行了交流討論。筆者深知涼山州兩次“3·30”森林火災(zāi)慘痛教訓(xùn)和國(guó)內(nèi)疫情防控點(diǎn)多面廣的嚴(yán)峻性，提出在已建的應(yīng)急廣播村村響基礎(chǔ)設(shè)施上通過(guò)新增大喇叭終端，擴(kuò)大覆蓋面，營(yíng)造全民參與、全民踐行森林防滅火濃厚法治氛圍和全力打好疫情防控阻擊戰(zhàn)文化教育宣傳，促進(jìn)各級(jí)政府應(yīng)對(duì)各種重大事件的應(yīng)急處理能力和現(xiàn)代化治理水平的提升。

就新建終端問(wèn)題，近兩年也討論過(guò)幾次，要實(shí)現(xiàn)縣、鄉(xiāng)、村三級(jí)聯(lián)播可控，對(duì)終端進(jìn)行管理，主要存在以下幾個(gè)原因：一是越西縣受地理環(huán)境的影響，目前縣IP廣播信號(hào)部分只到了鄉(xiāng)鎮(zhèn)，鄉(xiāng)到村均采用無(wú)線FM進(jìn)行覆蓋；二是按新標(biāo)準(zhǔn)部署國(guó)密FM終端在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)又會(huì)增加同等功率的FM發(fā)射機(jī)，使用多廣播頻率傳輸，避免不了同頻干擾的問(wèn)題，同時(shí)頻率使用也要報(bào)批統(tǒng)一規(guī)劃；三是越西縣廣電技術(shù)能力薄弱、資金短缺，通過(guò)咨詢了解到可以利用現(xiàn)有的廣播電視傳輸網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，增加較少的資金投入，實(shí)現(xiàn)縣鄉(xiāng)村三級(jí)聯(lián)控，發(fā)揮兩套應(yīng)急廣播體系應(yīng)有的功能和作用，但還沒(méi)有找到整體解決方案。

2.2 解決思路

2021年7月，四川省廣播電視科學(xué)技術(shù)研究所就越西縣文化廣播電視和旅游局所面臨的問(wèn)題進(jìn)行分析研究，其認(rèn)為，鑒于近年來(lái)應(yīng)急廣播技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的頻繁出臺(tái)，想通過(guò)某一項(xiàng)技術(shù)就能完全解決多套標(biāo)準(zhǔn)共存使用是不現(xiàn)實(shí)的，只有因地制宜，結(jié)合各地廣電建設(shè)情況，通過(guò)實(shí)際驗(yàn)證測(cè)試，提出相應(yīng)的解決方案。

2010年以來(lái)，省內(nèi)廣播村村響建設(shè)所采用技術(shù)大約有三種：2011年在鹽邊縣啟動(dòng)試點(diǎn)建設(shè)的SCA可尋址廣播村村響系統(tǒng)；2014年四川省廣播電影電視局編制完成推出的SCM-G廣播村村響系統(tǒng)（以下稱“RDS省標(biāo)”）；2018年國(guó)家廣播電視總局科技司正式頒布11項(xiàng)應(yīng)急廣播暫行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，傳輸通信協(xié)議采用國(guó)密SM2、SM3算法（以下稱“RDS國(guó)標(biāo)”）。

四川省廣播電視科學(xué)技術(shù)研究所作為四川省廣播電視局直屬單位，近年來(lái)一直致力于為基層廣電建設(shè)提供技術(shù)支撐和技術(shù)咨詢服務(wù)。2019年四川省廣播電視科學(xué)技術(shù)研究所提出的SCA/RDS同頻同播技術(shù)，廣播控制指令采用頻分復(fù)用并行傳輸方式解決了閬中市應(yīng)急廣播工程建設(shè)中SCA/RDS兩套技術(shù)體系兼容并存的問(wèn)題，為閬中廣電應(yīng)急廣播升級(jí)改造建設(shè)節(jié)約經(jīng)費(fèi)20萬(wàn)元左右。

四川省廣播電視科學(xué)技術(shù)研究所提出的RDS國(guó)標(biāo)、RDS省標(biāo)同頻同播技術(shù)，廣播控制指令采用時(shí)分復(fù)用串行傳輸方式已在營(yíng)山縣應(yīng)急廣播工程建設(shè)中進(jìn)行了試點(diǎn)應(yīng)用。驗(yàn)證結(jié)果：RDS國(guó)標(biāo)和RDS省標(biāo)終端設(shè)備在光纖電纜混合網(wǎng)（HFC）中各自接收的信號(hào)電平靈敏度、信噪比和廣播時(shí)延均能達(dá)到系統(tǒng)傳輸要求，并滿足廣播電影電視《有線電視廣播系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GY/T106-1999）。

目前，四川省廣播電視科學(xué)技術(shù)研究所提出的SCA/RDS同頻同播技術(shù)、RDS國(guó)標(biāo)和RDS省標(biāo)同頻同播技術(shù)通過(guò)專家評(píng)審、機(jī)構(gòu)科技評(píng)價(jià)，科技成果整體技術(shù)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，已收錄于四川省科學(xué)技術(shù)研究成果檔案館。四川省廣播電視科學(xué)技術(shù)研究所認(rèn)為，根據(jù)越西廣電廣播村村響建設(shè)現(xiàn)狀，在不增加工程建設(shè)成本也不增加設(shè)備采購(gòu)成本的情況下實(shí)現(xiàn)縣、鄉(xiāng)、村三級(jí)聯(lián)播，發(fā)揮現(xiàn)有系統(tǒng)功能和作用是可行的。

2.3 實(shí)現(xiàn)方法

目前，越西縣FM應(yīng)急廣播終端設(shè)備建設(shè)量是前端設(shè)備的數(shù)倍級(jí)，廣電有線IP在鄉(xiāng)鎮(zhèn)以下均未建設(shè)，TS廣播在鄉(xiāng)鎮(zhèn)也沒(méi)有建設(shè)配套的傳輸設(shè)備，全縣IP/TS終端均沒(méi)有部署；雖然通過(guò)部署4G無(wú)線終端，改造鄉(xiāng)村前端也可實(shí)現(xiàn)應(yīng)急廣播縣、鄉(xiāng)、村三級(jí)聯(lián)播、可管可控，但是4G終端生產(chǎn)成本會(huì)比FM終端成本高，另外還會(huì)產(chǎn)生額外的流量費(fèi)用，對(duì)資金短缺的越西廣電來(lái)說(shuō)，目前不是最優(yōu)選擇。

通過(guò)四川省廣播電視科學(xué)技術(shù)研究所技術(shù)人員對(duì)越西縣應(yīng)急廣播村村響建設(shè)的全面測(cè)試，在滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和四川省應(yīng)急廣播工程建設(shè)技術(shù)規(guī)范要求的同時(shí)，提出了RDS國(guó)標(biāo)/省標(biāo)同頻同播技術(shù)和RDS國(guó)標(biāo)/省標(biāo)在同一廣播頻率上兼容工作方法，通過(guò)現(xiàn)有的傳輸網(wǎng)絡(luò)來(lái)提升系統(tǒng)的整體覆蓋率，保護(hù)已建系統(tǒng)既有投資。

2.4 技術(shù)實(shí)現(xiàn)

目前，全縣FM終端設(shè)備均是按照省標(biāo)SCM-G廣播村村響系統(tǒng)進(jìn)行組建，技術(shù)人員從資源最優(yōu)出發(fā)，升級(jí)縣、鄉(xiāng)、村前端，部署RDS國(guó)標(biāo)終端，采用RDS同頻同播技術(shù)實(shí)現(xiàn)越西縣、鄉(xiāng)、村三級(jí)聯(lián)播廣播模式。

3 越西縣鄉(xiāng)村前端機(jī)房升級(jí)改造

3.1 縣前端機(jī)房

縣前端機(jī)房改造升級(jí)傳輸拓?fù)鋱D如圖1所示。目前，縣級(jí)已建兩套系統(tǒng)平臺(tái)并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)對(duì)接，不能相互啟控。解決方法是在縣前端增加1臺(tái)應(yīng)急廣播村村響適配器（由四川省廣播電視科學(xué)技術(shù)研究所定制研發(fā)），設(shè)備傳輸通信協(xié)議符合國(guó)標(biāo)和省標(biāo)技術(shù)規(guī)范要求。

（1）如圖1所示，新增應(yīng)急廣播適配器通過(guò)FM解調(diào)出省標(biāo)數(shù)據(jù)控制指令，通過(guò)IP或TS解析出國(guó)標(biāo)數(shù)據(jù)控制指令，再通過(guò)主控單元主控芯片將兩種數(shù)據(jù)控制指令進(jìn)行打包調(diào)制在57 K基帶信號(hào)上，并采用時(shí)分復(fù)用串行傳輸方式進(jìn)行發(fā)送。

時(shí)分復(fù)用技術(shù)串行傳輸控制指令的方法：用同一基帶頻率采用時(shí)分復(fù)用技術(shù)串行的方式來(lái)發(fā)送RDS（國(guó)標(biāo)和省標(biāo)）數(shù)據(jù)控制信息，基帶頻率通過(guò)直接調(diào)頻的方式與音頻信號(hào)調(diào)制在同一主載波頻率上，實(shí)現(xiàn)不同的終端設(shè)備（國(guó)標(biāo)和省標(biāo)終端）在同一廣播頻率下都能接收到前端所發(fā)送的開(kāi)關(guān)機(jī)指令和廣播節(jié)目，終端設(shè)備按各自協(xié)議時(shí)序進(jìn)行解析，達(dá)到國(guó)標(biāo)和省標(biāo)村村響廣播RDS同頻同播，解決2014版《四川省廣播村村響工程建設(shè)規(guī)范》和2018版《全國(guó)應(yīng)急廣播體系建設(shè)總體規(guī)劃》中村村響廣播RDS信號(hào)在同一調(diào)頻頻率上兼容工作問(wèn)題。

國(guó)標(biāo)和省標(biāo)控制指令加密組包串行發(fā)送方法如圖2所示。根據(jù)現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際應(yīng)用，在系統(tǒng)設(shè)備信息數(shù)據(jù)發(fā)送與接收的處理方式上，一是因國(guó)標(biāo)數(shù)據(jù)指令較長(zhǎng)，國(guó)標(biāo)數(shù)據(jù)包分16次發(fā)送，省標(biāo)數(shù)據(jù)包可分2次發(fā)送；二是在實(shí)際應(yīng)用中將國(guó)標(biāo)數(shù)據(jù)包與省標(biāo)數(shù)據(jù)包組成一個(gè)新的數(shù)據(jù)包，按長(zhǎng)度為N，分N/8次發(fā)送完；三是在發(fā)送時(shí)，國(guó)標(biāo)數(shù)據(jù)放在前省標(biāo)數(shù)據(jù)放在后，按照一定時(shí)間間隔、發(fā)送的時(shí)效性，實(shí)現(xiàn)國(guó)標(biāo)和省標(biāo)數(shù)據(jù)在1 187.5 bit/s內(nèi)發(fā)送結(jié)束。目的是解決不同終端設(shè)備都能在同一時(shí)間及時(shí)響應(yīng)前端所發(fā)送的應(yīng)急廣播信息，避免不同的組包發(fā)送方式造成終端設(shè)備因響應(yīng)時(shí)延誤差帶來(lái)的數(shù)字簽名驗(yàn)簽失敗等問(wèn)題。

（2）如圖1所示，縣采用有線的方式將廣播信號(hào)送到縣無(wú)線FM發(fā)射臺(tái)站、4G基站，縣到各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的廣播信號(hào)采用無(wú)線和有線相結(jié)合的方式進(jìn)行傳輸覆蓋。

3.2 鄉(xiāng)鎮(zhèn)機(jī)房升級(jí)改造情況

如圖3所示，鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)機(jī)房只新增加一臺(tái)應(yīng)急廣播適配器（由廣科所定制研發(fā)）即可，設(shè)備收轉(zhuǎn)通信協(xié)議符合國(guó)標(biāo)和省標(biāo)技術(shù)規(guī)范。

（1）如圖3所示，通光纖網(wǎng)絡(luò)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，通過(guò)新增鄉(xiāng)鎮(zhèn)應(yīng)急廣播適配器FM解調(diào)出國(guó)標(biāo)、省標(biāo)數(shù)據(jù)控制指令，再通過(guò)主控單元主控芯片將兩種數(shù)據(jù)控制指令進(jìn)行打包調(diào)制在57 K基帶信號(hào)上。

（2）如圖3所示，新增應(yīng)急廣播適配器輸出的57 K基帶信號(hào)和音頻信號(hào)分別接入原建FM發(fā)射機(jī)對(duì)應(yīng)輸入口，采用直接調(diào)頻方法，將57 K基帶信號(hào)和音頻信調(diào)制在發(fā)射機(jī)主載波上，即可實(shí)現(xiàn)同一廣播頻率對(duì)本鄉(xiāng)鎮(zhèn)轄區(qū)原建省標(biāo)系統(tǒng)設(shè)備和新建國(guó)標(biāo)終端的覆蓋。

（3）不通光纖網(wǎng)絡(luò)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，新增鄉(xiāng)鎮(zhèn)應(yīng)急廣播適配器通過(guò)無(wú)線FM、4G/5G解調(diào)出國(guó)標(biāo)、省標(biāo)數(shù)據(jù)控制指令，再通過(guò)主控單元主控芯片將兩種數(shù)據(jù)控制指令進(jìn)行打包調(diào)制在57K基帶信號(hào)上，實(shí)現(xiàn)本鄉(xiāng)鎮(zhèn)廣播的轉(zhuǎn)發(fā)。

（4）如圖3所示，鄉(xiāng)鎮(zhèn)本地廣播時(shí)，第一，可通過(guò)有線IP的方式將應(yīng)急廣播信號(hào)回傳到縣機(jī)房，再通過(guò)無(wú)線4G/5G將廣播信號(hào)傳輸?shù)奖距l(xiāng)各村，完成鄉(xiāng)到村的廣播；第二，可通過(guò)無(wú)線4G/5G的方式將應(yīng)急廣播信號(hào)回傳到縣機(jī)房，再通過(guò)無(wú)線4G/5G將廣播信號(hào)傳輸?shù)奖距l(xiāng)各村，完成鄉(xiāng)到村的廣播；第三，直接采用無(wú)線FM的方式覆蓋，將廣播信號(hào)傳輸?shù)奖距l(xiāng)各村，完成鄉(xiāng)到村的廣播。鄉(xiāng)鎮(zhèn)本地終端采用無(wú)線FM的方式覆蓋。

3.3 村機(jī)房升級(jí)改造情況

村升級(jí)改造與鄉(xiāng)鎮(zhèn)同理，升級(jí)后應(yīng)急廣播信息通過(guò)有線和無(wú)線相結(jié)合的傳輸方式對(duì)新老終端設(shè)備進(jìn)行全域覆蓋。

（1）各村通過(guò)新增的應(yīng)急廣播適配器，采用無(wú)線（FM/4G/5G）接收方式來(lái)實(shí)現(xiàn)上級(jí)廣播信號(hào)的轉(zhuǎn)發(fā)。

（2）根據(jù)本村區(qū)域覆蓋情況開(kāi)展工作。本村區(qū)域覆蓋面積小，可通過(guò)有線FM的方式進(jìn)行覆蓋；本村區(qū)域覆蓋面積大，可在村級(jí)新建小調(diào)頻，通過(guò)無(wú)線FM的方式進(jìn)行覆蓋。

近一年來(lái)，通過(guò)對(duì)全縣鄉(xiāng)村前端機(jī)房的改造升級(jí)和按新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)終端的補(bǔ)點(diǎn)建設(shè)，有效地提升了全縣應(yīng)對(duì)各類重大事件的應(yīng)急處理能力，發(fā)揮了應(yīng)急廣播在基層治理中的應(yīng)有效能和作用。

以上解決思路，充分利用已建縣、鄉(xiāng)、村及終端設(shè)備，保護(hù)了既有投資，降低了越西縣應(yīng)急廣播建設(shè)資金的投入，提升了縣、鄉(xiāng)、村前端設(shè)備間雙向通信能力，實(shí)現(xiàn)了縣、鄉(xiāng)、村三級(jí)聯(lián)防聯(lián)控機(jī)制，解決了兩套應(yīng)急廣播信息發(fā)布的有機(jī)統(tǒng)一。

4 結(jié)語(yǔ)

國(guó)家新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)，將會(huì)加快應(yīng)急廣播體系標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)進(jìn)程，促進(jìn)應(yīng)急廣播體系建設(shè)更加完善。本文所探討的新技術(shù)能融合已有的幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，效果良好，各地廣電有類似的建設(shè)情況可以推廣應(yīng)用，節(jié)約建設(shè)投資。