廣播電視高山轉播臺站智慧運維系統設計與典型應用

王 星

（山西廣播電視無線管理中心，山西 太原 030001）

0 引 言

廣播電視高山轉播臺站是我國廣播電視系統的重要組成部分，具有傳輸距離遠、覆蓋范圍廣、抗干擾能力強等特點，能夠有效保障廣播電視安全播出。隨著“智能化”時代的到來，各種高新技術已應用于廣播電視的諸多領域，但轉播臺站的智能化建設還相對滯后，系統運維能力與安全播出的目標不夠匹配，急需在“智慧廣電”建設目標的指引下，將物聯網思維、大數據技術等引入轉播臺站智慧運維系統的設計中，從傳播平臺、安全監管等方面重構運維體系。國家廣播電視總局印發了《智慧廣電技術體系及實施指南（2022年版）》，明確了智慧廣電發展的總體目標，并設定了智慧臺站建設的路線圖、時間軸。因此，對于廣播電視高山轉播臺站而言，建設一套穩定、高效的智慧化運維系統，通過實時遠程監測與智能管理控制，切實提高臺站安全播出能力，具有重要的推廣意義。

1 智慧運維系統的設計

1.1 基礎架構

廣播電視轉播臺站智慧運維系統的設計主要以實現“有人值守，無人值班”為目標，通過運維系統對臺站運行的全流程、全場景進行實時監控和運維。系統的總體架構[1]主要包括運維監管平臺（包括綜合運維、監控配置）、狀態監測平臺（包括信源監測、動力與環境監測）以及智能專家庫系統。

1.2 系統組成

1.2.1 運維監管平臺

1.2.1.1 綜合運維

綜合運維模塊主要完成對轉播臺站運維工作的統一管理，主要涉及故障處置、安全播出、技術服務等內容。綜合運維模塊提供轉播臺站運行時的故障處置流程和標準，通過診斷工具自動分析、判斷故障類型，按照預案進行快速處置；完成對臺站運行的軟硬件設備進行定期的升級維護，并根據系統運行效率調整優化網絡結構，重點做好安全防護與備份等工作；對技術服務提出明確要求，包括服務開通的時限與標準、服務執行的過程監控以及對服務的反饋評估等。

1.2.1.2 監控配置

監控配置模塊主要完成對廣播電視轉播臺站監測設備的配置與管理，是智慧運維系統采集數據的重要環節。通過對監測設備的合理配置，智慧運維系統能夠根據業務范圍、運行情況實時抽檢各節點信號，并對工作狀態進行判斷。運維系統適時介入，進行調控或預警，降低出現故障的可能性。

1.2.2 狀態監測平臺

狀態監測平臺是對廣播電視轉播臺站智慧監測系統主體功能的補充，是智慧運維系統與智慧監測系統之間互聯互通的紐帶，主要完成在“有人值守，無人值班”狀態下轉播臺站運行過程中出現新問題的補充監測，可有效完善轉播臺站智慧安全與管理體系，主要包括主、備信源監測和動力環境監測兩部分。

（1）主、備信源監測。主、備信源監測根據系統預案設置的時間節點，自動檢測主用的信源信號狀態，確保發射端的完好狀態，依據信號監測模塊的分析判斷結論，適時調整備用信源數量和配置。

（2）動力環境監測。動力環境監測實現對機房、配電房內的動力設備裝置進行自主監測，如對電流、電壓的異態檢查，對電源自動切換裝置的工作狀態檢查；對轉播臺站環境信息進行動態監測，如溫濕度實時顯示，火情、浸水探測以及安防設備監控等。

1.2.3 智能專家庫系統

專家庫系統（Expert Database System，EDS）主要由知識庫、推理機、用戶接口及解釋器等幾個部分構成。該系統可視為一種基于人工智能（Artificial Intelligence，AI）技術的智能應用，通過AI技術來模擬人類專家的經驗和知識，在一定條件下解決現階段廣播電視轉播臺站運行的特定問題[2]。智能專家庫系統的運行機制如圖1所示，主要環節如下。

圖1 智能專家庫系統的運行機制

（1）自動采集、整理并歸檔各類故障情況。專家庫系統通過系統建設時錄入的數據庫內容，針對性地展開對轉播臺站工作狀態的分析，并形成業務報表，主要記錄日常維護、狀態檢查以及情況處置等信息。

（2）智能化處置各類故障。系統通過對信號、設備的監測反饋，自動診斷故障，在推理機、知識庫的支持下得到診斷結果以及結果解釋，并以知識表示的形式得到故障樹模型，生成動態黑板，將全部處置辦法進行動態排序。

（3）自動更新迭代各類新情況處置辦法，由智能專家庫系統按關聯度、匹配性等因素給出最佳解決方案，并同步至局域網內的各個專家庫中。

2 智慧運維系統的典型應用

2.1 統計分析與智能預警

智慧運維系統能夠根據業務需求自動統計各類數據，并分析、整理、歸檔，滿足系統智能的數據分析要求，降低人工介入的程度。系統基于設備運行標準自主發現運行中的問題，運用大數據分析、人工智能以及物聯網技術，提高轉播臺站設備、業務與運維間的關聯度，強化系統運維的智慧性[3]，如利用設備間業務交叉性完成關聯預警，利用業務特性完成智能預警等。遇到突發的緊急情況，尤其是技術人員/管理人員需要掌握細節時，可視化界面以彈窗形式展示主要的情況說明，智能提示預警信息，明確處置流程。

2.2 機器學習與智能監測

機器學習與智能監測主要集中在設備使用、內容生產以及安防監控等領域，利用標簽技術對采集樣本進行分類，利用模糊集等算法完成訓練，并對部分數據進行細分和挖掘，為智能關聯奠定基礎。通過人工神經網絡等算法，將智慧運維系統向深度學習的領域演進，重點解決小規模的數據關聯，并支持在特定場景下自主處置業務問題的能力。例如，智慧運維系統運行時，一旦監測機制發現問題，優先推送至故障處置流程，如當監測到設備故障、突發事故或超出閾值告警等，由智能專家庫系統介入，通過查詢知識庫中的已有方案，自動匹配處置辦法，并給出處理建議，故障排除后反饋處置結果[4]。條件不匹配時，可啟動專家在線問詢機制提供線上支持，否則可以以推理機、知識庫中的學習算法啟動自學習處理機制，形成局部最優解決方案，并推送至技術人員，診斷與處置流程如圖2所示。

圖2 智能專家庫系統的診斷與處置流程

2.3 信息可視化

信息可視化主要包括定點監測、數據分析、預警提示以及信息報表等[5]。

（1）定點監測。技術人員需要掌握當前系統運行的狀態，并隨時將信號質量和設備狀態等信息搜集、整理、上報。

（2）數據分析。技術人員能夠查閱系統運行數據，并進行深度分析與比對，尋找可能存在的隱患和故障，以提前干預的方式進行優化調整。

（3）預警提示。發現故障時，系統及時發出預警指令，并提示處置方法，故障處置完畢后自動生成處置情況報告發送至綜合運維模塊。

（4）信息報表。系統對系統運行的情況進行全面的統計分析，并根據設置的模板生成信息報表，提供至智慧運維系統的管理人員，便于其了解、掌握系統狀態。

3 結 語

廣播電視轉播臺站智慧運維系統的構建，進一步完善了臺站在安全播出方面的控制與防護，加強了運維監管、狀態監測以及專家庫系統建設，有效支撐“有人值守，無人值班”的建設目標，并助力廣播電視轉播臺站全方位、全流程、全覆蓋的“智慧廣電”體系建設，提升對設備運行和服務保障的管理水平。