王 杰 高牧宇

1 縣級(jí)應(yīng)急廣播體系

應(yīng)急廣播系統(tǒng)作為一種迅速快捷的消息提供平臺(tái)和信息傳輸渠道，可在發(fā)生重大自然災(zāi)害、突發(fā)事件、公共衛(wèi)生與社會(huì)安全等突發(fā)公共危機(jī)時(shí)，第一時(shí)間把災(zāi)害消息或?yàn)?zāi)害可能造成的危害信息傳遞給民眾，讓人民群眾在第一時(shí)間知道發(fā)生了什么事情，該如何應(yīng)急、避險(xiǎn)，將社會(huì)公共資源和人民群眾生命財(cái)產(chǎn)損失降到最低。

《國(guó)家基本公共服務(wù)指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)2015—2020》提出“為全民提供突發(fā)事件應(yīng)急廣播服務(wù)”的要求。2017年11月，國(guó)家廣電總局出臺(tái)《全國(guó)應(yīng)急廣播體系建設(shè)總體規(guī)劃》，提出應(yīng)急廣播體系建設(shè)的五大任務(wù)，包括建立健全各級(jí)應(yīng)急廣播技術(shù)體系、標(biāo)準(zhǔn)體系、管理體系、運(yùn)行體系和保障體系。2018年國(guó)家廣播電視總局頒布了《GD/J088—2018 縣級(jí)應(yīng)急廣播系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》，使縣級(jí)應(yīng)急廣播體系建設(shè)更加規(guī)范。

在縣級(jí)應(yīng)急廣播方案設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮應(yīng)急廣播覆蓋方式多樣化及接收終端的多樣化、應(yīng)急廣播在新媒體時(shí)代的應(yīng)用發(fā)展、提升緊急情況下系統(tǒng)的可用性、符合業(yè)務(wù)發(fā)展需求以及“平戰(zhàn)結(jié)合”能力。所以，本次縣級(jí)應(yīng)急廣播技術(shù)方案設(shè)計(jì)引入了新媒體以及機(jī)動(dòng)應(yīng)急廣播方案設(shè)計(jì)。

2 總體架構(gòu)

縣級(jí)應(yīng)急廣播系統(tǒng)由縣級(jí)應(yīng)急廣播平臺(tái)，縣級(jí)電臺(tái)、電視臺(tái)播出系統(tǒng)、傳輸覆蓋網(wǎng)、接收終端、大喇叭（利舊村村響）系統(tǒng)和信息安全保護(hù)系統(tǒng)等部分組成，系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

3 主要業(yè)務(wù)流程

旗縣應(yīng)急廣播發(fā)布主要流程如圖2所示。

縣級(jí)應(yīng)急廣播平臺(tái)通過(guò)專(zhuān)線連接縣應(yīng)急辦等應(yīng)急信息發(fā)布部門(mén)，接收音頻文件、文本、直播音頻流等內(nèi)容和形式的應(yīng)急廣播消息，根據(jù)播發(fā)需求和調(diào)度控制預(yù)案將相關(guān)應(yīng)急廣播消息分別分發(fā)至電臺(tái)、電視臺(tái)直播間和縣級(jí)村村響平臺(tái)以及部署在廣播發(fā)射臺(tái)站的應(yīng)急廣播適配器，實(shí)現(xiàn)各種信息發(fā)布方式。

圖1 縣級(jí)應(yīng)急廣播系統(tǒng)架構(gòu)圖

圖2 旗縣應(yīng)急廣播系統(tǒng)主要業(yè)務(wù)流程圖

圖3 應(yīng)急廣播傳輸覆蓋網(wǎng)絡(luò)示意圖

4 傳輸覆蓋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

應(yīng)急廣播傳輸覆蓋網(wǎng)絡(luò)主要包括三部分，一是縣級(jí)應(yīng)急廣播平臺(tái)到預(yù)警發(fā)布部門(mén)、上級(jí)應(yīng)急平臺(tái)以及各個(gè)臺(tái)站前端系統(tǒng)間的平臺(tái)通訊網(wǎng)絡(luò)；二是從各個(gè)發(fā)射臺(tái)站到應(yīng)急終端間的應(yīng)急信號(hào)覆蓋網(wǎng)絡(luò)；三是終端設(shè)備到縣級(jí)平臺(tái)的數(shù)據(jù)回傳網(wǎng)絡(luò)。應(yīng)急廣播傳輸覆蓋網(wǎng)絡(luò)如圖3所示。

5 系統(tǒng)組成

5.1 縣級(jí)應(yīng)急廣播平臺(tái)基本功能描述

縣級(jí)應(yīng)急廣播平臺(tái)是整個(gè)系統(tǒng)的核心，具備應(yīng)急廣播消息制作播發(fā)和調(diào)度控制功能，應(yīng)急信息的綜合接入、分發(fā)傳輸、資源管理、分析評(píng)估、運(yùn)維管理、大喇叭管控等功能。

縣級(jí)應(yīng)急廣播平臺(tái)向上對(duì)接省市平臺(tái)、向下對(duì)接大喇叭縣鄉(xiāng)村平臺(tái)、橫向?qū)赢?dāng)?shù)貞?yīng)急辦。調(diào)用信息接入子系統(tǒng)接口通過(guò)TAR、CAP 分別接收來(lái)自上級(jí)平臺(tái)、當(dāng)?shù)貞?yīng)急辦的信息，匯總由應(yīng)急廣播信息管理完成審核，選擇廣播區(qū)域、級(jí)別、內(nèi)容由調(diào)度控制子系統(tǒng)進(jìn)行平臺(tái)內(nèi)部分發(fā)，同時(shí)調(diào)用安全加密接口保障上下級(jí)之間安全通信，完成信息發(fā)布。下級(jí)資源平臺(tái)或終端將接收情況通過(guò)反向網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行回傳反饋，進(jìn)入分析評(píng)估子系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)報(bào)表分析，整體系統(tǒng)由運(yùn)維管理子系統(tǒng)負(fù)責(zé)綜合管理。

圖4 縣應(yīng)急廣播平臺(tái)業(yè)務(wù)流程圖

5.2 應(yīng)急信息接入前置系統(tǒng)主要功能描述

應(yīng)急消息接入前置系統(tǒng)以前置機(jī)的形式部署到應(yīng)急部門(mén)和其他相關(guān)單位。應(yīng)急部門(mén)可以通過(guò)預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)自CAP協(xié)議通信，將應(yīng)急信息發(fā)送給前置機(jī)，前置機(jī)調(diào)用自身軟件模塊進(jìn)行錄入或上傳應(yīng)急信息，確認(rèn)提交并發(fā)送到應(yīng)急廣播調(diào)度控制平臺(tái)，由應(yīng)急廣播調(diào)度控制平臺(tái)調(diào)用廣播電視傳輸覆蓋資源進(jìn)行播發(fā)。應(yīng)急消息接入前置系統(tǒng)架構(gòu)如圖5所示。

生物-心理-社會(huì)醫(yī)學(xué)模式是將醫(yī)學(xué)研究的對(duì)象作為一個(gè)系統(tǒng)整體，注重從多因素和多學(xué)科的角度去分析和解決健康問(wèn)題，并倡導(dǎo)“以患者為中心”，該醫(yī)學(xué)模式要求醫(yī)學(xué)學(xué)科之間，與其他自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)學(xué)科間的滲透與融合不斷加快[4]。20世紀(jì)90年代，世界醫(yī)學(xué)教育會(huì)議中多數(shù)專(zhuān)家肯定了“以器官系統(tǒng)為中心”和“以問(wèn)題為中心”的兩種課程模式，被認(rèn)為是20世紀(jì)世界醫(yī)學(xué)教育改革的里程碑[5]。

圖5 應(yīng)急消息接入前置系統(tǒng)架構(gòu)

5.3 電臺(tái)、電視臺(tái)應(yīng)急廣播對(duì)接系統(tǒng)主要功能描述

電臺(tái)、電視臺(tái)應(yīng)急廣播對(duì)接系統(tǒng)主要由應(yīng)急廣播前置發(fā)布系統(tǒng)構(gòu)成。應(yīng)急廣播前置發(fā)布系統(tǒng)應(yīng)能夠?qū)崟r(shí)接收、解析、響應(yīng)縣級(jí)應(yīng)急廣播平臺(tái)下發(fā)的應(yīng)急廣播消息，具有地址匹配功能和安全驗(yàn)簽功能，能自動(dòng)反饋應(yīng)急廣播消息接收、驗(yàn)證結(jié)果。能夠通過(guò)界面告警、聲音告警等方式，提示電臺(tái)、電視臺(tái)值守人員注意查收應(yīng)急廣播消息，應(yīng)具備信息回傳能力，能將設(shè)備工作狀態(tài)、應(yīng)急廣播消息響應(yīng)情況回傳到縣級(jí)應(yīng)急廣播平臺(tái)。電臺(tái)、電視臺(tái)應(yīng)急廣播對(duì)接系統(tǒng)架構(gòu)如圖6所示。

圖6 電臺(tái)、電視臺(tái)應(yīng)急廣播對(duì)接系統(tǒng)架構(gòu)

5.4 縣有線電視應(yīng)急廣播適配系統(tǒng)主要功能描述

縣級(jí)應(yīng)急廣播平臺(tái)將應(yīng)急廣播消息發(fā)送至對(duì)應(yīng)的縣有線數(shù)字電視前端，部署有線數(shù)字電視前端的應(yīng)急廣播適配器，接收解析應(yīng)急廣播消息，響應(yīng)應(yīng)急廣播消息指令，生成有線數(shù)字電視應(yīng)急廣播索引表和應(yīng)急廣播內(nèi)容表傳送流并進(jìn)行復(fù)用播發(fā)。具備應(yīng)急廣播功能的有線數(shù)字電視終端實(shí)現(xiàn)自動(dòng)喚醒和強(qiáng)制接收，并以滾動(dòng)字幕或切換頻道圖像、伴音等方式播發(fā)應(yīng)急信息。應(yīng)急廣播適配器將應(yīng)急廣播消息接收處理情況反饋至縣應(yīng)急廣播平臺(tái)。縣級(jí)前端只接收本級(jí)平臺(tái)的應(yīng)急廣播需求，并只插入對(duì)應(yīng)縣自辦節(jié)目一個(gè)頻點(diǎn)。同時(shí)適配系統(tǒng)支持新建縣級(jí)平臺(tái)及之前部署的縣級(jí)村村響系統(tǒng)的播發(fā)需求。

縣級(jí)應(yīng)急廣播平臺(tái)與本級(jí)有線前端通過(guò)光纜或網(wǎng)絡(luò)公司光纖建立傳輸通路，光纜或網(wǎng)絡(luò)公司光纖采用IP 方式和以太網(wǎng)接口，傳輸應(yīng)急廣播消息。市縣有線部署應(yīng)急廣播適配器并進(jìn)行相關(guān)技術(shù)系統(tǒng)改造，根據(jù)本級(jí)或國(guó)家應(yīng)急廣播平臺(tái)發(fā)送的應(yīng)急廣播消息，將應(yīng)急廣播音視頻信號(hào)源適配并復(fù)用到原有線電視復(fù)用器中進(jìn)行播出，并通過(guò)TS流等方式發(fā)送喚醒指令，實(shí)現(xiàn)終端的自動(dòng)喚醒和強(qiáng)制接收，如圖7所示。

圖7 縣有線應(yīng)急廣播適配系統(tǒng)

5.5 縣調(diào)頻臺(tái)站應(yīng)急廣播適配系統(tǒng)主要功能描述

根據(jù)本級(jí)或上級(jí)應(yīng)急廣播平臺(tái)發(fā)送的應(yīng)急廣播消息，將對(duì)應(yīng)的發(fā)射機(jī)音頻信號(hào)源切換為應(yīng)急廣播音視頻信號(hào)源進(jìn)行發(fā)射播出，并通過(guò)調(diào)頻副載波、音頻基帶等方式發(fā)送喚醒指令，實(shí)現(xiàn)終端的自動(dòng)喚醒和強(qiáng)制接收。

縣級(jí)應(yīng)急廣播平臺(tái)與本級(jí)調(diào)頻發(fā)射臺(tái)通過(guò)光纜建立傳輸通路，采用IP 方式和以太網(wǎng)接口，傳輸應(yīng)急廣播消息，對(duì)調(diào)頻發(fā)射臺(tái)站部署應(yīng)急廣播適配器并進(jìn)行技術(shù)系統(tǒng)改造。

部署在縣調(diào)頻發(fā)射臺(tái)的應(yīng)急廣播適配器接收解析應(yīng)急廣播消息，根據(jù)消息指令將應(yīng)急廣播音頻節(jié)目送入到一個(gè)或多個(gè)縣級(jí)調(diào)頻廣播節(jié)目發(fā)射機(jī)的音頻切換器，并發(fā)出音頻切換給音頻切換器，將發(fā)射機(jī)的音頻節(jié)目切換為應(yīng)急廣播節(jié)目。

應(yīng)急廣播適配器同時(shí)生成應(yīng)急廣播指令給RDS 編碼控制器，RDS 編碼控制器產(chǎn)生副載波信號(hào)，通過(guò)調(diào)頻發(fā)射機(jī)調(diào)制發(fā)送，如圖8所示。

圖8 縣調(diào)頻臺(tái)站應(yīng)急廣播適配系統(tǒng)

圖9 縣中波臺(tái)站應(yīng)急廣播適配系統(tǒng)

5.6 縣中波臺(tái)站應(yīng)急廣播適配系統(tǒng)主要功能描述

中波發(fā)射臺(tái)站部署應(yīng)急廣播中波適配器并進(jìn)行相關(guān)技術(shù)系統(tǒng)改造，根據(jù)本級(jí)或上級(jí)應(yīng)急廣播平臺(tái)發(fā)送的應(yīng)急廣播消息，將對(duì)應(yīng)的發(fā)射機(jī)音頻信號(hào)源切換為應(yīng)急廣播音視頻信號(hào)源進(jìn)行發(fā)射播出，并通過(guò)中波指令、音頻基帶等方式發(fā)送喚醒指令，實(shí)現(xiàn)終端的自動(dòng)喚醒和強(qiáng)制接收。

縣級(jí)應(yīng)急廣播平臺(tái)與本級(jí)中波發(fā)射臺(tái)通過(guò)光纜建立傳輸通路，光纜采用IP方式和以太網(wǎng)接口，傳輸應(yīng)急廣播消息。部署在中波發(fā)射臺(tái)站的應(yīng)急廣播適配器接收解析應(yīng)急廣播消息，將解析后的切換指令送入到一個(gè)或多個(gè)中波廣播節(jié)目發(fā)射機(jī)的音頻切換器，并控制音頻切換器，將發(fā)射機(jī)的音頻節(jié)目切換為應(yīng)急廣播節(jié)目。

應(yīng)急廣播適配器同時(shí)生成應(yīng)急廣播指令和應(yīng)急廣播音頻給中波指令編碼控制器，中波指令編碼控制器產(chǎn)生編碼后的帶控制指令的應(yīng)急廣播音源，通過(guò)音頻切換器插入并發(fā)送。如圖9所示。

5.7 縣地面電視臺(tái)站應(yīng)急廣播適配系統(tǒng)主要功能描述

應(yīng)急廣播在地面數(shù)字電視中的傳輸，基本原理同有線電視傳輸，在地面數(shù)字電視機(jī)房部署應(yīng)急廣播地面適配器，負(fù)責(zé)接收應(yīng)急廣播平臺(tái)的消息，轉(zhuǎn)換成適合地面數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)腡S流進(jìn)入傳輸網(wǎng)絡(luò)。

應(yīng)急廣播適配器接收和解析應(yīng)急廣播平臺(tái)下發(fā)的應(yīng)急廣播消息，生成應(yīng)急廣播索引表和內(nèi)容表，并封裝成適合地面數(shù)字電視傳輸?shù)母袷剑═S 流），通過(guò)地面電視原有復(fù)用器進(jìn)行全頻點(diǎn)插入，并對(duì)應(yīng)急廣播消息生命周期進(jìn)行管理，如圖10所示。

5.8 機(jī)動(dòng)應(yīng)急廣播系統(tǒng)主要功能描述

機(jī)動(dòng)應(yīng)急廣播系統(tǒng)，具備表1 中的功能，滿(mǎn)足應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)的各種服務(wù)能力。實(shí)現(xiàn)不同場(chǎng)景下的快速到場(chǎng)、快速搭建、快速部署、快速開(kāi)展應(yīng)急廣播的各種功能。

圖10 縣地面電視臺(tái)站應(yīng)急廣播適配系統(tǒng)

圖11 機(jī)動(dòng)應(yīng)急廣播系統(tǒng)內(nèi)各模塊邏輯關(guān)系

根據(jù)總體規(guī)劃要求和縣級(jí)技術(shù)規(guī)范要求，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要，小型機(jī)動(dòng)應(yīng)急廣播車(chē)載平臺(tái)，共包括7 個(gè)部分：機(jī)動(dòng)制播、機(jī)動(dòng)應(yīng)急廣播信號(hào)發(fā)生、現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)音、應(yīng)急通信、機(jī)動(dòng)傳輸、機(jī)動(dòng)發(fā)射、機(jī)動(dòng)供電與配套保障，各系統(tǒng)模塊間邏輯關(guān)系如圖11所示。

5.9 新媒體發(fā)布平臺(tái)主要功能描述

新媒體應(yīng)急廣播平臺(tái)，向上對(duì)接應(yīng)急廣播平臺(tái)，完成應(yīng)急消息的接收，然后根據(jù)消息內(nèi)容進(jìn)行本地新媒體內(nèi)容生產(chǎn)制作，生成適合在新媒體終端App 應(yīng)用軟件上呈現(xiàn)的應(yīng)急廣播消息格式，然后通過(guò)新媒體應(yīng)急廣播發(fā)布子系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)急廣播消息發(fā)布，系統(tǒng)能力引擎組成如圖12所示。

底層能力節(jié)點(diǎn)提供轉(zhuǎn)碼、錄制、發(fā)布、剪輯等媒體功能，上層微服務(wù)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理接口的業(yè)務(wù)接入，如果有轉(zhuǎn)流需求，此部分功能在業(yè)務(wù)微服務(wù)與能力點(diǎn)之間，或者直接集成于能力節(jié)點(diǎn)之上。各個(gè)接入輸入輸出使用統(tǒng)一的媒資描述協(xié)議。上層teris 工作流引擎，可以支持用戶(hù)自定義的業(yè)務(wù)流程，按照流程自動(dòng)執(zhí)行任務(wù)，并可以對(duì)流程進(jìn)行可視化配置管理，此服務(wù)還提供云管理接口。Portal 對(duì)外提供終端訪問(wèn)云服務(wù)。

表1

另外，新媒體發(fā)布平臺(tái)可通過(guò)內(nèi)部流程引擎接入多種媒體生產(chǎn)及發(fā)布節(jié)點(diǎn)，靈活實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)。用戶(hù)可以自行選擇增加媒資處理流程節(jié)點(diǎn)及發(fā)布節(jié)點(diǎn)。

圖12 新媒體發(fā)布平臺(tái)系統(tǒng)能力引擎組成結(jié)構(gòu)

圖13 村村響系統(tǒng)對(duì)接方案

6 與原有平臺(tái)及終端系統(tǒng)集成

原有大喇叭系統(tǒng)主要包括大喇叭（村村響）縣級(jí)管控平臺(tái)和部署在行政村的室內(nèi)收擴(kuò)機(jī)（含兩至四個(gè)大喇叭）終端等，通過(guò)升級(jí)改造原有村村響管控平臺(tái)，使其能夠按照最新協(xié)議規(guī)范接收解析應(yīng)急廣播指令和消息內(nèi)容，從而將其納入新建應(yīng)急廣播系統(tǒng)統(tǒng)一進(jìn)行調(diào)度和管控，對(duì)接方案如圖13所示。

新建縣級(jí)應(yīng)急廣播平臺(tái)只需和原廣播村村響管控平臺(tái)完成軟件對(duì)接，新建應(yīng)急廣播安全服務(wù)系統(tǒng)和原村村響證書(shū)管理及安全服務(wù)專(zhuān)用設(shè)備完成對(duì)接，其他原有前端硬件設(shè)備及村村響終端無(wú)需改造，均可利舊使用。完善原有村村響縣、鄉(xiāng)、村三級(jí)系統(tǒng)，將其納入新建應(yīng)急廣播系統(tǒng)統(tǒng)一進(jìn)行調(diào)度和管控。

圖14 縣級(jí)應(yīng)急廣播數(shù)字簽名安全

7 安全體系

縣級(jí)應(yīng)急廣播的數(shù)據(jù)安全采用國(guó)密算法的簽名保護(hù)技術(shù)予以保證，數(shù)字簽名安全保護(hù)體系包括縣級(jí)應(yīng)急廣播平臺(tái)安全服務(wù)系統(tǒng)，調(diào)頻廣播、有線數(shù)字電視、地面數(shù)字電視的前端，臺(tái)站消息簽名、驗(yàn)簽?zāi)K，大喇叭系統(tǒng)縣前端消息簽名、驗(yàn)簽?zāi)K，大喇叭系統(tǒng)鄉(xiāng)、村前端指令簽名、驗(yàn)簽?zāi)K，調(diào)頻廣播、有線數(shù)字電視、地面數(shù)字電視終端和大喇叭系統(tǒng)終端中的驗(yàn)簽?zāi)K等。數(shù)字簽名安全保護(hù)體系框架如圖14所示。