楊 雷

（文山電視調(diào)頻骨干轉(zhuǎn)播臺(tái)，云南 文山 663000）

0 引言

近年來，在國家和行業(yè)主管部門的大力支持和推動(dòng)下，“智慧廣電”已然成為廣電行業(yè)建設(shè)發(fā)展的趨勢和方向。建設(shè)“智慧廣電”成為時(shí)代和國家賦予廣電行業(yè)的歷史責(zé)任，同時(shí)也是新的發(fā)展理念和高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略得以落實(shí)的關(guān)鍵舉措。無線發(fā)射臺(tái)站作為廣播電視安全傳輸鏈路的重要環(huán)節(jié)，在國家廣播電視總局有線、無線、衛(wèi)星智能協(xié)同覆蓋規(guī)劃中發(fā)揮著重要作用，也是智慧廣電戰(zhàn)略布局的重要組成部分?，F(xiàn)階段，為了更好地發(fā)揮廣播電視無線發(fā)射臺(tái)的重要作用，以適應(yīng)智慧廣電建設(shè)要求，文山電視調(diào)頻骨干轉(zhuǎn)播臺(tái)在現(xiàn)有廣播電視監(jiān)測系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行智慧化建設(shè)探索，以建立臺(tái)站統(tǒng)一的信息化平臺(tái)為目標(biāo)，以“物聯(lián)網(wǎng)”思維對臺(tái)站進(jìn)行全面的數(shù)字化建設(shè)，引入數(shù)字孿生技術(shù)對發(fā)射機(jī)進(jìn)行細(xì)致的三維建模，以期通過新技術(shù)提高臺(tái)站智慧化水平，最終提升臺(tái)站的運(yùn)維能力和安全播出保障能力[1]。

1 臺(tái)站現(xiàn)有自臺(tái)監(jiān)測系統(tǒng)現(xiàn)狀

文山電視調(diào)頻骨干轉(zhuǎn)播臺(tái)近年來陸續(xù)進(jìn)行了一些信息化改造，主要集中在自臺(tái)監(jiān)測系統(tǒng)的搭建。目前臺(tái)站有一套集播出節(jié)目監(jiān)測、發(fā)射機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測、供配電系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測、信號源傳輸系統(tǒng)監(jiān)測以及安防監(jiān)控等功能于一體的廣播電視安全播出監(jiān)測平臺(tái)，可實(shí)時(shí)顯示和記錄播出系統(tǒng)各重要環(huán)節(jié)的運(yùn)行狀態(tài)。但在“智慧廣電”的行業(yè)發(fā)展背景下，這一系統(tǒng)已經(jīng)不能適應(yīng)臺(tái)站更高的發(fā)展需求，主要體現(xiàn)在：一是采集的信息少，系統(tǒng)功能單一，系統(tǒng)學(xué)習(xí)、使用成本高，交互體驗(yàn)和友好度低；二是系統(tǒng)較陳舊，升級得不到較好的支持，一些新的想法和需求不能被滿足；三是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的下位機(jī)方式，是針對早期信息化技術(shù)還不成熟時(shí)的方案，現(xiàn)在臺(tái)站設(shè)備的整體語境發(fā)生了變化，設(shè)備更穩(wěn)定、協(xié)議更全面，這種下位機(jī)方案帶來的運(yùn)維復(fù)雜、維護(hù)困難、成本高昂的弊端就慢慢凸顯出來了；四是現(xiàn)有系統(tǒng)只局限在業(yè)務(wù)功能上，建立之初就只把重心放在是否能滿足各種功能上，而各功能系統(tǒng)之間相互獨(dú)立，各司其職，重前端而輕平臺(tái)，數(shù)據(jù)與結(jié)果都不能共享，也不能沉淀，對于從數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)規(guī)律、優(yōu)化工作、預(yù)判問題、提升臺(tái)站運(yùn)營能力等工作目標(biāo)，沒有辦法實(shí)現(xiàn)。

2 智慧化改造的目標(biāo)

2.1 全面數(shù)字化建設(shè)

在目前自臺(tái)監(jiān)測系統(tǒng)已有的發(fā)射機(jī)數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測、發(fā)射機(jī)開關(guān)機(jī)、主備機(jī)倒換以及配電、環(huán)境、安防監(jiān)測外，要提升臺(tái)站的智慧化水平和能力，就要進(jìn)行全面的數(shù)字化建設(shè)，為臺(tái)站真正的信息化平臺(tái)建設(shè)打好基礎(chǔ)。真正的數(shù)字化，要達(dá)到真實(shí)臺(tái)站的虛擬化目標(biāo)，除了對設(shè)備的信息采集、管控外，還需要將日常工作經(jīng)驗(yàn)，比如故障處理經(jīng)驗(yàn)、設(shè)備使用手冊、設(shè)備操作心得、工作流程、設(shè)備邏輯關(guān)系、應(yīng)急預(yù)案乃至臺(tái)站機(jī)房結(jié)構(gòu)、相關(guān)法律、法規(guī)、通知以及員工交接班動(dòng)作、月檢、年檢等都進(jìn)行數(shù)字化，最終搭建出一個(gè)虛擬化的真實(shí)臺(tái)站，在信息化平臺(tái)中，把虛擬化的臺(tái)站當(dāng)做真實(shí)臺(tái)站來看待，絕大部分運(yùn)維工作均在平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)。主要的發(fā)射機(jī)情況監(jiān)看、發(fā)射機(jī)常規(guī)操作執(zhí)行以及工作交接班、抄表、巡機(jī)等，都通過新的手段在信息化平臺(tái)上完成[2]。這樣，通過平臺(tái)長時(shí)間運(yùn)行積累的大量數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)功能便可直接指導(dǎo)業(yè)務(wù)，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，預(yù)判問題，還可以用來指導(dǎo)運(yùn)維以及臺(tái)站管理，比如在平臺(tái)上可以看到哪些設(shè)備容易出問題，哪些重要環(huán)節(jié)經(jīng)常有漏洞，可以指導(dǎo)運(yùn)維人員及時(shí)購買備品備件、調(diào)整庫存。除此之外，還可以通過對職工平時(shí)工作數(shù)據(jù)進(jìn)行評估，對職工工作情況進(jìn)行量化考核，為年度考核提供參考依據(jù)等[3]。

2.2 搭建臺(tái)站統(tǒng)一的信息化平臺(tái)

臺(tái)站建立統(tǒng)一的信息化平臺(tái)，應(yīng)該做到數(shù)據(jù)的統(tǒng)一、系統(tǒng)管理與接口的統(tǒng)一、輸出與呈現(xiàn)的統(tǒng)一以及運(yùn)維的統(tǒng)一等等。前面提到，現(xiàn)有的自臺(tái)監(jiān)測系統(tǒng)中各功能系統(tǒng)之間是相互獨(dú)立的，各司其職，數(shù)據(jù)與結(jié)果都不能共享，也不能沉淀，進(jìn)行全面的數(shù)字化后，要搭建一個(gè)臺(tái)站全業(yè)務(wù)信息化平臺(tái)，涵蓋臺(tái)站所有環(huán)節(jié)，將各功能系統(tǒng)統(tǒng)一起來納入一個(gè)整體平臺(tái)中，做到系統(tǒng)之間互聯(lián)互通、數(shù)據(jù)共享[4]。

2.2.1 兼容已有設(shè)備和功能

臺(tái)站在近幾年的項(xiàng)目建設(shè)過程中積累下部分設(shè)備，為了避免重復(fù)投資，要保留絕大部分現(xiàn)有自臺(tái)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備，新的平臺(tái)支持對其兼容處理，將其納入統(tǒng)一的信息化平臺(tái)中，同時(shí)保留播出節(jié)目質(zhì)量監(jiān)測、傳統(tǒng)發(fā)射機(jī)數(shù)據(jù)監(jiān)測、發(fā)射機(jī)的開關(guān)機(jī)、主備機(jī)倒換及供配電系統(tǒng)監(jiān)測、信號源系統(tǒng)監(jiān)測、安防監(jiān)測等功能。

2.2.2 物聯(lián)網(wǎng)化與內(nèi)部云化平臺(tái)

在“智慧廣電”大背景下，建立統(tǒng)一的信息化平臺(tái)，要采用“物聯(lián)網(wǎng)”思維，把臺(tái)站各個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)備作為物聯(lián)網(wǎng)模塊接入到系統(tǒng)中，統(tǒng)一物聯(lián)網(wǎng)各環(huán)節(jié)設(shè)備的數(shù)據(jù)屬性和動(dòng)作屬性，根據(jù)業(yè)務(wù)需要進(jìn)行擴(kuò)容與縮減，這樣便于平臺(tái)最大化兼容性和擴(kuò)展性。數(shù)據(jù)采集端只需完成數(shù)據(jù)采集工作，最大化保證穩(wěn)定性，讓平臺(tái)端負(fù)責(zé)絕大多數(shù)數(shù)據(jù)和信息的處理，即從之前重前端、輕平臺(tái)逐漸向輕前端、重平臺(tái)方向轉(zhuǎn)變，以前在采集前端大量堆積設(shè)備而平臺(tái)卻沒有足夠的信息處理能力的現(xiàn)狀將得會(huì)慢慢得 到改變。

2.2.3 平臺(tái)內(nèi)和平臺(tái)間擴(kuò)容性

平臺(tái)的擴(kuò)容性也是考驗(yàn)平臺(tái)的核心指標(biāo)之一。新的信息化平臺(tái)應(yīng)有較強(qiáng)的擴(kuò)容性，在平臺(tái)內(nèi)擴(kuò)容方面無論是日常運(yùn)維還是臺(tái)站業(yè)務(wù)與設(shè)備調(diào)整，均可在平臺(tái)中完成，這樣保證平臺(tái)在設(shè)備擴(kuò)展性、業(yè)務(wù)適應(yīng)性與系統(tǒng)運(yùn)維角度，相比于現(xiàn)有自臺(tái)監(jiān)測系統(tǒng)要更加先進(jìn)。在平臺(tái)間擴(kuò)容性方面，平臺(tái)既支持單點(diǎn)臺(tái)站實(shí)施，也應(yīng)支持多臺(tái)站部署，能夠做到由統(tǒng)一的信息中心進(jìn)行指揮和管理。

2.3 業(yè)務(wù)信息化

臺(tái)站所有業(yè)務(wù)工作均在業(yè)務(wù)信息化部分得以呈現(xiàn)，包括機(jī)房、機(jī)柜、設(shè)備部署安裝情況，業(yè)務(wù)流程，設(shè)備間邏輯關(guān)系，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、呈現(xiàn)與監(jiān)測、報(bào)警，以及業(yè)務(wù)信息的單獨(dú)查詢接口等。其主要有三層維度的平臺(tái)展現(xiàn)：第一層，物理維度，把臺(tái)區(qū)臺(tái)貌進(jìn)行真實(shí)的虛擬表達(dá)，提供真實(shí)機(jī)房結(jié)構(gòu)的3D虛擬實(shí)景呈現(xiàn)，每一臺(tái)設(shè)備，在哪個(gè)機(jī)柜里，機(jī)柜在哪個(gè)房間里，房間的物理結(jié)構(gòu)等，都與真實(shí)臺(tái)站場景完全一致，使用和操作平臺(tái)時(shí)，值班人員就像在機(jī)房真實(shí)值班一樣，可以保證不在機(jī)房也能感受到真實(shí)的值班體驗(yàn)，也能在運(yùn)維過程中最快地鎖定故障位置；第二層，設(shè)備邏輯維度，以最主要的發(fā)射環(huán)節(jié)為組織核心，數(shù)據(jù)角度從衛(wèi)星接收機(jī)開始一直到發(fā)射機(jī)，配電角度從高壓外電輸入開始，一直到發(fā)射機(jī)，串聯(lián)起發(fā)射機(jī)關(guān)聯(lián)的所有上下游設(shè)備，這樣，結(jié)合物理實(shí)景，可針對任何設(shè)備，向運(yùn)維人員提供全方位、多維度的認(rèn)知與定位能力；第三層，設(shè)備詳情維度，針對某一個(gè)設(shè)備，將其實(shí)景圖片、實(shí)際型號、廠商信息、運(yùn)行信息、操作手冊、線路圖及故障維修記錄等可以數(shù)字化的內(nèi)容全部呈現(xiàn)出來，完成一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)最立體的呈現(xiàn)效果。除此之外，平臺(tái)需要兼具傳統(tǒng)監(jiān)測業(yè)務(wù)，即對發(fā)射機(jī)數(shù)據(jù)、環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)、配電數(shù)據(jù)、關(guān)鍵設(shè)備等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。

2.4 運(yùn)維信息化

除了業(yè)務(wù)信息化外，平臺(tái)應(yīng)具備運(yùn)維信息化能力。運(yùn)維信息化系統(tǒng)最核心的是“交接班”功能，當(dāng)前平臺(tái)設(shè)備運(yùn)行信息、設(shè)備操作信息、故障處理信息、巡機(jī)、抄表工作等都會(huì)與交接班動(dòng)作進(jìn)行關(guān)聯(lián)，值班人員實(shí)行工號管理便可形成一個(gè)職工長期立體的工作結(jié)果數(shù)據(jù)呈現(xiàn)，為年度職工考核提供依據(jù)，此外，周檢、年檢、設(shè)備維護(hù)管理、備品備件固定資產(chǎn)管理、檔案管理、人員管理、請假等日常工作以及臺(tái)站電話/電話錄音、工作打卡等均可在平臺(tái)中完成。

2.5 臺(tái)站知識庫與大數(shù)據(jù)

一個(gè)真正信息化平臺(tái)的建設(shè)，一定少不了對數(shù)據(jù)進(jìn)行沉淀與挖掘的能力。平臺(tái)建成后，通過不斷收集臺(tái)站運(yùn)維數(shù)據(jù)，隨著信息和數(shù)據(jù)的不斷沉淀積累，便可進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，幫助發(fā)現(xiàn)臺(tái)站運(yùn)行的潛在規(guī)律，在故障研判等方面提前預(yù)警，提升安全播出保障能力，同時(shí)還具備信息檢索功能，將各種入庫信息包括應(yīng)急預(yù)案、設(shè)備使用手冊、通知信息、線路圖、設(shè)備說明書以及每次設(shè)備故障的搶修記錄等均錄入平臺(tái)并在平臺(tái)呈現(xiàn)，值班人員可根據(jù)需要，輸入關(guān)鍵字便可搜索出所需的信息，指導(dǎo)值班人員處理故障，提高臺(tái)站運(yùn)維效率。

2.6 數(shù)字孿生系統(tǒng)的初步建設(shè)

臺(tái)站智慧化是建設(shè)目標(biāo)，數(shù)字孿生技術(shù)是實(shí)現(xiàn)智慧化目標(biāo)的具體呈現(xiàn)形式。發(fā)射機(jī)是無線發(fā)射臺(tái)站最重要的設(shè)備，對發(fā)射機(jī)設(shè)備進(jìn)行初步的孿生模型建設(shè)，旨在完成一個(gè)數(shù)字孿生系統(tǒng)最重要的底層基礎(chǔ)性工作。通過三維建模技術(shù)，為實(shí)體發(fā)射機(jī)建立一個(gè)虛擬的數(shù)字設(shè)備，精細(xì)到發(fā)射機(jī)各重要部件及其內(nèi)部重要電子模塊，可根據(jù)需要對發(fā)射機(jī)內(nèi)部重要部件進(jìn)行分拆，同時(shí)建立部件之間的邏輯關(guān)系，經(jīng)過業(yè)務(wù)處理，在部件中真實(shí)呈現(xiàn)發(fā)射機(jī)的動(dòng)態(tài)，這樣便可在運(yùn)維過程中精確鎖定故障位置，減少故障判斷時(shí)間，縮短停播時(shí)長，提高安全播出保 障能力[5]。

3 結(jié)語

2018年11 月，國家廣播電視總局在推進(jìn)全國“智慧廣電”建設(shè)現(xiàn)場會(huì)上，對如何加快推進(jìn)“智慧廣電”建設(shè)作出重要工作部署，提出要著力構(gòu)建有線無線衛(wèi)星智能協(xié)同覆蓋、共建共享共用，并與互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)互通、可管可控、綠色安全的現(xiàn)代傳播新格局、新體系，提高廣播電視現(xiàn)代化傳輸傳送水平、優(yōu)質(zhì)覆蓋能力以及末端溝通能力。針對上述要求，為進(jìn)一步推進(jìn)“智慧廣電”工作在無線發(fā)射臺(tái)站的落地落實(shí)，本項(xiàng)目引入數(shù)字孿生技術(shù)對發(fā)射機(jī)設(shè)備進(jìn)行精細(xì)建模，建立無線發(fā)射臺(tái)站的數(shù)字孿生系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)廣電領(lǐng)域的“數(shù)字孿生”，通過搭建統(tǒng)一的信息化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，在不斷沉淀積累的真實(shí)的大量數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，依托大數(shù)據(jù)與AI技術(shù)，完成技術(shù)運(yùn)維及監(jiān)測監(jiān)管的智能化，實(shí)現(xiàn)初步的智慧化，為無線發(fā)射臺(tái)站“無人值守”“遠(yuǎn)程監(jiān)控”等管理模式提供了一套切實(shí)可行的參考模式，是“智慧廣電”發(fā)展過程中一次全新的探索和實(shí)踐。