安全播出過程化管理的一次成功實踐

+ 關麗霞 國家廣播電影電視總局監(jiān)管中心

一、業(yè)務分析

安全播出日常管理和應急處置是總局對全國實施安全播出管理的重要工作內容，而地球站運行管理是總局安全播出管理的重中之重。在發(fā)生突發(fā)事件時，往往需要總局直接指揮相關地球站進行相應處置，而只有掌握各地球站技術系統(tǒng)配置，實時了解技術系統(tǒng)運行狀態(tài)，才能及時制定工作決策，第一時間應對突發(fā)事件，確保播出安全。

各省衛(wèi)視節(jié)目一般采用scpc方式由本省衛(wèi)星地球站上行，一般3至4個省衛(wèi)視節(jié)目共用一個轉發(fā)器，共處一個轉發(fā)器的地球站運行安全息息相關，往往某個地球站的播出異態(tài)會導致同轉發(fā)器所有地球站的播出異態(tài)，因此，掌握同轉發(fā)器各地球站運行狀態(tài)是各地球站的現(xiàn)實需求。而監(jiān)測平臺建設之前，各地球站往往是在發(fā)生事故后，手動調整頻譜儀來觀察同轉發(fā)器地球站下行頻譜，既不及時又不直觀，能夠掌握的信息很少。監(jiān)測平臺的建設將很好地解決各地球站需求，它不僅能以圖形化的方式實時展現(xiàn)地將轉發(fā)器及各地球站上行系統(tǒng)狀態(tài)、下行接收狀態(tài)，還能進行事后查詢，更好地為各地球站安全播出服務。

各省安全播出管理部門對本省地球站的運行狀態(tài)缺乏了解，往往是發(fā)生事故后，人工電話報告，對事故的處置非常不利。監(jiān)測平臺根據(jù)用戶身份，自動將本省地球站及同轉發(fā)器各地球站的運行狀態(tài)實時展現(xiàn)給各省安全播出管理部門，各省安全播出管理部門隨時可查看本省地球站運行狀態(tài)，使得安全播出管理過程化成為可能。

全國各地球站均部署了運行控制系統(tǒng)和網(wǎng)管系統(tǒng)，為采集本站上行系統(tǒng)各設備運行參數(shù)提供了技術支撐。同時，總局建設開發(fā)的安全播出指揮調度平臺網(wǎng)絡已連通至各地球站，且在各地球站部署了指揮平臺終端，該終端可實現(xiàn)與指揮平臺總局核心節(jié)點的互聯(lián)互通，使得各地球站運行狀態(tài)數(shù)據(jù)回傳至總局成為可能。

二.系統(tǒng)設計

1.總體設計

（1）設計原則

監(jiān)測平臺僅接收各地球站技術系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸出，而不應向地球站技術系統(tǒng)輸出任何數(shù)據(jù)，以避免干擾地球站技術系統(tǒng)正常運行；

各地球站技術系統(tǒng)運行參數(shù)的采集應保證一定的頻度，以確?？偩终莆障嚓P數(shù)據(jù)的及時性；

全系統(tǒng)應具備一定的校時機制，以保證數(shù)據(jù)的有效性；

地球站數(shù)據(jù)上傳應采用一定的壓縮和鑒別機制，既保證有效數(shù)據(jù)及時上傳，又不占用太大帶寬。

（2）網(wǎng)絡架構

總局核心節(jié)點與各地球站互聯(lián)互通網(wǎng)絡架構圖如圖1所示。

地球站網(wǎng)管系統(tǒng)和運行控制系統(tǒng)實時采集本站上行系統(tǒng)相關運行參數(shù)，并通過串口連接至本站指揮平臺終端，在指揮平臺終端上部署采集器軟件，采集器對所采集數(shù)據(jù)進行初步處理后，通過指揮平臺網(wǎng)絡上傳至總局核心節(jié)點，部署在總局核心節(jié)點的服務器對接收的數(shù)據(jù)進行對比、分類、存儲等處理，并通過圖形化軟件進行顯示。

圖1 監(jiān)測平臺網(wǎng)絡架構圖

圖2 監(jiān)測平臺軟件功能模塊圖

2.功能設計

監(jiān)測平臺從功能上分為采集子系統(tǒng)、繪圖子系統(tǒng)和展現(xiàn)子系統(tǒng)。主要內容見圖2.

采集子系統(tǒng)實現(xiàn)地球站運行參數(shù)的實時采集，包括地球站端的采集代理客戶端和總局核心節(jié)點的服務器端，其中地球站端的采集代理客戶端部署在地球站指揮平臺終端計算機上，負責收集各地球站網(wǎng)管系統(tǒng)和運行控制系統(tǒng)推送的數(shù)據(jù)，通過指揮平臺網(wǎng)絡傳送至總局核心節(jié)點應用服務器；應用服務器部署中心服務端軟件，負責接收各采集代理客戶端傳送的數(shù)據(jù)，并存儲，實現(xiàn)與繪圖子系統(tǒng)和展現(xiàn)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳遞。

繪圖子系統(tǒng)實現(xiàn)各地球站上行系統(tǒng)鏈路圖的上傳、更新和審核，包括繪圖代理客戶端、繪圖中心客戶端和繪圖中心服務端，其中各地球站在繪圖代理客戶端繪制本站系統(tǒng)鏈路圖，完成后上傳至核心節(jié)點應用服務器，相關人員通過中心客戶端審核后，通過中心服務端進行存儲、記錄等。

展現(xiàn)子系統(tǒng)通過瀏覽器頁面以多種形式實現(xiàn)相關信息的展現(xiàn)：一是通過中國地圖的形式形象顯示各站運行狀態(tài)；二是全景展現(xiàn),以一副頁面的形式，將所有地球站上行系統(tǒng)的上行功率等關鍵參數(shù)進行展現(xiàn)；三是衛(wèi)星轉發(fā)器展現(xiàn),以轉發(fā)器為單位，將該轉發(fā)器上相關地球站的上行功率、下行接收載噪比等參數(shù)進行展現(xiàn)；四是系統(tǒng)鏈路圖展現(xiàn),顯示某站的上行系統(tǒng)鏈路圖。

三.系統(tǒng)實現(xiàn)

1.采用可靠的系統(tǒng)架構，確保監(jiān)測平臺運行穩(wěn)定

監(jiān)測平臺服務器端，采用web層、應用層、存儲層三層架構設計，且應用服務器、web服務器、磁盤陣列均配置了主備冗余，應用服務器主備兩臺服務器采用HA雙機軟件實現(xiàn)主備切換，web服務器通過負載均衡設備F5實現(xiàn)訪問的均衡分配，存儲層采用雙主控，雙電源、雙盤箱的全冗余結構，確保數(shù)據(jù)存儲安全。系統(tǒng)拓撲圖見圖3。

圖3 監(jiān)測平臺核心節(jié)點網(wǎng)絡拓撲圖

2.通過串口采集數(shù)據(jù)，確保地球站技術系統(tǒng)運行安全

地球站代理客戶端與地球站網(wǎng)管系統(tǒng)及運行控制系統(tǒng)通信采用串口方式，且在焊接串口接頭時，僅焊接了地線和接收線，沒有焊接發(fā)送線，從物理上確保了雙方通信的單向性，保證了監(jiān)測平臺不給上行系統(tǒng)帶來任何安全風險。

3.C/S與B/S技術相結合，實現(xiàn)系統(tǒng)各項功能

為確保數(shù)據(jù)通信的可靠性，采集客戶端與服務器的數(shù)據(jù)推送，采用了C/S架構，并建立了TCP長連接，中斷后可自行恢復。

監(jiān)測平臺用戶包括總局用戶、各省科技處、調度中心及地球站，各省接入計算機終端配置不盡相同，因此在系統(tǒng)展現(xiàn)環(huán)節(jié)采用了B/S架構，降低了對客戶端計算機的配置要求，也提高了系統(tǒng)的通用性。

4.采用數(shù)據(jù)過濾功能，實現(xiàn)網(wǎng)絡帶寬有效利用

由于各地球站代理計算機與總局服務器之間的帶寬有限，不能夠將代理計算機串口接收到的所有數(shù)據(jù)上傳到服務器，因此系統(tǒng)設計了根據(jù)數(shù)據(jù)變化量進行過濾后上傳的功能。數(shù)據(jù)過濾定義是，界定各個傳輸參數(shù)的變化量范圍，對于過濾以內的值不進行上傳，只有功率變化量超出過濾值時才進行過濾，數(shù)據(jù)過濾配置在采集中心服務端進行設定，過濾包括所有上傳設備的所有參數(shù)信息。

5.設置自動校時功能，確保系統(tǒng)時間的統(tǒng)一性

服務器定時向各地球站代理客戶端發(fā)送校時指令，校時指令中包括服務器的當前時間，各客戶端收到校時指令后，自動修改本機時間，以保證本機時間與服務器時間一致，從而確保了整個系統(tǒng)時間的統(tǒng)一性。

6.采用圖片、FLASH技術，實現(xiàn)各頁面的美觀展現(xiàn)

為實現(xiàn)美觀、易用的目的，系統(tǒng)采用了大量圖片及flash技術，將枯燥的數(shù)據(jù)形象化，將復雜的業(yè)務抽象化，即直觀展現(xiàn)了各地球站運行狀態(tài)，又將日常安全播出管理中需要關注的數(shù)據(jù)形象展示，保證了總局隨時掌握全國各地球站運行狀態(tài)，提高了工作效率。圖4、圖5分別是以地圖形式和模擬載波形式展現(xiàn)各地球站運行狀態(tài)。

監(jiān)測平臺的建設，為總局實時或事后了解各地球站運行參數(shù)提供了依據(jù)，使得各省局了解本省地球站和同轉發(fā)器地球站實時運行狀態(tài)成為可能，同時促進了各地球站網(wǎng)管系統(tǒng)的建設和完善。監(jiān)測平臺上線至今，多次在總局處置地球站突發(fā)事件和播出事故中發(fā)揮了重要作用，已成為總局安全播出指揮調度的重要技術支撐手段，是安全播出從結果化管理向過程化管理的成功實踐。

圖4 監(jiān)測平臺地圖展現(xiàn)形式

圖5 模擬載波形式展現(xiàn)各站運行狀態(tài)