曹坤

【摘要】廣電行業(yè)是國家重要的意識形態(tài)陣地，安全播出工作始終是廣電行業(yè)的重中之重，而廣播電視工程更是確保安全播出的重要保障。因此，在廣播電視工程建設(shè)中，如何實(shí)現(xiàn)設(shè)備維護(hù)管理工作的智能化，提升運(yùn)維工作效率，保障廣播電視信號安全穩(wěn)定傳輸，是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。本文介紹了山東廣電智能運(yùn)維系統(tǒng)在廣播電視工程中應(yīng)用的背景及必要性，并根據(jù)系統(tǒng)特點(diǎn)和實(shí)際需求對山東智能運(yùn)維系統(tǒng)在廣電工程中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。山東智能運(yùn)維系統(tǒng)在廣電工程建設(shè)中的應(yīng)用既可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障在線診斷、智能排障、遠(yuǎn)程控制等功能，還可以為用戶提供一個集中監(jiān)控、集中管理的平臺，提高維護(hù)效率、降低運(yùn)維成本。

【關(guān)鍵詞】智能運(yùn)維系統(tǒng)；廣播電視工程；應(yīng)用探討

中圖分類號：TN929? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2023.15.015

在廣電行業(yè)，信號傳輸是確保安全播出的重要環(huán)節(jié)，而信號傳輸?shù)闹饕d體就是設(shè)備，設(shè)備的正常運(yùn)行直接關(guān)系到信號的正常傳輸。隨著智能技術(shù)的發(fā)展，設(shè)備運(yùn)維管理工作也出現(xiàn)了智能化、自動化和信息化的趨勢。在山東廣電工程中應(yīng)用山東智能運(yùn)維系統(tǒng)，可有效提高工程的維護(hù)管理工作效率，降低運(yùn)維成本。

山東廣電智能運(yùn)維系統(tǒng)是基于云平臺和大數(shù)據(jù)技術(shù)開發(fā)的智能運(yùn)維系統(tǒng)，通過將設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息接入云平臺，利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)實(shí)現(xiàn)對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)測、故障告警及智能診斷等功能。該系統(tǒng)通過對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲和處理，為用戶提供故障預(yù)警、運(yùn)行維護(hù)等功能。同時，該系統(tǒng)還可以通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析，輔助用戶進(jìn)行故障診斷及預(yù)測，提高工程運(yùn)行維護(hù)效率和質(zhì)量。系統(tǒng)采用分層分布式架構(gòu)設(shè)計，部署在不同地點(diǎn)的云服務(wù)器之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。用戶可通過瀏覽器或移動端訪問云平臺管理界面進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)測和監(jiān)控。此外，系統(tǒng)還可以通過多種方式實(shí)現(xiàn)與用戶端的數(shù)據(jù)交互，如短信、郵件、微信、手機(jī)APP等。

山東廣電智能運(yùn)維系統(tǒng)可有效提升運(yùn)維人員工作效率和服務(wù)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)工程運(yùn)維管理工作的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。該系統(tǒng)利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)實(shí)現(xiàn)了設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)實(shí)時監(jiān)測、告警信息及故障智能診斷等功能；同時，該系統(tǒng)還可根據(jù)不同用戶需求提供遠(yuǎn)程控制、故障處理等功能。在山東廣電智能運(yùn)維系統(tǒng)建成后，通過對該系統(tǒng)進(jìn)行使用測試及實(shí)際應(yīng)用情況分析可知：該系統(tǒng)的使用可以有效提升工程運(yùn)維管理工作效率和質(zhì)量、降低運(yùn)維成本。

1. 廣電智能運(yùn)維系統(tǒng)概述

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，廣播電視節(jié)目的播出規(guī)模和播出質(zhì)量有了很大程度的提高，廣播電視節(jié)目從過去的單一形式，逐步發(fā)展到了多類型、多平臺、多終端的播出模式，同時廣播電視信號也由過去的模擬信號，逐步發(fā)展到數(shù)字信號，這些都使得廣電系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備種類和數(shù)量大幅增加。同時，由于廣電系統(tǒng)中各類設(shè)備數(shù)量多、分布廣，造成了設(shè)備運(yùn)行維護(hù)難度的增加。另外，廣播電視行業(yè)設(shè)備長期處于高壓、高負(fù)荷工作狀態(tài)，故障率居高不下。這些因素導(dǎo)致了廣播電視行業(yè)設(shè)備運(yùn)維成本居高不下。廣電智能運(yùn)維系統(tǒng)是為了解決廣播電視工程中大量設(shè)備分散管理、運(yùn)維人員工作強(qiáng)度大、工作效率低等問題而開發(fā)的一套集設(shè)備監(jiān)控、智能故障診斷、遠(yuǎn)程控制于一體的管理平臺。系統(tǒng)從用戶需求出發(fā)，對系統(tǒng)進(jìn)行了充分調(diào)研和設(shè)計，將系統(tǒng)劃分為三個子系統(tǒng)：故障監(jiān)測子系統(tǒng)、智能診斷子系統(tǒng)和遠(yuǎn)程控制子系統(tǒng)。

1.1 故障監(jiān)測子系統(tǒng)

故障監(jiān)測子系統(tǒng)為系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺，由前端監(jiān)控主機(jī)和后端管理主機(jī)組成；智能診斷子系統(tǒng)是針對前端設(shè)備開發(fā)的智能診斷平臺，由智能診斷模塊和專家系統(tǒng)組成；遠(yuǎn)程控制子系統(tǒng)則是在前端監(jiān)控主機(jī)和后端管理主機(jī)上開發(fā)遠(yuǎn)程控制程序。在實(shí)際應(yīng)用中，故障監(jiān)測子系統(tǒng)可以對所有前端設(shè)備進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，通過網(wǎng)絡(luò)將各個前端設(shè)備采集到的信號傳輸?shù)胶蠖斯芾碇鳈C(jī)。同時將各個設(shè)備采集到的信號通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給后端管理主機(jī)進(jìn)行分析處理。通過對前端設(shè)備實(shí)時監(jiān)測及分析處理，可以提前發(fā)現(xiàn)和排除故障隱患，降低維護(hù)成本。故障診斷子系統(tǒng)則針對前端系統(tǒng)中故障診斷模塊采集到的信號進(jìn)行分析處理，將分析結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給專家系統(tǒng)進(jìn)行判斷和處理。專家系統(tǒng)可以根據(jù)故障診斷模塊中采集到的信號特征進(jìn)行分析處理，對設(shè)備進(jìn)行故障分類及趨勢判斷，給出相應(yīng)的解決方案。同時可以根據(jù)用戶需求將相關(guān)結(jié)果提供給用戶。

1.2 智能診斷子系統(tǒng)

智能診斷子系統(tǒng)包括網(wǎng)絡(luò)診斷和數(shù)據(jù)采集兩個部分。其中網(wǎng)絡(luò)診斷模塊由IP診斷模塊、FTP診斷模塊、網(wǎng)絡(luò)診斷服務(wù)器和智能診斷客戶端組成；數(shù)據(jù)采集模塊包括遠(yuǎn)程控制模塊、實(shí)時監(jiān)控模塊和業(yè)務(wù)日志模塊。遠(yuǎn)程控制模塊主要是根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定的規(guī)則對前端設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和維護(hù)；實(shí)時監(jiān)控模塊主要負(fù)責(zé)對前端設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控；業(yè)務(wù)日志模塊主要用于記錄前端設(shè)備運(yùn)行維護(hù)相關(guān)信息。

山東廣電智能運(yùn)維系統(tǒng)通過將前端設(shè)備采集到的信號和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，實(shí)現(xiàn)對前端設(shè)備狀態(tài)信息和運(yùn)行狀態(tài)信息的實(shí)時監(jiān)測。同時將前端設(shè)備采集到的故障信息、運(yùn)行狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)流量、網(wǎng)絡(luò)連接等信息進(jìn)行實(shí)時傳輸?shù)胶蠖斯芾碇鳈C(jī)中，并通過數(shù)據(jù)采集服務(wù)器將數(shù)據(jù)傳到后端管理主機(jī)中。后端管理主機(jī)主要包括故障查詢、故障預(yù)警、歷史記錄查詢及報表統(tǒng)計分析等功能。

智能診斷子系統(tǒng)采用成熟可靠的Hadoop大數(shù)據(jù)分析技術(shù)對前端設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，采用MapReduce分布式計算框架對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行并行處理，同時利用Kafka分布式消息隊列實(shí)現(xiàn)高并發(fā)的實(shí)時查詢。針對用戶不同的業(yè)務(wù)需求，提供了基于Web瀏覽器的WEB界面和基于數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的WEB界面兩種登錄方式。同時利用JavaScript語言編寫客戶端程序與后臺管理主機(jī)通信，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對前端設(shè)備數(shù)據(jù)的實(shí)時查詢、故障查詢、歷史記錄查詢等功能。

1.3 遠(yuǎn)程控制子系統(tǒng)

遠(yuǎn)程控制子系統(tǒng)由用戶通過手機(jī)APP端或PC端對前端設(shè)備進(jìn)行控制和監(jiān)控。系統(tǒng)具有良好的開放性和可擴(kuò)展性，可根據(jù)實(shí)際需求靈活增加功能模塊，滿足用戶不斷提高的業(yè)務(wù)需求。系統(tǒng)具有良好的兼容性和可擴(kuò)展性，支持多種數(shù)據(jù)格式和通信協(xié)議。系統(tǒng)可與各種主流數(shù)據(jù)庫、硬件平臺及第三方系統(tǒng)對接融合。

2. 應(yīng)用智能運(yùn)維系統(tǒng)的必要性

2.1 提升工作效率

由于智能運(yùn)維系統(tǒng)能夠采集和存儲多個子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，能夠?qū)Χ鄠€子系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，通過大數(shù)據(jù)分析技術(shù)對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測。此外，系統(tǒng)還可以將設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息進(jìn)行統(tǒng)計和存儲，通過歷史數(shù)據(jù)的對比分析，可及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障隱患和發(fā)展趨勢。通過智能診斷功能可快速發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)異常的部位，并根據(jù)異常部位的實(shí)時數(shù)據(jù)生成故障模型，輔助用戶進(jìn)行故障診斷及預(yù)測。例如，智能診斷功能可以根據(jù)用戶歷史數(shù)據(jù)中的趨勢數(shù)據(jù)和異常值預(yù)測用戶可能出現(xiàn)故障的部位，并提前為用戶提供故障處理方案。山東廣電智能運(yùn)維系統(tǒng)還可以通過數(shù)據(jù)共享功能將各子系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行共享并生成報表。通過報表可快速了解各子系統(tǒng)中各類指標(biāo)的情況及趨勢變化，為用戶提供直觀、清晰、準(zhǔn)確的運(yùn)維管理服務(wù)。

2.2 降低運(yùn)維成本

山東廣電智能運(yùn)維系統(tǒng)通過對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲和處理，實(shí)現(xiàn)了對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)測、告警信息及智能診斷等功能，同時，該系統(tǒng)還可根據(jù)用戶需求提供遠(yuǎn)程控制、故障處理等功能，這就為運(yùn)維人員減輕了不少工作量，降低了運(yùn)維成本。以山東廣電智能運(yùn)維系統(tǒng)中的電源監(jiān)控為例，通過山東廣電智能運(yùn)維系統(tǒng)，用戶可以實(shí)現(xiàn)對電源運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)測和告警信息的快速查詢。用戶可以通過用戶端網(wǎng)頁訪問山東廣電智能運(yùn)維系統(tǒng)的管理界面進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)測、告警信息及智能診斷等功能。如果遇到故障，系統(tǒng)可以自動將故障信息發(fā)送給運(yùn)維人員并告知故障原因及處理方法。同時，用戶也可以通過手機(jī)APP查看設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息及智能診斷結(jié)果、查看電源監(jiān)控模塊中各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息。此外，系統(tǒng)還可以根據(jù)用戶需求提供遠(yuǎn)程控制、故障處理等功能。通過以上例子可以看出：山東廣電智能運(yùn)維系統(tǒng)為運(yùn)維人員減輕了不少工作量，降低了運(yùn)維成本。

2.3 提升運(yùn)維服務(wù)質(zhì)量

在傳統(tǒng)的廣播電視工程運(yùn)維管理中，運(yùn)維人員需要定期到機(jī)房進(jìn)行設(shè)備巡檢、定期巡檢、例行維護(hù)等工作，且巡檢不是隨時進(jìn)行，而是按一定周期進(jìn)行，這不僅浪費(fèi)了人力物力資源，還容易出現(xiàn)巡檢工作不到位的情況。另外，在日常運(yùn)維管理過程中，運(yùn)維人員對故障信息的掌握存在一定的滯后性，對故障發(fā)生的原因和解決方案難以做到及時掌握。智能運(yùn)維系統(tǒng)利用云平臺和大數(shù)據(jù)技術(shù)建立了故障管理體系，通過采集設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息并存儲到系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了故障信息實(shí)時監(jiān)測及告警信息實(shí)時推送、故障智能診斷等功能。該系統(tǒng)可自動采集和存儲設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)并根據(jù)規(guī)則進(jìn)行分析處理，一旦發(fā)生故障時即可立即推送到系統(tǒng)的故障管理模塊中，運(yùn)維人員可根據(jù)系統(tǒng)推送的故障信息及時掌握故障發(fā)生原因并進(jìn)行故障處理。

2.4 拓展系統(tǒng)應(yīng)用范圍

在山東廣電工程運(yùn)維過程中，系統(tǒng)的應(yīng)用范圍可以從廣電工程逐步向其他行業(yè)領(lǐng)域拓展。例如，目前廣播電視工程中的視頻監(jiān)控系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)等均已實(shí)現(xiàn)了自動化運(yùn)行，但在其他領(lǐng)域并未廣泛應(yīng)用。山東廣電智能運(yùn)維系統(tǒng)可以將上述系統(tǒng)納入智能運(yùn)維范疇，實(shí)現(xiàn)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的融合，形成融合一體化的綜合管理平臺。此外，山東廣電智能運(yùn)維系統(tǒng)還可以將視頻監(jiān)控與環(huán)境監(jiān)測進(jìn)行整合，構(gòu)建環(huán)境監(jiān)測與視頻監(jiān)控一體化的綜合管理平臺。山東廣電智能運(yùn)維系統(tǒng)還可以與國家應(yīng)急廣播指揮調(diào)度平臺進(jìn)行融合，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急廣播信息的實(shí)時傳輸、信息發(fā)布、緊急調(diào)度和指揮管理等功能。同時，可以將現(xiàn)有的電力監(jiān)控數(shù)據(jù)接入該平臺，實(shí)現(xiàn)電力數(shù)據(jù)與廣電數(shù)據(jù)的融合，實(shí)現(xiàn)對電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)測。該平臺還可以將視頻監(jiān)控與電力監(jiān)控數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)對視頻監(jiān)控及環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的綜合分析和預(yù)警，提高工程運(yùn)維管理工作效率和質(zhì)量。

3. 智能運(yùn)維系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用需求

根據(jù)實(shí)際需求，山東廣電智能運(yùn)維系統(tǒng)主要包括：遠(yuǎn)程管理中心、集中監(jiān)控中心、智能排障終端、視頻巡檢終端、告警監(jiān)控終端等。系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，并利用GIS地圖技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對全省多個地市的前端設(shè)備、傳輸設(shè)備及機(jī)房環(huán)境的實(shí)時監(jiān)測，通過GIS地圖和智能運(yùn)維平臺實(shí)現(xiàn)對全省各地市前端設(shè)備的集中監(jiān)控管理，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程可視化調(diào)度和遠(yuǎn)程控制。系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測全省各地市前端設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，能夠通過短信、電話等方式通知到相關(guān)運(yùn)維人員，能夠在發(fā)生故障時及時通知運(yùn)維人員進(jìn)行維護(hù)。系統(tǒng)在監(jiān)測到某一設(shè)備發(fā)生故障時，可將故障信息自動推送至故障發(fā)生區(qū)域，方便運(yùn)維人員第一時間處理故障，提高應(yīng)急響應(yīng)速度。

山東廣電智能運(yùn)維系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測全省各地市前端設(shè)備、傳輸設(shè)備及機(jī)房環(huán)境的運(yùn)行狀態(tài)，包括前端設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、機(jī)房環(huán)境的溫度、濕度等。山東廣電智能運(yùn)維系統(tǒng)能夠?qū)η岸嗽O(shè)備、傳輸設(shè)備及機(jī)房環(huán)境進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，對前端設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行故障告警分析，并可通過GIS地圖功能將告警信息推送至故障發(fā)生區(qū)域；對于傳輸設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，系統(tǒng)能夠?qū)鬏斣O(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行故障告警分析，并可通過GIS地圖功能將告警信息推送至故障發(fā)生區(qū)域；對于機(jī)房環(huán)境的溫度、濕度等環(huán)境參數(shù)，系統(tǒng)可以通過告警分析功能進(jìn)行故障告警分析，并可通過GIS地圖功能將告警信息推送至故障發(fā)生區(qū)域。

利用GIS地圖技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對全省各地市前端設(shè)備的集中監(jiān)控管理，將全省前端設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和告警信息顯示在GIS地圖上，方便運(yùn)維人員能夠?qū)崟r掌握全省前端設(shè)備運(yùn)行情況，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況及時調(diào)整工作安排，提高運(yùn)維效率。同時，系統(tǒng)可以將告警信息以短信、電話等方式通知到相關(guān)運(yùn)維人員，方便運(yùn)維人員及時處理。

利用視頻巡檢終端實(shí)現(xiàn)對全省各地市前端設(shè)備的集中巡檢，通過視頻巡檢終端可以實(shí)時查看前端設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、告警信息、視頻巡檢信息等內(nèi)容，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況及時調(diào)整工作安排。利用智能運(yùn)維平臺可以實(shí)現(xiàn)對全省前端設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，可以遠(yuǎn)程對各地市前端設(shè)備進(jìn)行開關(guān)、切換等操作。

4. 結(jié)束語

智能運(yùn)維系統(tǒng)基于大數(shù)據(jù)技術(shù)，采集、存儲、分析、呈現(xiàn)來自不同設(shè)備的運(yùn)維數(shù)據(jù)，提供全面的運(yùn)維信息，為運(yùn)維人員提供準(zhǔn)確的參考依據(jù)。依托于大數(shù)據(jù)技術(shù)，通過大數(shù)據(jù)平臺的資源整合功能，可快速分析并定位設(shè)備故障原因，減少人工巡檢時間；同時通過對故障數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析，為設(shè)備維護(hù)人員提供可靠的支持，提高了運(yùn)維質(zhì)量和工作效率。

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