广播电视发射台站的智慧化建设
武彦燕
（甘肃广播电视局无线传输中心687台，甘肃 兰州 730046）
甘肃广播电视局积极推进广播电视无线发射台站智慧运维建设工作，充分运用大数据、人工智能、物联网等新一代信息技术，通过地图监控、设备面板监控等方式，直观显示发射台站系统及设备信息。发射台站智慧管理系统能够实现无线发射台站信号源、发射机、供配电系统、机房环境及传输网络等的智慧运维与集中监管监控，具备智能告警分析、智能工单派发、智能报表分析、智能设备及备件管理、大数据分析挖掘等功能，有效节省广播电视单位发射台站运维成本，推动广播电视发射台站智慧化、智能化、自动化发展。
1.1 广播电视发射台站智慧化建设发展历程
广播电视发射台站智慧化建设经历了数字化、网络化、智能化三个阶段。数字化阶段，广播电视发射台站智慧化建设以数字技术为基础，通过计算机网络建设安全播出监测系统、安全播出保障系统、综合办公信息系统，实现广播电视发射台站安全播出、日常管理等工作。网络化阶段，广播电视发射台站智慧化建设得以升级优化，管理系统方面增加中心大屏显示系统、应急指挥调度系统，云计算、大数据、虚拟专用网络（Virtual Private Network，VPN）等技术得以应用。智能化阶段，在人工智能、物联网、数据挖掘、机器学习等技术支持下，广播电视发射台站向智能化、智慧化方向发展，智能机器人巡检代替人工巡检，极大提升发射台站运维管理效率。
1.2 广播电视发射台站智慧化建设关键技术
1.2.1 RFID技术
射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）技术，即无线射频识别，是通信技术的一种，通过无线射频完成数据的双向传递，RFID技术具备穿透性强、非接触式数据采集、快速并发扫描、标签信息容量大、保密性强、耐久性强等优势。RFID系统由读写器、电子标签及数据管理系统组成，能够建立发射台站设备之间的物联网络，进而实现发射台站设备的智慧定位、智慧运维、业务监管以及运营管控[1]。
1.2.2 物联网
物联网（Internet of Things，IoT）是物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接的过程，是互联网应用的拓展。物联网具备全面感知、可靠传递、智能处理等优点。物联网体系结构可分为应用层、网络层、感知层三个方面。应用层指物联网在广播电视、数字农业、智能交通、物流监控等方面的应用，网络层包括云计算平台、互联网、移动通信网、有线电视网等，感知层包括RFID标签、RFID读写器、传感器网关以及传感器节点等[2]。
1.2.3 人工智能
人工智能（Artificial Intelligence，AI）是计算机科学的分支，是研究、开发用于模拟、延伸和拓展人的智能的理论、方法、技术及应用系统。发展至今，人工智能在越来越多的领域发挥着关键性的作用，从专用智能向通用智能发展，从人工智能向人机混合智能发展，从“人工+智能”向自主智能系统发展[3]。人工智能在广播电视行业的应用也逐渐深入，主要体现在智能内容审核、智能效果评估、智能推荐、智能剪辑、视频修复以及智慧广电终端等方面。
1.2.4 大数据
大数据（big data）是指无法在一定时间内用常规软件工具对其内容进行抓取、管理和处理的数据集合。大数据由巨型数据集组成，必须借由计算机完成大数据的统计、对比、分析[4-5]。
2.1 甘肃广播电视局无线传输中心简介
甘肃广播电视局无线传输中心687台（以下简称687台）位于兰州市伏龙坪龙尾山，海拔1 833 m，与兰州市中心相距8 km。经过多年发展，687台已成为甘肃全省最大规模的调频电视发射台，是集覆盖、传输为一体的大型综合发射台。687台目前播出中央人民广播电台及甘肃人民广播电台调频立体声十多套广播节目，中央电视台及甘肃电视台多套电视节目。687台于2016年完成中央广播电视节目无线数字化覆盖工程，作为微波传输枢纽站，687台通过数字微波技术向全省传送广播电视节目。2020年，687台完成发射台站智慧化建设工程，实现了台站管理现代化、台站标准化、播出智能化发展目标。
2.2 687台智慧化系统概述
687台智慧化系统以RFID、物联网、人工智能、大数据等技术为基础，系统架构包括数据源、数据采集系统、大数据可视化分析系统、客户端以及终端设备等5部分，智慧化系统架构如图1所示。在云部署方式上，系统采用私有云部署，确保了687台智慧化系统数据安全，明确各系统、各部门的数据安全等级、权限等。
图1 687台智慧化系统架构
2.3 687台智慧化系统功能
687台智慧化系统是在自动化监控系统基础上，整合人工智能、大数据、云计算等技术，将监测监控与台站业务有机融合，实现台站智能管理、智能诊断、智能分析等功能。
（1）业务协同功能。通过业务流程协同引擎支持跨组织、跨业务系统协同作业与成果共享，确保687发射台站各业务系统之间的协同作业。
（2）统一消息服务功能。系统配备统一消息引擎，为687发射台站各系统、应用模块提供统一消息展示与提醒，实现各业务板块之间的无缝衔接。
（3）统一检索功能。系统为687发射台站提供关键字、自然语言、自动摘要、自动聚类、自动分类等统一检索服务。
（4）智能报表功能。687发射台站智慧化系统具备统计汇总、计算占比、计算环比、计算同比、数据筛选、数据导出及网页打印等功能。
（5）在线分析功能。687发射台站智慧化系统具备即时查询、在线分析、业务视图模型建设、数据权限控制及指标定义等功能，可实现发射台站相关数据信息的直观可视化分析、应用。
（6）决策支持功能。687台智慧化系统能够为不同权限用户提供交互式操作，基于数据访问引擎与数据管理工具，为系统操作人员提供决策支持服务，包括看板管理、报表中心、在线分析及辅助决策等。
2.4 687台智慧化系统各子系统
687台智慧化系统以分布式计算+分布式数据存储架构完成平台框架搭建，子系统包括安全播出业务综合监测告警子系统、数据统计子系统、数据多维综合分析子系统以及智能决策支撑子系统。
（1）安全播出业务综合监测告警子系统，能够针对不同部门、不同权限用户，展示相应的安全播出任务、系统运行情况及设备运行信息等。基于RFID、物联网、人工智能、大数据等技术，系统可实现对687台站铁塔倾仰角位移度、地阻值、温湿度、信号源、发射功率值、安防入侵、设备工作状态等的实时预警与报警功能。
（2）数据统计子系统，通过丰富多样的统计与分析方法实现报警数据、设备参数、业务管理信息的统计分析，为故障排查、故障诊断、业务决策等提供数据支持。
（3）数据多维综合分析子系统，可实现安全播出数据、温度监测数据、日志数据的多维度分析，具体包括播出业务多维度分析、管理业务多维度分析、台站数据多维度分析、故障预警多维度分析，从而找出影响687台站安全播出的关键因素，有效提升687台站安全播出质量，降低安全播出风险。
（4）智能决策支持子系统，为687台站管理层、技术层提供安全播出、信息安全、设备运行、元器件使用等智能分析与实时展示，通过深挖监测数据、运行数据、日志数据，为管理层与技术层提供决策支持。
甘肃广播电视局无线传输中心687台始终坚持“安全播出责任重于泰山，把党和国家的声音传入千家万户”的信念，积极推进687发射台站智慧化建设，实现台站管理现代化、台站标准化、播出智能化的发展目标。
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