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【摘要】应急广播是利用广播、电视向社会公众发布应急信息的一种方式，是应急信息传播不可或缺的重要途径。本文介绍基于广电有线网络传输的应急广播系统的设计和应用，并对系统的整体架构和功能应用进行了分析与探讨。
【关键词】应急广播;有线网络传输
中图分类号：TN92 文献标识码：A 文章编号：1673-0348（2020）019-069-03
Application of emergency broadcasting system based on CATV cable network
Tian Leilei
（GuiZhou BC & TV Information Network Co.， Ltd.Guiyang City，Guizhou Province 550081）
Abstract： emergency broadcasting is a way to release emergency information to the public by radio and television， and is an indispensable and important way of emergency information dissemination. This paper introduces the design and application of emergency broadcast system based on cable network transmission of radio and television， and analyzes and discusses the overall architecture and functional application of the system.
key word： Emergency broadcast， Cable network transmission
应急广播系统建设是在国家应急管理体系总体规划下，按照“统筹规划、分级建设、安全可靠、快速高效、平战结合”的基本原则，统筹利用现有广播电视基础设施和多种传播方式，完善传输覆盖网络，安装部署应急广播终端设备，提高应对各类突发事件中的信息发布能力，形成上下贯通、可管可控、全域覆盖的应急广播体系，能及时、准确的向城乡居民提供灾害预警应急广播和政务信息，将应急广播系统建设成为党委政府政务信息的发布平台、区域文化的传播平台、突发事件和重大自然灾害的应急预警及调度指挥平台。
1. 系统主要功能及性能介绍
1.1 主要功能
1） 日常节目播出：具备接收、转播上级或播出本地节目的功能。按照设定的播出流程分时段自动向辖区传送广播节目，即可以所有终端播出同一个节目，也可按要求在同一时刻对不同的区域播出多套不同的节目。所有终端的开关机时间、音量大小、节目切换均由县平台自动远程控制。
2） 应急信息接入：具备横向部门（县应急办、水利、气象等）应急信息接入、验证、解析转发等功能。在紧急情况下，经系统认证授权后可以通过话筒、电话、短信等方式进行语音切播，并按照应急信息的优先级在系统中可控播发。
3）播出权限管理：支持县、镇、村级用户广播功能由县级平台统一配置，县级用户授权镇、村级用户权限后方可进行播出;镇村分前端可通过话筒、U盘、电话等方式对本辖区终端进行节目播出，各级播出内容在平台上实现实时监听和回溯监听。
4）远程监控：县平台可以查看所有广播终端的开关机、音量大小、接收頻率、信号强度等实时状态信息;具有GIS地图管理功能，可在地图上实时查询和显示终端分布情况和工作状态在线统计，以监测和评估应急广播之实效。
1.2 性能要求
1） 平战结合：平时日常广播时，可分别实现县（区）、乡镇、村三级联播功能，并支持上级节目优先播出功能;对临时发生的突发事件，需通过系统进行紧急播出时，能实现相关信息的分级定向发布，实时联网发布，多级管控。
2） 远程唤醒：通过IP传输网实现远程唤醒，解决多级、多路径、跨地域唤醒的问题。
3） 分级管理与多级联播控制：系统具备广播节目播出/转播、多种信源播放功能，各级前端平时独立运行，紧急时由前端根据优先级别进行自动优先级播发，可以按照县（区）、乡（镇）、村分级播控，上级常态优先、下级紧急优先或根据用户要求定义，实现多级联播。
4） 应急信息播发：系统能够接收本级或上级应急信息发布部门发布的应急信息，根据发布要求制作成应急文字、音频和图文等在系统中进行播发。
5） 信息的可靠传输：承载系统运行的传输网络须满足应急音频、常规节目、控制命令等信息数据的稳定、可靠的传送。
6） 优先级控制：系统针对播出的优先级具有相应的控制机制，应急广播的播出等级高于日常广播的播出，在多级系统同时播出时，需要全面考虑行政等级、突发事件类型等级等重要因素，根据相应的播发顺序策略完成应急广播和日常广播的有序播发。
7） 安全播出：具备安全保护机制，县级应急广播平台与上级应急广播平台之间、与县级横向部门的应急信息源之间、与县调频台站之间的数据交互，以及通过调频广播、地面数字电视及大喇叭系统下发的指令，均应进行签名保护，具有防篡改、防重放、防攻击的能力。
8） 分区域控制：系统针对等级和区域具备相应的播发控制功能，按照统一终端设备编码规则进行地址码的配置，保证应急广播和日常广播的等级和区域覆盖要求，控制指定区域或组合区域、或者单个终端的开关机，实现分区域控制播出。 9） 多路音源分区播音：系统可设定多个任意组，播放制定的音频节目;播控软件可远程控制每台终端的播放内容（划定区域播放）和音量等。
2. 系统架构及实现方式
2.1 县级应急广播平台（如图1）
县级应急广播系统包含：县级应急广播平台、传输覆盖网络、接收终端、大喇叭系统和管理系统等部分。县级应急广播平台实现与上级应急系统的协议对接，具备应急广播发布相关的信息采集和接入能力。实现播发制作、解析处理、存储信息和接收终端的管理，完成应急广播发布的系统管理、数据分析、调度控制。
大喇叭系统接受县级应急广播平台调度和控制，负责将县应急广播平台发送的应急广播消息经各级前端设备转换、封装适配和调制后，通过有线为主、调频为辅等多种方式将应急广播传输覆盖指令发送至大喇叭终端，激活终端播出应急广播节目。
大喇叭管控系统具有日常广播、语音切播、播发控制、设备管理、运行监控、GIS地图服务、溯源监听、远程调度等功能，为用户提供应急直播、日常广播、应急指挥等服务。系统支持包括DVB-C、IP、FM、DTMB等多种传输方式，能够对终端混合组网进行管理。
大喇叭系统前端由县级应急广播大喇叭适配器、IP复用器、QAM调制器、短信播控器、电话呼叫中心等设备和软件系统组成。为满足应急信息传输的可靠性、充分利用IP网络双向传输的优势，提高广播系统的可管可控性能，信号传输以TCP协议为基础，采用RTSP流媒体协议传输音频节目，流媒体服务器支持分布式布署，扩容方便，支持单播、组播传输方式，支持局域网或互联网传输。广播终端与服务器之间采用TCP连接保持实时在线，通过TCP协议进行指令通信、工作状态回传，采用SNMP协议实现网管通信。广播终端使用有线电视DVB-C传输时，音频广播节目通过数字编码技术进行数字化采样、压缩编码（采用标准的MPEG-1 @Layer 2），媒体文件播放时由平台音频处理系统对音视频文件进行转码流化，分控平台的插播音频通过专用编码采集设备（如数字广播控制台、短信播控器、电话呼叫平台等）对音频进行采样编码，用标准的TS流进行封装，指令也同时进行编码和TS封装，经过封装后的TS音频广播流和TS指令流进入复用器，最终送入QAM调制器，经过调制后的射频信号与数字电视信号经混合后一起送入有线电视网。
2.2 镇/街、行政村平台
为有效解决镇、村应急信息发布“最后一公里”瓶颈问题，应急广播系统在每个乡镇、行政村部署分控平台，配置分控平台软件实现乡镇、行政村对所辖全区域或按需分区域播发功能。
镇/街、行政村平台主要配置了应急广播系统乡镇分控平台和一键式应急广播播出设备“数字广播控制台（IP话筒）”，通过IP专用双向网与县前端对接，播发时将播发请求和播发信号通过双向网上传到县前端，经大喇叭系统管理平台安全认证和鉴权后，自动发送本镇终端唤醒指令，同时将镇前端播发信号传输给各类终端。镇/街平台可以管控本辖区范围内大喇叭终端，并可以通过数字广播控制台一键进行镇/街应急播出。村级平台主要配置一键式应急广播播出设备“数字广播控制台”，通过广电专网接入应急广播大喇叭系统前端。行政村可通过数字广播控制台一键进行本村应急播出。
2.3 应急广播终端
根据国家广电总局应急广播体系总体规划，应急广播系统的终端主要包括：公共终端、大喇叭终端、个人终端。
1） 公共終端：是指设备安装部署在公共场所，具有应急广播信息接收和响应的能力，主要包括户外大屏、楼宇公共媒体等。针对城市的应急信息播发，要充分利用已有的设备终端，基于原有的系统和设备不具备强制唤醒和应急广播的能力，需在管理系统前端加入应急广播适配设备，通过控制电源和音频或协议转换的方式实现对接控制，将原有系统纳入应急广播管理体系。
2） 大喇叭终端：应急广播大喇叭终端包括多模收扩机+广播扬声器、多模音柱、室内广播音箱、公共智能终端等，可接收IP/有线/地面/调频的一种或多种应急广播传输覆盖指令和节目，并按指令要求进行播发，应具备远程唤醒、安全验证、快速播出等功能。
3） 个人终端：是指具备接收和呈现应急广播节目功能的通用型个人用户终端，包括电视机顶盒和收音机，个人终端用原有接收节目信号的方式对应急广播进行播放。
3. 结束语
按照国家推进应急广播体系建设的总体思路，以满足基层党政组织日常宣传、应急信息快速发布为主要目标，构建基于广电有线网络的应急广播系统，促进应急广播终端覆盖部署，充分发挥预警信息发布系统在全省综合防灾减灾救灾工作中的“第一道防线”作用，为本地群众及时、有效地提供灾害预警应急广播发布、政策政务信息宣传、农村/社区文化广播等服务，满足“事前、事中、事后”不同阶段的信息发布需求，提升政府对突发事件应急决策指挥的能力，助力防灾减灾救灾工作。
参考文献：
[1]张成金.数字应急广播系统建设的意义与技术方案研究[J].中国有线电视，2019，（08）：865-867
[2]李隼，朱新强.地市级应急广播系统建设技术方案探讨[J].中国有线电视，2019，（11）：1211-1213
【关键词】应急广播;有线网络传输
中图分类号：TN92 文献标识码：A 文章编号：1673-0348（2020）019-069-03
Application of emergency broadcasting system based on CATV cable network
Tian Leilei
（GuiZhou BC & TV Information Network Co.， Ltd.Guiyang City，Guizhou Province 550081）
Abstract： emergency broadcasting is a way to release emergency information to the public by radio and television， and is an indispensable and important way of emergency information dissemination. This paper introduces the design and application of emergency broadcast system based on cable network transmission of radio and television， and analyzes and discusses the overall architecture and functional application of the system.
key word： Emergency broadcast， Cable network transmission
应急广播系统建设是在国家应急管理体系总体规划下，按照“统筹规划、分级建设、安全可靠、快速高效、平战结合”的基本原则，统筹利用现有广播电视基础设施和多种传播方式，完善传输覆盖网络，安装部署应急广播终端设备，提高应对各类突发事件中的信息发布能力，形成上下贯通、可管可控、全域覆盖的应急广播体系，能及时、准确的向城乡居民提供灾害预警应急广播和政务信息，将应急广播系统建设成为党委政府政务信息的发布平台、区域文化的传播平台、突发事件和重大自然灾害的应急预警及调度指挥平台。
1. 系统主要功能及性能介绍
1.1 主要功能
1） 日常节目播出：具备接收、转播上级或播出本地节目的功能。按照设定的播出流程分时段自动向辖区传送广播节目，即可以所有终端播出同一个节目，也可按要求在同一时刻对不同的区域播出多套不同的节目。所有终端的开关机时间、音量大小、节目切换均由县平台自动远程控制。
2） 应急信息接入：具备横向部门（县应急办、水利、气象等）应急信息接入、验证、解析转发等功能。在紧急情况下，经系统认证授权后可以通过话筒、电话、短信等方式进行语音切播，并按照应急信息的优先级在系统中可控播发。
3）播出权限管理：支持县、镇、村级用户广播功能由县级平台统一配置，县级用户授权镇、村级用户权限后方可进行播出;镇村分前端可通过话筒、U盘、电话等方式对本辖区终端进行节目播出，各级播出内容在平台上实现实时监听和回溯监听。
4）远程监控：县平台可以查看所有广播终端的开关机、音量大小、接收頻率、信号强度等实时状态信息;具有GIS地图管理功能，可在地图上实时查询和显示终端分布情况和工作状态在线统计，以监测和评估应急广播之实效。
1.2 性能要求
1） 平战结合：平时日常广播时，可分别实现县（区）、乡镇、村三级联播功能，并支持上级节目优先播出功能;对临时发生的突发事件，需通过系统进行紧急播出时，能实现相关信息的分级定向发布，实时联网发布，多级管控。
2） 远程唤醒：通过IP传输网实现远程唤醒，解决多级、多路径、跨地域唤醒的问题。
3） 分级管理与多级联播控制：系统具备广播节目播出/转播、多种信源播放功能，各级前端平时独立运行，紧急时由前端根据优先级别进行自动优先级播发，可以按照县（区）、乡（镇）、村分级播控，上级常态优先、下级紧急优先或根据用户要求定义，实现多级联播。
4） 应急信息播发：系统能够接收本级或上级应急信息发布部门发布的应急信息，根据发布要求制作成应急文字、音频和图文等在系统中进行播发。
5） 信息的可靠传输：承载系统运行的传输网络须满足应急音频、常规节目、控制命令等信息数据的稳定、可靠的传送。
6） 优先级控制：系统针对播出的优先级具有相应的控制机制，应急广播的播出等级高于日常广播的播出，在多级系统同时播出时，需要全面考虑行政等级、突发事件类型等级等重要因素，根据相应的播发顺序策略完成应急广播和日常广播的有序播发。
7） 安全播出：具备安全保护机制，县级应急广播平台与上级应急广播平台之间、与县级横向部门的应急信息源之间、与县调频台站之间的数据交互，以及通过调频广播、地面数字电视及大喇叭系统下发的指令，均应进行签名保护，具有防篡改、防重放、防攻击的能力。
8） 分区域控制：系统针对等级和区域具备相应的播发控制功能，按照统一终端设备编码规则进行地址码的配置，保证应急广播和日常广播的等级和区域覆盖要求，控制指定区域或组合区域、或者单个终端的开关机，实现分区域控制播出。 9） 多路音源分区播音：系统可设定多个任意组，播放制定的音频节目;播控软件可远程控制每台终端的播放内容（划定区域播放）和音量等。
2. 系统架构及实现方式
2.1 县级应急广播平台（如图1）
县级应急广播系统包含：县级应急广播平台、传输覆盖网络、接收终端、大喇叭系统和管理系统等部分。县级应急广播平台实现与上级应急系统的协议对接，具备应急广播发布相关的信息采集和接入能力。实现播发制作、解析处理、存储信息和接收终端的管理，完成应急广播发布的系统管理、数据分析、调度控制。
大喇叭系统接受县级应急广播平台调度和控制，负责将县应急广播平台发送的应急广播消息经各级前端设备转换、封装适配和调制后，通过有线为主、调频为辅等多种方式将应急广播传输覆盖指令发送至大喇叭终端，激活终端播出应急广播节目。
大喇叭管控系统具有日常广播、语音切播、播发控制、设备管理、运行监控、GIS地图服务、溯源监听、远程调度等功能，为用户提供应急直播、日常广播、应急指挥等服务。系统支持包括DVB-C、IP、FM、DTMB等多种传输方式，能够对终端混合组网进行管理。
大喇叭系统前端由县级应急广播大喇叭适配器、IP复用器、QAM调制器、短信播控器、电话呼叫中心等设备和软件系统组成。为满足应急信息传输的可靠性、充分利用IP网络双向传输的优势，提高广播系统的可管可控性能，信号传输以TCP协议为基础，采用RTSP流媒体协议传输音频节目，流媒体服务器支持分布式布署，扩容方便，支持单播、组播传输方式，支持局域网或互联网传输。广播终端与服务器之间采用TCP连接保持实时在线，通过TCP协议进行指令通信、工作状态回传，采用SNMP协议实现网管通信。广播终端使用有线电视DVB-C传输时，音频广播节目通过数字编码技术进行数字化采样、压缩编码（采用标准的MPEG-1 @Layer 2），媒体文件播放时由平台音频处理系统对音视频文件进行转码流化，分控平台的插播音频通过专用编码采集设备（如数字广播控制台、短信播控器、电话呼叫平台等）对音频进行采样编码，用标准的TS流进行封装，指令也同时进行编码和TS封装，经过封装后的TS音频广播流和TS指令流进入复用器，最终送入QAM调制器，经过调制后的射频信号与数字电视信号经混合后一起送入有线电视网。
2.2 镇/街、行政村平台
为有效解决镇、村应急信息发布“最后一公里”瓶颈问题，应急广播系统在每个乡镇、行政村部署分控平台，配置分控平台软件实现乡镇、行政村对所辖全区域或按需分区域播发功能。
镇/街、行政村平台主要配置了应急广播系统乡镇分控平台和一键式应急广播播出设备“数字广播控制台（IP话筒）”，通过IP专用双向网与县前端对接，播发时将播发请求和播发信号通过双向网上传到县前端，经大喇叭系统管理平台安全认证和鉴权后，自动发送本镇终端唤醒指令，同时将镇前端播发信号传输给各类终端。镇/街平台可以管控本辖区范围内大喇叭终端，并可以通过数字广播控制台一键进行镇/街应急播出。村级平台主要配置一键式应急广播播出设备“数字广播控制台”，通过广电专网接入应急广播大喇叭系统前端。行政村可通过数字广播控制台一键进行本村应急播出。
2.3 应急广播终端
根据国家广电总局应急广播体系总体规划，应急广播系统的终端主要包括：公共终端、大喇叭终端、个人终端。
1） 公共終端：是指设备安装部署在公共场所，具有应急广播信息接收和响应的能力，主要包括户外大屏、楼宇公共媒体等。针对城市的应急信息播发，要充分利用已有的设备终端，基于原有的系统和设备不具备强制唤醒和应急广播的能力，需在管理系统前端加入应急广播适配设备，通过控制电源和音频或协议转换的方式实现对接控制，将原有系统纳入应急广播管理体系。
2） 大喇叭终端：应急广播大喇叭终端包括多模收扩机+广播扬声器、多模音柱、室内广播音箱、公共智能终端等，可接收IP/有线/地面/调频的一种或多种应急广播传输覆盖指令和节目，并按指令要求进行播发，应具备远程唤醒、安全验证、快速播出等功能。
3） 个人终端：是指具备接收和呈现应急广播节目功能的通用型个人用户终端，包括电视机顶盒和收音机，个人终端用原有接收节目信号的方式对应急广播进行播放。
3. 结束语
按照国家推进应急广播体系建设的总体思路，以满足基层党政组织日常宣传、应急信息快速发布为主要目标，构建基于广电有线网络的应急广播系统，促进应急广播终端覆盖部署，充分发挥预警信息发布系统在全省综合防灾减灾救灾工作中的“第一道防线”作用，为本地群众及时、有效地提供灾害预警应急广播发布、政策政务信息宣传、农村/社区文化广播等服务，满足“事前、事中、事后”不同阶段的信息发布需求，提升政府对突发事件应急决策指挥的能力，助力防灾减灾救灾工作。
参考文献：
[1]张成金.数字应急广播系统建设的意义与技术方案研究[J].中国有线电视，2019，（08）：865-867
[2]李隼，朱新强.地市级应急广播系统建设技术方案探讨[J].中国有线电视，2019，（11）：1211-1213