廣播發(fā)射臺站運行圖管理系統(tǒng)研究論文

時間：2024-07-04 03:26:47 管理畢業(yè)論文我要投稿

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　　1引言

廣播發(fā)射臺站運行圖管理系統(tǒng)研究論文

　　由于站點數(shù)量多、站內(nèi)設備多，一次整體修改運行圖涉及節(jié)點數(shù)量過萬，工作量大且修改錯漏的情況每年都有發(fā)生。運行圖錯誤將導致設備發(fā)生重大停播事故，同時還可能造成其他告警系統(tǒng)失效，對安全播出產(chǎn)生嚴重威脅。因此，本文設計一套自動化程度高、具有監(jiān)測與修復功能、融合多種設備[2]的運行圖管理系統(tǒng)解決上述問題。

　　2開發(fā)平臺的選擇

　　開發(fā)工具需要根據(jù)應用場景進行選擇。經(jīng)需求調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，站點受控運行圖設備均已網(wǎng)絡化，使用TCP/UDP協(xié)議通信。本系統(tǒng)無需操控底層硬件或高精度定時作業(yè)，因此工具方面選擇開發(fā)效率優(yōu)先。微軟VisualStudio2010是一個高性能可視化集成開發(fā)平臺，內(nèi)含.NETFramework。.NETFramework主要包含一個非常大的代碼庫，可以在客戶語言中通過面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù)（OOP）來使用這些代碼[3]。而C#是運行于.NETFramework之上的高級程序設計語言，它結(jié)合了VB和C++的很多優(yōu)點。本系統(tǒng)的服務器端總控程序與客戶端程序均使用C#設計，實現(xiàn)較為復雜的運行圖管理功能和人性化的人機界面。在運行圖存儲方面，選用可伸縮性好、集成度高的關(guān)系數(shù)據(jù)庫存儲系統(tǒng)———SQLServer2008[4]。

　　3系統(tǒng)總體架構(gòu)

　　運行圖管理系統(tǒng)總監(jiān)控服務器架設于監(jiān)控核心站，服務器中保存有各個站點各套節(jié)目的基準運行圖以及其變更方案，是整個系統(tǒng)的核心部分、一級基準源。在各個發(fā)射臺站，站內(nèi)工控計算機運行子監(jiān)控程序，部署數(shù)據(jù)庫存儲運行圖作為二級基準源；當網(wǎng)絡中斷時，站內(nèi)計算機仍可對各設備運行圖進行實時監(jiān)控。整省范圍更新運行圖流程如下：在運行圖管理計算機下達站點運行圖變更操作后，總監(jiān)控服務器中的程序通過網(wǎng)絡將運行圖下發(fā)至各個站點的工控計算機。站點工控計算機對進行新運行圖進行校驗、本地存儲，再通過多種不同的通信協(xié)議將運行圖下發(fā)到設備[5]。運行圖上報監(jiān)控流程如下：由各站點內(nèi)工控計算機內(nèi)子監(jiān)控程序定時查詢設備運行圖，并與機內(nèi)運行圖比對；若一致，則直接將該運行圖上報至總監(jiān)控服務器；若不一致，則將設備運行圖與機內(nèi)運行圖共同上報�？偙O(jiān)控程序根據(jù)站點發(fā)送的運行圖信息與庫內(nèi)基準運行圖進行比對判斷，若發(fā)現(xiàn)錯誤則推送報警信息至各個監(jiān)控終端，并向相關(guān)負責人發(fā)送告警短信。當啟用修復功能時，監(jiān)控程序會將服務器內(nèi)基準運行圖自動下發(fā)至該站點，自動修正錯誤運行圖。此外，時鐘也是決定設備實際是否準確按照運行圖運行的重要因素，雖然站內(nèi)有GPS授時工具、網(wǎng)內(nèi)有NTP服務器，但設備仍需在與監(jiān)控服務器通信時上報內(nèi)部時鐘，以防設備時鐘異常造成停播。為防止上報環(huán)節(jié)出現(xiàn)異常，增強整體可靠性，系統(tǒng)亦可越過站點計算機程序，定時查詢設備內(nèi)運行圖，使用主動掃描方式來進行運行圖比對。本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

　　4系統(tǒng)設計

　　4.1系統(tǒng)安全

　　管理系統(tǒng)安全、可靠是保障安全播出的重要基石。本系統(tǒng)安全設計主要考慮兩個方面：權(quán)限管理和數(shù)據(jù)安全。權(quán)限管理包括用戶管理、功能權(quán)限管理、數(shù)據(jù)權(quán)限管理、角色管理、登錄與操作日志等。當用戶被賦予一定權(quán)限后，其所有操作將被系統(tǒng)嚴格控制。數(shù)據(jù)安全針對運行圖存儲安全。為防止運行圖傳輸錯誤或遭人為意外篡改，本系統(tǒng)采用MD5算法生成運行圖數(shù)據(jù)信息摘要。MD5能夠產(chǎn)生128比特的散列值[6]，長度小，非常適合傳輸和存儲；系統(tǒng)將運行圖修改時間、方案名稱、節(jié)目名稱、節(jié)目頻率、開關(guān)機時間等等要素文本化，再添加KeyString（自定義密碼字符串），字符串拼接后的值用MD5算法生成校驗數(shù)據(jù)。校驗數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫當中，每次取出運行圖時需根據(jù)運行圖內(nèi)容重新計算，若與存儲值不同則放棄下一步操作并發(fā)出告警。.Net架構(gòu)已為MD5算法提供對應實現(xiàn)類庫，實現(xiàn)方式非常簡單：//返回MD5校驗數(shù)據(jù)publicstringGetMD5(stringstr){System.Security.Cryptography.MD5CryptoServiceProvidermd5=newMD5CryptoServiceProvider();strings=BitConverter.ToString(md5.ComputeHash(System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(str)));s=s.Replace("-","");returna;}

　　4.2模板、方案與存儲

　　為減輕運行圖管理員反復錄入同一運行圖，系統(tǒng)設計中包含運行圖模板編輯模塊，利用此模塊可快速定制多個運行圖典型，做到一次錄入多次使用。在一個播出年度中，廣播發(fā)射臺常常要根據(jù)上級要求數(shù)次有規(guī)律地調(diào)整運行圖。因此，系統(tǒng)需引入“方案”的概念，如“全天播出”、“允許停機檢修”、“重要保障期”等等。系統(tǒng)可讓用戶自定義多種不同的運行方案，確保系統(tǒng)具有足夠的便捷性。在新的播出任務下達后，管理員可根據(jù)過往已定制的方案，快速匹配下發(fā)運行圖。廣播節(jié)目并沒有一個可以整省套用的樣圖———不同節(jié)目的運行圖不同、不同地區(qū)同一套節(jié)目的運行圖不同、不同時期同一地區(qū)同一節(jié)目的運行圖也可能不同。因此，在運行圖存儲方面，每個臺站每套節(jié)目的運行圖都要獨立存放，互不影響，才能確保系統(tǒng)具有足夠的靈活性。根據(jù)臺站號、節(jié)目編碼、節(jié)目頻率、方案名等四個要素才能索引出一套運行圖方案，表1給出數(shù)據(jù)庫中基準運行圖表的部分字段。

　　4.3運行圖比對、配置

　　運行圖比對、配置為本系統(tǒng)核心模塊，兩者均涉及遠程通信，流程類似。由于站點網(wǎng)絡可能中斷，因此在每處理一個站點運行圖前，使用需先對站點工控計算機、設備的連接情況進行測試，節(jié)約不必要的等待時間。在C#中可以使用System.Net.NetworkInformation.Ping類測試網(wǎng)絡連接情況；也可定義一個Sockect類的實例，使用TCP協(xié)議連接工控計算機的1433端口和設備開放的TCP連接端口，設定短等待時間，若超時則放棄處理[7]。此外，整省范圍的運行圖比對、配置若按設備逐個進行，需要消耗大量的時間；為減少等待時間、避免程序“假死”，一般使用多線程技術(shù)。.Net架構(gòu)中，多線程處理的方法很多，本系統(tǒng)采用最簡單易用的BackgroundWorker類來實現(xiàn)該項任務。BackgroundWorker非常適合線程持續(xù)在后臺運行，并不時與主線程進行通信的場合[8]。在程序設計中，調(diào)用該類的Run-WorkerAsync方法，觸發(fā)DoWork事件后，即可在事件處理方法中調(diào)用比對函數(shù)。運行圖比對過程不復雜，將各項要素逐一比對，比對結(jié)果有差異的，把差異記錄并顯示，并進一步推送告警信息。比對整體流程如圖2所示。

　　5應用效果

　　本系統(tǒng)部署前，運行圖修改工作需要提前若干天通知全省各個站點技術(shù)維護人員，利用多天時間修改站點設備運行圖；此后仍需重新安排人員通過網(wǎng)絡遠程抽樣復檢。修改工作耗時長，且未能完全避免錯漏問題。系統(tǒng)上線后，統(tǒng)一配置功能使整省各站點設備運行圖修改工作縮短至幾分鐘，實時監(jiān)控功能多次及時發(fā)現(xiàn)并修正設備自身故障導致運行圖錯誤，切實避免了運行圖異常導致的停播事故，提高了運行圖管理水平。

　　6結(jié)束語

　　只要網(wǎng)絡通達、設備接口支持，即可實施遠程監(jiān)控。本文通過使用C#編程技術(shù)結(jié)合網(wǎng)絡通信，充分利用計算機監(jiān)控系統(tǒng)的特點，將技術(shù)人員從大量繁雜、重復的運行圖監(jiān)控與管理工作中解放出來。廣電行業(yè)仍需在多方面加速推動計算機技術(shù)的應用，將傳輸發(fā)射和計算機技術(shù)充分結(jié)合將是未來業(yè)務發(fā)展的一個重要突破點。

　　參考文獻

　　[1]廣播電視發(fā)射臺自動化通用技術(shù)要求（GY/T252-2011）[S].北京：國家廣播電影電視總局，2011.

　　[2]徐志省.基于發(fā)射機運行圖的值班自動提醒系統(tǒng)的開發(fā)[J].遼寧：智能城市，2016，4.

　　[3]KarliWatson，ChristianNagel，齊立波，譯.C#入門經(jīng)典（第五版）[M].北京：清華大學出版社，2010.

　　[4]MacLennanJ，TangZH，CrivatB.DataminingwithMicrosoftSQLserver2008[M].Wiley，2011.

　　[5]孟海虹.TSW2500型短波發(fā)射機遠程監(jiān)控系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D].河北大學，2015.

　　[6]結(jié)城浩，周自恒，譯.圖解密碼技術(shù)[M]．北京：人民郵電出版社，2015.

　　[7]梁玉.基于C#的數(shù)據(jù)采集上位機軟件設計[D].西安電子科技大學，2014.

　　[8]DanielMSolis，姚琪琳，等譯.C#圖解教程（第4版）[M]．北京：人民郵電出版社，2013.

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