不停航条件下机场广播系统的切换升级
2018-12-27沈慧华
梁 雄 沈慧华 汤 毅
上海市安装工程集团有限公司 上海 200080
目前,国内部分大型机场都在改扩建过程中。而现代化机场和交通枢纽中,如潮的人群从四面八方汇聚到一起,高密度航班此起彼降,快速列车南来北往,此时的公共广播系统起着重要的疏导作用。目前国内各机场中的广播系统除了要解决旅客“能不能听到”的问题,在大型公共设施中还存在“能不能听清”的问题。同一套电声系统在机场办票大厅这类大规模空间中,可能会存在上述问题,这不仅是由于大型场所人流大、噪声嘈杂,且建筑声学特性对语言清晰度有着重要影响。同时,根据民航机场航站楼这类建筑以及机场业务的特点,在保障机场不停航运行的前提下,升级航站楼广播系统应避免对现有运营信息系统产生影响[1-4]。
如何保障在机场不关闭的情况下新旧广播系统切换融合,同时不影响航班正常运行,是不停航切换建设中的重点和难点。
萨摩亚法莱奥洛国际机场航站楼原建造年代较早,设备陈旧、故障频发,各系统软件功能单一,不能满足机场航空业务量快速增长和机场长远发展需求。
原系统处于正常运行状态期间,航班发布、延误调整、旅客进出港等客观因素制约了广播系统切换的正常计划安排,由于切换到新广播系统涉及的信息系统多、范围大,同时在改造施工期间不得影响旅客的正常出行和安全保障,切换升级的时间只能安排在夜间停航时间段,航电系统实施时间短导致新旧系统平滑连接测试周期压缩、新基础数据同步上线风险加大、应急预案难度增加等都是需要面对的难题。
1 机场广播系统架构
机场的广播系统一般既能实现业务广播和背景音乐广播等一般性的播放,又能实现消防情况下的紧急广播。在业务广播时主要是自动广播和人工广播,自动广播系统根据航班动态信息自动生成航班广播语音,在相关区域为旅客和工作人员提供值机广播、登机广播、到达广播、延误广播等信息。在登机口、服务柜台及功能中心等地方,可根据需要通过人工呼叫站进行人工广播。
我公司在项目改建过程中全程参与了广播系统的深化设计,考虑到增加广播系统的稳定性及降低风险,本次公共广播系统采用的结构如图1所示。
图1 公共广播系统结构
公共广播系统结构采用控制器分散模式,所有的音频处理和切换均在本次新建机房完成,不会对控制主机造成需处理大量数据的压力,即使任何一个分控机房的控制器出现故障,也不会影响其他分控机房的基本广播功能,且为系统扩展改造升级带来极大便利。该架构分担了中心数据的处理压力,并且分摊了出现全系统瘫痪的风险。
自动广播必须能实现全自动航班广播或人工控制的半自动广播,可同时提供多种语言进行航班信息广播。系统根据航班信息变化,通过预存播音规则触发播放航班信息。播音软件将设定的广播文件类型进行解析,自动合成广播音频,由多通道语音播放设备输出,同时通过接口向公共广播矩阵输出广播分区控制信号。允许操作员手动调用要求播放的广播,进行半自动广播。我公司考虑深化的广播系统工作架结构如图2所示。
图2 广播系统工作架构
在对自动广播进行深化设计后,当机场处于紧急情况下,相应区域的正常广播能被切断,取而代之的是来自消防中心的紧急广播和安全疏散广播,其他广播区的广播内容保持不变。数字音频矩阵系统的管理软件可以对所有广播音源和广播区域进行优先级设定,并且根据使用需要可以非常方便地进行调整,调整过程无需更改硬件设备及连线,只需在软件界面上进行简单的修改即可完成。系统所有的输入将服从设定的优先级控制和权限的控制,在允许范围内可对矩阵输出的优先级进行动态调整。对于不同的人工呼叫站可根据需要动态设定优先级,在向相同区域进行广播时,优先级高的人工呼叫站可以中断优先级低的广播。
2 机场广播系统升级后的特点
本次改造针对原广播系统功能进行分析,升级以后增加了以下功能。
首先,系统保证了7×24 h不间断运行。升级后的系统具有热备份机制,若服务器或者公共广播主机发生故障,可自动快速切换到备份设备上,不影响系统运行。
其次,对于要求不间断服务的高密度航班语音业务,系统升级为分散式结构,能够提供经得起实际考验的稳定性,平台的容错机制使得即使在有合成服务器死机的情况下,也能够将应用请求及时提交到其他具有同样业务功能的服务器进行处理。
最后,当升级系统上线后,能够支持至少60路并发航班合成语音。当增加新的硬件时无需更改原系统的硬件连线,通过配置软件进行参数设置即可加入新系统运行,提高了扩展的便利性。
3 广播系统升级切换难点分析及对策
航班信息自动广播的播放逻辑切割与融合,即广播系统自动语种生成逻辑、无人值守广播逻辑、广播通道逻辑,是广播系统切换升级过程中的难点。一般航班自动广播系统均能提供多种语言进行自动广播,改造后系统可根据关联的航班信息,按预先设定的规则自动选择增加一种或多种语言进行广播(包括萨摩亚语)。系统根据多个经停站和到达站的地区语言的特点,由系统按航站三字代码、航班类型自动设定语种,管理人员修改系统设定的语种实现自动广播。
改造后的切换升级自动广播语音合成系统将实现无人值守广播,自动接收航班消息,自动根据航班动态及预定义播音规则自动合成语音。系统支持根据航班状态、航班时间、人工呼叫站触发自动广播。如对本站登机广播、催促登机广播、延误广播、登机口变更广播、航班预达广播、航班到达广播等动态消息及变更进行实时记录。
本次升级改造后,根据我公司弱电专业深化设计的构思,广播系统自动与基础广播设备进行通信,确认广播区域及声道的可用性,自动将广播消息进行发布,合成语音文件,同时将分区控制信号传递给基础广播设备。对于没有找到预录语音片的内容,采用TTS软件合成后再进行语音文件合成。不同广播通道的播音可以多路并行输出,可根据机场业务进行扩展。通过航班自动广播软件监控各个广播分区的自动、半自动广播播出状态、播出效果,播出状态精确到播放语句。
4 切换升级过程及关键点
新建广播系统要利用原系统的扬声器回路以及航站楼火灾报警系统、内通系统等连接,连接在新系统正式运行前,还要保持和旧系统的连接。为此,利用切换装置输出端连接原系统相关线路,连接工作将在夜间停航以后进行,保证航站楼在开始运行时,原系统的各种连接均被保持,不影响航站楼的正常运行。一个连接原系统线路功放的输出、一个连接新功放系统的输出,输出端与扬声器回路连接。通过手工选择通道,扬声器回路或与新功放系统连接,或与原有功放系统连接。当新系统稳定运行后,固定选择在与新系统的连接位置。
新旧广播系统整合以后,原广播系统与FIDS接口保留,在特殊情况下原广播系统可作为老航站楼独立的广播系统使用。原广播系统独立负责老航站楼的广播功能。在新系统投入运行时,整合新旧广播系统,成为一套完整的合二为一的广播系统。对旧广播系统进行切换升级,使之和新建部分统一,对旧系统的切换升级过程涉及公共广播设备安装和线路改造,以及航班动态自动广播软件的升级。切换升级本着对运行环境影响最小、逐步推进的原则,新旧系统分别独立运行,再融合运行以达到降低上线风险的目的。
通过网络互通整合语音片段,应用航站楼适配网关接口软件自动接收航班动态消息,根据航班动态预定义播音规则在预定播音通道广播是切换升级的关键点。该部分内容通过一系列调试工作进行单项测试直到全部功能的稳定运行。相关广播系统升级调试的内容如表1所示。
表1 广播系统调试内容及评价
替换后的新系统未运行稳定前,不能对旧系统的后端服务器、工作站做任何修改,且应保持正常运行。原有的显示终端环境未做任何更改,显示终端软件仍然保留在终端设备上,只是未启动运行。因此,当替换失败后可以迅速地恢复原有系统。恢复步骤如下:停止新系统显示终端程序;启动原有系统显示终端程序。
广播扩展的切换风险主要集中在2个方面[5-7]:一方面为自动航班广播与航显、集成的接口切换;另一方面为原有广播设备的广播矩阵主机、广播矩阵输入输出单元的固件升级。
针对第1个方面:由于自动广播与广播系统接入为音频信号和干结点控制信号,因此在自动广播无法正常接收从航显或集成发来的航班计划时,可立即接入原自动广播系统的音频输入和控制输入,完成自动广播,原有的老航显系统须为运行状态。
针对第2个方面:在升级过程及48 h监测过程中,一旦发现系统出现运行问题(一般发生在升级后的2 h内)将系统功放接入原广播矩阵主机硬件设备上(该设备已预先升级测试完后)接入新自动语音设备,相应输入音源,保障业务广播正常运行。
5 结语
本文介绍了萨摩亚机场不停航广播系统升级切换的实施,针对原有广播系统的升级使得系统功能性、操作性、稳定性均有很大提升。按照循序渐进的方式,在保证原有广播系统运转的基础上,新建广播系统架构与老系统的融合,通过功能性测试检测系统平稳性与融通性,使得切换过程有序进行,最终达到了预期的效果。本文就项目在广播系统升级和切换过程中的深化设计及施工作了一定的描述,得到了如下结论:
1)机场广播系统在系统深化设计时采用控制器分散模式,降低了系统性瘫痪风险,且为日后系统扩展改造升级提供便利。
2)对机场广播系统切换升级来说,语种自动生成逻辑、无人值守广播逻辑、广播通道逻辑的融合是一个难点,需要在深化设计时作为重点来关注。
3)广播系统切换升级前需要对升级过程中的风险进行预测,切换升级的实施方案及过程要尽可能规避这类风险,同时做好针对性的应急措施。