智能应急广播系统技术设计及应用实例

骆 颢

（作者单位：广东省广播电视网络股份有限公司佛山三水分公司）

“三水区”智能应急广播系统设计应能够支持本级应急信息源单位的应急信息接入、处理、播发，对应急广播播发进程及结果进行效果监测评估，完成区级应急信息源的对接工作，及时反馈广播结果，严格并快速地执行应急措施；“三水区”智能应急广播系统设计应支持区、镇、村委及村用户对于公共突发事件的播发，应根据突发事件性质进行分类分级广播，并根据播发需要，实现对全区域智能应急广播的调度控制[1]；对此，“三水区”智能应急广播系统在进行设计时，要具备强大的安全传输与管控功能，要建立与上级应急广播平台之间的保护机制，完成信息的安全传输。可通过地面数字电视或者大喇叭系统，对指令进行签名保护，以更好地完成防攻击、防篡改的保护工作。

1 智能应急广播系统建设情况——以“三水区”为例

自2019年底至2021年期间，“三水区”统一采取由广东广电网络佛山三水分公司出资、政府购买服务的形式，共建设区级平台1 个、镇街级平台7 个、村（居）委平台49 个、气象局平台1 个、点位数1295 个、前端大喇叭2615 个、智慧大屏23 个，整个系统覆盖了全区全部7 个镇街、67 个村（居）委及789 个自然村。

2 智能应急广播系统技术设计要求

2.1 应急广播系统平台技术要求

2.1.1 性能要求

2.1.1.1 并行汇聚、并发处理性能要求

应急广播平台并行汇聚信息接入包括上级平台信息、本级应急信息发布平台信息、横向部门应急信息的接收汇聚，考虑到系统并发冗余，平台设计最大支持并行汇聚能力如下：支持同时分区域应急广播；支持县至乡镇、乡镇至行政村应急广播流并发；不同应急信息源能够向不同传输通道发送应急广播消息，包括文本消息、图文消息、实时音频、高清视频混合并发广播[2]。各级应急广播平台信息的并行汇聚、并发处理性能的要求如表1 所示。

区级平台大喇叭管控、视频发布性能符合表2要求。

2.1.1.2 平台信息处理速度要求

应急广播平台与信息源对接应选择安全可靠的通讯方式，对应急信息的来源、格式等进行校验，明确来源单位的名称，判断事件类型，评估事件级别，了解其发布内容及发布时间等。《国家突发公共事件总体应急预案》规定，预警级别应划分为I、II、III、IV4 个等级，信息分类如表3 所示：

表3 信息分类

应急广播平台的信息处理速度要求如表4 所示：

表4 信息处理速度要求

2.1.1.3 应急广播平台数据存储能力要求

智能应急广播系统涉及采集数据、应急信息全流程流转状态和平台运行状态，因此对数据存储能力有着较高的要求[3]。随着各类信息化应用的迅猛发展，数据量正在呈指数级增长，大量数据吞吐和运算带来不可忽视的能耗问题。另外，由于不同主体对信息化的不同需求，各类数据依然被封存在不同的系统中，“孤岛林立”，不可避免地造成资源的浪费。应急广播历史记录可以对播出内容进行回溯，相关播出内容均储存在大数据库中，数据存储能力要求如表5 所示：

表5 数据存储能力要求

2.1.1.4 系统抗灾性

应急广播平台应具备通过关键设备热备份、数据定时备份等手段提高系统抗灾性能的能力；具备通过光纤有线网络、4G/5G 移动通信网络、无线调频网络互为备份补充覆盖方式，增强终端信号接收和传输覆盖网的抗灾性能。智能应急广播系统在信源传输关键点应具有链路备份，确保信源传输不中断[4]，主要接收终端要具有不间断电源（Uninterruptiable Power Supply，UPS）后备电源备份，确保市电停电后接收终端能待机8 小时，连续工作2 小时。

2.1.2 管理平台技术要求

2.1.2.1 信息接入功能

（1）心跳发送功能：按照一定的时间间隔定时向上级应急广播平台发送心跳数据包。

（2）信息主动上报：当本平台维护的应急广播平台、应急广播终端设备、传输覆盖播出设备、终端等信息发生改变时，主动上报至上级应急广播平台。

（3）信息被动上报：根据上级应急广播平台的要求，将本平台维护的应急广播平台、应急广播终端设备、传输覆盖播出设备、终端设备等信息反馈至上级应急广播平台。

（4）状态主动上报：当本平台维护的应急广播平台、应急广播接收终端等设备发生故障时，主动上报至上级应急广播平台。

（5）状态被动上报：根据上级应急广播平台的要求，将本平台维护的应急广播平台、应急广播终端设备等状态反馈至上级应急广播平台。

（6）应急广播播发接入并响应：能接收和响应上级应急广播平台发送的、要求启动应急广播大喇叭系统进行应急广播播发的指令，能正确处理未到时、已到时未过期、已过期3 种时间指令，并能将接收处理结果、播出结果反馈至上级应急广播平台，与应急部门的预警信息发布系统对接[5]。

（7）播发状态查询：支持和响应上级应急广播平台发送的某条应急广播消息播发状态查询指令，并反馈查询结果。

（8）播发记录查询：支持和响应上级应急广播平台发送的某时间段的播发记录查询指令，并反馈查询结果。

2.1.2.2 信息处理功能要求

（1）接入信息解析处理：能对接收到的应急信息、应急广播消息的关键内容（来源单位、消息类型、事件级别、发布时间、发布内容等）进行解析和存储。

（2）接入信息提示功能：能将接收到的信息/消息的关键内容在界面上展示。

（3）信息制作和审核功能要求：具有将应急广播文本内容（汉语）自动转换成语音文件的功能，即自动文字转语音功能，语音文件格式要求为MP3。

（4）信息审核功能：具有对本地广播资源进行审核、预览的功能。

2.1.2.3 资源管理功能

（1）资源管理：可进行应急广播系统设备和终端等资源的管理及资源编码的分配管理。

（2）资源状态获取及显示功能：能获取应急广播终端设备回传的状态，并在系统中进行查看或展示；能获取应急广播平台和终端设备回传的状态，并在系统中进行查看或展示。

（3）资源故障报警功能：可监控应急广播终端设备的回传状态，状态异常时可自动触发报警。

2.1.2.4 资源调度功能

（1）调度预案管理：根据传输、播出节目级别及单位的不同，可以将应急广播系统资源划分为国家、省、市、县、乡、村6 个级别，所有资源均具有唯一的标识码便于区分；管理人员应根据系统资源编码、信息及状态实现对应急广播系统资源的调度，并进行调度预案编辑与维护，调度预案要满足不同事件级别的应急广播发布需求。

（2）资源调度功能：应能根据发布需求、调度预案，生成本次资源调度方案，并可由人工介入修改调度方案。

（3）应急广播消息指令生成功能：随着云应急广播应用的深入推进，云广播将助力城市管理品质提升和美丽乡村建设，应具有灾害预警信息接入、广播节目制作和广播节目播出管理、发布流程调度指挥、广播信息分发传输、系统运行状态监管、发布需求接入并播出、可管可控等一系列功能[6]。

（4）播发任务监管功能：可获取并监管当前系统正在进行的应急广播发布任务，实现对应急广播播法状态、发布效果等的监测，并在应急广播效果监测评估平台上将监管信息予以上报，促进“分级监管、逐级上报”功能的实现。

2.2 “三水区”智能应急广播系统设计

根据播发时效要求，“三水区”智能应急广播系统播发时效应符合本级应急部门的应急信息发布有关规定。基于以上技术设计要求，“三水区”区级智能应急广播系统总体结构设计如图1 所示。

“三水区”智能应急广播系统平台由上级应急广播平台、预警信息发布平台、广播电视台融媒体平台、上级应急广播监管平台组成。应急广播平台作为反应上级应急广播平台的接口，可以实现对应急广播信息的采集与接收，可以完成信息的解析处理、制作转发与存储，应急广播平台通过电台与传输覆盖网进行对接，可实现应急广播播发功能，应急广播终端会将播发的状态信息回传到智能应急平台监管系统中，用于进行信息的监测[7]。应急广播平台作为与上级应急广播平台的接口，在实现应急信息与应急广播信息的接入与信息收集方面具有强大作用。

3 智能应急广播系统建成后的应用优势

3.1 传播信息的应急平台

2020年6月，受北江水位上涨影响，“三水区”乐平镇丰平村部分村道浸入水中，水文预测当晚洪峰水位将达到8.5 米或以上。乐平镇委镇政府提前启动应急预案，组织村民安全转移，并立即通过丰平村应急广播系统循环播放应急信息，提醒村民及时撤离避险，充分发挥了应急广播传播迅速、覆盖广泛、接收便利等独特优势。

3.2 展现风采的宣传平台

依托智能应急广播系统，“三水区”打造了全市首个线上新时代文明实践阵地“白坭之声”。该平台由“村居名嘴”亲自“开咪”，将村居生活作为鲜活素材，从群众视角开讲白坭名人故事、非遗美食、祠堂文化等，是白坭推进宣传直通村居厂企基层群众的重要探索，也是培育村居基层通讯员队伍、培养基层网络传播达人的全新尝试。

3.3 多音源智能广播

广播是许多人喜闻乐见的形式，信息接收难度较低、传播范围广、效率高，能有效打通应急管理的“最后一公里”。“三水区”应急管理局建立健全智能应急广播系统使用规范，形成有机构管理、专人负责的长效运行维护体系，可以实现智能广播，即通过软件轻松发挥智能广播的定时、寻址、分组等功能。多音源智能广播具有很强的时效性和紧迫性，使用智能应急广播系统，区级、镇级均能发布信息，直接下达到村居一级，在网络速度允许的情况下，还可以实现多路广播。音频文件是以数据包的方式传输，多音源智能广播能够实现多路广播，把不同的数据包发送到不同的终端。

4 结语

应急广播系统应遵循高性能、高可靠性原则，在系统规划和设计过程中充分考虑系统必要的并发容量、抗灾与抗毁性能，平台服务器、传输覆盖设备、网络通信设备必须考虑备份和冗余设计，有条件的地区接收终端可采用有线、无线相结合的多种接收方式。智能广播系统与多个视频监控平台进行互联，实现应急广播与视频监控的联动，“三水区”智能应急广播系统除了满足应急信息的快速发布外，还成为党委政府日常宣传的主渠道，近期已增建白坭、大塘镇二期及气象局的应急广播系统，下一步可加快启动各镇街二期及气象局等单位的应急广播系统建设，并加建户外大屏，筑建更完备的“应急网”，更好地成为老百姓了解政策法规的“信息站”、密切干群关系的“连心桥”、传播党的“好声音”的“扩音器”。