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1引言

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

2開發平臺的選擇

開發工具需要根據應用場景進行選擇。經需求調研后發現，站點受控運行圖設備均已網絡化，使用TCP/UDP協議通信。本系統無需操控底層硬件或高精度定時作業，因此工具方面選擇開發效率優先。微軟VisualStudio2010是一個高性能可視化集成開發平臺，內含.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對象編程技術（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，它結合了VB和C++的很多優點。本系統的服務器端總控程序與客戶端程序均使用C#設計，實現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、集成度高的關系數據庫存儲系統———SQLServer2008[4]。

3系統總體架構

運行圖管理系統總監控服務器架設于監控核心站，服務器中保存有各個站點各套節目的基準運行圖以及其變更方案，是整個系統的核心部分、一級基準源。在各個發射臺站，站內工控計算機運行子監控程序，部署數據庫存儲運行圖作為二級基準源；當網絡中斷時，站內計算機仍可對各設備運行圖進行實時監控。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，總監控服務器中的程序通過網絡將運行圖下發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議將運行圖下發到設備[5]。運行圖上報監控流程如下：由各站點內工控計算機內子監控程序定時查詢設備運行圖，并與機內運行圖比對；若一致，則直接將該運行圖上報至總監控服務器；若不一致，則將設備運行圖與機內運行圖共同上報。總監控程序根據站點發送的運行圖信息與庫內基準運行圖進行比對判斷，若發現錯誤則推送報警信息至各個監控終端，并向相關負責人發送告警短信。當啟用修復功能時，監控程序會將服務器內基準運行圖自動下發至該站點，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，雖然站內有GPS授時工具、網內有NTP服務器，但設備仍需在與監控服務器通信時上報內部時鐘，以防設備時鐘異常造成停播。為防止上報環節出現異常，增強整體可靠性，系統亦可越過站點計算機程序，定時查詢設備內運行圖，使用主動掃描方式來進行運行圖比對。本系統的結構示意圖如圖1所示。

4系統設計

4.1系統安全

管理系統安全、可靠是保障安全播出的重要基石。本系統安全設計主要考慮兩個方面：權限管理和數據安全。權限管理包括用戶管理、功能權限管理、數據權限管理、角色管理、登錄與操作日志等。當用戶被賦予一定權限后，其所有操作將被系統嚴格控制。數據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，本系統采用MD5算法生成運行圖數據信息摘要。MD5能夠產生128比特的散列值[6]，長度小，非常適合傳輸和存儲；系統將運行圖修改時間、方案名稱、節目名稱、節目頻率、開關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算法生成校驗數據。校驗數據存儲在數據庫當中，每次取出運行圖時需根據運行圖內容重新計算，若與存儲值不同則放棄下一步操作并發出告警。.Net架構已為MD5算法提供對應實現類庫，實現方式非常簡單：//返回MD5校驗數據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，廣播發射臺常常要根據上級要求數次有規律地調整運行圖。因此，系統需引入“方案”的概念，如“全天播出”、“允許停機檢修”、“重要保障期”等等。系統可讓用戶自定義多種不同的運行方案，確保系統具有足夠的便捷性。在新的播出任務下達后，管理員可根據過往已定制的方案，快速匹配下發運行圖。廣播節目并沒有一個可以整省套用的樣圖———不同節目的運行圖不同、不同地區同一套節目的運行圖不同、不同時期同一地區同一節目的運行圖也可能不同。因此，在運行圖存儲方面，每個臺站每套節目的運行圖都要獨立存放，互不影響，才能確保系統具有足夠的靈活性。根據臺站號、節目編碼、節目頻率、方案名等四個要素才能索引出一套運行圖方案，表1給出數據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、配置為本系統核心模塊，兩者均涉及遠程通信，流程類似。由于站點網絡可能中斷，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，節約不必要的等待時間。在C#中可以使用System.Net.NetworkInformation.Ping類測試網絡連接情況；也可定義一個Sockect類的實例，使用TCP協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。.Net架構中，多線程處理的方法很多，本系統采用最簡單易用的BackgroundWorker類來實現該項任務。BackgroundWorker非常適合線程持續在后臺運行，并不時與主線程進行通信的場合[8]。在程序設計中，調用該類的Run-WorkerAsync方法，觸發DoWork事件后，即可在事件處理方法中調用比對函數。運行圖比對過程不復雜，將各項要素逐一比對，比對結果有差異的，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。系統上線后，統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，實時監控功能多次及時發現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結束語

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

作者:周潔珍 單位:中國移動通信集團廣西有限公司

參考文獻

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

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

[3]KarliWatson，ChristianNagel，齊立波，譯.C#入門經典（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型短波發射機遠程監控系統的研究與實現[D].河北大學，2015.

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

[7]梁玉.基于C#的數據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.