序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們為您精選了1篇的建設新時代地球站智慧運維系統研究樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發，請盡情閱讀。

1引言

以新時代中國特色社會主義思想引領，國家廣播電視總局立足“智慧廣電”新發展階段，貫徹推進實施“智慧廣電”六大工程建設新發展理念，構建廣播電視新發展格局。國家廣播電視總局某地球站根據總局戰略部署，緊緊圍繞《廣播電視和網絡視聽“十四五”發展規劃》，通過技術創新和科技賦能，開展運維管理保障播出安全，建設新時代地球站智慧運維管理系統。地球站運維全部由技術人員人工完成日常值班、設備檢修、業務培訓和故障處理等工作，本文重點研究日常值班運維管理工作。目前，地球站日常值班是24小時值班模式，主要值班工作任務基本依靠一線值班員眼睛的監測和手的操作完成。

2存在問題與原因分析

如何有效做好日常值班是安全播出運維工作的重中之重，也是地球站安全播出可持續發展的基礎性工作。目前，日常值班工作基本由值班員人工來承擔。由人來做，不可避免地存在值班員發現問題慢、反應慢、操作慢、判斷不精準、失誤多、壓力大、值夜班、勞動強度大等問題。抓住主要問題的主要方面，可對問題進行歸納并劃分為3類：一是動作慢；二是失誤多；三是勞動強度大。動作慢和失誤多是由人的本身特性決定的，勞動強度大是因沒有機械化、智能化造成的。因此，要想解決目前地球站日常值班中存在的問題，就需要用創新給設備和系統技術賦能，由智能值班機器人來代替值班員的日常值班工作，解放值班員。值班員日常值班工作實行24小時值班制，1天4個班組，1個班組平均6小時，實行六班四倒模式，即連續值班4天休息2天。要想完成值班期間的安全播出保障工作，包括播出安全、信息安全和消防治安安全等，抓住影響“動作慢、失誤多和勞動強度大”的主要值班工作是解決問題的關鍵。值班員的主要值班任務：一是通過眼睛對電視墻電視畫面和節目載波頻譜進行實時監測；二是手動對設備的主備切換和升降功率等操作。所以，可以將值班員的主要值班任務概括為“兩看一操作”，即“看畫面看頻譜”兩看與“切換升降功率”一操作。

3對策措施

3.1應對策略

本智慧運維系統的目標是減少對值班員的依賴，全面提升全流程人工智能化安全播出保障能力。重點是從值班人員的角度出發，思考解決智慧運維系統怎樣在第一時間智能準確發現節目異態、怎樣在第一時間智能有效操作處理異態，保障播出問題。地球站通過采取相關性原理、組合邏輯、物聯網、大數據、云計算、數據挖掘及技術賦能等技術手段，解決了當前衛星廣播電視地球站運行維護管理工作中存在的問題，通過完成6個模塊技術框架功能，建設了衛星廣播電視地球站智慧運維管理平臺。地球站智慧運維系統其實就是智能值班機器人系統，它主要由數字頻譜監測、音視頻監測、邏輯判斷、智能調度、設備網管和大數據等6個子系統組成，其功能原理如圖1所示。該智慧運維系統的功能主要是完成信號實時監測、數據采集、智能分析、邏輯判斷、指令下達、完成操作等一整套工作任務，各部分各司其職，又相互關聯。

（1）數字頻譜監測子系統

數字頻譜監測子系統是地球站智慧運維系統的一只“眼睛”，主要完成各個節目系統載波頻譜的實時監測及采集告警數據工作等任務，并將告警數據實時推送給邏輯判斷子系統。

（2）音視頻監測子系統

音視頻監測子系統是地球站智慧運維系統的另一只“眼睛”，主要完成各個節目系統畫面和聲音的實時監測及采集告警數據工作等任務，并將告警數據實時推送給邏輯判斷子系統。

（3）邏輯判斷子系統

邏輯判斷子系統是地球站智慧運維系統的“大腦”，是核心，是關鍵。它實時接收參與邏輯的信息及告警數據，主要按照既定邏輯完成邏輯分析判斷，將各類操作指令發送給智能調度子系統。

（4）智能調度子系統

智能調度子系統是地球站智慧運維系統的“心臟”，主要完成統一指揮調度、并行下發各種操作指令等調度功能。

（5）設備網管子系統

設備網管子系統是地球站智慧運維系統的“兩只手”，主要完成所有播出設備指標、告警和故障的實時監測和各類自動切換操作。同時，接收智能調度子系統下發的操作指令，并由設備網管子系統完成最終的指令操作等任務。

（6）大數據子系統

大數據子系統是地球站智慧運維系統的“兩條腿”，主要完成大數據采集挖掘等工作。它為地球站智慧運維系統提供大量數據生產資料，并通過大數據挖掘，形成新的有效保障安全播出的各類具體算法，支撐地球站智慧運維系統不斷完善，不斷前行。

3.2解決措施

地球站智慧運維系統通過數字頻譜監測子系統和音視頻監測子系統兩只“眼睛”和設備網管子系統兩只“手”，基本完全可以替代值班員的人工實時監測和相關操作。本文重點闡述音視頻監測子系統怎樣實現地球站智慧運維系統“眼睛”的功能。地球站智慧運維系統根據大數據挖掘和相關性原理算法，能定義一個準確的組合告警數據，組合告警規避了許多誤告警，提升了“眼睛”判斷畫面和聲音異常的準確度和可靠性。

（1）數據采集算法

數據采集算法將地球站主備節目源、調制器上行和大小天線接收5個監測點的音視頻告警和碼流告警數據作為原始采集數據。以地球站上星發射傳輸中星9號衛星XX轉發器戶戶通10套電視節目為例，當大小天線2個不同監測點分別設置監測1套不同節目，若其中1套或2套不同節目出現音視頻報警時，并不能代表該上星節目系統出現異常。為了解決此類問題，地球站智慧運維系統采用相關性算法，將大小天線2個不同監測點分別設置監測3套不同節目的組合告警，當出現該組合6套不同節目同時出現音視頻告警時，就可以判定該上星節目系統出現異常。此外，為了解決因音視頻監測誤告警多導致的值班員對告警不敏感問題，對所有報警根據相關性原理算法進行分類組合處理。根據廣播電視安全播出監測實際和相關性算法原理，從音視頻模擬信號和碼流數字信號層面，分別定義了A類、B類和C類報警算法。其中，A類報警（音視頻模擬信號層面）算法定義為大小天線2個不同監測點不同節目的組合設置同時出現視頻丟失、馬賽克等現象，不僅聲音告警，同時彈字幕，定義為最嚴重的異態；B類報警（碼流數字信號層面）算法定義為大小天線2個不同監測點不同節目的組合設置同時出現PAT等錯誤，不僅聲音告警，同時彈字幕，定義為最嚴重的異態；C類報警（含模擬和碼流層面）算法定義為所有節目的所有告警（含誤告警）全部在后臺記錄，沒有聲音告警，也不彈字幕，保證不影響值班員，但可查詢、可統計。

（2）數據統計分析

根據地球站安全播出的實際運行情況，通過智慧運維系統數據庫，統計了從2017年9月至2021年9月的A、B、C類告警數據及占比情況和A類告警數據及其分類占比情況。2017年9月至2019年9月，共產生C類告警260萬條，B類告警80萬條，A類報警9000條。其中，260萬條告警中，真正有效的組合B類告警為80萬條，即B類告警占C類告警的比例為30.8%；真正有效的組合A類告警為9000條，即A類告警占C類告警的比例為0.35%，也就是說，A類告警出現概率是1000次出現3.5次。9000條A類告警由系統測試、節目代播和節目中斷造成的A類告警組成。其中，系統測試告警8860條，節目代播告警139條，中星9號衛星XX轉發器戶戶通節目調制器輸出有載無調節目中斷有效告警1次。在9000條A類告警中，系統測試告警占比約98.4%，節目代播告警占比約1.54%，真正影響播出的節目中斷有效告警僅占比約0.0111%。從數據可推出260萬條告警中，真正影響安全播出的“節目中斷”1次有效告警出現的概率是不到1/2600000，概率非常低，大大提升了有效告警的準確度和可靠性。2019年10月至2020年8月，共產生C類告警6560萬條，B類告警2009條，A類告警3975條。其中，6560萬條告警中，真正有效的組合B類告警為2009條，即B類告警占C類告警的比例為0.003%；真正有效的組合A類告警為3975條，即A類告警占C類告警的比例為0.006%，也就是說，A類告警出現的概率是1000次中出現0.06次。3975條A類告警由系統測試、節目代播和節目中斷造成的A類告警組成。其中，系統測試告警3860條，節目代播告警114條，中星9號衛星XX轉發器戶戶通節目調制器輸出有載無調節目中斷有效告警1次。在3975條A類告警中，系統測試告警占比約97.1%，節目代播告警占比約2.87%，真正影響播出的節目中斷僅占比約0.03%。從數據可推出6560萬條告警中，真正影響安全播出的“節目中斷”1次有效告警出現的概率是不到1/65600000，概率非常低，大大提升了有效告警的準確度和可靠性。2020年9月至2021年9月，共產生C類告警1.11213768億條，B類告警1290條，A類告警2885條。其中，1.11213768億條告警中，真正有效的組合B類告警為1290條，即B類告警占C類告警的比例為0.0001%；真正有效的組合A類告警為2885條，即A類告警占C類告警的比例約為0.0003%，也就是說，A類告警出現的概率是1000次中出現0.003次。2885條A類告警由系統測試、節目代播和節目中斷造成的A類告警組成。其中，系統測試告警2724條，節目代播告警160條，中星9號衛星XX轉發器戶戶通節目調制器輸出有載無調節目中斷有效告警1次。在2885條A類告警中，系統測試告警占比約94.4%，節目代播告警占比約5.55%，真正影響播出的節目中斷有效告警僅占比約0.03%。從數據分析可推出1.11213768億條告警中，真正影響安全播出的“節目中斷”1次有效告警出現的概率約是1/110000000，概率非常低，大大提升了有效告警的準確度和可靠性。

4結語

經過長時間運行實踐，地球站運維測試驗證數據表明采用相關性原理的數據采集算法理論正確有效，大量實驗數據證明，該系統已解決了地球站智慧運維系統“眼睛”準確穩定有效的問題。長期安全播出運行實踐結果證明，當出現真正影響安全播出的“節目中斷”1次有效告警時，地球站智慧運維系統能夠在第一時間自動準確發現中星9號衛星XX轉發器戶戶通“節目中斷”的異態，并自動切至備播系統恢復播出，有效保障了播出。綜上所述，從實踐測試數據和實際保障播出效果來看，地球站智慧運維系統能夠在第一時間智能準確發現節目異態，并且能夠在第一時間智能有效操作處理異態，保障播出。目前，地球站智慧運維系統功能更趨完善，在日常值班運維中發揮了不可替代的作用，大大提升了地球站安全播出保障水平，達到了預期目標。該系統采用相關性原理的數據采集算法理論正確有效，它將音視頻告警等系統與播出網管實現邏輯聯動，并經過實踐證明可行，具備推廣意義。

作者:桑波 單位:國家廣播電視總局呼和浩特地球站