国家广电总局北京广播电视维护中心 周欣国
为了彻底解决地处偏远山区电台部分区域手机信号无法有效覆盖而导致的紧急情况发生时的应急通讯问题，设计了一套IP 网络应急广播系统，通过采用点对点广播和分区广播两种通信模式，保证了应急突发事件情况下的信息畅通和驻台人员的快速反应。
由于地处偏远山区的大功率广播发射台台区部分区域手机信号无法有效覆盖，存在一定的信号盲区，造成了应急突发情况下信息交换不通畅、人员到位不及时、突发事件处置迟缓等问题，给安全传输发射及电台安全造成了威胁。为了彻底解决信号盲区覆盖以及紧急情况发生时的应急通讯问题，保证安全播出工作的顺利进行，设计一套符合电台使用要求的IP 网络应急广播系统势在必行。
1.1 系统设计简介
以某广播发射台为例，对IP 网络应急广播的设计及调试进行阐释。
系统依托内网运行，以多个核心服务端软件为平台对系统及各终端设备进行统一管理和监测，整套应急广播系统在全台可以设置多个分区，每个分区以光电交换机为跳点，分别连接数字终端和信号链路。
系统采用点对点广播和分区广播两种通信模式。其中，点对点广播是指IP 数字话筒对系统内的单一数字音箱喊话；
分区广播是指IP 话筒对系统内不同位置的多个数字音箱同时喊话。整套系统由服务端控制软件和接入层各网络终端组成，接入层以光电交换机为跳点，负责各终端设备和光纤链路接入。整套系统在全台设有7 个物理接入点并划分为8 个逻辑分区。在手机信号盲区接入点设置1 部IP 话筒外接2 部数字音箱，其他物理接入点均设置1 个IP 话筒外接1 个数字音箱。每个接入点对应一个逻辑分区，其中第8 分区为全台广播。
1.2 光纤走线和终端接入方案
光纤走线干线链路采用4 芯光缆铺设，信号通路采用一主三备方案，即各接入点采用光电交换机以一芯桥接的方式负责各组终端设备的接入与通信链路的连接，余下3 芯作为干线链路备份。为了有效降低损耗，采用干线光纤熔接机熔接主光缆和尾纤。该方案的优点是节约光纤资源，投入成本低，剩余光纤可为今后台区通信网络平台的搭建以及各终端设备的接入提供充足的备份链路资源。如图1 所示为光纤走线及终端接入示意图。
图1 光纤走线及终端接入示意图Fig.1 Schematic diagram of fiber routing and terminal access
2.1 控制平台核心软件
IP 网络应急广播系统主要依托核心服务端软件、数字音频管理软件、领导工作站软件、采播服务端软件和数字终端IP 设置软件等5 个软件平台对系统进行整体运维管理。
2.2 核心服务端软件
核心服务端软件负责整套系统运行数据的集成和控制，既是系统的数据集成平台，又是核心控制部分。要对整个系统进行有效监测管理，必须确保核心服务端软件平台在系统运行的同时正常开启。
安装时，在光盘上运行核心服务器安装程序“Server_SetupDog.exe”，安装完成后，桌面将显示已经完成的安装程序，如图2 所示。双击核心服务器软件图标或选择打开核心服务器软件主菜单下的数字网络音频广播系统，相应的图标在启动后出现在任务栏里。
图2 完成安装程序Fig.2 Completes the installation
2.3 数字音频管理中心软件
音频管理中心软件负责对各终端设备的音量参数、声卡模式、灵敏度等属性进行设置并对终端设备的实时在线状态进行监测。安装时，在光盘上运行核心服务器安装程序“Manager_Setup.exe”，安装程序完成后，在桌面显示如图3 所示的数字音频管理中心图标；
进入管理界面，可双击数字音频管理中心软件图标或者在数字网络音频广播系统主菜单中选择打开数字音频管理中心软件。软件启动后，将出现初始登录窗口，输入登录密码即可进入界面。
图3 数字音频管理中心Fig.3 Digital audio management center
2.4 领导工作站软件
领导工作站主要是对平台管理权限的划分，即对一级管理员、二级管理员和普通登陆者的软件平台使用权限进行设定。在光盘上运行核心服务端安装程序“Client_Leader_Setup.exe”，完成安装程序后，将在桌面显示领导工作站图标，如图4 所示。进入领导工作站管理界面，双击领导工作站软件图标或打开数字网络音频广播系统主菜单下的领导工作站软件，软件启动后，登陆窗口输入登录密码，即可进入领导工作站软件管理界面。
图4 领导工作站Fig.4 Leads the workstation
2.5 采播服务端软件
采播服务端软件负责采集语音信息，将语音效果分析、通话时间、状态等参数上传至核心服务端。安装时，运行光盘上的运行核心服务端安装程序“AudioCap_Setup.exe”，完成安装程序后，在桌面显示如图5 所示的采播服务端软件图标。
图5 采播服务端Fig.5 Broadcast server
2.6 数字终端IP 设置软件
IP 设置软件，负责对各终端设备的IP 地址、编号、分区号以及主服务器地址、启动模式等属性进行具体设置。安装时，运行光盘上的核心服务端安装程序“setip.exe”，按提示完成安装程序，将在桌面显示数字终端IP设置，如图6 所示。双击打开IP 设置软件，输入密码后可以显示初始登录界面。
核心软件安装启动完成以后，就可以使用上述软件平台对各终端参数进行逐一设置和整体调试。
3.1 终端IP 地址和分区编号设置
准备好PC 和交换机，采用一对一模式，即一次只用一个系统终端连接到网络，将PC、交换机、系统终端打开，计算机和终端通过双绞线连接到交换机(计算机需要设置一个固定的IP 地址)；
运行计算机终端“数字终端IP 设置”软件，进入数字终端初始设置界面，点击“查询”按钮，即可连接到数字终端，并对终端设备编号和IP 地址进行设置。
3.2 系统整体调试
终端设备基本参数设置完毕后需要在核心服务端软件平台查看参数是否已被正确修改并且测试各终端的实时运行状态（信号输出和接收状态、丢包率、设备反映灵敏度）。随后将各终端接入各网络跳点，准备整体调试。
整体调试过程中，首先要确认各终端的在线状态在软件管理平台上都能被实时监测，如果出现掉线或者接入状态不稳定的情况，需要检查终端对应接入点的网口和网线接入情况，即水晶头是否有问题，交换机接口是否松动，或者双绞线是否断裂。确认各终端的网络接入状态正常以后，就应该使用每个接入点的IP 话筒以点对点和分区广播的模式分别对其他终端进行语音通话测试，观察各终端的语音输入和输出的实时效果和灵敏度，配合软件平台对各终端话筒和音箱的音量大小、波特率、音频模式和声卡选择等参数进行调整，直到调试出满意的效果。防水音柱音量一般调整为70dB 左右，普通音像音量一般调整为50dB 左右，音量太大会出现啸叫，音量太小影响声音有效传输距离。在整体调试过程中，如果出现个别终端设备不能实现正常语音通信，但在软件平台上又能查询到该终端运行状态的情形，就需要在音频管理软件中查看问题终端属性，检查“指定服务器IP 地址”是否填错，再检查服务器是否开机并正常服务，如果服务器服务正常，则有可能是服务器没有连接上网络。另外，还有一种情况是有两个或以上的终端设置了同一个数字终端编号，这时需要留意观察管理中心的“终端状态”列表中哪个终端一直出现反复断线上线的状态，并且两次上线的IP 地址都不同即可找出该终端。调试完各终端的网络连接和语音通信效果后，最后将系统语音通话优先级进行设置，本系统的全台广播模式优先级为最高级（1 级）。
IP 网络应急广播系统的设计、安装和调试，彻底解决了信号盲区覆盖以及紧急情况发生时的应急通讯问题，系统整体运行状态稳定可靠，各项指标均达到设计要求。并且，通过工程实践，提升了技术人员对应急广播系统的整体认识和各软、硬件设备的了解，为后期的维护工作积累了经验。
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