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广电播控中心工程监控系统的设计与实施

论文编号:lw202003212310588440 所属栏目:工程硕士论文 发布日期:2020年03月24日 论文作者:无忧论文网

本文是一篇工程硕士论文,系统测试是系统早投入使用之前必须经过的步骤,为了保障系统的可靠运行,必须对所有功能进行穿插测试,以方便及早发现系统在运行过程中出现一些逻辑错误等,能及时的进行修正与整改,确保智能监控系统能够较顺利、完整、可靠地运行。系统的测试由乙方公司跟播出部项目组成员共同完成,模拟各类角色和场景,系统需要完成功能和结构两个方面的测试。对于功能的测试采取黑盒方式,忽略程序内部的组织和结构,只对接口处输入信息的准确性进行验证和输出,保障相关功能的可行性。黑盒测试方法对接口处的可能数据全部进行测试和验证,也就是所谓的穷举输入模式。测试人员的工作不仅包括对输入信息的测试,还包括无效输入的信息。这种方法易于实施,便于系统工程师在测试之后及时对缺陷和不足进行修改。对于结构的测试采取白盒方式,主要是对程序是否能够按照要求正常运转进行检测。这种方式对潜在问题的检测需要深入到代码片段的具体分支上。与黑盒方式相比,它俩没有明显的优劣之分,基于它们所侧重的点的不同,将它们配合使用是最为明智的方式。在实际测试过程中,黑盒方式主要应用在较为成熟的产品测试中,当需要对单元部分进行调整和定制时使用白盒方式。


第一章 绪论


1.1 课题来源和意义

安全播出是广播电视节目制播工作的最终目标。电视台传统的制播流程有着单向的局限性,包括编单、制作、编码、送播、播出等众多环节,每天全天候不停歇的频道播出,都会产生庞大的信息量,其中包含了节目单的编排信息、文件元数据信息、文件技审信息、线路信号信息、送播信息、图文包装信息以及播出方式信息等[1]。从节目编排、制作、送播到最终节目播出,数据信息往往在不同环节产生,存在于不同的数据库,这对统一管理和分析来说是一个很大的难题。在电视播出系统中最核心最有价值的是最终汇总的这些数据[2]。

电视台业务内容涉及广泛,媒体业务的主要内容是节目的制播,同时还涉及其他很多领域,是实现现代化媒体业务功能的关键所在。目前电视台业务所涉及的基本都是最前沿的技术,而信息技术的应用则最为突出,不再局限于传统意义上的广播电视技术。本系统的建设一定会为电视台业务的智能化运行和管理做出巨大的贡献,为未来电视制播业务的发展提供明确的技术导向。

随着信息化的不断发展,全台网的接入,电视台内云化以及文件化送播的推进,播出部门打破了十几年的孤岛模式。节目制作完成后,通过网络进行汇总然后才进行播出,但管理信息的交互存在着单向的问题。单向流通模式缺乏有效的协同,已经开始显现出自身的诸多不足之处,制约了各环节之间的信息沟通,从而影响了整个制播流程的效率。创建合理的安全体系用于管理系统中的各类信息并进行有效的信息整合,再利用飞速发展的移动智能平台进行展示和回溯,这些手段已然为节目的安全播出提供了重要保障。而如何对数据进行深度挖掘和利用,特别是借助移动平台进行数据信息的发布,将整个环节形成有效的信息闭环,借此来淘汰传统的单向信息传递模式,对岗位间信息传递来说,这将是继文件化、网络化后的最重要的研究方向。  

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1.2 需求分析

针对目前的情况,江苏台播出部技术人员与第三方公司人员合作建设监控系统。江苏台播出部技术人员提出了如下几点业务需求。

(1)  业务监控方面

业务流程监控主要通过汇集现有系统的播出串联单数据、素材状态信息、任务执行信息、操作日志等,进行数据挖掘处理。以节目代码为核心,以播出串联单为主线,实现节目备播状态监控、串联单监控,并结合岗位值班流程,实现流程的可视化管理[5]。

(2)  系统监控方面

这些系统都是运营多年且成熟而稳定的,目前均处于 24 小时不间断服役的状态,对安全性要求也较高以保证整个制播环节的正常运转。且机房在建设初期也没有将设施监控纳入建设范畴,这些局限对本系统的建设提出了更高的要求和期望,集成监控系统自身必须稳定且可靠,对目标系统影响最小化甚至做到对目标系统零改动。利用现有设施本身对外的接口提供技术支撑,满足电视台节目业务流程的监控个性化与监控系统的界面和数据的集成统一。为了方便技术部人员直观操作和易于维护,监控系统需具备一体化运维,且能够由技术部人员实施个性化参数配置和方便调整的特性。综上所述,本课题的设计思路即为选择一款稳定可靠、具备整体集成能力、支持定制化开发需要、能够通过配置方式实现快速实施和日常便捷维护的监控运维产品。

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第二章 监控系统架构设计


2.1 设计原则

系统设计坚持面向服务、层次化的原则,基于高可靠性、高扩展性、高灵活性和低耦合性的要求[8]。

(1)  面向服务

软件系统对应用逻辑进行了整合,使得系统的数据协调能力得到大大的提升,有效的降低数据存取负载,同时通过负载均衡的方式提高系统扩展能力。

(2)  界面、逻辑、数据和控制相分离的层次结构

通过规划系统服务和应用服务,使系统的人机界面部分与应用逻辑和数据存储相分离,减低了相互之间的影响,提高了系统的适应性。

通过规划资源管理子系统,对管理层面与控制层面进行连接和缓冲,将各层面的变更尽可能消弭在各自的层面之中,减低对其它层面的影响。

(3)  高可靠性

系统在各个层面都采用了主备、并行等技术手段来保证系统的高可靠性,同时在应用层面规划了多种应急保障措施来避免灾难的发生,保障软件系统 7×24 小时稳定运行。

在设备访问层面,系统设置了多台设备监控服务器,针对核心设备采用一主一备的方式,对于非核心设备采用多主一备的方式。 在数据访问层面,多台数据库服务器共享存储,并采用负载均衡的方式同时进行工作,单台服务器的问题不会造成数据库服务的中断。

(4)  高扩展性

系统在设备控制层面、数据访问层面和应用层面上都规划设计了很强的扩展能力。

在设备控制层面,可以通过增加监控服务器的方式提高系统的负载能力;通过增加设备驱动的方式增加对新型软硬件设备的支持能力。

在数据访问层面,各数据库服务器采用共享存储、负载均衡的集群方式,可以通过在线增加服务器的方式提高数据库的处理能力,通过增加硬盘或盘阵的方式提高数据库的存储容量[9]。

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2.2 监控系统网络拓扑结构

播出监控系统是播出系统确保安全播出的重要系统,根据业务流程监测、设备监测、信号监测、网络监测和报警综合处理等信息,提供导播大屏、上载大屏、播出展示大屏、微信推送等手段,提供系统各组成部分的设备运行状态、各节点信号的技术质量进行监测、判断、智能策略分析的展现手段,来监控系统是否正常运作;在发生系统或其他故障时,能够及时准确定位出现问题的部分,排障人员借助显示和声音快速对故障进行修复。在及时修复以后,技术人员还可借助所记录的日志对故障进行分析,以避免下次发生同样故障[12]。整体网络分为播出网和监控网两个网络区域,系统的网络拓扑如图 2.1 所示。

系统采用网闸对监控网和播出网进行分离。网闸在网络通信过程中扮演着重要角色,而数据交换是利用独有的非 TCP/IP 进行的,同时会进行综合认证来确保安全性,这样既实现了数据的适度和可靠交换,又确保内外网络是互相隔离的。

图 2.1  播出监控系统网络拓扑

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第三章  监控系统开发关键技术 ................................ 21

3.1  发布订阅技术 .................................... 21

3.2  微信服务号定向发布技术 ...................... 22

3.3  通讯中间件技术 ............................. 23

第四章  监控系统功能实现 ................................ 34

4.1  系统流程可视化 ................................... 34

4.2  移动发布系统架构 .................................. 35

4.3  业务监控可视化 ....................................... 36

第五章  监控信息展示 ...................................... 52

5.1  移动终端客户端功能 ......................................... 52

5.2  大屏端软件展示 .................................... 55


第五章 监控信息展示


5.1 移动终端客户端功能

移动端软件是为了将送播信息和素材就绪情况以最快的速度告知频道人员和技术部门人员。而这些人员必须是本公司员工,经过实名申请,由系统管理人员为其开通账户。移动终端设计的要求是。

(1)  对从信息采集系统接收到的信息进行过滤和处理。

(2)  将分析数据以安全的传输方式传输到播出系统以外的地方。

(3)  在播出网络外,支能够对数据进行缓存和上传。

(4)  能够通过终端对权限、访问和数据检索等进行操作,且能在播出网的外部运行。

(5)  对系统用户进行管理和验证,未经授权的人员不得进入系统进行操作,只有与电视播出的相关的且具备权限的内部人员才能访问。用户信息信息如表 5.1 所示。

表 5.1  用户信息设计

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第六章 系统测试


系统测试是