湖北地球站微波機房監控系統設計及其實現

文_陳匯兵 湖北省廣播電視衛星地球站

湖北地球站微波機房監控系統設計及其實現

文_陳匯兵 湖北省廣播電視衛星地球站

1 系統背景

湖北地球站微波機房負責全省所有上星衛視節目及廣播節目的信號源接收及傳輸工作，保障節目源優質并安全傳輸是全站安全播出工作的重要組成部分。由于節目經過微波接收、解調、傳輸等多個環節才能夠送到發射機房，傳統的監看方式出現故障時需人工定位問題，存在諸多不定因素，使得節目源不間斷傳輸得不到可靠保障，因而用技術的手段保障節目傳輸質量及鏈路安全顯得尤為重要。

2 系統需求及目標

湖北地球站微波機房監控系統實現對機房供電、微波接收/解調設備工作狀態的實時監測及自動化管理；實現對節目源圖像質量、廣播節目質量的監控及周邊環境的監控。系統應能夠自動報警并提供輔助查詢及管理功能。建立一套自動化管理、監控平臺，報警及時準確，保障播出信號源安全；系統具有良好的擴展性，滿足以后機房建設擴展及實現無人值守遠程監控的需要。

3 系統方案

3.1 系統設計原則

實用性：操作界面人性化，報警監測自動化，整個業務邏輯根據微波機房的業務需要量身定做，系統簡潔、易用。

可靠性：系統結構設計、設備選型以系統長期穩定運行為首要目標。

兼容性：軟件兼容串口、網口、SNMP等多種通信接口。

可擴展性： 新設備可靈活方便地接入系統，音視頻監控數量可根據業務需要隨時擴充。

3.2 系統方案構成

湖北地球站微波機房監控系統由音視頻監控系統、設備管理系統、攝像頭監控系統等3部分構成。3個子系統有機結合，實現從信號質量到傳輸安全、設備安全等多方面、全方位的監測。系統可以實現微波機房與發射機房網管系統的互動，從而使得兩個機房業務配合更加緊密。

3.3 系統功能

設備監控：對于設備的參數重要指標進行定期記錄，并可以對主要工作參數的異態變動進行跟蹤報警。

設備抄表：設備歷史工作參數的自動生成報表，方便用戶的查詢、倒出及打印。

音視頻監測：實時監測各路信號源的視頻和音頻質量，并提供自動報警功能。

攝像頭監控：對機房周邊環境實時監測，并提供遠程傳輸、壓縮存儲等功能。

權限管理：靈活的用戶權限分配功能，可以使系統使用更安全。

圖1微波機房監控系統結構圖

4 子模塊功能

4.1 音視頻監測系統

采用北京博匯科技公司多畫面監測報警系統實現對機房各點音視頻信號的實時監測。監測報警類型：視頻靜幀、視頻黑場、視頻丟失、音頻丟失等。監測設備提供VGA輸出，用戶可方便將各路信號在一個屏集中統一顯示。系統從設備讀取實時報警信息，并納入網管系統，用戶可直接在監測終端掌握系統音視頻當前整體情況。博匯公司多畫面監測報警系統提供SNMP trap報警輸出，網管系統通過接收trap報警，對比設備監控系統告警信息，可以具體準確判斷故障點，并給用戶告警提示。

4.2 設備監控系統

對機房包括整流柜、解調器、適配器、解碼器、光端機在內的主要設備進行實時監測。系統鏈路圖上能夠實時顯示設備當前狀態及工作參數。對于有故障的節點和線路，系統能夠分顏色顯示。設備分為主用、備用、維護、告警、通信故障等5種工作狀態。系統提供設備參數的遠程控制功能?？刂祈憫獣r間在1s以內。并且該系統可以接收視音頻監控系統的snmp trap 告警。通過與自身設備的監控狀態信息比較，能夠實現更為準確的故障點的判斷。

設備監控系統軟件由機房自行開發，整流柜、解調器提供串口通信協議。為節省資金沒有購買串口服務器，利用機房原有閑置的一臺電腦，本身帶有兩個串口，編寫一個實現串口讀取，并將讀取數據以TCP/IP協議發給客戶端的服務端程序，充分利用現有的資源實現了串口服務器的功能。

解調器與適配器都是提供SNMP簡單網絡管理協議，提供mib庫文件，并且告警信息以trap發出，由于用WINDOWS自帶的API函數，直接開發比較繁瑣，利用HP SNMP++免費開發包，封裝了大部分提供snmp操作的函數，可以起到事半功倍的效果。

4.3攝像頭監控系統

對機房室內及周邊9個點進行監控，實現對機房環境、設備及周圍環境的實時監測。視頻監控圖像可以通過網絡傳輸，實現遠程監看。該系統由地球站做整個安防監控系統時一起做了。屬于全地球站攝像頭監控系統的一部分。

5 系統結構圖

完成后全部系統的結構圖如圖1所示。