無線廣播電視發(fā)射臺自動化信號監(jiān)測系統(tǒng)探討

隨著通信網(wǎng)絡不斷發(fā)展，無線覆蓋是我國廣播影視公共服務的重要組成部分，但是長期以來，廣播電視發(fā)射臺一直采用的是單一的人工值守的工作方式，已經(jīng)不能滿足發(fā)射臺播出頻道的需要，并且在人工值守中，排查的工作量比較大，設備的落后導致故障頻頻發(fā)生，甚至出現(xiàn)了停播的現(xiàn)象。針對廣播電視發(fā)射臺的現(xiàn)狀，當務之急是制定出一套自動化信號監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)對無線發(fā)射信號的自動監(jiān)測，提高機房人員的工作效率，促進信號順利，暢通傳播。

【關(guān)鍵詞】無線廣播 發(fā)射臺 自動化 信號監(jiān)測

無線廣播發(fā)射臺自動化是一個集播出設備間的協(xié)調(diào)操控、自動監(jiān)測和安全保護為一體的綜合自動化系統(tǒng)。將廣播、電視節(jié)目信號的電磁波傳送給廣大聽眾，它屬于一種公共基礎設施，因此這就需要建立一套合理、科學的無線發(fā)射臺信號自動化監(jiān)測系統(tǒng)，在一體化的框架設計中，保障發(fā)射臺的安全播出能力。自動化監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)π盘栠M行實時監(jiān)測，對發(fā)射臺輸入信號源、分配器、切換器以及無線接收部分進行信號監(jiān)視，最終實現(xiàn)全自動化的監(jiān)測，避免人員值守出現(xiàn)的漏洞問題。

1 自動化機房監(jiān)測系統(tǒng)

自動化無線廣播電視發(fā)射臺在信號傳輸中是通過接收兄弟單位傳輸過來的信源，在經(jīng)過臺中間的鏈路環(huán)節(jié)之后，進入到發(fā)射機實施發(fā)射，為廣大聽眾提供電視、廣播的信號傳送。其電視節(jié)目的信號包括AV信號、ASI信號、高標清SDI信號等，廣播節(jié)目的信號包括：音頻信號、AES信號等，為了提高廣播和電視節(jié)目的信號來源具有安全性和有效性，無線監(jiān)測系統(tǒng)提供的是多種信源，將其通過專用分配器來分配信號。各路信號在完成了切換之后，能夠及時判斷出信號的強度，便于節(jié)目順利播出。而自動化監(jiān)測系統(tǒng)根據(jù)其監(jiān)測功能主要分為：處理層和展示層；處理層采用的是嵌入式模塊化板卡結(jié)構(gòu)，該功能通過硬件來完成信源以及切換，最終將監(jiān)測后的數(shù)據(jù)以及完整碼流傳到網(wǎng)絡中，提高信號傳輸質(zhì)量；展示層中，當監(jiān)測鏈路中的信號出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)會自動生成語音，以便工作人員及時處理，同時還可以根據(jù)信號報警判斷出故障部分，通過遠程控制來提高信號傳輸安全性。

電視發(fā)射臺自動化監(jiān)測系統(tǒng)中，主要采用的是嵌入式信號監(jiān)測，該系統(tǒng)能夠滿足復雜的機房內(nèi)部環(huán)境，并且可以長時間穩(wěn)定運行，其中嵌入式監(jiān)測系統(tǒng)的組成部分是：監(jiān)測板卡、工業(yè)機箱和電信級直流供電電源。嵌入式核心監(jiān)測板卡：無線監(jiān)測系統(tǒng)采用的是主流的DSP+FPGA架構(gòu)，可以促進設備的穩(wěn)定運行，并且發(fā)揮計算機能力以及高性能的處理效果。該板卡提供一種自動檢測故障以及報警系統(tǒng)，在網(wǎng)絡組播技術(shù)完成之后，有利于數(shù)據(jù)的傳輸。此系統(tǒng)在機箱設計中，采用的是機架式，并且是后裝載設計，支持熱插播。機箱內(nèi)在將可插撥抽取式風扇模塊，在機箱兩側(cè)形成空氣流通，進行冷卻散熱。電信級直流供電電源同樣采用機架式設計，支持交流輸入，具有自動負載均衡的功能。系統(tǒng)在運行中支持過溫、過流、過壓以及斷路保護功能，在遠程監(jiān)控中，可以對無線廣播電視發(fā)射臺的工作狀態(tài)指示以及溫度實時監(jiān)測。

2 畫面節(jié)目質(zhì)量監(jiān)測

畫面節(jié)目質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)中，在無線遠程控制中，對輸入信號源、分配器、切換器以及相關(guān)的節(jié)點進行質(zhì)量監(jiān)測，在實時監(jiān)測系統(tǒng)中，能夠自動產(chǎn)生報警，該系統(tǒng)采用的是嵌入式前端輸出的TS over IP組播碼流，對畫面節(jié)目進行監(jiān)視，該系統(tǒng)的功能是：系統(tǒng)在獲得嵌入式信號輸出的組播碼流，能夠?qū)崿F(xiàn)對信號節(jié)目的統(tǒng)一調(diào)度，具有較強的靈活性，當監(jiān)測報警主機獲取組播碼流后，進行實時監(jiān)測，降低了系統(tǒng)故障的發(fā)生。監(jiān)測系統(tǒng)中，對圖像靜幀、圖像黑場、視頻伴音等實時監(jiān)測和報警，確保每個節(jié)目順利播出。同時兼?zhèn)涠喾N報警方式，當節(jié)目出現(xiàn)故障時，自動化系統(tǒng)中可以通過語音、狀態(tài)燈、圖像邊框等多種方式同時報警，這樣有助于值班人員及時維護系統(tǒng)。該系統(tǒng)在運行中支持數(shù)字電視節(jié)目、模擬電視節(jié)目和廣播，還可以支持錄像查詢和存儲。在無線廣播電視發(fā)射臺自動化信號監(jiān)測系統(tǒng)的框架設計中，采用畫面節(jié)目，將該系統(tǒng)在嵌入式網(wǎng)絡下，能夠?qū)︿浵襁M行全程監(jiān)控，當出現(xiàn)故障時，可以提前判斷并且快速分析。該系統(tǒng)采用的是磁盤預分配方案，當硬件出現(xiàn)故障時，可以通過讀寫來擴展計算機空間，減少了軟件對磁盤的重復讀寫。該系統(tǒng)支持緩存各個節(jié)目的錄像數(shù)據(jù)，通過設定時間以及具體的空間來預先配置磁盤空間，另外加入一個錄像文件的索引文件，自動化信號監(jiān)測過程中，能夠?qū)浵裎募凑疹A先設計的順序逐步寫入，降低磁盤讀寫的頻率，在索引的作用下，還可以快速查找文件，提高無線廣播的運行效率。

3 無線廣播電視發(fā)射臺的綜合報警系統(tǒng)以及系統(tǒng)管理

無線網(wǎng)絡電視發(fā)射臺是一項綜合自動化系統(tǒng)，因此該系統(tǒng)需要在數(shù)據(jù)格式以及編碼上做研究，實現(xiàn)發(fā)射臺內(nèi)運行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析、綜合管理以及挖掘數(shù)據(jù)的潛能，提高系統(tǒng)運行的安全性和長期性。自動化信號監(jiān)測系統(tǒng)具有可靠的數(shù)據(jù)傳輸鏈路，需要加強身份驗證以及防火墻裝置，做好安全隔離保障。

系統(tǒng)在自動化監(jiān)測過程中，支持多種報警系統(tǒng)提醒值守人員。主要的報警系統(tǒng)是：清晰語音、指示燈的狀態(tài)以及圖像邊框的顏色變化。在語音監(jiān)測中，在邏輯處理之后根據(jù)不同的報警信息進行分類，按照報警信息以及報警規(guī)則，通過音頻混合器來將廣播電視節(jié)目伴音集中輸出，在無線網(wǎng)絡傳播中，完成節(jié)目的監(jiān)聽，加強伴音效果。系統(tǒng)管理方面，通過實時監(jiān)測的數(shù)據(jù)，在無線網(wǎng)絡支持下，有目的的選擇節(jié)目，另外可以增加用戶權(quán)限來加強系統(tǒng)的安全性。

4 總結(jié)

通過分析無線廣播電視發(fā)射臺自動化信號監(jiān)測系統(tǒng)，基于無線網(wǎng)絡應用下，在數(shù)據(jù)層和應用層中實現(xiàn)了對信號的自動化監(jiān)測，加強了設備的自動化以及協(xié)調(diào)操作，改善了信號播出效果，提高了發(fā)射臺的自動化管理，這對于進一步發(fā)展我國通信行業(yè)的發(fā)展有著巨大的推動意義。

參考文獻

[1]吳志勇，孟憲國，鐘永康.廣播電視發(fā)射臺自動監(jiān)控系統(tǒng)的應用及對策探析[J].廣播電視技術(shù)，2013（11）.

[2]張金成，朱利民，劉永新.自動化監(jiān)控技術(shù)在電視發(fā)射臺系統(tǒng)中的應用研究[J].廣播電視信息，2014（23）.

作者簡介

及婷婷（1981-），河北省滄州市人。大學本科學歷。現(xiàn)為滄州廣播電視臺助理工程師。主要研究方向為無線信號發(fā)射。

作者單位

滄州廣播電視臺 河北省滄州市 061000endprint