自動化監控系統在中短波發射臺的應用

張忠林

（作者單位：青海省廣播電影電視局928臺）

自動化監控系統在中短波發射臺的應用

張忠林

（作者單位：青海省廣播電影電視局928臺）

本文主要講述了發射臺核心業務自動化監控系統的功能、特點，通過自動化監控系統的建設，對發射設備實施自動播出及實時監控管理，至今運行良好。本文著重對該系統在發射臺核心業務的組成及功能方面進行了較為詳細的介紹，對系統在抗干擾方面提出了相關技術。

音頻編碼；MP3；B/S架構；IP流；自動倒備機；UPS；抗干擾

1　青海省中波臺管理中心發射臺概述

青海省中波臺管理中心所屬大部分發射臺，都有4套中波廣播發射節目，8部（4主4備）中波發射機，12部短波發射機，安全播出任務十分繁重。原有的管理模式是靠值機員人為監視、監聽來發現問題，由于長時間枯燥的工作方式極易使人產生精神疲勞，再加上節目多任務重，造成值班工作中出現播出事故，播出事故不能及時處理又上升為人為事故。隨著計算機技術、網絡技術、信息技術的發展，以及中波發射機的固態化、數字化設備的更新應用，基于計算機和網絡技術的中短波發射臺自動播出、實時監控系統已在全國有關中短波發射臺得以實現和應用。為了加快發射臺機房管理模式的現代化進程，用先進的科技手段來完善發射臺的管理模式，根據各發射臺實際，在工作需要的情況下，建設了一套較為完善的中短波發射臺自動化監控系統。該系統投入運行以后，給值班員值機工作帶來了很大方便，設備故障率低，排除故障時間縮短，為安全播出工作提供了技術保障，也為“無人值班，有人留守”的播出發射形式奠定了基礎。

2　系統組成

發射臺核心自動化監控系統由多個子系統組成，即信源切換處理系統、音頻監測慢錄系統、發射機自動化監控系統、電力設備監控系統、報警系統等。中短波發射臺核心自動化監控系統系統總框圖如圖1所示（其中實線部分為核心業務自動化的內容，虛線部分為輔助系統）。

圖1　中短波發射臺核心自動化監控系統總框圖

2.1信源切換處理系統

2.1.1工作原理

信源切換器的工作原理主要是實時對各路輸入的音頻信號進行采樣[1]，并且設定相應的切換門限，一旦低于設定的下限值并且超過設定的延時時間后進行自動切換，當主路信號恢復時不需要延時直接從備路信號切換回主路信號。

2.1.2功能及作用

信源經過信源切換器輸出后，在輸入發射機前，增加音頻處理器處理環節，它起到了“削峰填谷”的效果，能將發射機的信源信號的電平穩定在0dBm左右，讓發射機音頻處在最佳的動態范圍內，同時音頻處理器有四路平衡輸出，可滿足主備發射機，信號監測的信號選擇需要。其結構圖如圖2所示。

2.2音頻監測慢錄系統

音頻監測慢錄系統不僅可以監聽所有節目不同途徑來源的音頻信號，也要監視監聽音頻切換后送往發射機的信號，同時還需要監聽發射機發射的射頻解調信號，射頻解調信號的監聽通過是具有獨立解調功能的接收器將多個節目的射頻信號進行解調進行編碼處理[2]。音頻編碼原理如圖3所示。

軟件采用windows GDI/GDI+技術直觀顯示音量柱狀圖，方便用戶對整個系統進行管理與維護用于音頻監測的軟件系統主要是對多路音頻進行同步監測與報警，其主要功能如下。①監聽監測每套節目的主備信源和解調后的音頻信號；

圖2　信源切換處理系統結構圖

圖3　音頻編碼原理圖

②可通過網絡在臺站或和遠程同時對多路音頻實時監聽、循環監聽；③音頻低于設定門限延時時間到，將聲光報警，同時以日志方式記錄以供查詢；④可人工設定管理錄音，各路錄音采用MP3格式存儲和播放；⑤可設定播出時段，防止非播出時間段報警。

2.3發射機自動化監控系統

發射機監控部分[3]是整個自動化監控系統的核心，主要由監控服務器、發射機采集控制器、天線倒換控制器、串以轉換管理器、交換機等組成。該部分主要實現了中波發射機自動開關機、自動倒備機、發射機實時數據顯示以及故障報警顯示等功能，短波發射機進行頻率的定時轉換以及發射機的開關。

發射機自動開關機：對發射機的開、關時間以及短波干擾機的頻率進行設定，以周為單位進行循環，很好地實現了中波廣播節目的定時播出以及短波機多頻率干擾的切換功能。

發射機自動倒備機：中波廣播節目都采用主備發射機的形式進行播出，主備機的倒換通常是停播時間長短的關鍵，及時的發現發射機故障并且能盡快切換到備用發射機進行播出是至關重要的。我們通過自動化系統也完美地解決了這一問題，系統通過發射機播出時段內的功率值來進行故障判斷，當發射機因某些器件的原因導致功率不足或駐波比、天饋反射高于預定設置門限時，系統會在設定的故障判斷延時后進行故障機的關機操作，并且及時進行報警，待發射機關閉后切換天線，開啟備用發射機的操作，經實際實驗得知，所用時間基本控制在30秒以內，當然也可根據具體情況自行設置故障判斷時間。這一功能的實現使停播事故的發生率大大降低。相關參數設置好以后，存儲到采集器中的，而不依賴于服務器端的軟件。系統通過設置用戶權限的功能來達到分級管理的目的，使權限較低的人員沒有對發射機進行操作的權限，從而也能保證減少誤操作的發生。

2.4報警系統

發射臺工作都是圍繞安全播出來開展的，本著“安全第一、預防為主”的原則，對該系統實施的安全穩定性方面要求很高，尤其是報警系統更加重要。這套自動化報警系統就做的非常到位，它將報警分為兩種形式，第一種以彈窗加報警音的形式，一旦有報警信息，軟件就會彈窗提示并且有報警聲音響起；第二種為短信報警方式，用戶可以預設接收人的手機號碼，一旦有報警信息，軟件在彈窗以及聲音報警的同時會通過短信貓給預設的接收人的手機號發送報警短信，接收人通過短信報警的方式能夠在任何有手機信號的地方對發射臺機器故障進行及時的處理，這就大大降低了重大人為責任停播事故的發生。其結構圖如圖4所示。

圖4　報警系統結構圖

無論是發射機關機、倒機、故障、調幅度不夠還是配電電壓、電流，溫濕度過高等都能夠通過這兩種方式進行報警，讓發射臺值機人員能夠對所有設備運行情況了如指掌。

3　系統實施運行效果

通過核心業務自動化監控系統的建設提高的信源前端的切換自動化、中波發射機倒備自動化、短波發射機變頻自動化、信號監測自動化、報警自動化，使得該系統從2013年開始運行至今,所有設備運行穩定可靠,反應靈敏,操作簡單,界面一目了然,避免了人為停播和遲播的發生,為安全播出提供了良好的技術保障。

中心所屬各臺實現了發射臺自動化播出后,使值班人員從過去高度緊張的工作狀態中解脫出來,達到故障自動處理、自動倒備，有效保障了安全播出。同時功能強大的遠程監控使中心機關管理人員能隨時了解所屬各臺每部發射機的工作狀態,實現了中心對所屬各臺的有效監管,各項報表統計更加科學準確,資料查詢更加方便,創建了通過科學手段進行發射臺管理的新模式。

[1]胡曉梅.中波發射臺自動化監控系統改造[J].西部廣播電視,2014(9):109.

[2]戈義志.荊州中波轉播臺自動播出監控系統[A].2007第二屆全國廣播電視技術論文集2（上）[C].2007:154—155.

[3]張仲敏.中波廣播發射機計算機智能監控系統[J].西部廣播電視,2006(7):20-21.