播控機房智能監測系統架構及應用

■文/陳 懿

播控機房智能監測系統架構及應用

■文/陳 懿

本文主要介紹了安徽廣播電視臺播出總控機房智能監測系統的架構，包括系統設計思路、整體架構、策略和實施的一些細節，闡述了智能監測系統作為確保電視播出系統安全運行的重要輔助工具的重要性。

智能監測平臺；設備監測；信號監測；業務監測；電力和環境監測

智能監測是電視播出的輔助系統，能夠有效了解系統運行情況、預防并及時處理系統故障、提高系統管理水平。

智能監測系統作為保證播控系統安全穩定運行的系統，高安全性是項目設計的基本原則之一，監測系統本身不會對各個業務系統做任何控制操作，各個業務系統完全可以獨立于總監測系統而正常運行。實用性是另一個主要原因，智能監測系統要能夠對各子系統上報的數據進行過濾和分析，以提高監測系統報警的準確性，使其真正成為能夠準確幫助值班人員判斷故障的工具。

1.建設目標

在新中心播控機房建立統一的網絡智能監測系統平臺。通過該系統的建立實現涵蓋播總控系統及播出全業務的智能化預警和監測平臺。

智能監測平臺不僅能夠對信號層、設備層進行監測，還能夠對業務流程、網絡環境、電力環境、機房環境等進行全面、準確、實時監測，并對采集的信息進行實時分析、分級分類提醒。

2.總體架構設計

智能監測系統的總體架構分為三層，分別是采集服務層、匯聚分析服務層、應用展現層。

主要硬件包括：數據庫服務器、數據采集服務器、匯聚分析服務器和信號質量檢測卡及溫濕度感應器等，另外，還包括16個頻道監測展現工作站和2個總控監測展現工作站。

主要監測內容：

AV設備監測內容，主要參考各硬件設備廠商提供的MIB（信息管理）庫；

IT設備監測內容；傳輸系統監測；機房環境監測內容。

借助信號質量監測卡建立信號質量監測體系；依據業務流程建立文件化流程監控。

3.功能應用

從系統功能方面劃分為監測、客戶端展現、運維管理。

3.1 設備監測層面

由于SNMP（簡單網絡管理協議）協議具有簡單通用等特點，很多廣電行業設備廠商的設備都支持SNMP協議，我們使用SNMP協議對設備進行監測和管理，采用SNMP協議中輪詢和陷阱（Tarp）的方式對設備運行狀態進行監測。

AV設備檢測參數：

根據播總控設備、周邊板卡及機箱提供的自身狀態MIB文件與工作狀態信息（通過SNMP協議或其他專用協議獲?。?/p>

IT設備檢測參數：

IT設備硬件獲取，如CPU使用率、內存占用率、硬盤占用率、機箱溫度等。

網絡相關信息采集： 每個端口網絡數據流量、每個端口的網絡協議（如果支持）、配置文件等。

3.2 信號監測層面

涉及上載、審看、播出關鍵點，主要使用信號質量檢測卡。信號質量關系播出質量，它的評判標準依據國家廣電總局金帆獎告警參數。主要技術參數、系統指標：SD：625i50 HD：1080i50。信號檢測內容：靜幀、黑場、彩場、彩條、靜音、聲音過高、聲音過低。

3.3 業務監測層面

播出串聯單從接收到播出各階段狀態信息監測；文件上載、審核、遷移到播出的各階段狀態信息監測。

技審平臺簡介：技審平臺包括自動技審和人工復檢軟件。

自動技審通過軟件自動分析被檢素材的每一幀視頻和音頻信號， 并將解析出的數據與相關標準進行對比，從而確定被檢素材中是否含有黑場、彩條、靜音等技術問題，并在認為有問題的地方打標記點，供人工復檢使用。針對 MXF文件，自動技審軟件能夠檢測 MXF 文件的結構信息，在人工復檢軟件中進行查看 MXF 文件結構錯誤信息。由于自動技審的檢測較機械化，沒有人腦的邏輯判斷力，所以在人工復檢流程中，需要對自動技審中發現的問題進行瀏覽復查，以確認問題是否屬實。人工復檢軟件可以對節目單中標記為“自動技審不通過”條目進行人工復檢，在時碼上定位到出問題的點，并在回顯畫面中顯示當前時碼的圖像， 人工確認該問題是否為錯誤點， 并將該素材標記為 “人工復檢通過”或者“人工復檢不通過” 。

4.電力和環境監測層面

在中心機房內部署多個環境監測點，來獲取UPS、精密空調和機房溫濕度等環境信息，其中對UPS的監測能獲取系統電力相關信息，如系統電壓、電流、功率等，對精密空調的監測以及在機房內部署溫濕度傳感器，能獲取系統各個點溫度、濕度信息。

4.1 屏幕展現

使系統維護人員了解整個播出系統的運行狀態，通過多種方式（如樹狀目錄、系統電子圖、關鍵字搜索等），對在線設備（正在使用和熱備份設備）工作狀態的實時查詢；

提供設備告警信息的分級告警（展現界面警示、聲光告警）；

列出告警信息總表，并且能通過查詢獲得所需要的告警信息；

告警能采用多種方式分級顯示，如從機房->機柜->板卡的分級顯示或機房->系統->模塊->設備的顯示方式；

根據需要，分級對系統硬件鏈路及信號路由進行實時圖形化顯示，可預設顯示范圍；

不同值班崗位的監測提示展現界面。

4.2 監測子系統的響應時間指標

總監測系統針對不同的應用級別有不同的響應時間要求，根據需要把響應分為2個級別：實時響應和快速響應。

實時響應：對于與安全播出密切相關，以及直接影響安全播出的播出主、備路鏈路信號與設備，采用快速可靠的方法，實時地將監測結果和應急提示置于明顯的監看位置，并配備聲光告警。與安全播出密切相關、直接影響安全播出的播出主備路鏈路信號與設備的報警響應，實時響應時間小于2秒，力爭1秒以內。

快速響應：對不直接影響安全播出的非播出鏈路設備信號與設備，采用可靠的方法將監測結果較快速地（小于5秒）置于監看和監測相應界面位置，并能夠進行查詢和篩選。

4.3 系統誤報率及漏報率指標

設備狀態類報警：不得出現軟件漏報，并且軟件誤報率小于0.1%；

播出流程類報警：不得出現軟件漏報，并且軟件誤報率低于0.1%；

環境狀態類報警：不得出現軟件漏報，并且軟件誤報率小于0.3%；

系統主要提供有四種查詢：故障狀態查詢、設備故障次數、故障時間統計分析、設備資產的查詢；

設備檔案庫由以下數據表構成：設備型號表、設備型號圖形表、設備說明書表、設備熱點信息表、設備型號接口表、設備代碼表、實體設備信息表、設備維修維護表。

5.結語

安徽廣播電視臺新中心電視播控智能監測系統，于2013年7月進場施工、調試。2013年8月15日開始試用，2013年10月22日正式為播出系統服務。

智能監測系統從2013年10月上線以來，大大減輕了值班人員和技術維護人員的工作量，而且播出系統中的設備信息、故障信息、人員行為、設備報警信息都可以在數據庫中查詢并保存。用軟件巡查代替人工巡查，幫助值班人員快速響應、正確處理，提高系統應急的效率，增加了播出的安全性。

智能監測系統具備高度的及時性、準確性和可用性，嚴格保證值班人員在出現故障的第一時間接到報警通知，通過提升監測技術水平，杜絕漏報，盡量不出現誤報，快速實現故障定位和分析，成為能夠有效輔助運維人員進行排查故障和應急處理手段。

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[2]李昕，周軍超，孫燕.電視臺播出智能監控系統的設計[J].廣播與電視技術，2013，40（6）：50-53.

[3]關亞東，張明剛，劉菁.電視臺演播室智能監控系統的實現[J].現代電視技術，2014（12）：102-105.

（作者單位：安徽廣播電視臺播控中心）

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1671-0134（2017）06-107-02

10.19483/j.cnki.11-4653/n.2017.06.035