關于北嶺發射中心發射機遠程監控的可行性探討

焦仲康

摘要：為了加快發射中心站管理模式現代化的進程，國家新聞出版廣電總局科技委會議明確提出加大廣播電視臺自動化監控程度，肇慶廣播電視臺北嶺發射中心遠程自動化監控系統正是在這樣一個大環境下提出的，并以實現臺站全面自動化為目標進行了可行性探討，建成后將成為我臺科學管理的現代化技術手段，是完善廣播電視系統自我監督機制不可缺少的助手。

關鍵詞：發射機;控制;開關機;參數

一、引言

肇慶市廣播電視臺北嶺發射中心位于700多米的高山上，道路崎嶇，經常出現山體塌方、雷擊停電，自然災害較多，由于值班人員不足，缺乏技術手段等因素，時有發生故障發現不及時、監控不到位，為確保安全播出，實現不間斷播出，為此對北嶺發射中心發射機實現遠程監控的可行性進行探討。

二、概述

目前北嶺發射中心共有高斯貝爾、同方吉兆、三元達、凱騰等10臺發射機，需要對發射機進行狀態采集和集中監管。實現發射機在監測前端與電視中心播出部都能對發射機進行控制自動開關機、遠程開關機、和顯示發射機的參數狀態。

三、遠程監控的技術方案

（一）發射機集中監管

配備1套TrinityAres-URM 發射機集中監管系統。實現對各個發射機的實時監控管理，監測目標是實現對整套發射機設備的工作狀態實時采集、監測報警和展示，實現對發射機的管控。

TrinityAres-URM發射機集中監管系統，采用分布式B/S 架構，通過一個中心平臺管理多個發射臺中使用的各個廠商的發射機以及接收機、編碼器、復用器等關鍵設備，動力環境指標，適用于各級廣播電視監測臺、發射臺站機房、電臺/電視臺機房。該系統集中展示各設備運行狀態、故障信息、指標數據，實現“無人值守，有人留守”的自動化管理。

以GIS地圖方式全景顯示各個發射臺的實時狀態，發生故障的發射臺按照故障等級顯示不同顏色圖標。

展示發射機的歷史監測指標，包含入射功率、反射功率、不平衡功率、各功放模塊電壓/電流等指標數據。

查看發射臺下各個發射機的實時指標和狀態、故障日志。實現在中心定時開關發射機或手動開關發射機。

用戶信息管理：管理用戶信息，為用戶分配監測前端、權限，做到模塊化管理。

（二）輔助設備

1.音箱，配備1對音箱，用于報警語音輸出。

2.主機，配備1臺主機可以用于多臺主機的操作。

3.24口千兆以太網交換機，用于監測系統的網絡連接。支持IGMP組播協議，滿足系統完成監測數據組播、TS over IP碼流組播和配置管理等。

4.48口千兆以太網交換機，用于山頂與山下的數據傳輸。支持IGMP組播協議，滿足系統完成監測數據組播、TS over IP碼流組播和配置管理等。

（三）監測前端

發射機狀態采集：

配備2臺BHET103多接口采集監測終端模塊，用于完成10臺發射機狀態參數采集。

采集發射機等設備的狀態參數，并支持模擬量/開關量轉換為串口信息。

監測發射機工作狀態，其中發射機開關機、故障狀態、發射功率、反射功率、溫度等指標采集。

4個RS232串口。

4個RS422/RS485串口，RS485和RS422可配置。

網絡接口：2個RJ45，一個千兆網口，一個百兆網口。

12路模擬量采集，8路數字量采集，4路開關量采集。

4路高低電平輸出。

220V交流/12V直流供電可選。

支持POE供電。

四、系統優勢特點

（一）傳輸層及內容指標實時監測

該系統采用的傳輸層指標分析及內容分析算法已有廣泛應用并獲得總局認可。在傳輸層，支持IP流的RFC4445 MDI指標實時測量;在內容方面，實現對圖像靜幀、黑場、視頻丟失、音頻丟失、音量過高、音量過低、彩條進行實時監測。

（二）卓越的安全性設計

該系統設計充分考慮到系統的安全性和保密性。監測系統和信號傳輸系統并行獨立工作，不會影響信號的正常傳輸。監測系統內部通信采用獨立的以太網絡，與外網完全隔絕，免受外部網絡攻擊和病毒破壞。

0配置更換：“0配置時間”設計，板卡采用獨立的配置存儲模塊，更換板卡或設備時，只要將原配置模塊保留，不需要進行重新配置，即可恢復正常使用。

具備用戶權限管理功能，對不同權限用戶分配不同功能權限，并具備操作日志記錄和檢索功能。

（三）電信級獨立冗余電源供電

使用獨立式的冗余電源，保證電源模塊和監測模塊的獨立、分開工作，避免電源散熱影響設備穩定性，采用電信級直流供電方式。采用嵌入式系統、所有模塊（電源、板卡）均支持熱插拔;采用外部電源直流供電，實現與交流電源模塊的隔離，同時有效防止了電源發熱和設備發熱的相互影響，有效提高了設備的供電可靠性和設備穩定性;獨立冗余熱備份電源，提供多至三路完全并聯的12V直流輸出。采用均衡負載及熱備份設計，機箱面板提供電源和風扇工作狀態指示。配兩組電源模塊，支持三路交流輸入。散熱性能好，與用電設備實行了隔離，有效防止了電源發熱和設備發熱的相互影響，提高了熱穩定性。具備過溫、過壓、過流及短路保護功能。

（四）開放的系統接口

監測系統在設計時向第三方系統開放SNMP、UDP接口，優先推薦采用SNMP。監測系統在設計開發時向第三方系統推送開放協議，協議內容為：

1.監測系統的多畫面設備對外開放標準SNMP或UDP協議的網管接口，優先推薦采用SNMP，為第三方系統推送節目中斷、節目黑場、節目馬賽克、節目靜幀、天線失鎖等異態報警信息數據;

2.監測系統各平臺對外開放標準SNMP或UDP協議的網管接口，優先推薦采用SNMP，為第三方系統推送系統運行狀態數據;

3.監測系統對外開放WEB service 標準API接口，為第三方系統提供監測監看數據和指令控制數據。

監測系統為第三方系統推送信道參數數據，數據內容為信號電平、載噪比數據、誤碼率數據、接收鎖定狀態數據。用于第三方系統實現自動功率控制功能。

（五）高集成度、高成熟性

嵌入式監測設備采用外部電源直流供電，實現了與交流電源模塊隔離，同時有效防止了電源發熱和設備發熱的相互影響;這種供電方式廣泛使用于專業電信機房，有效提高了設備的供電可靠性和熱穩定性。電源具備過溫、過壓、過流及短路保護功能。

所有監測板卡均采用嵌入式設計，均支持熱插拔和在線維護，免工具維護，零配置更換（板卡采用獨立的配置存儲模塊，更換板卡或設備時，只要將原配置模塊保留，不需要進行重新配置，即可恢復正常使用），維護方便，穩定性好，集成度高;板卡自帶溫度傳感器，可監測機箱環境溫度。

所有監測服務器，穩定性好，集成度高，均支持熱插拔和在線維護，維護方便。所有嵌入式監測板卡和系統均經過用戶長期穩定高效運行，穩定性和成熟性高。

（六）安全性和穩定性

具有強健的安全機制，如身份驗證，傳輸加密、數據加密等多種加密手段。采用Web認證，排除偽裝登陸的可能，保證平臺交互的安全性，可以輕松實現7×24小時穩定安全運行。

具備完善的錯誤跟蹤系統，一旦平臺發生工作異常，可以方便地排查到具體的故障環節，方便快速恢復到正常狀態。

前端設備采用了全嵌入式平臺，具有安全穩定性高特點，可有效防止病毒侵犯，支持斷電重啟功能。整個系統具有獨立性強、耦合性低，有效保證了設備的安全和穩定。

（七）清晰的語音提示報警

系統通過采用TrinityAres-VoiceAlarmServer語音報警服務器軟件，通過IP網絡匯總來自多個監測前端發送的報警信息，經過邏輯處理后再進行語音報警，并能根據不同的報警信息進行分類顯示。支持用戶對報警信息和報警規則自定義，具備語音文件庫，可根據文字自動生成報警語音文件，不需要錄音。

（八）全IP化監測系統

系統從監測信源至大屏幕顯示，所有碼流與數據，都在封閉的局域網絡中運行，可以適應靈活的調度與控制。

（九）可擴展支持收錄系統

監測系統的信號接收和IP封裝設備可直接用于收錄系統，通過TS over IP技術，實時將各種類型信號進行IP封裝，通過網絡發送給收錄系統來完成各種類型信號節目的收錄工作。

五、結論

綜上所述，北嶺發射中心發射機自動化監控采用國家標準、電源系統采用電信級方案、各層協議采用國際及總局的開放式標準，保證與總局系統及所有信號的兼容和對接。

采用TrinityAres-URM發射機集中監管系統采用分布式B/S 架構，通過一個中心平臺管理多個發射臺中使用的各個廠商的發射機以及接收機、編碼器、復用器等關鍵設備，動力環境指標，將適用于各級廣播電視監測臺、發射臺站機房、電臺/電視臺機房。該系統集中展示各設備運行狀態、故障信息、指標數據，實現“無人值守，有人留守”的自動化管理。各個發射機的實時狀態、指標數據，狀態或者指標發生異常，相應項以特殊顏色標識，支持以一定頻率自動翻屏，確定了各系統軟件主要實現界面，對實現北嶺發射中心“有人值守”，“無人值班”進而實現發射臺數字化、網絡化和智能化建設具有積極的意義。

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