廣播電視高山臺(tái)信號(hào)與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘? 要：廣播電視高山臺(tái)一般采用衛(wèi)星、光纖、微波多種信號(hào)傳輸方式，本文主要闡述數(shù)字電視、模擬電視、調(diào)頻廣播多路信號(hào)源的切換與監(jiān)測(cè)以及播出空收信號(hào)的監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：廣播電視;高山臺(tái);數(shù)字電視;模擬;電視調(diào)頻;廣播信號(hào)源;信號(hào)切換;信號(hào)監(jiān)測(cè)

近年來(lái)，隨著廣播電視事業(yè)的迅猛發(fā)展，廣播電視高山臺(tái)站作為廣播電視系統(tǒng)直接面向用戶的神經(jīng)末梢，也發(fā)生了很大的變化，其中最主要的變化就是設(shè)備種類越來(lái)越龐雜，信號(hào)類型變得復(fù)雜多樣起來(lái)，依靠原來(lái)的信號(hào)切換設(shè)備和監(jiān)測(cè)監(jiān)看設(shè)備已經(jīng)無(wú)法滿足安全優(yōu)質(zhì)播出的需要了，這時(shí)信號(hào)切換與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的更新設(shè)計(jì)就顯得猶為重要了。本文以永州大華山電視調(diào)頻轉(zhuǎn)播臺(tái)（以下簡(jiǎn)稱大華山臺(tái)）為例概要地闡述一下信號(hào)切換與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

一、信號(hào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)和原則

信號(hào)系統(tǒng)是高山臺(tái)站安全播出的核心系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的首要目標(biāo)是安全，必須符合總局“62號(hào)令”有關(guān)安全的規(guī)定，在安全的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的其他拓展功能。

嚴(yán)格做好系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的主、備設(shè)計(jì)，合理設(shè)計(jì)倒換機(jī)制，確保信源穩(wěn)定傳輸至發(fā)射機(jī)。

監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)是信源傳輸安全穩(wěn)定的重要保障，也是員工工作的主要平臺(tái)，同時(shí)還是轉(zhuǎn)播臺(tái)工作情況向外展示的平臺(tái)。監(jiān)控系統(tǒng)在全面監(jiān)控信源傳輸流程各環(huán)節(jié)、各頻道（頻率）信號(hào)、機(jī)房環(huán)境的基礎(chǔ)上，靈活合理地配置顯示，搭建一個(gè)數(shù)字信號(hào)架構(gòu)系統(tǒng)，全面監(jiān)控并融入綜合管理功能的系統(tǒng)。

二、信號(hào)系統(tǒng)功能和技術(shù)需求

轉(zhuǎn)播臺(tái)新信號(hào)系統(tǒng)需要為廣播和電視發(fā)射系統(tǒng)提供符合技術(shù)指標(biāo)和安全要求的主、備信源;整體系統(tǒng)時(shí)鐘同步，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)每個(gè)處理環(huán)節(jié)的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)各環(huán)節(jié)輸入輸出信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)畫面監(jiān)看、質(zhì)量監(jiān)測(cè)，對(duì)不同路由的信號(hào)源實(shí)時(shí)比對(duì)，不一致則告警且提示問(wèn)題信號(hào)源。對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的環(huán)境（包括電力、溫濕度、機(jī)房安防）進(jìn)行全面監(jiān)控。監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)收集實(shí)時(shí)故障信息并通過(guò)多種渠道進(jìn)行推送和查詢;為了便于管理，在保證信號(hào)安全的情況下機(jī)房創(chuàng)建工作管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)包括系統(tǒng)運(yùn)行報(bào)表、物資管理、人員值班安排、工作量統(tǒng)計(jì)等功能。

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)按照GD-J038-2011《廣播電視相關(guān)信息系統(tǒng)安全等級(jí)保護(hù)基本要求》中第二級(jí)防護(hù)要求執(zhí)行。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)的宗旨是合理利用現(xiàn)有設(shè)備，再采購(gòu)部分設(shè)備完成現(xiàn)有4套模擬電視、6套調(diào)頻廣播和2套數(shù)字電視的信號(hào)源切換處理、多環(huán)節(jié)信號(hào)監(jiān)測(cè)監(jiān)看，對(duì)設(shè)備和信號(hào)重要級(jí)別的故障發(fā)出告警同時(shí)短信告知相關(guān)人員，山下辦公區(qū)通過(guò)簡(jiǎn)單可靠穩(wěn)定的設(shè)備完成所有發(fā)射節(jié)目空中信號(hào)輪訓(xùn)監(jiān)測(cè)告警。

以下分三個(gè)部分具體描述功能需求和設(shè)計(jì)。

（一）信源切換傳輸系統(tǒng)需求及設(shè)計(jì)

1、電視信號(hào)源系統(tǒng)

地面數(shù)字電視有2個(gè)頻點(diǎn)，發(fā)射機(jī)激勵(lì)器具有雙ASI輸入端口，可以實(shí)現(xiàn)本機(jī)主備端口自動(dòng)倒換。

模擬電視有4個(gè)頻道，信號(hào)采用數(shù)字信號(hào)源系統(tǒng)，在末端分別從ASI信號(hào)解碼出模擬信號(hào)進(jìn)發(fā)射機(jī)。

數(shù)字電視發(fā)射信源有二條傳輸鏈路，分別是移動(dòng)SDH網(wǎng)、數(shù)字微波網(wǎng)，兩個(gè)不同路由從湖南廣播電視臺(tái)本部傳輸送達(dá)大華山臺(tái)，信源統(tǒng)一為TS Over IP格式轉(zhuǎn)換為ASI。新機(jī)房信號(hào)系統(tǒng)規(guī)劃如下：

數(shù)字電視兩個(gè)不同路由的ASI信號(hào)經(jīng)二選一切換開(kāi)關(guān)后送發(fā)射機(jī)主輸入口，移動(dòng)SDH的ASI信號(hào)直接送發(fā)射機(jī)備輸入口，另外二號(hào)流的ASI先經(jīng)切換后主信號(hào)和移動(dòng)SDH直通信號(hào)都先進(jìn)數(shù)碼視訊的復(fù)用器復(fù)用本地信號(hào)后經(jīng)數(shù)碼視訊的切換板卡分別將ASI信號(hào)送發(fā)射機(jī)的主備激勵(lì)器。

模擬電視信號(hào)源中一、中七、湖衛(wèi)主路為數(shù)字微波三號(hào)流八套節(jié)目流經(jīng)柯維新D2000適配為ASI信號(hào)之后通過(guò)對(duì)應(yīng)頻道的解碼器解碼為對(duì)應(yīng)頻道的節(jié)目模擬信號(hào)送發(fā)射機(jī)主信號(hào);模擬電視備路信號(hào)源為數(shù)字電視信號(hào)源二選一切換開(kāi)關(guān)后ASI通過(guò)對(duì)應(yīng)解碼器解碼為對(duì)應(yīng)頻道的模擬信號(hào)，模擬電視備2信號(hào)源為衛(wèi)星接收機(jī)解碼的模擬信號(hào)。這三路模擬信號(hào)源按頻道進(jìn)對(duì)應(yīng)的模擬切換器在輸出給發(fā)射機(jī)，發(fā)射機(jī)備路為衛(wèi)星或者碼流切換后的解碼信號(hào)。

2、廣播信號(hào)源系統(tǒng)

廣播調(diào)頻發(fā)射信源系統(tǒng)沿用現(xiàn)在系統(tǒng)架構(gòu)，湖南省廣播電臺(tái)的信號(hào)采用光纖路由和衛(wèi)星接收信號(hào)切換輸出，主路從切換開(kāi)關(guān)輸入，備路從光纖信號(hào)源直通輸入。3套中央電臺(tái)信號(hào)源處理同省電臺(tái)，只是中央臺(tái)信號(hào)源考慮中星6B和亞太6C兩路衛(wèi)星信號(hào)切換，高速?gòu)V播節(jié)目只考慮一路光纖輸入。目前調(diào)頻考慮模擬音頻的切換和光傳輸。

（二）ASI碼流監(jiān)測(cè)監(jiān)控

信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整體方案需要實(shí)現(xiàn)的功能

1.完成實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分析整個(gè)系統(tǒng)所有信號(hào)的傳輸和呈現(xiàn)質(zhì)量，有異常提供信息報(bào)警并記錄查詢。此項(xiàng)要求對(duì)信號(hào)源ASI、切換后ASI和DTMB近端空中接收ASI信號(hào)等幾個(gè)環(huán)節(jié)ASI信號(hào)進(jìn)入多畫面采集系統(tǒng)并完成多畫面監(jiān)控，碼流節(jié)目考慮每個(gè)流在多畫面上呈現(xiàn)一套節(jié)目即可，同時(shí)各個(gè)環(huán)節(jié)的ASI信號(hào)進(jìn)入ASI切換矩陣，切換后ASI進(jìn)入碼流分析儀和解碼器進(jìn)大屏監(jiān)控，作為碼流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的輔助監(jiān)測(cè)。（ASI矩陣輔助監(jiān)測(cè)為預(yù)留功能）需要配IP轉(zhuǎn)ASI適配設(shè)備，將空中信號(hào)的IP轉(zhuǎn)ASI。監(jiān)測(cè)信號(hào)的采集考慮調(diào)頻信號(hào)新增采集板卡，數(shù)字電視信號(hào)利用中央311工程的采集板卡，模擬信號(hào)只監(jiān)測(cè)空中信號(hào)，監(jiān)測(cè)設(shè)備利舊。

模擬電視信號(hào)在空中信號(hào)監(jiān)測(cè)的環(huán)節(jié)采用現(xiàn)有模擬監(jiān)測(cè)設(shè)備，不考慮新增。

電視信號(hào)需要監(jiān)測(cè)的ASI碼流取樣點(diǎn)數(shù)目為信號(hào)源2路移動(dòng)SDH和3路微波，切換后2路ASI，空中接收為2個(gè)多節(jié)目流IP，一共數(shù)字信號(hào)需要監(jiān)測(cè)9路信號(hào)，毎路監(jiān)測(cè)考慮在多畫面上呈現(xiàn)一套代表節(jié)目。但增加一個(gè)DTMB多功能循環(huán)監(jiān)測(cè)儀，實(shí)時(shí)輪訓(xùn)監(jiān)測(cè)所有空中的DTMB節(jié)目。

2.完成碼流解碼視音頻內(nèi)容實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)報(bào)警、多畫面組合和碼流監(jiān)測(cè)信息顯示、全程錄像和故障觸發(fā)錄像等功。能夠完成黑場(chǎng)、靜幀、視頻丟失、視頻解碼異常、彩場(chǎng)、彩條、臺(tái)標(biāo)丟失等視頻故障監(jiān)測(cè)，音頻丟失、音量過(guò)高、音量過(guò)低等音頻故障監(jiān)測(cè)。

3.完成市區(qū)基地遠(yuǎn)端接收點(diǎn)2個(gè)DTMB數(shù)字電視、4套模擬電視和6套調(diào)頻FM的空中信號(hào)接收實(shí)時(shí)輪詢監(jiān)看告警。

4.實(shí)現(xiàn)廣播音頻信號(hào)的監(jiān)測(cè)和比對(duì)，要求能對(duì)任意兩個(gè)或者多個(gè)廣播音頻監(jiān)測(cè)點(diǎn)的音頻做一致性實(shí)時(shí)比對(duì)。

調(diào)頻需要監(jiān)測(cè)的數(shù)量為信號(hào)源14路模擬信號(hào)源+7路空中接收的調(diào)頻IP信號(hào)共監(jiān)測(cè)21路信號(hào)

5.山上所有監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括信號(hào)源、空中信號(hào)、發(fā)射機(jī)參數(shù)等選取重要的內(nèi)容加入短信告警功能，能將所有告警狀態(tài)及時(shí)通知技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)和值班員。

（三）網(wǎng)管功能需求及設(shè)計(jì)

1、需要采集2臺(tái)數(shù)字發(fā)射機(jī)、4臺(tái)模擬發(fā)射機(jī)和7臺(tái)調(diào)頻發(fā)射機(jī)的內(nèi)部網(wǎng)管，取發(fā)射機(jī)發(fā)射功率、反射功率、功放及電源的參數(shù)對(duì)應(yīng)集中展示電視和調(diào)頻的發(fā)射參數(shù)。這部分功能的實(shí)現(xiàn)主要考慮之前的調(diào)頻發(fā)射機(jī)和模擬發(fā)射機(jī)直接取省安播中心的監(jiān)測(cè)信號(hào)，兩臺(tái)數(shù)字發(fā)射機(jī)直接取中央311的監(jiān)測(cè)信號(hào)，集中在中央311的監(jiān)測(cè)服務(wù)器上展示。

2、按信號(hào)流程組織設(shè)備拓?fù)淞鞒蹋?shí)時(shí)提示工作狀態(tài)。

3、網(wǎng)管系統(tǒng)需要有自動(dòng)生成安全播出日志、排班安排表、值班人員打卡情況表。

4、所有設(shè)備和信號(hào)的告警情況分層次展示，核心告警以短信形式實(shí)時(shí)報(bào)送給維護(hù)人員和臺(tái)站領(lǐng)導(dǎo)。

作者簡(jiǎn)介：王勁松，男，永州市祁陽(yáng)縣，學(xué)歷：大專，民族：漢，出生年月：1978年4月，職稱：助理工程師，研究方向：計(jì)算機(jī)信息管理。