無線廣播電視發射臺站自動化信號電子檢測系統設計與實現研究

劉鶴

【摘要】發射臺主要負責廣播電視信號電磁波傳送，是保證電視、廣播節目正常播出的基礎設施。構建完善發射臺自動化信號電子檢測系統，可自動展開信號問題甄別，為發射臺安全播出提供數據依據，作用較為突出。本文將以系統設計原則介紹為切入點，對無線廣播電視發射臺站自動化信號電子監測系統設計與實現方式展開深層次分析，旨在優化自動化信號監測現狀，保證無線廣播電視發射臺運行質量。

【關鍵詞】設計原則 發射臺 廣播電視節目 自動化 信號電子檢測系統 系統設計

隨著科學技術進步，人們對生活享受要求越來越高，觀看廣播電視節目成為人們業余生活必不可少的選擇之一，而無限廣播電視信號直接影響人們觀看廣播電視效果，為保證無線廣播電視節目信號傳送效果，優化觀看電視效果，無限廣播電視發射臺需要具備較強無限信號發送維護與管理整體能力，鑒于此，無限廣播電視發射臺相關領域專家學者開始加大了對無限廣播電視發射臺自動化信號電子檢測系統設計方式的研究力度，期望通過科學合理設計與優化設計，實現理想化無限廣播電視信號電子自動檢測模式，盡量避免無限廣播電視發射臺存在影響信號自動送貨質量問題，實現電視發射臺可以智能化及時檢測到問題及時智能化解決問題，解決不了的問題第一時間報警，甚至電子檢測、預防和提交警報可能存在的問題，保證無限廣播電視信號高質量的順利發送。該無限廣播電視信號電子檢測系統正式展開系統設計研究前，為對各項設計形成有效指導，保證每一環節設計質量，需要先對該信號電子檢測系統設計原則、原理展開研究性分析。

1系統設計原則

系統設計需要遵從以下幾項原則：①穩定安全性。信號監測與設備檢測都應遵循穩定安全原則，科學對嵌入式以及熱插拔方式展開運用，做好系統安全性設計，保證系統運行穩定性;②流程性。實施系統設計過程中，需要從用戶模式層面入手，對部門職能予以高度關注，做好業務流程管控，確保整體流程明確、簡化水平可以達到相應標準要求，所有結果可以得到順利輸出，并要做好配置簡化處理，避免出現重復輸入狀況;③維護簡便性。系統設計需要具備較高實用性、適用性，應保證整體系統建設與使用都是以實用為前提的，整體系統維護、操作較為簡便，不會造成較大困擾，進而實現最優化系統使用效果，達到預期信號檢測要求。

2自動化信號電子監測系統設計與實現

2.1系統基本概況

發射臺在接收到兄弟單位傳輸無限信號之后，會通過臺內中間鏈路，完成無限廣播電視節目信號發送任務。為保證信號來源安全性、有效性，一套節目通常會設置多路信源，在專用分配器支持下，信號分配功能會得到高效率執行，信號會自動進入到信號電子監測系統以及下級切換系統之中。按照信號質量以及信號有無，信號切換器會展開邏輯判斷，完成節目信號來源切換，確保信號可以得到安全輸出。

根據系統鏈路特點，電子自動化監測系統會高質量展開各項監測任務，整體系統可以分為展示層以及處理層兩部分內結構。其中展示層主要負責多畫面監測，會對主機接收網絡信號組播流情況展開全面管控，做好質量監測以及畫面顯示監測等工作。如果鏈路中信號出現問題，電子檢測系統會自動生成文字、語言等警報形式通知工作人員。在信號電子檢測系統設備報警信號以及信號報警智能分析共同支持下，可實現對關鍵環節的遠程監控，做好切換器切換控制等管理。而處理層主要為嵌入式模塊化板卡結構，會通過對硬件的運用，展開各類信源接收、解調以及監測等操作，能夠將監測得到數據與完整碼精準傳輸到網絡之內。就設計層面而言，系統分為多畫面節目質量監測、嵌入式信號監測等幾部分內容，需要逐步展開科學設計。

2.2多畫面節目質量監測

該部分電子檢測系統會通過對無線空收、輸入信號源以及分配器等節點節目質量的監測，對節目傳輸實施情況展開全面把控，能夠自動發現節目問題，并形成預警。系統采用嵌入式前端輸出TS over IP組播碼流進行監測節目信息獲取，會對畫面組展開監測、監聽以及監看全面管控。

信號電子檢測系統主要功能與特點體現在幾個方面：①靈活度較高，容易進行拓展。在獲取到嵌入式信號電子監測系統輸出組播碼流之后，系統可對網絡中信號節目展開科學調度，能夠靈活對多畫面屏幕展開部屬，在對未來拓展信號實施處理過程中，只需通過對其IP的處理，便可在獲得組播碼流之后，對其展開監測，信號電子檢測系統整體維護工作量得到了有效控制;②內容質量監測。系統能夠實現對視音頻內容的科學監測，可以在音量過高、圖像黑場或視頻解碼異常等狀況出現時，自動報警;③報警方式多樣。系統報警形式種類較多，像標題變紅、生成報警語音或日志等，能夠通過電話或者短信等方式通知相關人員展開處理：④支持多格式節目。系統可同時支撐廣播、數字電視以及模擬電視等節目形式，高標清兼容效果較為理想，可對諸多節目格式展開解碼處理，對重點節目展開實時監控，并對普通節目展開輪巡檢查，整體檢查投入成本較為合理;⑤錄像查詢與儲存。在系統支持下，可高質量展開故障出發、24小時全程以及定時三種形式錄像。其中故障出發錄像會在故障發生30秒前展開錄像，能夠為故障處理提供精準依據，保障故障處理質量與效率。由于硬盤屬于容易損壞件所以為保證數據信息安全，可通過增加電視信號電子檢測系統緩存塊讀寫空間的方式，做好軟件對于磁盤高頻率讀寫次數控制。同時會按照文件大小或時間等規律展開磁盤空間分配'并設置錄像索引文件，按照一定順序展開錄像文件寫入操作，這樣不僅可以實現對錄像文件的快速查找，同時還可有效減少磁盤使用次數，延長磁盤使用壽命。

2.3綜合報警與系統管理

從發射臺運行效果來看，發射效果影響因素主要集中在編碼、數據格式兩個方面。如果兩者控制不當，很容易會對電子檢測系統運行產生較大影響。因為自動化信號電子監測系統在發射臺運行中起著不可替代的作用，會對電子檢測系統運行效率與安全性產生直接影響，屬于保障性系統，并擔負著內部故障監測任務，所以電子檢測系統綜合報警以及系統管理水平需要達到一定高度，要保證系統可以在發射臺運行全過程中發揮出相應作用，做好信號接收、發射等操作保護。實施信號監測時，需要做好監測控制權限制，應按照人員工作崗位以及工作級別等，對其監測權限展開科學設置，做好監測信息保護，保證各項監控工作可以順利展開。因為在進行信號監測時，系統自身會受到一些外部因素的影響，所以需要做好數據傳輸鏈路設置應對身份驗證方式展開優化，展開防火墻安裝，會通過設置其他安全隔離措施實施保護，應保證綜合性報警系統建設質量。

信號電子監測系統中的報警系統主要采用人機交互模式，會在出現問題時及時提醒值班人員，并為其提供相應數據，可以輔助人員快速完成系統故障排查與處理，保證節目高質量播出。為保證預警效果，在進行綜合報警系統設置時，應保證系統可以支持多種報警模式，能夠以短信、語音等方式發出警報。其中語音報警會在進行監測時，在經過一系列邏輯處理后，按照報警規則以及信息等內容，展開故障分類，同時會在音頻混合器租用下，以伴音方式展開節目輸出，運用無線網絡，人員可以對電視節目展開集中監聽，可達到切實強化伴音效果的目標。就系統管理情況來看，在無線網絡輔助下，系統可對各項數據展開實時監測，并可選擇指定節目展開全面管控。此外，結合用戶權限設置手段，系統安全性會得到進一步提升，發射臺正常運行會得到有效保護。

2.4嵌入式信號監測

信號電子監測系統主要包括電信級直流供電電源、嵌入式監測板卡以及工業機箱幾部分內容。

（1）監測板卡。板卡運用DEP+FPGA構架模式，可在保證設備運行穩定性的同時，將硬件數據處理以及計算優勢充分發揮出來，優勢較為明顯。板卡具有對自身關鍵部件固件展開報警與檢測的功能，如果板卡出現無法運行狀況，會在監測前端自動生產故障報警信息，并傳輸到相應客戶端。在得到監測信號之后，板卡會將信號打包成IP，并在網絡組播技術支持下，完成數據傳輸任務。在經過IP封裝處理后的信號，能夠隨意展開錄制、調度與監控等操作，接線較為簡單且信號應用效果也較為理想。

（2）工業機箱。本次系統機箱主要采用機架式設計模式，在進行滿配過程中，在其中安裝了四塊功能板卡，可為各種類型模塊混插提供有利支撐。所有功能板卡均執行后裝載設計模式，支持熱插拔，而機箱內部風扇模塊為可插拔抽取模式。在機箱兩側，空氣會形成流通，會為橫插板卡散熱冷卻創造出有利環境，防止出現板卡過熱問題。

（3）電信級直流供電電源。機箱外部供電電源為電信級直流供電電源，電源整體設計為機架式，能夠為三路交流電輸入提供可靠支持，可實現三路完全并聯直流輸出效果。因為可以配置三組150W電源模塊，具有良好負載均衡效果，所以可支持2+1或1+1冗余熱備份，整體電源具有良好的短路保護、過溫保護以及過流保護等功能，可為電源遠程監控與預警提供可靠保障。

2.5系統應用效益

通過實踐應用發現，系統運用具備兩方面的應用效益：第一，提升發射臺工作效率，實現對發射臺信號監測的自動化、智能化處理，減少不必要人工投入，保證整體工作效率;第二，保障節目安全性，做好系統故障識別，能夠實現對不良事件的有效防控。

結束語：本文所介紹嵌入式監測系統，屬于行業內較為先進的信號電子監測系統，具有環境適應能力強以及運行穩定、長效等優勢，可對發射臺信號形成有效監測。設計人員在具體展開系統設計時，需要做好發射臺信號要求分析，并要在明確系統設計原則與目標的基礎上，按照發射臺具體情況展開信號電子智能化監測系統設計與建設，確保信號監測系統以及其他系統設計均能達到發射臺信號監測與管控要求，進而實現理想化信號監測模式，確保信號發射臺運行質量可以得到預期，從而為廣大民眾創造出更加優質、穩定的節目收聽、觀看體驗。