基于物聯網的中波發射機房遠程監控系統智能優化策略

蔡 華

（內蒙古自治區廣播電視傳輸發射中心烏海廣播發射中心臺 阿拉善左782發射臺，內蒙古 阿拉善左旗 750300）

1 概 述

隨著社會發展，對廣播電臺提出了更高要求，為了降低人力成本，增強安全播出監控能力，無人機房值守被廣泛用于廣播中波發射臺。此外，為了提升智能化水平，保證可以安全、穩定運行，要加強物聯網技術應用，對監控系統進行智能優化，有助于改善實際效果，發揮出先進的技術優勢，提升中波發射機房的管理效率。

中波廣播具有傳播范圍廣和成本低等優勢，為了保證機房的安全性，開發了視頻監控、環境監測等系統，但每個系統處于相對獨立狀態，因此要由專人來負責管理，很難實現多個系統的綜合管理。另外廣播電視中波發射臺節目播出時間比較長，工作人員壓力較大，對身心都是考驗。因此要加強技術研究，實現這一目標[1]。

監控系統發展經歷了兩個階段，第一代監控系統主要作用是監視，在監控中收集數據信息，在設備和電路上配置監視設備，部分設備能夠實現數據聲光報警，但數據采集中需要工作人員來值守，因此工作量比較大。第二代管控系統運用了干節點告警功能，將動力和環境傳感器等用采集器連接起來，可以實現數據采集，具有遙信功能。干節點告警功能有限，只可以判斷設備是否正常運行，無法對故障性質和嚴重程度等作出判斷。通過分析可以發現監控系統處于不斷發展之中，技術水平也在提升[2]。

物聯網技術在產生以來處于快速發展中，而且應用范圍不斷擴大，可以發揮出有效作用。對于中波發射機房遠程監控管理而言，要樹立起創新意識，引入物聯網技術，建設智能化監控管理系統，代替人完成一些工作，對于保證設備安全運行具有重要意義。當設備發生故障時，監控管理系統可以及時發現并發出報警信息，并根據以往處理故障的經驗提出有效應對策略。中波發射機房遠程智能化監控管理是發展的必然趨勢，因此要加強研究，促進技術整合，從而發揮出更大作用。

2 中波發射機房遠程監控系統功能分析

廣播電臺中波發射機房遠程監控系統基本功能包括以下幾點。一是制定權限，為了保證正確操作，要根據不同用戶身份設定權限，這樣做可以避免人員出現違規操作的情況，保證工作順利開展。二是人機交互界面操作比較簡單，降低了工作難度。三是在線監測，對發射器及信號源相關設備進行監測，可以收集到數據信息，對于異常情況進行報警，便于進一步處理。四是控制發射機的運行狀況，根據廣播播出的時間，實現定時開關機，當出現故障時會更換設備，保證節目的正常播出。五是在線診斷故障，當設備出現故障時，系統可以作出判斷，并實現準確定位，將故障設備信息顯示出來。六是故障報警，監測中發現異常情況進行報警，可以及時發現故障并處理，避免造成更大范圍的影響。

3 中波發射機房遠程監控系統存在問題及解決方法

3.1 通信故障誤判問題

一般情況下，新的中波發射設備和機房動力設備性能比較穩定，可以滿足實際所需。但在整個監控系統中，通信和數據傳輸容易出現問題，會對系統安全運行產生不利影響。為了進一步完善，在設計監控系統時要考慮到這一點，增加自診斷功能，當出現故障后可以作出準確判斷，通過分析找到其中原因，為后期處理做好準備。

3.2 監控系統故障分析難度大

監控系統包含了大量監測點，而且收集信息種類多，對故障分析會產生一定影響。為了實現全方位、無死角的監控，通常會設置很多監測點，這樣不僅會造成資源浪費，而且不利于發現、分析故障，增加了系統運行的不確定因素。為了解決面臨的問題，在監控系統設計中要去除掉投入運行時間過長的設備，保留新增添的設備，發揮其有效作用，降低故障發生概率。從目前情況來看，系統對智能設備的監控具有穩定性，可以及時發現故障，并采取有效措施[3]。

3.3 頻繁誤告警問題

發射機播出的射頻信號會經過射頻電纜取樣，之后進入質量保證系統調節，在節目播出中利用計算機來循環監聽。質量保證系統可以監測參數，如功率和頻率等，當出現異常情況下會發出聲光報警。受到軟件設計的影響，可以精確監測誤碼率，從聽眾角度來看，對聲音的強度與品質等有一定要求，因此為了減少告警量，可以根據經驗值來設置監測指標。

3.4 存儲讀寫速度和網絡傳輸速度問題

目前，監控設備規模不斷擴大，監控點也在增多，需要分析大量數據信息，將其讀出和寫入數據庫。由于數據量很大，因此要求網絡寬帶和服務器具有較強承載能力。機房環境圖像基本是不變的，和其他場所監控系統對圖像要求有著明顯區別，如交通、銀行等，要求圖像實時性。創新數據采集機制，采用輪詢和中斷兩種方式，系統在正常運行時會采用輪詢方法，當發出查詢命令后才會上報數據。當設備運行數據發生變化時，會采用中斷方式來上報數據，這樣不僅減少了數據流量，而且不會出現數據遺漏的情況。

3.5 監控系統缺乏預分析功能

通常情況下，監控系統會顯示設備故障處理流程管理。對歷史數據進行處理，包括統計和分類，借助于分析報告來評價設備運行參數，將數據打印出來并存檔管理，但缺乏自動預分析功能。引入大數據思想，有效利用歷史數據預判設備可能發生的故障，并提前制定應對策略，即使發生故障也可以有效處理，將損失降到最低。當系統發出多個告警后，要分析出主要告警，對故障信息進行統計。在這種情況下，出現新故障時，系統會根據以前處理故障的經驗來作為參考依據，第一時間通知維護人員并采用有效處理方法。監控系統的故障智能處理流程如圖1所示[4]。

圖1 監控系統的故障智能處理流程

4 廣播電臺中波發射機房遠程智能監控系統設計思路

4.1 信號采集處理

信號采集處理處于設計系統的最前端，屬于系統底層部分，包括了大量的傳感器。傳感器主要作用是采集信號，發揮著不可忽視的作用。在設計傳感器時，由于元件是精密元器件，因此可以保證系統的穩定、安全運行，避免出現故障。前端信號采集模塊包括7個，分別是煙霧檢測、門禁管理、音頻視頻監控、系統報警、溫度濕度檢測、UPS監測子系統以及發射機檢測。在所有模塊中，溫度濕度檢測采用AD-801溫濕度探頭，這種類型探頭優勢明顯，可有效運用半導體敏感元件測量空氣的濕度和溫度情況，收集到準確、全面的數據信息。將其應用在室內環境測量溫度和濕度適用性較強，可以取得顯著成效。煙霧檢測模塊采用的是AD-80D型離子式煙霧探測器，主要應用在公共區域，可以保障安全性。這種類型探測器在設計時運用了光電信號處理技術，具有一定的特殊性。在內部微電腦控制中，有效運用模糊智能控制技術，具備自動檢測故障功能，可以防止出現誤報或漏報的情況。信號采集是重要環節，因此設計時要提高重視程度，通過信號采集可以對數據信息進行分析，從而對實際情況作出判斷，保證了安全性[5-7]。

4.2 信號匯總及信號傳輸

在整個監控系統中，主機計算機處于核心地位，在數據傳輸中發揮著主要作用，可以實現數據匯總。主機計算機會提供視頻連接需要的接口，滿足多串口傳輸的需求，讓系統前端設備在信息采集中得到報警信號域模擬變量等，通過轉變成為網絡信號，強化了信號傳輸效果。在設計程序時，建議采用C/S架構，程序具有信號匯總和信號傳輸功能，對收集的數據信息進行處理，在http協議的支持下，將數據傳遞到后臺服務中心[8]。

4.3 遠程監控

遠程監控由兩個部分組成，一部分是移動客戶端App，另一部分是后臺服務中心。數據層和數據庫相連接，可以實現對數據的多種操作，包括查詢、增加以及修改等。表示層采用Web Services接口設計，業務層在接收客戶端發出的數據時，主要利用了asp.netMVC技術，在該技術的支持下，可以對接收的數據作出判斷。后臺服務器中心開發部分，后臺服務程序主要作用是處理移動終端發送的請求和監控中心的數據，并可以返回做出響應。移動終端App開發部分，移動客戶端App包括7個功能模塊，分別是發射機監控、參數設置、門禁監控、報警、溫度濕度監控、用戶及煙霧監控[9]。

5 廣播電臺中波發射機房遠程智能監控系統應用效益分析

廣播電臺中波發射機房遠程智能監控系統應用可以取得顯著效益。首先是安全效益，相比較于傳統系統模式，可以更加快速、準確地發現故障并處理，確保系統始終正常運行。其次是經濟效益，人力成本增加，使得廣播電臺要承受很大經濟負擔，在物聯網技術支持下可實現機房的無人值守，大大降低了成本投入。最后是管理效益，監控系統管理變得更加簡單、方便，提升了工作效率。加強物聯網技術應用，和廣播電臺中波發射機房遠程智能監控系統設計結合起來，對于廣播事業發展意義重大[10]。

6 結 論

本文主要探討了物聯網技術對于中波發射機無人值守機房監控系統智能優化策略，提出了設計思路，可以發揮出更大作用。目前監控管理系統建設需要投入大量資金，隨著人力成本的不斷上升，監控系統自動化和智能化是未來發展的主要趨勢，可以有效降低成本，從而獲得更高的經濟效益。中波發射機房的智能監控發展前景廣闊，因此要提高重視程度并進行深入研究，在監控系統建設中引入新技術，確保滿足發展需求。