微波監測、監控系統技術研究

山西廣播電視無線管理中心 張建偉

隨著廣播電視技術的發展，監測設備網絡化、自動化、智能化成為了必然趨勢。微波監測、監控系統實現了以上這些技術要求，既有效緩解了值班員的工作強度和壓力，又確保了安全播出。

1 設計需求

（1）完成對微波線路設備進行狀態采集監測報警。

（2）完成對發射機房的電力、煙感、水浸、溫濕度等指標的采集監測，采集的信息指標進行上屏顯示預警，保證發射機房內設備的安全穩定運行。

（3）配置安防攝像頭，對臺站場區進行實時的安防監控，保障臺站安全。

（4）將所錄制的監控畫面全部通過IP流回傳至監控中心，轉至HDMI信號進行集中上屏顯示監測。

（5）新增大屏對所監測以及采集到的信息進行多畫面顯示監測，發生異常時進行語音告警以便及時發現故障。

2 系統功能介紹

2.1 Trinityares-Display多畫面智能監測系統V8.0

（1）系統介紹

Trinityares-Display多畫面智能監測系統是將微波線路設備監測信號、發射機房環境溫濕度參數、臺站場區實時的安防監控所錄制的監控畫面全部通過IP流回傳到安全播出指揮中心，轉換成HDMI信號集中上監控顯示屏。可以監測從網絡中心機房送來的SDI信號、中央電視光端機輸出的ASI信號、IP編碼器輸出的H264信號、中央地數節目AVS+信號、廣播解碼器輸出的AES信號。

（2）系統特點

系統超強大的解碼：采用數據處理器和圖形處理器相結合的信號處理技術，支持微波發射傳輸的本地電視信號、中央臺地數節目、其他高清視頻的視頻解碼和本地9套廣播信號、中央臺3套廣播的音頻解碼。實現了海量廣播電視音視頻處理、分析與監測監聽、確保了廣播電視安全播出。

視頻異常監測：主備IP編碼器、主備AVS+編碼器輸出的視頻信號分別送入主備核心交換機和主備復用交換機，當某個IP編碼器或AVS+編碼器故障時，大屏監測的該路信號會發生故障提示音，復用交換機會發出指令自動切換至另一路編碼器信號，值班員迅速對故障設備進行修復。當主核心交換機的某一路電視信號出現故障，信號會切換至備用核心交換機。當同時有幾套節目發生故障時，可以在這幾套故障節目中任意切換顯示，或設置一定間隔時間的自動輪流切換。根據故障報警的級別，生成相應的預警方案，并形成故障日志。故障日志數據會在數據庫中保存一年以上，單擊某個故障可以查看該故障具體詳細信息和當時故障解決的數據記錄等。

音頻異常監測：廣播主備用光端機分別輸出的6路廣播信號和經環路網編碼器后解出的6路廣播信號接入音頻監測系統，通過大屏彩色音量柱顯示，值班員通過音量柱的上下波動會一眼看出聲音的大小和有無。發射臺傳輸的電視節目音頻會可以根據實際工作情況設定最大無伴音時長，一般會設定＞8s，當聲音停止超過8s時，系統會提示某某節目無伴音，值班員可打開故障告警明細，查看具體故障信息并進行故障處理，隨后關閉故障提示。如果該時間設置過低，可能會把節目中正常的聲音停頓誤認為是無伴音，發生錯誤提示，造成值班員不必要的緊張。還可以設置音頻是單聲道還是左右聲道，對于不同的聲道進行區分，并進行合理監測。

可以根據需要設置畫面顯示：每個屏幕可以根據實際需要顯示各個節目內容，也可以進行不同節目間的切換，可以幾個屏幕組合輸出一個節目，起到放大節目內容的效果。可以將大屏任意組合成1個、2個、或多個畫面，根據工作需要將組合形式保存為固定模板，方便工作中隨時切換。屏幕的輸入接口有VGA、DVI、HDMI，根據不同的節目選擇適合的接口。屏幕的分辨率可以根據工作需要選擇合適的分辨率，最高分辨率可以達到1920×1080。

根據實際需要可設置不同的報警方式。當畫面靜止、無伴音時會出現語音報警：某某臺畫面靜止，畫面靜止結束；某某臺無伴間，無伴音結束等，值班員可以及時、清晰地掌握故障情況。還可以根據實據工作情況設置報警音時長、出現報警音后值班員可打開報警日志進行故障查看，確認不影響正常播出可點擊故障忽略，停止報警。如果沒有確認故障信息，故障報警音會一直響，防止值班員沒有看到，造成停播。故障信息可設置保留時長和查看方式，如按周查看、按月查看、按年查看，使值班員對故障類型一目了然。

節目實時錄像存儲：可以對播出的節目進行實時錄像，當節目出現故障時，可根據存儲節目的路徑選擇節目播出日期調出故障時段的節目進行回看，進一步確定故障原因和時長。可根據實際情況設定節目錄像保存時長，當硬盤存儲滿后，會對較早前錄制的影像進行覆蓋。錄像格式支持H.264、MPEG-4、MPEG-2。

高可維護性：系統內置了可視化的Web管理界面，通過Web界面即可完成監測任務下發、布局調整、視音頻預覽、報警查詢、配置導入導出等功能。此外，系統還可以與安全運維監控平臺、多畫面集中管理平臺等平臺端軟件配合使用，提供更為全面的集中配置管理及維護功能。

畫面云支持：系統采用最新的畫面云技術，實現了在虛擬平臺、云化平臺上視音頻內容異常監測、不同信號源按需接入。可與畫面云產品線中的IP解碼云終端等設備相配合、保證了多畫面監測系統的穩定性，實現了全媒體監管、全業務監管和全流程監管，使得系統真正做到了實用、好用、易用。

2.2 Trinityares-URM發射機集中監管系統V2.2

（1）系統介紹

TrinityAres-URM發射機集中監管系統，發射臺監管工作界面通過搜狗瀏覽器實現，通過一個顯示器聯接多個服務器，如多畫面服務器、錄像服務器和平臺服務器等，對各個服務器進行切換后登錄完成操作管理。平臺服務器可管理發射機的運行數據，進行大數據分析，做出判斷并發出故障報警，還可實現遠程遙控開關機，使值機工作自動化，提高了工作效率。

（2）系統組成（見圖1）

圖1 TrinityAres-URM發射機集中監管系統

（3）主要功能

全景監測：省內9個直屬臺站以實際地理分布出現在GIS地圖上，點擊臺站圖標，可看到該站各項信號指標、發射機狀態指標、機房動力環境指標、、排班信息、值班日志等，點擊對方臺站聯系方式圖標可以和臺站值班室通話，實現調度指揮。

臺站設備狀態集中監測：針對不同臺站的實際工作情況，平臺可對各臺站的機器運行數據進行統一整合輸出統計報表，按照故障類型和級別以餅狀圖和柱狀圖等方式顯示，直接生成運維報告。

臺站信息管理：直觀展示臺站基本信息、指揮調度信息、實景圖片等內容。

監測數據管理：對直屬臺站采集的業務數據與管理數據進行歸檔存儲。業務數據管理包括機器設備實時運行數據、內部下發的相關文件、黨建學習資料等。管理數據包括各臺站值班排班情況、登錄情況等。9個臺站用戶，按照地域對各個臺站設置不同的地域訪問權限，實現高安全級別的用戶管理。

報警系統：各個臺站的發射機或播出的節目發生任何異常時，發出語音或聲音報警。

3 系統達到的效果

3.1 系統自動化

系統將設備運行監測、電力監測、動力環境監測、節目播出信號等數據進行可視化展現；基于GIS地圖，發射臺詳細信息一目了然；對故障報警信息分析統計，非常直觀地以圖形化的方式顯示。可以調取各發射臺廣播、電視節目播出情況數據，遠程監聽監看。結合各發射臺實際工作，設計出自動化便捷化的電子工作流程，進一步確保廣播電視安全播出。

3.2 運行穩定

平臺各項功能在使用過程中運行安全穩定，對各直屬發射臺及早、及時地發現問題，圓滿完成安全播出任務的提供有效技術數據支撐。

3.3 安全性能高

每個臺站配備了1臺防火墻，實現臺站內數據傳輸的安全和防止外部對系統的惡意攻擊。

9個直屬臺站已經實行一人一賬號，通過用戶名密碼登錄系統。

具備完善的錯誤跟蹤系統，如果平臺一旦出現工作異常，便可快捷地排查到故障發生的具體部位，便于值班員迅速排除故障。

3.4 全面的指標監測

系統專業的指標測量方法，系統可準確詳細地反映信號的質量，可實現對故障情況和各種干擾進行自動分析和監測的需求。

結束語：微波監測、監控系統的設計在準確的視音頻異態監測的基礎上，結合了廣播電視發射機房運維的實際情況，從日常值班工作的細節出發，實現廣播電視音視頻實時采集、自動處理、有效監管的管理機制，使發射臺實現了自動監測、監管、監控工作。