廣播電視自動監控系統主要技術分析

呂增光

（山西省呂梁市離石區融媒體中心，山西 呂梁 033000）

0 引 言

自動監控技術是自動化技術的重要組成部分，在工農業、軍事及航空航天等各個領域都有廣泛的應用。廣播電視自動監控技術是自動監控技術在廣播電視領域的具體應用。廣播電視自動監控技術既有一般自動監控技術的共性，也有廣播電視領域的特殊性。廣播電視監控領域所用到的技術具有更強的適用性[1-2]。

1 自動監控系統的組成

廣播電視自動監控系統的組成如圖1所示。廣播電視設備的運行狀態由各類傳感器和檢測元件進行實時測量，經過處理后變成監控主機能夠識別的設備狀態數據，經過接口電路傳送到監控主機。播出節目信號中的音頻視頻信號由檢測電路自動檢測，變換為音頻、視頻狀態數據，經過接口電路傳送到監控主機。監控主機依據得到的設備狀態數據以及播出效果數據進行分析，判斷出當前設備的工作狀態是否正常。如果設備工作狀態不正常，就要技術人員及時處理。一般地，系統會進行報警和自動進行切換，保證節目播出不中斷，同時，記錄發生問題的設備，以便管理人員進行維護。

圖1 廣播電視自動監控系統的組成

2 廣播電視監控系統常見技術分析

2.1 網絡化監控技術

傳統的廣播電視發射臺、站、機房均采用技術人員現場值班的方式進行監控，廣播電視監控系統的早期應用是代替技術人員監控廣播和電視臺的設備運行情況，采用單片機和可編程控制器等監控發射機的運行，取得了良好的效果。隨著網絡技術的發展和行業對廣播電視系統運行安全的重視，需要將本地的監控系統與遠程的管理中心連成一個網絡，形成整體的網絡化的監控管理系統。以網絡為核心構成的網絡化監控系統是現代監控技術發展的一個重要特點和趨勢。

2.1.1 網絡化監控系統體系結構

網絡化監控系統有兩種主要的形式：客戶機/服務器模式（Client/Server，C/S）和瀏覽器/服務器模式（Brower/Server，B/S）。Client/Server模式在網絡化監控中一直處于主導地位，被認為是監控和遠程故障診斷的理想模式。隨著互聯網技術的不斷進步，Brower/Server方式也日益顯示出其優點，逐漸在網絡化監控系統中占據了很大的比重。目前，也有將兩種技術混合應用的監控系統[3]。

2.1.2 網絡化系統軟件技術

網絡化監控系統中的服務器是一個功能強大的處理機，其內涵十分廣泛。系統的測控、通信、任務調度以及數據存儲維護檢索分析等功能都需要服務器完成。完成這些功能，需要服務器安裝相應的系統軟件。服務器端的軟件有以下功能。

（1）控制現場監控設備完成本地被監控對象的狀態信息采集，并判斷被控對象是否處于正常狀態。如果發現對象異常，系統應該做出報警或調控等動作，并將相關信息發送給用戶或客戶機。監控對象狀態的判斷也可以由現場監控設備完成，這取決于系統的設計[4]。

（2）保存采集的狀態數據，存儲到數據庫中，支持用戶和客戶機的訪問。

（3）通過網絡完成本地被監控對象的狀態信息采集并進行遙控。

（4）負責多臺服務器之間的通信和信息共享。

（5）如果網絡化監控系統支持B/S模式，需設計Webserver服務器的網絡化軟件，支持B/S方式的遠程訪問、遠程監控及信息共享；如果是C/S方式，需要考慮是采用二層客戶/服務器模型，還是采用三層客戶/服務器模型，需在服務器和客戶機之間合理劃分業務規則。如果采用B/S方式，軟件工作集中到服務器端，客戶端只需配置網絡接口和瀏覽器即可，這樣的配置方式比較容易實現。

2.2 信號處理技術

信號處理涉及到模擬信號、數字信號以及開關信號等信號的處理。

模擬信號是隨時間連續變化的信號，在一定的時間段內，信號的幅值是連續的。在工業控制領域，由傳感器獲得的系統狀態變量一般都轉換為模擬信號輸出。一種是低電壓信號輸出，另一種是0～10 mA或4～20 mA的電流信號輸出。模擬信號經過采樣和AD變換以后輸入到計算機，在計算機內進行線性化處理和標度變換，作為進一步分析處理的數據[5]。

數字信號是在離散時間上取值的信號，其幅值和時間都是離散的。對于二進制僅取0和1兩個數值。

開關信號是各種開關器件給出的控制信號，如電器開關和繼電器觸點等給出的信號。自動監控系統的信號處理技術主要涉及信號處理中的采樣、量化、濾波、編碼及變換等技術。

2.3 廣播電視播控系統自動監控技術

傳統的監控以設備和信號的監視為主要目的，以人工巡檢和信號監看為基本方式，沒有建立一個全局的統一監控中心，沒有預警和報警機制。當廣播電視設備實現數字化以后，系統的監控開始受到重視，系統逐漸增加了自動化的故障記錄數據備份、故障報警以及切換等功能。盡管各個電視臺的播控系統的數字化和自動化水平不同，但都是朝著網絡化、自動化及智能化方向發展。在這個大趨勢下，播控系統的監控系統也是朝著以網絡為基礎、以監控系統硬件為依托、以監控軟件為核心的一體化智能監控平臺方向發展。

播控系統的智能監控應該包含對系統設備的統一管理、配置、資源調度、安全預警故障預警、診斷以及系統分析等功能，是電視臺的統一總控監控管理系統。系統的底層是直接與硬件打交道的設備驅動；中間層為設備監控管理平臺，實現任務與實際設備的關聯，同時保證任務與實際設備底層的無關性；系統的上層為監控系統任務平臺和資源管理平臺。采用分層的結構可以分解復雜的系統，方便了系統的設計與實現。監控的對象包括播控設備中的視音頻設備和視音頻信號，數據網絡中的服務器、交換機、應用軟件、播出文件庫以及其他相關設備等。

數字播控系統的播控設備日益復雜，因此要求播控系統的監控能夠提供更為復雜的多種監控模式以及系統級分析技術，傳統的簡單信號監測方式顯得力不從心。播控系統監控迫切需要實現自動化和智能化。在播控系統設計中，各個環節已經包含了必要的檢測和控制功能，這些功能是保證正常播出、構成整體播控系統的必不可少的環節。除了這些必不可少的環節外，設計人員還可以對播控的監控系統進行擴充，使其功能更加強大。

3 結 語

廣播電視的自動監控系統由多種自動監控技術構成。廣播電視領域內，由于不同的被監控對象的狀態信號不同，采集狀態信號的方法也存在差異，但采用的信號處理方法基本一致。廣播電視自動監控系統也是一個信息處理系統，對廣播電視進行監控的過程就是一個信息的獲取、傳輸、加工及應用的過程，因此，自動監控研究的主要技術內容是相同的。當前，廣播電視領域應用自動監控技術已經十分廣泛，廣播電視節目的自動播出、設備的控制以及“無人值班、有人留守、定期維護”等功能的實現均離不開自動監控技術。因此，自動監控系統為廣播電視的播出質量提升提供了可靠保障。