自動化系統建設在廣播電視發射臺中的應用

謝萌 通訊作者：施靖

（1.河北省廣播電視三〇七發射臺，河北 石家莊 050000；2.河北醫科大學第四醫院，河北 石家莊 050000）

一、情況概述

廣播電視發射臺，是把中央及地方廣播電視節目通過無線發射的方式，覆蓋廣大農村及偏遠地區，把黨和國家的聲音傳送到千家萬戶。節目播出的安全性、優質性由廣播電視發射臺的播出質量決定，其中，健全的廣播電視發射臺自動化系統建設也是廣播電視數字化和智能化的關鍵。計算機技術在近年來大量普及，把計算機自動化系統建設運用在廣播電視無線發射中，可實現安全、優質播出廣播電視節目，有效解決臺站發射節目過程中監測監控問題，為廣播電視發射臺發展提供幫助。

在當前科技水平不斷發展的過程中，廣播電視發射臺中的各方面技術都在不斷的強化，而廣播電視發射自動化系統建設則已經成為了廣播發射臺運行過程中極其重要的一個組成部分。而在發射電臺之中建立起一套具有豐富功能的發射臺自動化控制系統以后，能夠對發射臺工作過程中所涉及到的各個方面參數進行實時的搜集，同時自動化控制系統還能夠利用自身的強大運算能力來實現對發射臺的自動化控制、保護、檢測，確保電視信號發射的穩定性。

發射臺自動化是指以自動化技術、現代信息技術為基礎，以計算機網絡為核心實現對發射臺在廣播、電視節目的傳輸，調度、發射、監測的各個業務環節以及發射臺(站)的相關輔助設施、機房環境、安全防范及辦公業務的監控、監測和管理功能，同時具備與上一級系統或管理中心實現通信功能的系統集成體。

二、發射臺自動化建設的特點以及意義

（一）發射臺自動化的特點

發射臺自動化的核心功能是實現發射臺在廣播電視節目的傳輸、調度、發射、監測各個業務環節的控制、監測和管理。系統具有分布式控制系統的特點，某一部分的故障或退出，不影響其它系統及整個系統的正常工作。系統還具有人員統一認證、系統安全和監控等輔助管理功能。[1]

（二）發射臺自動化建設的意義

廣播電視發射臺是國家重要的播出宣傳機構。隨著信息技術和地面數字廣播電視技術的發展，包括地地面數字電視和 CMMB(地面數字多媒體廣播)發展，數字廣播電視設備和CMMB 發射設備等新技術、新設備的出現，對發射臺站的設備更新和改造提出了新的要求，也對發射臺自動化建設提出了新要求。靠傳統的人工，手工操作、監測、記錄大景的設備狀態及參數已不能滿足快速,準確,大信息量等要求。因此發射臺自動化是廣電行業技術進步的必然趨勢，也是廣電行業把握主動權，提高核心競爭力發揮行業優勢的必然要求。發射臺自動化建設具有十分重要的意義:

1.有利于提高發射臺的工作效率

廣播電視發射臺一般包括兩大部分，一部分是房屋建筑及動力系統，包括各種機房、電力、供暖及空調等;另一部分是工藝系統，包括節目傳輸、節目調度、發射機、天饋線等系統。這樣-個擁有繁多技術系統的綜合設施，有大量的維護工作量，需要一個龐大的維護管理隊伍，同時對維護人員的技術素質也有較高要求。

通過在發射臺建立自動化系統，可實現高效的自動巡檢、記錄，上報等工作，一方面大大減輕人員勞動強度，另一方面由于采用了非人工系統(全臺自控)具有操作一致性好的特點，可以避免誤操作等人為因素，從而可以實現大大提高發射臺工作效率的目的。

2.有利于提高發射臺的安全播出水平

安全播出時廣播電視發射臺的生命線。發射臺工作人員常年在高頻、高溫和高噪聲環境下晝夜輪班，周而復始的頻警巡機、操作等，勞動強度大，易疲勞造成操作差錯，而且很難安全、實時的反映并記錄系統設備的運行狀態，從而使安全播出形成較大隱患。

自動化系統建成后可有效、科學的調配發射臺人力、物力等資源，通過規范的程序化的自動操作，可以實現降低停播率錯播率的目的，提高發射臺的安全播出水平。同時通過設置監控和報警系統，實時監測重要設備和重要場景的狀態，從而保障系統設備和能源供給狀態安全以及發射臺環境的治安安全。

3.有利于提高發射臺站的管理水平

發射臺的自動化可以促進臺內管理工作的規范化、科學化，通過先進的管理工具，可以使節目播出發射的流程更加緊密合理。完成發射臺內自動化系統的建設后通過各個系統運行的自動化控制和監測可實現“無人值班，有人留守”的要求。另外，通過各發射臺(站)與中心臺(站)或上級主管部門的聯網，可實現信息共享、加強上級主管部門與發射臺(站)快速、有效、實時的信息交流，為將來組建全省乃至全國的無線覆蓋網絡奠定基礎。[2]

（三）基本原則

堅持以政治建設為統領。堅守意識形態工作責任制，把黨的路線、方針、政策體現到智慧廣電發展的全過程、各方面，弘揚主旋律，傳播正能量，始終把社會效益放在首位，實現社會效益和經濟效益相統一。堅持從實際出發。加強統籌規劃與分類指導，因地制宜，重點突破，科學制定發展路徑和推進策略，妥善處理傳承與發展、演進與變革、創新與安全的關系，分類別、分層次、分步驟有序推進。

（1）實時性

實時性反映了控制系統在出現事件時的響應能力，也是衡量控制系統性能的一個重要指標。要求自動控制系統應能實時采集發射機的工況參數，并能準確控制。

（2）可靠性

可靠性是指自動控制系統穩定運行和無故障運行的能力。如控制系統本身出現可靠性問題，將會帶來嚴重的后果，如系統誤判、錯誤報警、錯誤動作等。為了提高系統的可靠性，可采用多種設計措施，如:提高系統的可靠性級別、采用抗干擾措施、在關鍵控制部件冗余配置、軟件采用容錯設計技術等等。

（四）通用性

是指在設計時應考慮到不同設備的控制特點，使設計出的自動化控制系統具有通用性，可以適應不同發射機的監控要求。即使設備在更新換代后，系統經過適當調整后仍能滿足要求。

（五）擴展性

是指自動控制系統能滿足不同規模的發射臺控制的需要，在設備或網絡更新后，系統也能順利過渡，而不會造成浪費。

（六）智能化

是指所采用的智能技術，能使系統具備較高的自動化水平，能智能化的處理系統中的故障問題。

三、自動化系統建設在發射臺中的應用

自動化系統建設主要包括兩個方面：自動化硬件環境建設與軟件建設。其中自動化硬件環境建設包括：動力環境監控、發射機自動控制系統、視頻安防監控、門禁系統、電子巡更系統、發射機信息顯示系統。其中動力環監控系統主要對重要設備用房的溫濕度、饋管溫度、漏水、煙感及配電設備運行狀態監測；發射機自動控制系統為對發射機運行狀態、發射機啟停控制、在線數據抄表等方面進行監測、控制、顯示；視頻安防監控系統針對新改造機房視頻監控；門禁系統即為在機房出入口位置加裝門禁系統；電子巡更系統為確保巡檢人員日常巡檢點位的簽到與驗證系統；發射機信息顯示系統為在發射機所在頻道信息顯示。

（一）動力環境監控

機房設置機房動力環境系統。系統包含UPS 監測、柴油發電機監控、配電監測系統、環境溫濕度監測、發射機饋管溫度監測、煙感報警、漏水監測、空調監測。

（二）發射機自動控制系統

發射機狀態監測與顯示，系統軟件主界面實時顯示各部發射機的各項性能和技術指標，圖形化顯示發射機狀態；發射機控制，運行管理控制軟件采用TCP/IP 協議通訊，接收控制指令并響應查詢指令返回相應的信息；數據記錄和抄表、報表功能；控制參數的修改，能夠從主機和數據庫服務器對發射機的各種控制參數進行修改和保存；故障報警與處理，實時故障診斷及處理功能。

（三）視頻安防監控

視頻安防監控系統由攝像機、傳輸線路、存儲服務器、NVR、網絡鍵盤等組成視頻安防監控系統中使用的設備必須符合國家法律法規和現行強制性標準的要求，并經法定機構檢驗或認證合格。系統的傳輸裝置應從傳輸信道的衰耗、帶寬、信噪比，誤碼率、時延、時延抖動等方面，確保視頻圖像信息和其他相關信息在前端采集設備到顯示設備、存儲設備等各設備之間的安全有效及時傳遞。視頻傳輸應支持對同一視頻資源的信號分配或數據分發的能力。同時，系統具備按照授權實時切換調度指定視頻信號到指定終端的能力。

（四）門禁系統

根據安全播出和管理的要求，出入口控制系統采用網絡型結構，由人臉識別讀卡器、電鎖、門禁控制器等組成，其中人臉識讀卡器需要滿足門禁卡識別、人臉識別、指紋識別功能。

門禁系統應與消防系統、視頻安防監控系統聯動，當緊急情況發生時（如火災），所有出入口控制系統電磁鎖應自動解鎖。

（五）電子巡更系統

為保證運維人員每天定時定點巡檢發射機房、信源室、配電室、天線區。運維人員手持巡更設備，按照每日巡檢路線完成巡檢任務，回到監控室后，巡更信息自動備份并傳至相應數據服務器中。巡檢人員姓名、時間、是否完成巡檢任務等生成日志，對于未完成任務或未按時巡檢彈出預警窗口。提醒值班人員督促運維人員進行巡檢。

軟件平臺主要包含四個層次：信息采集層、監測數據管理、業務處理、可視化平臺。平臺體系架構實現不同數據的歸一化采集、處理、分析，對異態上報、運維管理進行集中展現，為發射臺安播工作決策分析提供參考依據。按照安播監測管理需要，該體系架構如下圖：

四、結束語

綜上所述，廣播電視發射臺自動化控制系統成功應用之后，對于當前電視發射臺的信號發射工作起到了極大的促進、保護、幫助作用，這能夠使得廣播電視臺站的工作人員能夠更好的執行各項工作，完全由自動化控制系統來確保廣播電視信號所具有的穩定、安全性。這對于廣播電視臺的自動化發展來說，起到了極其重要的作用。