廣播電視高山發射臺站自臺監控系統智能化改進

范寶華

（山西廣播電視無線管理中心石嶺關微波站，山西 太原 030000）

0 引 言

自臺監控系統是實現廣播電視臺站安全播出、提高工作效率的重要環節，是保證廣播電視信號傳輸質量和發射效果的重要措施。根據《廣播電視安全播出管理規定》的要求，石嶺關微波站按照國家和行業的相關規范，在2018年中央地面數字電視覆蓋工程的實施過程中，安裝了現在的自臺監控系統。該系統提高了石嶺關微波站的自動化運維管理水平，保障了廣播電視的安全播出。

1 自臺監控系統現有功能分析

石嶺關微波站主要有數字電視節目包2套，數字電視發射機4部（2部主用、2部備用）。站內節傳設備共有4臺衛星綜合接收解碼器、1臺綜合復用設備、2臺備用信號微波解碼器；供配電系統共有兩路10 kV市電、2臺高壓變壓器、2臺穩壓器、1套一體化電源、1套開關電源、3臺低壓配電柜、2臺柴油發電機組以及2組蓄電池組，天饋線系統包含數字電視發射天線、微波天線及衛星接收天線等設備。

石嶺關微波站已建成的自臺監控系統主要包括播出信號監測系統、設備運行監控系統、電力環境監測系統、大屏顯示及管理系統等5個系統，還搭載了數據庫、監控和管理服務器等輔助系統。

職工通過計算機實現設備管理、用戶管理、權限管理、狀態管理以及系統維護等操作，保證監控系統運行正常。

1.1 播出信號監測系統

監測播出信號傳送至播出信號監測系統平臺，監聽監看調度服務器通過監測系統對采集的信號進行記錄、存儲、管理、調度。如果系統監測到信號參數異常，將自動報警提示。系統利用硬盤保存監測信息，對本站播出節目的信號源和發射信號質量、效果進行記錄[1]。

1.2 發射機器監控系統

發射機器監控系統對發射機、節傳系統機器進行實時監控，如果出錯，自動報警提示，同時存儲故障報警記錄。系統主要包含發射機監控系統、節傳設備監控系統以及監聽監看系統[2]。

發射機監控系統實時采集發射機的運行參數，監測發射機的運行情況并對故障自動報警提示；完成發射機的系統控制、管理以及數據統計報表、故障分析、綜合信息管理等功能；系統具有發射機控制功能，可以定時自動開關發射機和按需要即時開關機。系統采集、監測發射機整機參數，冷卻系統和激勵器參數，發射機功率分配器、放大器及合成器的運行參數。節傳設備監控系統主要監控節目信號的處理，以滿足發射機輸入的要求。監聽監看調度服務器通過監控交換機對采集的信號進行記錄、存儲、管理、調度。如果監測到參數異常，監聽監看系統自動報警提示。

1.3 電力環境監測系統

供配電設備監測系統主要采集、監控站內電力設備的狀態數據。目前，系統只實現了對變壓器開關柜的電壓數據監測，亟需升級改造，實現對整個供電系統的監控[3]。

臺站各主要技術用房均布置了溫濕度傳感器、水浸傳感器和煙霧傳感器等設備，監測各重點區域的溫度濕度、浸水情況、煙霧和起火情況并報警提示，保證各技術系統的運行環境正常。

1.4 自動化管理系統

自動化管理系統由管理服務器、數據庫服務器、監聽監看調度服務器、客戶端組成，主要實現監控管理、數據存儲以及監聽監看調度等功能。

1.5 大屏顯示系統

大屏顯示系統由大屏顯示墻、圖像拼接控制器、控制計算機、交換機以及控制軟件組成。大屏顯示系統分別顯示播出信號監測系統、設備運行監控系統、電力環境監測系統的相關工作軟件控制界面以及各類其他信息，采用圖像拼接控制器和與系統管理終端連接，實現各子系統的畫面顯示和切換。

2 對自臺監控系統進行智能化功能改進

石嶺關微波站自臺監控系統使用3年多來，部分功能沒有實現符合站內實際情況的監控。根據使用情況總結，現對自臺監控系統提出幾處智能化改進方案，進一步促進臺站的智能化建設。

2.1 實現自臺監控系統與手機互聯

可利用5G移動網絡通信技術和WiFi技術，實現服務器與職工的智能終端互聯。全站職工通過手機App可以及時接收各類報警信息，第一時間采取措施，處理故障。管理者可以通過手機App實時查詢臺站職工的在崗工作情況和設備運行情況[4]。

2.2 升級系統報警功能

自臺監測系統及時報警并傳遞給值班人員，報警功能必須是緊急性提醒，然而現在系統的聲音報警只有在值班室才能聽到，因此必須擴大聲音報警的覆蓋范圍，將報警聲音系統與站內不同區域的音箱通過有線或無線方式連接，實現站內值班室、宿舍、院內各區域職工都能及時收聽到報警信息，進而處理故障。同時，需增加手機App報警和手機信息報警功能。

2.3 升級供配電監測系統

供配電監測系統升級，實現對站內供配電系統主要設備進行監測。系統實時采集各電力設備和各供配電路的電流、電壓、功率、用電量等參數，對各個電路的開關情況、停電和斷電、開關和合閘、缺相、過流、電壓超限等故障進行監測和判斷，通過系統技術分析進行報警提示[5]。接入UPS一體化電源和UPS開關電源的管理系統，實時監測兩套UPS電源的電流電壓、直流電源工作參數、負載用電量等狀態信息，實時監控設備并對故障信息報警提示，保存報警記錄。實現對兩套柴油發電機組輸出電壓、啟動電壓、水溫和油量等參數的實時監測，對提供直流電源的兩套蓄電池組的輸出電壓、浮充電壓電流和電池損耗程度等參數進行實時監測。若供電系統出現故障，監測系統報警提示并記錄事件和故障，同時對供配電系統的運行狀況進行統計，并編制報表。

2.4 增加天線饋線和鐵塔系統監測功能

通過在天線、饋線及鐵塔上安裝各類不同功能的傳感器采集設備，對天線的方向性參數、天線增益、駐波比等參數，對饋線駐波比、衰耗和充氣機指數等參數，對鐵塔的傾斜角、震動形變、塔基沉降、鐵塔金屬構件及連接件應力應變等參數進行采集，將數據傳到平臺測試設備進行處理分析，產生告警信息，提示職工判斷天饋系統可能出現的故障，精確掌握并處理故障，避免安全播出事故發生。

2.5 開通檢修維護記錄功能

廣播電視臺站的微波和發射等設備要進行定期日檢、月檢、季檢和年檢等周期性檢修。因此需開通檢修維護記錄功能，設定檢修時間和范圍。進入預定時間后，需提醒技術人員按期進行檢修，并將檢修記錄、隱患清單以及整改情況錄入系統，保存存檔。該功能保障檢修能夠如期進行，檢修記錄隨時可查，保障安全播出工作。

2.6 升級智能化發射機切換功能

站內使用的發射機信號切換只有2路信號插口，然而當前主備信號共有3路，因此有1路備用信號不能插入切換器，只能用手動方式切換這路備用信號。目前，站內又增加了兩部發射機的備機，最近計劃還要安裝2部發射機。由此，根據站內業務需要，需升級信號切換器和控制軟件，增加切換器輸入端口和輸出端口，利用控制軟件實現多路信號切換使用，并實現主備發射機之間的信源切換。多套發射系統都要實現主備發射機自動切換、主備激勵器自動切換、發射機升降功率控制、發射機系統時間校準等功能，保證主備發射機多路輸入信號隨時切入，確保信號不停、發射任務零停播。

2.7 開源系統實現與站內微波監測系統整合

現在自臺監控系統只用于站內發射系統，微波設備使用另外一套監控系統，不僅增加了維護費用，而且使值班人員的工作更加煩瑣，值班人員需要同時操控兩套監控系統。因此，需開源自臺監控系統，整合微波監測系統，同時增加微波設備和信號采集器，監控各個微波機的收發信電平、衰減度和失真等指標，及時、準確地判斷微波傳輸質量。

2.8 實現室內外環境監測

高山臺站在崗人員較少，院落較大，山體周圍樹木較多。基于此，為系統增加院內環境煙霧、水位和地質等采集傳感器，可隨時監控室外環境情況，減少職工的工作內容。通過設置門限指數，產生環境災害風險告警，提醒在崗職工提前做好防火、防汛、防滑坡等災害預防工作，保障安全生產工作。

另外還增加了安防預警系統，在重點區域提供非法人員闖入報警提示，防衛盜竊反恐等事件，保護廣電設施和職工安全。

2.9 增加部分其他實用性功能

增加人員管理功能，實現上下班考勤、在崗情況和值班情況管理，支持站內日志記錄查詢功能；增加廣播電視設備的資產管理功能，實現站內資產高效化管理；增加綜合信息管理功能，對系統設備配置、用戶配置、告警配置、系統日志、歷史記錄查詢、數據分析統計、裝備運行、維護報表生成與打印實現管理；升級各類信息的管理和存儲時間，增加系統硬盤容量，及時升級各類硬件設備，滿足站內業務增加和異態保存時限的監控需求。

3 結 語

國家廣播電視總局提出“智慧廣電”建設，廣播電視高山臺站建立了自臺監測系統，降低了職工的工作強度，使工作變得更加高效化、智能化，保障了安全播出工作。智能化升級改造后的自臺監控系統將通過新技術實現站內全域的集中統籌監管，使臺站的管理和運行簡單高效，進一步提升了臺站的安全播出保障能力，為今后建設智慧臺站提供了有力的技術支撐。