武斌 胡昭培 王剛 周峰 祁永 律軍

摘要：本項目為手機APP技術在廣播電視領域的一種實際應用，為廣播電視無線信號監(jiān)測的一種有效手段，可以為安全播出提供有力的技術保障。

關鍵詞：廣播電視 工控機 串口 APP 監(jiān)測 預警

安徽廣播電視臺淮北發(fā)射臺為省級電視調頻骨干發(fā)射臺，目前共轉播中央、省市多套廣播電視節(jié)目。為了加強安全播出管理，切實提高科技創(chuàng)新水平，我們結合自身實際，研制了無線廣播電視手機APP監(jiān)測預警系統(tǒng)，做到了可以隨時隨地監(jiān)控發(fā)射機播出效果，把安全播出工作真正做到了實處。

設計開發(fā)

一、總體思路。經參考大量文獻，反復分析論證并結合本臺實際情況，我們開發(fā)的無線廣播電視手機APP監(jiān)測預警系統(tǒng)組成原理如圖1所示。

信號采集：廣播電視信號的采集采用安徽匯鑫公司的MD730+（6路調頻/調幅調諧器）、MD740+（6路電視調諧器），并通過其串口完成和工控機的通信和數據采集。

數據處理：在工控機上運行我們自主研發(fā)的控制系統(tǒng)軟件，工控機通過串口與前端的調諧器通訊，自動、實時、多通道采集廣播電視信號，分析節(jié)目信號的質量并記錄下來將數據傳送到網絡。

網絡傳輸：轉由第三方數據中轉服務平臺（如電信、移動、聯通等）提供一個固定IP地址，并進行數據傳輸，將各頻道信息發(fā)送到手機等遠程客戶端。

APP推送：通過自行研發(fā)的手機APP軟件，對傳輸的數據分析處理，并進行故障執(zhí)行預警推送。在各臺發(fā)射機所設定的播出時段內，當播出信號出現異常（如機房值機人員未按時開關機、發(fā)射機工作期間出現信號衰弱或中斷等），APP系統(tǒng)立即推送報警信息；系統(tǒng)后臺也可根據管理級別預設權限以執(zhí)行相應的操作。

二、硬件設計。硬件由工控機、多路調頻/調幅廣播信號調諧器、多路電視信號調諧器、信號接收天線、串口卡、開關電源、信號連接線等組成。設備連接如圖2所示。

（一）廣播電視信號的采集設備。廣播電視信號采集設備選用安徽匯鑫公司生產的產品MD730+和MD740+。MD730+和MD740+均含6個獨立調諧器，分別用來接收調頻或調幅、電視無線信號。這兩種產品設計了RS232/485通訊接口，在與PC機連接后能遠程調諧接收器的頻率/頻道，并實時顯示出接收的場強。獨立設計的模塊采用了PLL（鎖相環(huán)）電控數字調諧，長時間工作不會出現頻率漂移，操作按鍵方便簡潔，性能也十分可靠。MD730+的每個調諧器都有L/R兩路音頻信號輸出，可根據廣播輸出單聲道或立體聲音頻信號。MD740+為包括增補頻道的全頻道電視節(jié)目解調器，其輸出的接收場強可作為我們分析判斷廣播電視信號有無的一個重要指標。

工控機串口COM1、COM2與MD740+、MD730+的RS232接口的通訊電纜接頭做法為⑤對⑤、②對③、③對②。

（二）工控機的選用。根據設計軟件運行要求，工控機采用PC兼容機，其中CPU為Intel酷睿I3-6100，內存為金士頓4G/2133（DDR4），硬盤為東芝Q300固態(tài)硬盤（120G），主板為雙COM口的微星1151主板（H110M PRO-VHL全接口），電源為航嘉多核電源MD300（300W），采用臥式工控機專用機箱。

三、軟件設計。該套系統(tǒng)軟件由控制系統(tǒng)和手機APP組成。

（一）控制系統(tǒng)軟件?？刂葡到y(tǒng)軟件采用C++builder 6.0編譯而成，主要功能：控制調諧器自動采集廣播電視信號；發(fā)送頻道信息到手機等遠端客戶端；記錄故障和進行大數據分析。控制系統(tǒng)軟件的功能模塊如圖3所示。

（二）手機APP軟件。APP軟件的功能是接收工控機通過網絡傳輸來的數據，執(zhí)行故障預警推送。該軟件使用Adroid Studio開發(fā)而成，可在安卓系統(tǒng)4.0版本以上的手機上運行。安裝步驟為：

首先，確認手機系統(tǒng)為安卓4.0以上系統(tǒng)；接收播出預警程序的apk文件并安裝。安裝完成后手機屏幕上會出現播出預警的軟件圖標。

其次，點擊播出預警圖標，進入APP軟件，點擊主界面下方的參數設置按鈕進行設置。1.填入用戶名和密碼；2.服務器IP地址：183.57.38.152；3.服務器端口：18105；4.保存參數并返回主界面即可。

當控制系統(tǒng)檢測到播出信號出現故障時，在手機后臺運行的APP軟件就會立即彈出報警信息并發(fā)出報警聲音，手機屏幕顯示的報警窗口如圖4所示。

應用效果

我們開發(fā)的這套無線廣播電視手機APP監(jiān)測預警系統(tǒng)選用的硬件數量較少，組成簡單，都是安徽廣播電視臺正在使用的設備，操作、設置起來得心應手，也便于在故障時替換。軟件功能模塊豐富，界面采用快捷按鈕加菜單的設計，簡單易用。

為了檢測本套系統(tǒng)的應用效果，我們在臺站檢修時間段內進行了詳細測試，報警系統(tǒng)安裝在距離發(fā)射臺站直線距離4.5KM的淮北發(fā)射臺辦公室，在發(fā)射機房人為模擬發(fā)射機的停播、劣播故障，比如切斷發(fā)射機的視頻、音頻信源，電視發(fā)射機送入靜止圖像信號，大幅度降低發(fā)射機的功率直至停機，手機都能立即接收到相應的報警信息，且信息準確無誤，無漏報、誤報、延時現象。整套系統(tǒng)在為期半年的測試期間24小時不間斷運行，未發(fā)生過自動關機、死機和重啟等現象。

無線廣播電視手機APP監(jiān)測預警系統(tǒng)用一部安卓智能手機，就實現了隨時隨地監(jiān)控安徽廣播電視臺播出的6路電視節(jié)目和6路調頻節(jié)目的播出情況，監(jiān)控效果好，設備組成簡單，運行穩(wěn)定，成本不高，維護方便，為安徽廣播電視臺安全播出工作打下了堅實的基礎。

（作者單位：安徽廣播電視臺）

參考文獻：1.陸衛(wèi)忠，劉文亮：《C++_Builder_6程序設計教程》，北京，科學出版社，2009版。

2.郭 霖：《第一行代碼 Android Android7.0 Studio軟件編程應用開發(fā)從入門到精通》，北京，人民郵電出版社，2014版。

3.安徽匯鑫電子有限公司：《匯鑫MD 730+多路廣播調諧器使用說明書》。

4.安徽匯鑫電子有限公司：《匯鑫MD 740+全頻道多路電視調諧器使用說明書》。