王貴鋒

摘 要：本文介紹一種基于IP網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架的廣播電視發(fā)射臺(tái)站綜合智能監(jiān)測(cè)監(jiān)播系統(tǒng)的構(gòu)架原理和實(shí)現(xiàn)方法。能夠?qū)V電行業(yè)發(fā)射基站的遠(yuǎn)程監(jiān)控推廣、應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)起到一定的參考價(jià)值，對(duì)提高臺(tái)站安全播出具有極大的作用，對(duì)臺(tái)站進(jìn)行智能化無(wú)人化管理，實(shí)現(xiàn)臺(tái)站“安全高效運(yùn)行”具有極大的作用。

關(guān)鍵詞：IP;網(wǎng)絡(luò);采集;綜合監(jiān)測(cè);遠(yuǎn)程控制

一、引言

近年來(lái)，我國(guó)廣播電視事業(yè)飛速發(fā)展，廣播電視已成為了廣大人民群眾政治、經(jīng)濟(jì)、文化生活中不可缺少的部分，是黨和政府聯(lián)系人民群眾的橋梁，所以如何保證安全播出是各級(jí)廣播電視臺(tái)的重要任務(wù)和課題。國(guó)內(nèi)廣電行業(yè)大部分的機(jī)房采用人工定時(shí)巡檢、定時(shí)手工抄表的形式進(jìn)行日常管理維護(hù);有的機(jī)房采用無(wú)人值守的方式不定期巡檢的方式管理。以上傳統(tǒng)管理方式至今已沿襲了幾十年，主要靠值班員值班和巡視來(lái)發(fā)現(xiàn)和處理問(wèn)題;發(fā)射臺(tái)站內(nèi)設(shè)備獨(dú)立運(yùn)行，缺乏智能化監(jiān)控管理，臺(tái)站之間無(wú)智能化、網(wǎng)絡(luò)化、規(guī)?；O(jiān)管;由于機(jī)器分散不集中，對(duì)設(shè)備參數(shù)的采集有一定的困難，管理人員的強(qiáng)度顯得比較大;設(shè)備資料數(shù)據(jù)的保存也不科學(xué)、查詢很不方便;對(duì)發(fā)現(xiàn)機(jī)器故障不及時(shí)，難以分析設(shè)備的漸變趨勢(shì)。為了避免人為操作誤差，保證播出的安全進(jìn)行，隴川縣城子廣播電視發(fā)射臺(tái)建設(shè)遠(yuǎn)程監(jiān)控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)發(fā)射及其播出系統(tǒng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)監(jiān)控并智能化管理是十分必要的。

二、城子廣播電視臺(tái)站監(jiān)控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作原理

系統(tǒng)由兩部分組成：監(jiān)控中心服務(wù)器（局域網(wǎng)內(nèi)終端PC機(jī)）、發(fā)射機(jī)房采集控制設(shè)備。

本監(jiān)測(cè)系統(tǒng)注重對(duì)發(fā)射臺(tái)站的綜合性智能監(jiān)測(cè)監(jiān)播，及遠(yuǎn)程控制功能，并且所有功能皆基于IP協(xié)議。具體實(shí)現(xiàn)：發(fā)射機(jī)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)功能（發(fā)射機(jī)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)及控制均通過(guò)設(shè)備通訊協(xié)議，實(shí)現(xiàn)除正反向功率外其他重要參數(shù)的監(jiān)測(cè)，檢測(cè)參數(shù)：正向功率、反向功率、電源電壓、溫度、各功放模塊工作電流）;發(fā)射機(jī)參數(shù)自動(dòng)報(bào)警功能;電力系統(tǒng)市電電壓監(jiān)測(cè); 歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和報(bào)警數(shù)據(jù)查詢和打印報(bào)表功能;短信和聲音實(shí)時(shí)檢測(cè)功能;發(fā)射機(jī)房溫度環(huán)境監(jiān)測(cè)功能;信號(hào)源主備切換系統(tǒng)功能;遠(yuǎn)程空調(diào)控報(bào)警功能;音頻信號(hào)源及開(kāi)路接收信號(hào)遠(yuǎn)程監(jiān)聽(tīng)及每路開(kāi)路信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)、信噪比及電平制功能;手機(jī)采集數(shù)據(jù)和開(kāi)關(guān)機(jī)控制功能;遠(yuǎn)程廣播喊話警告功能;發(fā)電機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與控制功能;安防視頻監(jiān)控功能;遠(yuǎn)程門禁控制功能;發(fā)射臺(tái)站周邊紅外對(duì)射監(jiān)測(cè)外人傳入告警功能等。

（一）監(jiān)控中心

由監(jiān)控中心服務(wù)器、短信模塊、交換機(jī)和連接在同一局域網(wǎng)上的其他相關(guān)終端PC機(jī)組成。服務(wù)器通過(guò)基于光纜的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)與機(jī)房的設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制;服務(wù)器匯總各種數(shù)據(jù)信息，進(jìn)行分析后作出處理，自動(dòng)發(fā)出各種控制或報(bào)警指令，同時(shí)將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存入后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)。經(jīng)授權(quán)的局域網(wǎng)內(nèi)PC終端可以通過(guò)WEB瀏覽的方式實(shí)時(shí)地看到監(jiān)控中心服務(wù)器的頁(yè)面信息，即可以看到各臺(tái)發(fā)射機(jī)運(yùn)行的主要參數(shù)、環(huán)境溫濕度、空調(diào)運(yùn)行、供電情況等參數(shù);發(fā)射機(jī)房安裝攝像頭、視頻編解碼器（2T本地硬盤(pán)）等硬件和相應(yīng)軟件，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控，并具有動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)觸發(fā)錄像（帶預(yù)錄）功能。安裝調(diào)頻解調(diào)器、電視解調(diào)器、音頻分配器、視音頻分配器、音頻切換器、網(wǎng)絡(luò)音視頻編解碼器等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程電視和調(diào)頻信號(hào)源監(jiān)測(cè)監(jiān)聽(tīng)、開(kāi)路信號(hào)接收監(jiān)測(cè)監(jiān)聽(tīng)等功能。

（二）發(fā)射機(jī)房及環(huán)境采集單元

1.發(fā)射單元

機(jī)房每臺(tái)發(fā)射機(jī)，分別由一臺(tái)發(fā)射機(jī)采控器（共8臺(tái)）來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集;發(fā)射機(jī)運(yùn)行參數(shù)和各種控制指令通過(guò)485總線和信號(hào)集成轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)成TCP/IP信號(hào)，最后通過(guò)交換機(jī)、基于光纜的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控中心服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)異地監(jiān)測(cè)，同時(shí)也可以接收服務(wù)器傳送來(lái)的控制命令實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)射機(jī)的異地控制;2個(gè)機(jī)房的8臺(tái)信號(hào)源切換器分別跟2臺(tái)信號(hào)源采控器相連，信號(hào)源切換器的狀態(tài)參數(shù)和切換指令經(jīng)1臺(tái)信號(hào)集成轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)成TCP/IP信號(hào)，最后通過(guò)交換機(jī)、基于光纜的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控中心服務(wù)器。

2.臺(tái)站周邊環(huán)境視頻單元

臺(tái)站周邊環(huán)境監(jiān)控。視頻單元由攝像頭（1080線高清數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、共8個(gè)）和1臺(tái)8路網(wǎng)絡(luò)音視頻處理器（4T錄像專業(yè)硬盤(pán)）組成，視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成TCP/IP信號(hào)后與交換機(jī)、基于光纜的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)控中心服務(wù)器。網(wǎng)絡(luò)音視頻處理器具有定時(shí)錄像、事件觸發(fā)、動(dòng)態(tài)檢測(cè)的錄像（帶預(yù)錄）和語(yǔ)音對(duì)講功能，服務(wù)器可以瀏覽機(jī)房實(shí)時(shí)圖像，也可以瀏覽存儲(chǔ)在錄像機(jī)中的視頻資料。

3.機(jī)房室內(nèi)溫濕度環(huán)境單元

機(jī)房環(huán)境單元由溫濕度傳感器（一個(gè)機(jī)房1個(gè)）、空調(diào)控制器（一臺(tái)空調(diào)1個(gè)）組成，以上設(shè)備均與機(jī)房環(huán)境采控器（一個(gè)機(jī)房1個(gè)）連接，相關(guān)環(huán)境參數(shù)和各種控制指令通過(guò)485總線經(jīng)信號(hào)集成轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)成TCP/IP信號(hào)，最后通過(guò)交換機(jī)、基于光纜的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控中心服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)異地監(jiān)測(cè)，同時(shí)也可以接收服務(wù)器傳送來(lái)的控制命令實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)等的異地控制。

4.電力監(jiān)控單元

基于現(xiàn)有的電力控制系統(tǒng)，利用已有通訊接口和協(xié)議，直接與信號(hào)集成轉(zhuǎn)換器連接，如果電力設(shè)備多，則考慮增加一臺(tái)信號(hào)集成轉(zhuǎn)換器。具體采集數(shù)據(jù)和控制程度以提供的通訊協(xié)議為準(zhǔn)。

5.信號(hào)匯總轉(zhuǎn)換單元

該單元由信號(hào)集成轉(zhuǎn)換器（一個(gè)機(jī)房1個(gè)）、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)組成，負(fù)責(zé)各監(jiān)控模塊的信號(hào)匯總和轉(zhuǎn)換，各種采集信號(hào)和控制信號(hào)均經(jīng)過(guò)該系統(tǒng)與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心相聯(lián)。

6.電視信號(hào)監(jiān)視存儲(chǔ)單元

該單元主要負(fù)責(zé)把機(jī)房4套電視節(jié)目的信號(hào)源和解調(diào)下來(lái)電視的視頻、音頻信號(hào)（共10路）傳輸給監(jiān)控中心，由視音頻分配器、16路網(wǎng)絡(luò)音視頻處理器和8路電視解調(diào)器組成，經(jīng)分配器和解調(diào)器產(chǎn)生的4套節(jié)目共8路音視頻信號(hào)經(jīng)16路網(wǎng)絡(luò)音視頻處理器轉(zhuǎn)換成TCP/IP信號(hào)后與交換機(jī)相連，經(jīng)基于光纜的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)控中心服務(wù)器。

7.調(diào)頻音頻監(jiān)聽(tīng)單元

該單元主要負(fù)責(zé)把機(jī)房4套調(diào)頻節(jié)目的信號(hào)源和解調(diào)下來(lái)音頻信號(hào)傳輸給監(jiān)控中心，由音頻分配器、網(wǎng)絡(luò)音視頻處理器和4路調(diào)頻解調(diào)器和音頻切換器組成，經(jīng)分配器和解調(diào)器產(chǎn)生的4套節(jié)目共8路音頻信號(hào)經(jīng)音頻切換器選擇輸出至網(wǎng)絡(luò)音視頻處理器再轉(zhuǎn)換成TCP/IP信號(hào)后與交換機(jī)相連，經(jīng)基于光纜的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)控中心服務(wù)器。其中音頻切換器與信號(hào)集成轉(zhuǎn)換器相連并可以遠(yuǎn)程控制切換監(jiān)聽(tīng)的通道，4路調(diào)頻解調(diào)器與信號(hào)集成轉(zhuǎn)換器相連并可以遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)開(kāi)路場(chǎng)強(qiáng)、信噪比等參數(shù)和接收頻率修改等控制。

8.備用電源UPS單元

該系統(tǒng)由二臺(tái)在線式UPS電源（一個(gè)機(jī)房1臺(tái)）構(gòu)成，是給主要監(jiān)控設(shè)備提供一定時(shí)間（約1小時(shí)）的不間斷續(xù)電保證，以處理相關(guān)數(shù)據(jù)傳送、報(bào)警處理和應(yīng)急處理。

三、城子臺(tái)站監(jiān)控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件功能

1.發(fā)射機(jī)房的設(shè)備運(yùn)行實(shí)時(shí)采集顯示

對(duì)遠(yuǎn)程機(jī)房的每臺(tái)發(fā)射機(jī)系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備（功放、激勵(lì)器等）的正向功率/反向功率、電流、電壓、輸入音頻等主要運(yùn)行參數(shù)和機(jī)房溫濕度、煙感狀態(tài)、供電、空調(diào)等主要環(huán)境參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，顯示在服務(wù)器屏幕上;經(jīng)授權(quán)的局域網(wǎng)內(nèi)PC終端可以通過(guò)WEB瀏覽的方式實(shí)時(shí)地看到監(jiān)控中心服務(wù)器的頁(yè)面信息;遠(yuǎn)程音頻監(jiān)聽(tīng)、視頻監(jiān)視等。

2.分析控制、自動(dòng)記錄保存和診斷報(bào)警等

服務(wù)器對(duì)設(shè)備和環(huán)境各類參數(shù)等進(jìn)行分析，為報(bào)警程序提供依據(jù)，各類報(bào)警的界限值由用戶自由設(shè)定;各類參數(shù)、登錄數(shù)據(jù)、重要操作等按用戶要求存入后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)備查，存儲(chǔ)格式和頻率由用戶設(shè)置。

3.發(fā)射機(jī)房的設(shè)備運(yùn)行實(shí)時(shí)采集控制

系統(tǒng)根據(jù)用戶預(yù)先設(shè)置的時(shí)間，可以對(duì)各臺(tái)發(fā)射機(jī)分別進(jìn)行每天自動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)處理，時(shí)間以服務(wù)器時(shí)間為準(zhǔn);用戶可以隨時(shí)通過(guò)系統(tǒng)發(fā)送控制命令，執(zhí)行開(kāi)關(guān)機(jī)操作;可以頻率調(diào)整、音頻增益調(diào)整、功率調(diào)整、射頻開(kāi)關(guān)、電源開(kāi)關(guān)、空調(diào)開(kāi)關(guān)、視頻云臺(tái)控制等

4.發(fā)射系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警

根據(jù)用戶預(yù)先設(shè)置的各參數(shù)上下限值，系統(tǒng)自動(dòng)分析處理，在服務(wù)器上產(chǎn)生聲光報(bào)警、語(yǔ)音提示、通過(guò)發(fā)送短信通知相關(guān)人員，報(bào)警數(shù)據(jù)可以按用戶要求存入后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)備查。各發(fā)射機(jī)報(bào)警均可以單獨(dú)關(guān)閉或打開(kāi)。

5.提供高效的歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和報(bào)警數(shù)據(jù)查詢和打印報(bào)表

提供靈活的組合查詢功能，用戶可以按不同需求查詢歷史、報(bào)警、登陸、重要操作等數(shù)據(jù)并生成各種報(bào)表。

6.提供豐富的實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)運(yùn)行曲線（圖表）

提供各臺(tái)發(fā)射機(jī)的主要參數(shù)的實(shí)時(shí)運(yùn)行曲線（圖表）和歷史運(yùn)行曲線，形象便捷。

7.各發(fā)射機(jī)當(dāng)日運(yùn)行時(shí)間和累計(jì)運(yùn)行時(shí)間自動(dòng)統(tǒng)計(jì)

該功能反映了發(fā)射機(jī)運(yùn)行的時(shí)間，為設(shè)備維護(hù)等工作提供了第一手準(zhǔn)確的資料。

8.權(quán)限和安全管理

系統(tǒng)提供完善的授權(quán)管理。授權(quán)級(jí)別不同，操作權(quán)限和優(yōu)先組/級(jí)就不同，以保證系統(tǒng)安全運(yùn)行;用戶的登陸數(shù)據(jù)可按用戶要求存入后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)備查。

9.系統(tǒng)管理功能

系統(tǒng)會(huì)單獨(dú)賦予管理員一些總體設(shè)置類權(quán)限，包括：用戶設(shè)置、報(bào)警值設(shè)置、開(kāi)關(guān)機(jī)時(shí)間設(shè)置、后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)管理設(shè)置等。

10.機(jī)房監(jiān)控和節(jié)目監(jiān)聽(tīng)

監(jiān)控中心可以看到每個(gè)發(fā)射機(jī)房高清實(shí)時(shí)圖像并可以保存到本地硬盤(pán)備查;同時(shí)可以實(shí)時(shí)監(jiān)聽(tīng)廣播節(jié)目和監(jiān)看電視節(jié)目，防止誤播等事故發(fā)生。

11.公網(wǎng)查看監(jiān)控畫(huà)面

在任何能上網(wǎng)的地方，可以實(shí)時(shí)查看到監(jiān)控中心服務(wù)器的控制畫(huà)面，方便了不同地域監(jiān)控的需要。

12.手機(jī)短信采集數(shù)據(jù)和開(kāi)關(guān)機(jī)控制

按預(yù)先指定的手機(jī)短信指令，給特定的手機(jī)號(hào)碼發(fā)送短信，立刻可以獲得指定發(fā)射機(jī)的詳細(xì)運(yùn)行數(shù)據(jù)，也可以發(fā)送特定短信來(lái)開(kāi)關(guān)指定發(fā)射機(jī)。這樣監(jiān)控基本不受地域限制，只要有手機(jī)信號(hào)的地方，就可以進(jìn)行監(jiān)控，極大地方便了管理人員，當(dāng)然，只有系統(tǒng)指定的有關(guān)手機(jī)才具有該功能。

六、結(jié)束語(yǔ)

本監(jiān)測(cè)系統(tǒng)集成了計(jì)算機(jī)軟件，硬件，機(jī)電控制，廣電行業(yè)射頻，IP網(wǎng)絡(luò)等多個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)。最終實(shí)現(xiàn)在章鳳城區(qū)監(jiān)控中心即可對(duì)城子廣播電視發(fā)射基站的狀況進(jìn)行全方位多方面的掌握，各項(xiàng)功能之間能夠相互驗(yàn)證，因此對(duì)發(fā)射基站進(jìn)行比較全面的掌握了解，出現(xiàn)的問(wèn)題能夠及時(shí)準(zhǔn)確地進(jìn)行判斷，同時(shí)具備遠(yuǎn)程維護(hù)控制功能。方便了對(duì)發(fā)射基站穩(wěn)定地、安全地播出進(jìn)行管理，同時(shí)也極大地減輕了基站職守人員的工作強(qiáng)度，城子廣播電視高山臺(tái)站監(jiān)控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)對(duì)臺(tái)站進(jìn)行安全高效的運(yùn)行是十分重要也是非常必要的，也是符合廣播電視發(fā)展趨勢(shì)的。

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