蔡 華

（內(nèi)蒙古自治區(qū)廣播電視傳輸發(fā)射中心烏海廣播發(fā)射中心臺(tái) 阿拉善左782發(fā)射臺(tái)，內(nèi)蒙古 阿拉善左旗 750300）

1 概 述

隨著社會(huì)發(fā)展，對(duì)廣播電臺(tái)提出了更高要求，為了降低人力成本，增強(qiáng)安全播出監(jiān)控能力，無人機(jī)房值守被廣泛用于廣播中波發(fā)射臺(tái)。此外，為了提升智能化水平，保證可以安全、穩(wěn)定運(yùn)行，要加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用，對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行智能優(yōu)化，有助于改善實(shí)際效果，發(fā)揮出先進(jìn)的技術(shù)優(yōu)勢，提升中波發(fā)射機(jī)房的管理效率。

中波廣播具有傳播范圍廣和成本低等優(yōu)勢，為了保證機(jī)房的安全性，開發(fā)了視頻監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測等系統(tǒng)，但每個(gè)系統(tǒng)處于相對(duì)獨(dú)立狀態(tài)，因此要由專人來負(fù)責(zé)管理，很難實(shí)現(xiàn)多個(gè)系統(tǒng)的綜合管理。另外廣播電視中波發(fā)射臺(tái)節(jié)目播出時(shí)間比較長，工作人員壓力較大，對(duì)身心都是考驗(yàn)。因此要加強(qiáng)技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)[1]。

監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展經(jīng)歷了兩個(gè)階段，第一代監(jiān)控系統(tǒng)主要作用是監(jiān)視，在監(jiān)控中收集數(shù)據(jù)信息，在設(shè)備和電路上配置監(jiān)視設(shè)備，部分設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)聲光報(bào)警，但數(shù)據(jù)采集中需要工作人員來值守，因此工作量比較大。第二代管控系統(tǒng)運(yùn)用了干節(jié)點(diǎn)告警功能，將動(dòng)力和環(huán)境傳感器等用采集器連接起來，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，具有遙信功能。干節(jié)點(diǎn)告警功能有限，只可以判斷設(shè)備是否正常運(yùn)行，無法對(duì)故障性質(zhì)和嚴(yán)重程度等作出判斷。通過分析可以發(fā)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)處于不斷發(fā)展之中，技術(shù)水平也在提升[2]。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在產(chǎn)生以來處于快速發(fā)展中，而且應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，可以發(fā)揮出有效作用。對(duì)于中波發(fā)射機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控管理而言，要樹立起創(chuàng)新意識(shí)，引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建設(shè)智能化監(jiān)控管理系統(tǒng)，代替人完成一些工作，對(duì)于保證設(shè)備安全運(yùn)行具有重要意義。當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，監(jiān)控管理系統(tǒng)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并發(fā)出報(bào)警信息，并根據(jù)以往處理故障的經(jīng)驗(yàn)提出有效應(yīng)對(duì)策略。中波發(fā)射機(jī)房遠(yuǎn)程智能化監(jiān)控管理是發(fā)展的必然趨勢，因此要加強(qiáng)研究，促進(jìn)技術(shù)整合，從而發(fā)揮出更大作用。

2 中波發(fā)射機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)功能分析

廣播電臺(tái)中波發(fā)射機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)基本功能包括以下幾點(diǎn)。一是制定權(quán)限，為了保證正確操作，要根據(jù)不同用戶身份設(shè)定權(quán)限，這樣做可以避免人員出現(xiàn)違規(guī)操作的情況，保證工作順利開展。二是人機(jī)交互界面操作比較簡單，降低了工作難度。三是在線監(jiān)測，對(duì)發(fā)射器及信號(hào)源相關(guān)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測，可以收集到數(shù)據(jù)信息，對(duì)于異常情況進(jìn)行報(bào)警，便于進(jìn)一步處理。四是控制發(fā)射機(jī)的運(yùn)行狀況，根據(jù)廣播播出的時(shí)間，實(shí)現(xiàn)定時(shí)開關(guān)機(jī)，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)會(huì)更換設(shè)備，保證節(jié)目的正常播出。五是在線診斷故障，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)可以作出判斷，并實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位，將故障設(shè)備信息顯示出來。六是故障報(bào)警，監(jiān)測中發(fā)現(xiàn)異常情況進(jìn)行報(bào)警，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并處理，避免造成更大范圍的影響。

3 中波發(fā)射機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)存在問題及解決方法

3.1 通信故障誤判問題

一般情況下，新的中波發(fā)射設(shè)備和機(jī)房動(dòng)力設(shè)備性能比較穩(wěn)定，可以滿足實(shí)際所需。但在整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)中，通信和數(shù)據(jù)傳輸容易出現(xiàn)問題，會(huì)對(duì)系統(tǒng)安全運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。為了進(jìn)一步完善，在設(shè)計(jì)監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)要考慮到這一點(diǎn)，增加自診斷功能，當(dāng)出現(xiàn)故障后可以作出準(zhǔn)確判斷，通過分析找到其中原因，為后期處理做好準(zhǔn)備。

3.2 監(jiān)控系統(tǒng)故障分析難度大

監(jiān)控系統(tǒng)包含了大量監(jiān)測點(diǎn)，而且收集信息種類多，對(duì)故障分析會(huì)產(chǎn)生一定影響。為了實(shí)現(xiàn)全方位、無死角的監(jiān)控，通常會(huì)設(shè)置很多監(jiān)測點(diǎn)，這樣不僅會(huì)造成資源浪費(fèi)，而且不利于發(fā)現(xiàn)、分析故障，增加了系統(tǒng)運(yùn)行的不確定因素。為了解決面臨的問題，在監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中要去除掉投入運(yùn)行時(shí)間過長的設(shè)備，保留新增添的設(shè)備，發(fā)揮其有效作用，降低故障發(fā)生概率。從目前情況來看，系統(tǒng)對(duì)智能設(shè)備的監(jiān)控具有穩(wěn)定性，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，并采取有效措施[3]。

3.3 頻繁誤告警問題

發(fā)射機(jī)播出的射頻信號(hào)會(huì)經(jīng)過射頻電纜取樣，之后進(jìn)入質(zhì)量保證系統(tǒng)調(diào)節(jié)，在節(jié)目播出中利用計(jì)算機(jī)來循環(huán)監(jiān)聽。質(zhì)量保證系統(tǒng)可以監(jiān)測參數(shù)，如功率和頻率等，當(dāng)出現(xiàn)異常情況下會(huì)發(fā)出聲光報(bào)警。受到軟件設(shè)計(jì)的影響，可以精確監(jiān)測誤碼率，從聽眾角度來看，對(duì)聲音的強(qiáng)度與品質(zhì)等有一定要求，因此為了減少告警量，可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值來設(shè)置監(jiān)測指標(biāo)。

3.4 存儲(chǔ)讀寫速度和網(wǎng)絡(luò)傳輸速度問題

目前，監(jiān)控設(shè)備規(guī)模不斷擴(kuò)大，監(jiān)控點(diǎn)也在增多，需要分析大量數(shù)據(jù)信息，將其讀出和寫入數(shù)據(jù)庫。由于數(shù)據(jù)量很大，因此要求網(wǎng)絡(luò)寬帶和服務(wù)器具有較強(qiáng)承載能力。機(jī)房環(huán)境圖像基本是不變的，和其他場所監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)圖像要求有著明顯區(qū)別，如交通、銀行等，要求圖像實(shí)時(shí)性。創(chuàng)新數(shù)據(jù)采集機(jī)制，采用輪詢和中斷兩種方式，系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)會(huì)采用輪詢方法，當(dāng)發(fā)出查詢命令后才會(huì)上報(bào)數(shù)據(jù)。當(dāng)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)，會(huì)采用中斷方式來上報(bào)數(shù)據(jù)，這樣不僅減少了數(shù)據(jù)流量，而且不會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)遺漏的情況。

3.5 監(jiān)控系統(tǒng)缺乏預(yù)分析功能

通常情況下，監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)顯示設(shè)備故障處理流程管理。對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，包括統(tǒng)計(jì)和分類，借助于分析報(bào)告來評(píng)價(jià)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，將數(shù)據(jù)打印出來并存檔管理，但缺乏自動(dòng)預(yù)分析功能。引入大數(shù)據(jù)思想，有效利用歷史數(shù)據(jù)預(yù)判設(shè)備可能發(fā)生的故障，并提前制定應(yīng)對(duì)策略，即使發(fā)生故障也可以有效處理，將損失降到最低。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)出多個(gè)告警后，要分析出主要告警，對(duì)故障信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。在這種情況下，出現(xiàn)新故障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)以前處理故障的經(jīng)驗(yàn)來作為參考依據(jù)，第一時(shí)間通知維護(hù)人員并采用有效處理方法。監(jiān)控系統(tǒng)的故障智能處理流程如圖1所示[4]。

圖1 監(jiān)控系統(tǒng)的故障智能處理流程

4 廣播電臺(tái)中波發(fā)射機(jī)房遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路

4.1 信號(hào)采集處理

信號(hào)采集處理處于設(shè)計(jì)系統(tǒng)的最前端，屬于系統(tǒng)底層部分，包括了大量的傳感器。傳感器主要作用是采集信號(hào)，發(fā)揮著不可忽視的作用。在設(shè)計(jì)傳感器時(shí)，由于元件是精密元器件，因此可以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運(yùn)行，避免出現(xiàn)故障。前端信號(hào)采集模塊包括7個(gè)，分別是煙霧檢測、門禁管理、音頻視頻監(jiān)控、系統(tǒng)報(bào)警、溫度濕度檢測、UPS監(jiān)測子系統(tǒng)以及發(fā)射機(jī)檢測。在所有模塊中，溫度濕度檢測采用AD-801溫濕度探頭，這種類型探頭優(yōu)勢明顯，可有效運(yùn)用半導(dǎo)體敏感元件測量空氣的濕度和溫度情況，收集到準(zhǔn)確、全面的數(shù)據(jù)信息。將其應(yīng)用在室內(nèi)環(huán)境測量溫度和濕度適用性較強(qiáng)，可以取得顯著成效。煙霧檢測模塊采用的是AD-80D型離子式煙霧探測器，主要應(yīng)用在公共區(qū)域，可以保障安全性。這種類型探測器在設(shè)計(jì)時(shí)運(yùn)用了光電信號(hào)處理技術(shù)，具有一定的特殊性。在內(nèi)部微電腦控制中，有效運(yùn)用模糊智能控制技術(shù)，具備自動(dòng)檢測故障功能，可以防止出現(xiàn)誤報(bào)或漏報(bào)的情況。信號(hào)采集是重要環(huán)節(jié)，因此設(shè)計(jì)時(shí)要提高重視程度，通過信號(hào)采集可以對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，從而對(duì)實(shí)際情況作出判斷，保證了安全性[5-7]。

4.2 信號(hào)匯總及信號(hào)傳輸

在整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)中，主機(jī)計(jì)算機(jī)處于核心地位，在數(shù)據(jù)傳輸中發(fā)揮著主要作用，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)匯總。主機(jī)計(jì)算機(jī)會(huì)提供視頻連接需要的接口，滿足多串口傳輸?shù)男枨螅屜到y(tǒng)前端設(shè)備在信息采集中得到報(bào)警信號(hào)域模擬變量等，通過轉(zhuǎn)變成為網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，強(qiáng)化了信號(hào)傳輸效果。在設(shè)計(jì)程序時(shí)，建議采用C/S架構(gòu)，程序具有信號(hào)匯總和信號(hào)傳輸功能，對(duì)收集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，在http協(xié)議的支持下，將數(shù)據(jù)傳遞到后臺(tái)服務(wù)中心[8]。

4.3 遠(yuǎn)程監(jiān)控

遠(yuǎn)程監(jiān)控由兩個(gè)部分組成，一部分是移動(dòng)客戶端App，另一部分是后臺(tái)服務(wù)中心。數(shù)據(jù)層和數(shù)據(jù)庫相連接，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的多種操作，包括查詢、增加以及修改等。表示層采用Web Services接口設(shè)計(jì)，業(yè)務(wù)層在接收客戶端發(fā)出的數(shù)據(jù)時(shí)，主要利用了asp.netMVC技術(shù)，在該技術(shù)的支持下，可以對(duì)接收的數(shù)據(jù)作出判斷。后臺(tái)服務(wù)器中心開發(fā)部分，后臺(tái)服務(wù)程序主要作用是處理移動(dòng)終端發(fā)送的請求和監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)，并可以返回做出響應(yīng)。移動(dòng)終端App開發(fā)部分，移動(dòng)客戶端App包括7個(gè)功能模塊，分別是發(fā)射機(jī)監(jiān)控、參數(shù)設(shè)置、門禁監(jiān)控、報(bào)警、溫度濕度監(jiān)控、用戶及煙霧監(jiān)控[9]。

5 廣播電臺(tái)中波發(fā)射機(jī)房遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用效益分析

廣播電臺(tái)中波發(fā)射機(jī)房遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用可以取得顯著效益。首先是安全效益，相比較于傳統(tǒng)系統(tǒng)模式，可以更加快速、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)故障并處理，確保系統(tǒng)始終正常運(yùn)行。其次是經(jīng)濟(jì)效益，人力成本增加，使得廣播電臺(tái)要承受很大經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持下可實(shí)現(xiàn)機(jī)房的無人值守，大大降低了成本投入。最后是管理效益，監(jiān)控系統(tǒng)管理變得更加簡單、方便，提升了工作效率。加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用，和廣播電臺(tái)中波發(fā)射機(jī)房遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)合起來，對(duì)于廣播事業(yè)發(fā)展意義重大[10]。

6 結(jié) 論

本文主要探討了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)于中波發(fā)射機(jī)無人值守機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)智能優(yōu)化策略，提出了設(shè)計(jì)思路，可以發(fā)揮出更大作用。目前監(jiān)控管理系統(tǒng)建設(shè)需要投入大量資金，隨著人力成本的不斷上升，監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)化和智能化是未來發(fā)展的主要趨勢，可以有效降低成本，從而獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。中波發(fā)射機(jī)房的智能監(jiān)控發(fā)展前景廣闊，因此要提高重視程度并進(jìn)行深入研究，在監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)中引入新技術(shù)，確保滿足發(fā)展需求。