1.引言

隨著廣播電視數(shù)字化、網(wǎng)絡化、信息化、智能化的發(fā)展，對廣播電視發(fā)射臺站安全播出的要求也越來越高，如何有效地提高廣播電視發(fā)射臺站安全播出管理水平，如何從技術(shù)上提高發(fā)射機安全播出能力，減少人為責任事故，實現(xiàn)“有人留守，無人值班”，是發(fā)射臺站最為關心的幾個問題。要圓滿完成安全播出任務，不僅取決于臺站技術(shù)隊伍的素質(zhì)，更重要的是取決于技術(shù)手段是否先進。過去我們受技術(shù)條件的限制，只能靠人工的巡視、發(fā)現(xiàn)、判斷、處理播出中出現(xiàn)的問題，工作人員勞動強度和精神壓力大，安全播出效率也不高。現(xiàn)在采用自動化技術(shù)和網(wǎng)絡信息技術(shù)，以設備自動化為基礎，以先進的監(jiān)測設備和科學管理為平臺，實現(xiàn)廣播電視節(jié)目從傳輸?shù)桨l(fā)射各個環(huán)節(jié)的自動控制、自動監(jiān)測和自動播出管理，確保了廣播電視發(fā)射臺站安全播出工作萬無一失。

2.系統(tǒng)概述及總體要求

發(fā)射臺站自動化宜采用集中管理、分散控制方式，最大限度地回避系統(tǒng)的風險，避免個別控制單元出現(xiàn)故障影響整個系統(tǒng)的運行。軟件應采用多進程設計思想，使不同監(jiān)控對象的參數(shù)可以并行處理，從而最大限度地提高系統(tǒng)的工作效率。發(fā)射臺自動化邏輯上由“播出管理與控制”和“設備自動化”兩層組成，每一層都可由多個物理子系統(tǒng)構(gòu)成。邏輯結(jié)構(gòu)圖見圖1。

圖1 廣播電視發(fā)射臺站自動化邏輯結(jié)構(gòu)圖

圖2 臺站自動化管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2.1 系統(tǒng)的總體要求

2.1.1 設備自動化通用要求

設備指播出設備(包括發(fā)射機、天線切換、節(jié)目傳輸?shù)?、電力設備，以及其他附屬設備。受控設備應具有手動、自動兩種控制模式。自動控制出現(xiàn)故障時，不影響手動控制正常運行。

(1)自動模式時受控設備應按操作時間表運行，自動模式切換至手動模式時設備原工作狀態(tài)和運行參數(shù)應保持不變。

(2)在設備運行期間接收到新的操作時間表時，各設備應協(xié)調(diào)聯(lián)動，控制相關設備按新操作時間表運行。

(3)網(wǎng)絡中斷時，可根據(jù)調(diào)度指令人工修改設備自動化系統(tǒng)的操作時間表和播出管理，保持與控制系統(tǒng)運行一致。

(4)設備自動化系統(tǒng)一經(jīng)啟動，應始終對設備控制模式、設備工作狀態(tài)及設備運行參數(shù)進行監(jiān)測。

(5)系統(tǒng)應具有自動抄表功能。在發(fā)射機播出開始和播出結(jié)束時，應分別保存一次抄表數(shù)據(jù)。在設備播出期間，抄表時間間隔應不大于30分鐘。

(6)設備發(fā)生故障時，系統(tǒng)應保存故障發(fā)生前和播出恢復時的實時數(shù)據(jù)。

(7)保存報警信息、故障信息以及操作日志，保存時間不少于12個月。

(8)上傳抄表數(shù)據(jù)和故障信息。設備自動化系統(tǒng)和播出管理與控制系統(tǒng)通訊中斷期間，應按照操作時間表獨立運行，同時保存抄表數(shù)據(jù)和故障信息。通訊恢復后，可自動或手動上傳抄表數(shù)據(jù)和故障信息。

(9)對設備運行時出現(xiàn)的故障進行報警，報警包括聲光報警和計算機畫面報警等。

(10)具備自動或手動切換到相應備用設備的功能。

2.1.2 發(fā)射機自動化基本要求

(1)根據(jù)操作時間表，自動開/關發(fā)射機。

(2)監(jiān)測發(fā)射機運行參數(shù)，運行參數(shù)至少應包括：

a)中波發(fā)射機：載波頻率、調(diào)幅度、發(fā)射功率、反射功率；

b)短波發(fā)射機：載波頻率、調(diào)幅度、發(fā)射功率、反射功率；

c)調(diào)頻發(fā)射機：發(fā)射功率、反射功率、載波頻率、瞬時頻偏；

d)電視發(fā)射機：輸出功率、天饋駐波比、天線入射功率、天線反射功率、圖像載波頻率。

2.1.3 天線切換自動化要求

(1)依據(jù)操作時間表，自動完成天線切換。

(2)監(jiān)測天線切換設備的狀態(tài)參數(shù)。可綜合判斷各發(fā)射機的使用天線、天線方向以及天線程式。

(3)天線切換應在有關切換設備無射頻功率時進行。

2.1.4 節(jié)目傳輸自動化要求

(1)依據(jù)操作時間表，自動完成播出節(jié)目的選擇。

(2)主用/備用節(jié)目源的選擇應同步進行。

(3)當主用信號出現(xiàn)異常時，應自動選擇信號正常的備用節(jié)目源。

2.1.5 電力設備自動化要求

(1)控制斷路器的分/合、主變壓器有載分接開關位置調(diào)整、保護及安全自動裝置信號的遠方復歸。

(2)監(jiān)測電力路由狀態(tài)。

(3)監(jiān)測電力設備的運行參數(shù)至少包括：電壓、電流、有功電度、功率因數(shù)等。

2.1.6 其他附屬設備自動化要求

空調(diào)、消防、安防等附屬設備可具備自動控制和遠程監(jiān)測功能。

2.2 播出管理與控制要求

2.2.1 播出設備調(diào)度管理要求

(1)播出設備調(diào)度實行集中管理，包括：運行圖更新，代播預案及實際操作時間表的生成。

(2)播出設備自動化系統(tǒng)依據(jù)操作時間表實現(xiàn)對播出設備的運行控制。

2.2.2 設備運行監(jiān)控要求

(1)實時監(jiān)測各播出設備工作狀態(tài)和運行參數(shù)。如果與運行圖要求不相符，則報警?？山Y(jié)合各設備自動化系統(tǒng)的告警、故障信息，進行綜合報警。

(2)當播出管理與控制系統(tǒng)和某設備自動化系統(tǒng)間的通訊中斷時，則顯示該設備為離線狀態(tài)，并報警。

(3)設備(系統(tǒng))出現(xiàn)故障，按照臺內(nèi)代播預案執(zhí)行。

(4)播出管理與控制系統(tǒng)接收保存各設備自動化上傳的抄表數(shù)據(jù)和故障信息，并至少保存12個月。

(5)可查詢設備運行的歷史數(shù)據(jù)。

2.2.3 播出統(tǒng)計要求

播出統(tǒng)計至少應包括全臺各播出設備的計劃播出時間、實際播出時間、停播/劣播時間等，并生成統(tǒng)計報表。

2.2.4 時鐘管理要求

(1)采用標準時鐘源對各自動化系統(tǒng)進行統(tǒng)一授時。

(2)各自動化系統(tǒng)應具有自動和手動校時功能。系統(tǒng)時間與標準時間的誤差應不大于1秒。

2.2.5 對外數(shù)據(jù)交換要求

(1)接收運行圖或調(diào)度指令。

(2)對外輸出發(fā)射機的工作狀態(tài)以及主要運行參數(shù)。

2.3 其他要求

(1)應保證發(fā)射臺自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡安全。

(2)發(fā)射臺自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡應與國際互聯(lián)網(wǎng)物理隔離。

(3)如實行遠程監(jiān)控，宜采用防火墻和入侵檢測等設備。

(4)用不同顏色區(qū)分顯示設備工作狀態(tài)。

(5)電源失電后恢復供電時，設備自動化系統(tǒng)應能自啟動。

(6)自動化系統(tǒng)應配備UPS電源或蓄電池電源，其容量應滿足交流失電的事故情況下供電不小于30分鐘。

3.臺站自動化管理系統(tǒng)

發(fā)射臺站自動化管理系統(tǒng)主要由三個部分組成，分別是：臺站管理綜合信息系統(tǒng)、發(fā)射機自動監(jiān)控系統(tǒng)和環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，其中自動監(jiān)控系統(tǒng)主要負責廣播電視節(jié)目播出發(fā)射的自動化運行監(jiān)控和信號質(zhì)量控制；環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)主要負責保證播出的環(huán)境、安全等方面的監(jiān)控，包括機房環(huán)境監(jiān)測、臺站視頻安全監(jiān)測和臺站的巡檢管理等；臺站管理綜合信息系統(tǒng)對播出監(jiān)控系統(tǒng)和環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)進行統(tǒng)一管理和監(jiān)測，同時還將兼顧辦公自動化及臺內(nèi)通信的功能，形成發(fā)射臺站全面自動化管理。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

3.1 臺站管理綜合信息系統(tǒng)

臺站管理綜合信息系統(tǒng)是將管理和服務兩項職能通過網(wǎng)絡技術(shù)進行集成的應用系統(tǒng)，基于網(wǎng)絡實現(xiàn)臺站日常辦公管理、運行管理，對整個臺站的日常運行情況和工作流程實施集中化、信息化的管理和監(jiān)督，提高臺站的整體運轉(zhuǎn)能力和管理水平。臺站管理綜合信息系統(tǒng)的功能模塊主要包括日常辦公管理、運行信息查詢、臺內(nèi)通訊管理、上報管理、權(quán)限管理、日志管理等幾個部分。系統(tǒng)功能邏輯模塊的具體劃分如圖3所示。

圖3 臺站綜合管理系統(tǒng)功能邏輯

圖4 機房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

圖5 視頻監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

(1)日常辦公管理

用于對臺站的員工信息、資產(chǎn)信息、公文等日常工作進行統(tǒng)一的信息化管理，主要包括員工信息管理、資產(chǎn)信息管理、公文管理等模塊。

(2)運行信息查詢

用于對臺站播出任務的具體運行情況進行跟蹤和查詢，主要包括巡檢信息管理、發(fā)射機監(jiān)控信息查詢、信號質(zhì)量監(jiān)測信息查詢等模塊。

(3)臺內(nèi)通訊管理

用于臺站工作人員的內(nèi)部通訊，提供報警信息、內(nèi)部通知的短信發(fā)送功能，以及即時消息、電子郵件等方式的信息交流手段，主要包括短信平臺、局域網(wǎng)即時消息、郵件服務等模塊。

(4)上報管理

用于按照上級部門的要求提供指定的臺站運行數(shù)據(jù)，主要包括上報接口、格式化報表生成、報表抄送等模塊。

(5)權(quán)限管理

用于對系統(tǒng)運行過程中各個操作人員涉及的權(quán)限控制進行設置，主要包括操作人員管理、角色設置、權(quán)限設置等模塊。

(6)日志管理

用于對系統(tǒng)操作記錄的管理，主要包括日志查詢、日志維護等模塊。日志查詢是指操作人員可以選定查詢條件查看某段時間范圍內(nèi)用戶的操作記錄。日志維護是指對系統(tǒng)的日志記錄進行定期的備份存儲。

3.2 自動播出監(jiān)控系統(tǒng)

自動播出監(jiān)控系統(tǒng)主要保障發(fā)射臺站的信號發(fā)射播出及播出信號質(zhì)量保障，主要實現(xiàn)發(fā)射機工作的自動化及播出信號質(zhì)量的自動監(jiān)測，由三個子系統(tǒng)組成：發(fā)射機自動監(jiān)控子系統(tǒng)、信號質(zhì)量監(jiān)測子系統(tǒng)和機房運行管理子系統(tǒng)。

3.2.1 發(fā)射機自動監(jiān)控子系統(tǒng)

發(fā)射機自動監(jiān)控子系統(tǒng)是播出監(jiān)控系統(tǒng)的核心部分，主要負責發(fā)射機房值班人員對發(fā)射機的運行情況進行實時監(jiān)控，實現(xiàn)發(fā)射機自動化運行，包括運行控制和狀態(tài)監(jiān)測兩個方面的主要功能。

(1)運行控制

1)根據(jù)發(fā)射機開關機運行圖，實現(xiàn)自動開關機。

2)實現(xiàn)自動切換發(fā)射機輸入備路信號。

3)實現(xiàn)發(fā)射機自動倒備機。

4)實現(xiàn)信號質(zhì)量反饋控制。根據(jù)調(diào)幅度自動或手動調(diào)節(jié)發(fā)射機輸出，確保發(fā)射機“三滿”工作。

5)實現(xiàn)異常恢復功能。發(fā)射機自動監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)生異常，異常排除后，系統(tǒng)自動同步納入監(jiān)控系統(tǒng)控制中。

6)操作日志記錄。對發(fā)射機的任何操作動作要記入日志，以備查詢。

(2)狀態(tài)監(jiān)測

1)發(fā)射機狀態(tài)參數(shù)采集。按照可設定的時間間隔，周期性采集發(fā)射機工作狀態(tài)參數(shù)，主要包括抄表參數(shù)和音頻參數(shù)。

2)采集數(shù)據(jù)展示。將采集到的發(fā)射機狀態(tài)數(shù)據(jù)實時以數(shù)字、圖表、圖形等方式顯示到用戶界面。

3)工作狀態(tài)監(jiān)視及報警。實時對發(fā)射機狀態(tài)參數(shù)進行相應判斷，如果發(fā)射機工作異常，則觸發(fā)報警。

4)根據(jù)異常源性質(zhì)，確定報警級別，實現(xiàn)不同程度的聲光報警和短信報警。

5)采集數(shù)據(jù)存儲。發(fā)射機工作異常時，將當前采集數(shù)據(jù)以及異常前一段時間內(nèi)的采集數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫中。

6)系統(tǒng)提供實時數(shù)據(jù)傳輸接口，可通過網(wǎng)絡實時查看和展示當前發(fā)射機工作狀態(tài)采集參數(shù)。

3.2.2 信號質(zhì)量監(jiān)測子系統(tǒng)

信號質(zhì)量監(jiān)測子系統(tǒng)主要是對發(fā)射機的輸入輸出信號進行自動監(jiān)測，同時將信號進行編碼壓縮后用于遠程人工監(jiān)聽、監(jiān)看及錄制。

(1)自動監(jiān)測方面

對發(fā)射機的輸入輸出信號質(zhì)量進行“三點”監(jiān)測，所謂“三點”指的是發(fā)射機的輸入信號、發(fā)射機的饋線輸出信號以及開路收測的信號，對上述三點信號質(zhì)量進行聯(lián)合監(jiān)測，可以有效地監(jiān)測到發(fā)射機實際輸出信號質(zhì)量，并為診斷信號質(zhì)量劣化原因提供技術(shù)支持。射機監(jiān)控系統(tǒng)獲取到輸入輸出信號的質(zhì)量參數(shù)后，根據(jù)設定的報警門限進行報警，同時進行數(shù)據(jù)記錄、存儲、生成日志等操作，當系統(tǒng)通過開路和閉路監(jiān)測發(fā)現(xiàn)輸出信號的調(diào)制度不能滿足指標要求時，通過人工或者自動增強輸入音頻信號電平，提高輸出信號質(zhì)量。

(2)監(jiān)聽監(jiān)看方面

采用專用多路視音頻編碼器模塊，對各個發(fā)射機的輸入、輸出信號進行視音頻編碼，并將轉(zhuǎn)換后視音頻流接入發(fā)射臺站局域網(wǎng)，可供臺站管理人員及技術(shù)人員進行集中式的監(jiān)聽、監(jiān)看和錄制。

3.3 環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)

環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)是對發(fā)射臺站保障安全播出的必備環(huán)境的監(jiān)測系統(tǒng)，包括機房監(jiān)測、臺站視頻監(jiān)控和臺站巡檢管理三個部分。

3.3.1 機房環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)

機房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)主要是對機房進行環(huán)境參數(shù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)分析、日志查詢、異常報警以及控制指令處理等，該系統(tǒng)主要由傳感器組和信號監(jiān)測報警服務器組成。系統(tǒng)的構(gòu)成如圖4所示。

傳感器組主要包括溫濕度傳感器、煙霧傳感器和浸水傳感器等。根據(jù)各自功能，傳感器部署在機房的不同位置，采集各種外界環(huán)境參數(shù)，并轉(zhuǎn)換為相應的電信號，然后通過信號線將采集數(shù)據(jù)發(fā)送到主機的數(shù)據(jù)采集模塊。

信號監(jiān)測報警服務器是用戶控制和取得傳感器組數(shù)據(jù)的控制中心，主要由數(shù)據(jù)采集模塊、管理控制模塊、報警模塊以及對外數(shù)據(jù)接口模塊等軟硬件模塊組成。通過建立具備溫濕度、煙霧消防、浸水防潮以及空調(diào)電力異常等報警功能的機房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，使臺站管理和值班人員對于機房內(nèi)的工作環(huán)境能及時的了解和掌控，在發(fā)射機因環(huán)境異常出現(xiàn)工作異態(tài)之前及時發(fā)現(xiàn)和處理，為確保發(fā)射機的“三滿”工作提供可靠的外部環(huán)境保障。

3.3.2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要對發(fā)射臺站重要場區(qū)的實時視頻監(jiān)控和錄像，具體包括實時監(jiān)控、重點部位異動報警、視頻錄像資料保存、網(wǎng)絡監(jiān)看視頻畫面等功能。視頻監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖5所示。

從系統(tǒng)功能上分，系統(tǒng)分為前端監(jiān)控部分、網(wǎng)絡傳輸部分和集中監(jiān)控部分。系統(tǒng)設備可分為前端音視頻采集終端、集中錄像終端、流媒體服務器和客戶遠程瀏覽組成。管理人員對前端所有的監(jiān)控點實時圖像瀏覽、云臺控制和錄像文件回放，電視墻服務器將前端網(wǎng)絡攝像機輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號并進行多畫面展示。視頻監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)的具體功能將根據(jù)臺站實際需求而定，通過制定通信接口協(xié)議實現(xiàn)與臺站自動化管理系統(tǒng)的整合。

3.4 臺站巡檢系統(tǒng)

臺站巡檢系統(tǒng)的主要功能是對臺站值班人員對臺站內(nèi)各重要部位的巡查工作進行必要的記錄和管理，根據(jù)實際需要，該系統(tǒng)可以分為機房內(nèi)巡檢和機房外巡檢這兩個重要組成部分。機房內(nèi)巡檢主要是指值班人員對發(fā)射機、空調(diào)、電力等設備的日常巡視檢查；機房外巡檢則主要是指值班人員對天線場區(qū)以及臺站大門等重要部位的巡視檢查。

4.結(jié)束語

現(xiàn)代化技術(shù)的應用已成為各行各業(yè)管理成功的標志，也是廣電行業(yè)立足社會和事業(yè)發(fā)展的必然。廣播電視發(fā)射臺站自動化播出、監(jiān)控、監(jiān)測與管理系統(tǒng)的建設使用，標志著發(fā)射臺站播出和管理工作步入了信息化，網(wǎng)絡化和智能化時代。這將徹底改變“人管機器”的管理模式，從根本上規(guī)范臺站管理，減少工作人員的勞動強度和工作壓力，有效防止各類停播事故的發(fā)生。將全面提升發(fā)射臺站的工作效率和管理精準度，極大地增強廣播電視安全播出保障能力，確保廣播電視播出萬無一失。

[1]GY/T 252-2011廣播電視發(fā)射臺自動化通用技術(shù)要求.

[2]GY/T 113-1993中、短波及調(diào)頻、電視發(fā)射臺微機實時控制功能規(guī)范.

[3]GY/T 179-2001廣播發(fā)射臺運行維護規(guī)程.