佟長劍

長久以來，無線局各臺站的自臺發(fā)射機播出效果一直采用人工方式定時收測，收測結果受人為因素的影響較大，主要為：不能定量的記錄收測結果，并及時發(fā)現發(fā)射機的停播，更不能發(fā)現發(fā)射機的“劣播”和“三滿”不足。為提高發(fā)射機的播出質量，同時滿足無線局未來信息化發(fā)展需要，建設一套自動實時質量監(jiān)測系統(tǒng)就顯得非常有必要。本文根據無線發(fā)射臺質量監(jiān)測系統(tǒng)總體規(guī)劃設計需求和八七一臺實際環(huán)境情況及業(yè)務需求，設計了一套適用于八七一臺質量監(jiān)測系統(tǒng)。

1系統(tǒng)設計

1.1八七一臺物理環(huán)境

圖1所示，系統(tǒng)從物理上有一個辦公大樓，一個節(jié)傳(監(jiān)測)機房，3個發(fā)射區(qū)(6個發(fā)射機房、27部發(fā)射機、40部發(fā)射天線)。

1.2系統(tǒng)的基本構成

新的質量監(jiān)測系統(tǒng)由分別位于3個發(fā)射區(qū)的數據采集終端設備、質量指標監(jiān)測終端設備，位于監(jiān)測(節(jié)傳)機房的控制通訊服務器、Web服務器、數據庫服務器、質量指標監(jiān)測終端設備，和位于各個辦公室的IE瀏覽器組成。

軟件系統(tǒng)包括有：質量指標數據采集終端系統(tǒng)、校時服務器軟件、通訊控制服務軟件、C／S結構質量指標監(jiān)測管理系統(tǒng)、異地監(jiān)測控制軟件。

系統(tǒng)采用半閉路模式直接從各個發(fā)射機的天線饋簡的入口處獲取高頻信號進入接收機的天線輸入端口，通過工控機從接收機的串口取出相對功率電平值；通過接收機引出455KHz中頻信號，接入位于工控機PCI插槽上的綜合信號測試卡，由工控機通過PCI總線直接取出瞬時調幅度、平均調幅度和頻率偏差；閉路天線高頻信號進入“高頻信號處理卡”的天線輸入端口，工控機通過串口取出相對功率信號電平值和音頻相對值，應用軟件通過這音頻信號的有無判斷發(fā)射機是否多播，從衛(wèi)星接收到的“節(jié)目源”信號直接送入“音頻信號采集卡”的音頻信號輸入端子。工控機通過串口取出音頻信號相對值，判斷節(jié)目源的有無。

1.3系統(tǒng)特點

(1)半閉路接收模式：接收機高頻信號輸入采用半閉路接收模式，在一定程度上解決了外界環(huán)境對相對功率電平取值的影響，最大可能的解決了臺內、臺外的同頻、鄰頻干擾及開路監(jiān)測高頻信號的不穩(wěn)定問題。

(2)硬件DSP技術：調幅度、頻偏數據采集采用DSP技術，通過PCI,總線與工控機相連，精確度高。

(3)高頻信號采樣位置合理：接收機的高頻信號取自發(fā)射機“天線饋筒的入口”處，保證了接收設備與發(fā)射天線的一一對應關系，能夠準確判斷正在播音的發(fā)射機及使用的天線。

(4)流媒體技術：實時音頻傳輸采用流媒體技術，完全符合微軟Media Playerb~,準，既保-證了實時音頻信號的連續(xù)性又方便了網上多用戶零客戶端瀏覽。延時一般為3"～7"。

(5)GPS校時：系統(tǒng)采用GPS自動接收衛(wèi)星時間信號，有效保證時鐘信號的準確性。

(6)聯網方式復雜：數據采集終端通過專用局域網與位于節(jié)傳(監(jiān)測)機房的通訊控制服務器相連，并通過Web服務器接入臺內局域網，通過DDN專線接入無線局“廣播質量監(jiān)測平臺”。

(7)數據傳輸方式復雜：數據采集系統(tǒng)通過C／S結構模式直接將各種指標數據存入位于監(jiān)測(節(jié)傳)機房的SQL Server數據庫服務器，便于臺內瀏覽查詢、統(tǒng)計分析，臺內SQL Server數據庫與位于無線局的Omcle數據庫服務器通過后臺服務進程定時傳送。

(8)通訊方式復雜：系統(tǒng)采用HTTP、TCP／IP、UDP、FTP通訊協議相結合的通訊模式既保證了監(jiān)測(節(jié)傳)機房實時數據的實時性又方便了臺內及無線局領導的網上零客戶端瀏覽。

(9)業(yè)務處理流程復雜：系統(tǒng)采用多線程處理機制，保證多任務同時執(zhí)行，并優(yōu)先響應高優(yōu)先級用戶命令。

(10)多播監(jiān)測：采用自主研發(fā)的硬件電路來采集高頻信號與音頻信號，再利用軟件技術來判斷是否為多播。

(11)代播：利用數據倉庫技術，由應用軟件提出代播方案。

1.4系統(tǒng)結構圖

如圖2所示：節(jié)傳(監(jiān)測)機房與各個發(fā)射機房之間用光纖連接，每根光纖通過光電轉化模塊傳輸兩路網絡信號，一路用于連接數據采集終端系統(tǒng)設備。另一路通過一組單路光電轉化模塊連接位于各個機房的監(jiān)測控制桌上的監(jiān)測終端設備。位于節(jié)傳(監(jiān)測)的通訊服務器和數據庫服務器通過千兆以太網卡連人中心交換機上的千兆網卡模塊，Web服務器、各個數據采集終端設備、各個數據監(jiān)測控制終端設備以百兆網速連接，將臺區(qū)、A區(qū)、B區(qū)，節(jié)傳(監(jiān)測)機房組成一個千兆自臺質量保證系統(tǒng)專網。中心交換機與臺內辦公自動化網連接，再通過路由器經防火墻接入無線局信息化自動平臺。位于通訊服務器上的系統(tǒng)校時軟件通過串口控制GPS校時儀進行系統(tǒng)校時。節(jié)傳(監(jiān)測)機房通過監(jiān)測控制通訊服務器對各個發(fā)射區(qū)的質呈指標數據采集系統(tǒng)進行控制、下發(fā)節(jié)目運行圖、實時監(jiān)測、監(jiān)聽。臺內辦公局域網上的任何有權限用戶通過位于節(jié)傳(監(jiān)測)機房的Web服務器與監(jiān)測控制通訊服務器進行通訊實現實時控制。

2系統(tǒng)功能及描述

(1)相對功率電平、瞬時調幅度、平均調幅度、頻率偏差、瞬時音頻電平實時監(jiān)測、實時圖形顯示功能(柱形圖、曲線圖)

據采集終端通過RS-232串口從接收機實時采集各個發(fā)射機的相對功率電平值，通過PCI總線從調幅度、頻偏綜合測試卡實時采集瞬時調幅度、平均調幅度，頻率值，求出平均調幅度及頻率偏差；通過RS-232串口從音頻信號處理卡實時讀取瞬時音頻電平值。并給出功率電平、瞬時調幅度、瞬時音頻電平柱形圖和測試數據，根據需要畫出某一發(fā)射機的功率電平、瞬時調幅度、頻率偏差累計曲線圖。

(2)音頻信號的全程錄音功能。

在相對功率電平、平均調幅度、頻率偏差指標質量收測的同時，實現監(jiān)測全程的音頻信號錄音功能，作為系統(tǒng)判斷出現故障時的參考。存儲在硬盤上的音頻文件長度大小可設，(默認5分鐘一個)。

(3)發(fā)射機和天線(功率電平)停播、多播報警功能。

停播報警：功率電平停播、有載無調；功率電平停播：指發(fā)射機達到停播界限時的報警。

有載無調：連續(xù)超過一定時間(可設)音頻信號(調幅度值)小于20％(可設)，且上下幅度變化<1％(可設)。

多播報誓：指本發(fā)射機負責播出頻率前后的本頻率或下一播出頻率的非播音時間播出。

系統(tǒng)只給出發(fā)射機和天線報警，并不具體給出是屬于發(fā)射機或是屬于天線的報警。

(4)最大瞬時調幅越限報警功能。

峰值調幅報警：在一個收測周期內(如一分鐘)，大于90％(可設)的調幅一次也沒有出現。

平均調幅報警：在一個收測周期內(如一分鐘)，多數時間(可設)平均調幅度值未達70％(可設)。

(5)頻偏越限報警功能。

頻偏：所測頻率與標稱頻率的差值。

頻偏報警：在一定時間內頻偏值大干設定值時為頻偏報警。

(6)遇發(fā)射機和天線故障最優(yōu)代播方案自動篩選和人工強制代播功能。

在某部發(fā)射機發(fā)生故障時系統(tǒng)能夠根據預先定制的最優(yōu)代播方案，由人工干預強制使用某部發(fā)射機代播。

(7)值班員及權限管理功能。

系統(tǒng)由系統(tǒng)管理員來維護，通過給使用系統(tǒng)的值班員或給與某個值班員操作權限來實現

(8)基本信息維護功能。

設定系統(tǒng)能夠正常運行的基本參數、指標質量報警參數、發(fā)射機房、發(fā)射機、發(fā)射天線等基本信息。

(9)節(jié)目運行圖的管理功能。

添加或修改各個發(fā)射機的當前節(jié)目運行圖，包括發(fā)臨時任務。

(10)監(jiān)測數據查詢、統(tǒng)計分析、打印報表功能。

C／S結構的相對功率電平、調幅度、頻偏歷史數據的查詢、統(tǒng)計分析、打印報表功能。

(11)報警數據查詢、統(tǒng)計分析、打印報表功能。

C／S結構的相對功率電平、調幅度、頻偏歷史報警數據的查詢、統(tǒng)計分析、打印報表功能。

(12)數據安全、備份功能。

數據庫及監(jiān)測(節(jié)傳)機房控制通訊服務器采用雙機熱備份，保證系統(tǒng)能夠24小時不間斷工作。

(13)遠程控制功能。

系統(tǒng)通過Web服務器對監(jiān)測(節(jié)傳)機房控制通訊服務器，提供辦公局域網內IE洲覽器上對各個發(fā)射機當前運行狀況的實時控制功能。

(14)遠程查詢、統(tǒng)計分析、打印報表功能。

系統(tǒng)通過Web服務器對數據庫服務器直接提供辦公局域網內IE瀏覽器上對各個發(fā)射機歷史功率電平、調幅度、頻偏數據的查詢、統(tǒng)計分析、打印報表功能。

(15)遠程在線監(jiān)聽功能。

監(jiān)測(節(jié)傳)機房控制通訊服務終端或任何有權限的位于IE瀏覽器上的用戶都可以對各個指標質量采集終端的任一發(fā)射機實時在線監(jiān)聽。

3系統(tǒng)運行環(huán)境

戊己兩個機房和一個監(jiān)測機房硬件配置分別為：

戊機房為；(1)工控機一臺：Pu為奔IV3，0G(含顯示器、顯卡、120G硬盤、2X512M內存、軟驅、光驅及附屬設備等)；(2)內插式綜合測試卡lX4路，(3)內插式多路語音壓縮錄音卡1X4路；(4)內插式多串口卡1X8路；(5)PCR-1000接收機1X4臺；(6)天線高頻信號引入設備1X4套(高頻取樣頭+高頻衰減器)；(7)時鐘分路器：1臺；(8)電源機箱：1臺；(9)4U機箱：1臺(封裝PCR-1000)；(10)音頻信號處理卡：1塊。(11)高頻信號處理卡：1塊，(12)功分器：4套；(13)高頻信號處理機箱；1臺；(14)19英寸屏蔽機柜：1臺；(15)光纖收發(fā)器(二合一)：1臺，(16)光纖收發(fā)器(一對一)：2臺。

己機房為：(I)工控機一臺，CPU為奔Ⅳ3.0G(含顯卡、120G硬盤、2X512M內存、軟驅、光驅及附屬設備等)；(2)液晶顯示器17寸：1臺(明基FP737S)。(3)內插式綜合測試卡4X4路；(4)內插式多路語音壓縮錄音卡4X4路；(s)內插式多串口卡2X8+2X4路；(6)PCR-1000接收機1x16臺；(7)天線高頻信號引入設備1X16套(高頻取樣頭+高頻衰減器)；(8)時鐘分路器：1臺；(9)電源機箱：1臺；(10)4U機箱：1臺(封裝PCR-1000)；(11)音頻信號處理卡：2塊；(12)高頻信號處理卡：2塊；(13)功分器：16套；(14)高頻信號處理機箱：1臺，(15)19英寸屏蔽機柜：1臺；(16)光纖收發(fā)器(二合一)：1臺；(17)光纖收發(fā)器(一對一)：2臺。

監(jiān)測機房為：(1)數據庫服務器一臺(可作為通訊控制服務器的備份)DL360 Xeon 3.066G／2G／CD／1000M／IU2×72.8硬盤，熱插撥HP原裝，(2)通訊控制服務器一臺(可作為數據庫服務器的備份)DL360 Xeon 3.066G／2G／CD／1000M／1U 2×36.4G硬盤，熱插撥HP原裝，(3)Web通訊服務器一臺(辦公局域網網上瀏覽使用)IDL360 Xeon 2.4G／IG／CD／1000M／1U 2×36.4G硬盤，熱插撥HP原裝；(4)工作站一臺；(5)GPS標頻源一套；(6)以太網交換機一臺(1000M)I(7)光纖收發(fā)器模塊2套；(8)光纖收發(fā)器模塊機箱1臺。(9)液晶顯示器1臺：明基FP537S。

軟件環(huán)境為：(1)Windows2000 Server操作系統(tǒng)3套‘(2)Windows2000 Professional操作系統(tǒng)3套。

4結語

在沒有使用自動廣播質量監(jiān)測系統(tǒng)時，對發(fā)射機的播出效果監(jiān)測完全利用人工通過接收機收聽方式進行簡單收測。這既不能保證監(jiān)測的準確、及時和精確性，同時也給值班員帶來了一定工作強度，對已播節(jié)目的發(fā)射指標沒有定量測試及存儲，也就無法查詢曾經播出信號的播出質量效果。通過文中設計的這套新系統(tǒng)，可以完全克服上面的問題，采用智能化的接收處理方式，提高了發(fā)射機的播出質量，并且最大限度的降低人為因素對整個過程影響，實現高質量、高效率的工作。