宋琛暉 朱文川 鄒文婷

今天，很多發(fā)射機(jī)房采用了遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)，變成了無(wú)人值班的機(jī)房?！鞍踩コ鍪俏覀兊纳€”，所以無(wú)人值班機(jī)房的安全至關(guān)重要。

無(wú)人值班機(jī)房的設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)無(wú)人值班機(jī)房重點(diǎn)在監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)。現(xiàn)實(shí)中監(jiān)控系統(tǒng)需要管理的設(shè)備有：每套信號(hào)源設(shè)備包括光纖收發(fā)機(jī)、衛(wèi)星接收機(jī)、信號(hào)切換器等，每臺(tái)發(fā)射機(jī)實(shí)施監(jiān)控采集器、自動(dòng)控制器，監(jiān)視監(jiān)聽(tīng)的接收機(jī)（輸出信號(hào)），高低壓配電柜采集控制器，機(jī)房安全保衛(wèi)攝像頭的監(jiān)視，防火監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控管理平臺(tái)和遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)。

發(fā)射臺(tái)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)自下而上分為三層結(jié)構(gòu)，即設(shè)備層、控制層和管理層。設(shè)備層主要是指發(fā)射臺(tái)內(nèi)需要實(shí)施自動(dòng)化控制的各種設(shè)備，如發(fā)射機(jī)、節(jié)目傳輸調(diào)度設(shè)備、節(jié)目監(jiān)測(cè)設(shè)備、電力設(shè)備及攝像頭等。控制層主要完成對(duì)設(shè)備層設(shè)備控制、信號(hào)的采集和信號(hào)傳輸。信號(hào)傳輸不僅將設(shè)備層采集的信號(hào)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換和封裝傳輸?shù)焦芾韺?，也可將管理層的運(yùn)行圖下發(fā)到設(shè)備層。具體設(shè)備有發(fā)射機(jī)數(shù)據(jù)采集控制器和電力監(jiān)測(cè)儀。管理層指的是各系統(tǒng)監(jiān)控通過(guò)監(jiān)控主機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)和應(yīng)用軟件共同作用，將控制層或設(shè)備層采集的信息數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)控主機(jī)處理，并對(duì)低層設(shè)備實(shí)時(shí)控制和響應(yīng)的邏輯分層。

監(jiān)控主機(jī)之間與局域網(wǎng)相聯(lián)。局域網(wǎng)通過(guò)TCP/IP 協(xié)議以星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（100Mbps），將各系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)相連接，建立起臺(tái)站的數(shù)字化監(jiān)控管理網(wǎng)絡(luò)平。運(yùn)用光纜、微波等通訊網(wǎng)絡(luò)，采用服務(wù)器和客戶端的C/S 或B/S 軟件架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控主機(jī)和遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)連接，達(dá)到主機(jī)房和遠(yuǎn)程管理機(jī)房機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)交互。

分步安全評(píng)估

一、對(duì)發(fā)射機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的安全評(píng)估。發(fā)射機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是通過(guò)專(zhuān)用的數(shù)據(jù)采集控制器采集發(fā)射機(jī)的相關(guān)參數(shù)，匯總到高速總線，然后通過(guò)專(zhuān)用軟件處理，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。同時(shí)接收計(jì)算機(jī)下發(fā)的指令對(duì)發(fā)射機(jī)進(jìn)行控制操作，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程遙控發(fā)射機(jī)開(kāi)關(guān)機(jī)、遙控復(fù)位等操作。數(shù)據(jù)采集控制器內(nèi)含時(shí)鐘系統(tǒng)，可通過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)間參數(shù)對(duì)發(fā)射機(jī)進(jìn)行自動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)操作。

目前有兩種方式對(duì)發(fā)射機(jī)數(shù)據(jù)采集，一種是利用發(fā)射機(jī)本身自帶的智能控制接口以數(shù)據(jù)采集控制器來(lái)讀取發(fā)射機(jī)參數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)射機(jī)的控制操作，其優(yōu)點(diǎn)是投入成本小，缺點(diǎn)是廠家高筑壁壘不愿提供控制協(xié)議；另一種是對(duì)不具備智能控制接口的，使用硬件采集器采集各狀態(tài)口工作狀態(tài)，缺點(diǎn)是大量應(yīng)用硬件采集器成本較高。

發(fā)射機(jī)參數(shù)采集控制采用“分布式”的控制結(jié)構(gòu)，即每部發(fā)射機(jī)使用一臺(tái)數(shù)據(jù)采集控制器，通過(guò)交換機(jī)與監(jiān)控主機(jī)連接，每個(gè)交換機(jī)最多可以連接24 個(gè)數(shù)據(jù)采集器。數(shù)據(jù)采集控制器之間相互獨(dú)立，單體工作及出現(xiàn)故障時(shí)，不會(huì)對(duì)發(fā)射機(jī)的正常工作產(chǎn)生任何干擾，也不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集控制器可以脫離發(fā)射機(jī)監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)獨(dú)立工作，通過(guò)監(jiān)控主機(jī)對(duì)全部發(fā)射機(jī)工作狀態(tài)進(jìn)行顯示、報(bào)警等統(tǒng)一管理，完成工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能。

二、對(duì)信號(hào)源系統(tǒng)及自動(dòng)切換器的安全評(píng)估。信號(hào)源自動(dòng)切換系統(tǒng)對(duì)于應(yīng)對(duì)非法信號(hào)的入侵、處理異常信號(hào)、確保電視節(jié)目的安全播出至關(guān)重要。通過(guò)對(duì)信源實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)信源丟失可實(shí)現(xiàn)信源的智能切換，確保輸送給發(fā)射機(jī)的信號(hào)源始終是正常信源。707 臺(tái)信號(hào)源是由衛(wèi)星和光纖提供，電視節(jié)目信源以中星6B 為主信號(hào)，中星6A、光纖和測(cè)試信號(hào)為備用信號(hào)；調(diào)頻節(jié)目信源則以中星6B 為主號(hào)信號(hào)，光纖信號(hào)為備信號(hào)。

信號(hào)源自動(dòng)切換系統(tǒng)又分為電視信源切換系統(tǒng)和調(diào)頻信源切換系統(tǒng)。電視信源切換系統(tǒng)是由3 臺(tái)視音頻智能切換器和3 臺(tái)視音頻分配器組成，由它完成3 套電視節(jié)目4路信源的智能切換和采集監(jiān)視，以及提供發(fā)射機(jī)主備激勵(lì)器的信源。該系統(tǒng)具有手動(dòng)切換和自動(dòng)切換兩種工作模式。在手動(dòng)模式下，操作人員可以根據(jù)監(jiān)看監(jiān)聽(tīng)到的信源效果選擇相應(yīng)的按鍵進(jìn)行切換，也可以通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行切換。在自動(dòng)模式下，視音頻智能切換器可同時(shí)監(jiān)測(cè)四路節(jié)目信號(hào)源，系統(tǒng)對(duì)每路視音頻信號(hào)源的電平值進(jìn)行評(píng)估分析。一旦發(fā)現(xiàn)輸出信號(hào)電平低于預(yù)設(shè)值或持續(xù)時(shí)間超過(guò)預(yù)設(shè)值時(shí)，將自動(dòng)切換到正常備用信號(hào)上，最后經(jīng)視音頻處理器處理后送到發(fā)射機(jī)，并發(fā)出聲光報(bào)警。

對(duì)于調(diào)頻信源切換系統(tǒng)，主要由音頻智能切換器和音頻處理器構(gòu)成。在節(jié)目的播出過(guò)程中，如果遇到主路音頻信號(hào)中斷，可自動(dòng)將備路音頻信號(hào)播出，同時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警，音頻報(bào)警時(shí)間可調(diào)，當(dāng)主路信號(hào)恢復(fù)正常時(shí)，設(shè)備會(huì)檢測(cè)到信號(hào)質(zhì)量較好的信源信號(hào)，并自動(dòng)切換到該信源信號(hào)，在減少播出事故的同時(shí)提高播出質(zhì)量。

信號(hào)源自動(dòng)化切換系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備是視、音頻智能切換系統(tǒng)，它提供手動(dòng)切換和自動(dòng)切換兩種工作模式，可以智能識(shí)別來(lái)自光纖、衛(wèi)星等傳輸通道的多種無(wú)效噪聲，對(duì)非法信號(hào)的入侵有較好的抵制作用，又可提供聲光報(bào)警，并記錄信號(hào)源丟失時(shí)間和恢復(fù)時(shí)間。該設(shè)備帶有RS232 串行通訊接口，可受控于計(jì)算機(jī)或外部控制設(shè)備等組成自動(dòng)切換系統(tǒng)，具有斷電狀態(tài)記憶、掉電直通功能。

三、對(duì)監(jiān)視監(jiān)聽(tīng)系統(tǒng)的安全評(píng)估。信號(hào)監(jiān)視監(jiān)聽(tīng)系統(tǒng)主要是對(duì)發(fā)射節(jié)目的各路信源、發(fā)射前信號(hào)、發(fā)射耦合信號(hào)和開(kāi)路信號(hào)四個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。707 臺(tái)目前信號(hào)監(jiān)測(cè)狀況是，電視節(jié)目監(jiān)測(cè)發(fā)射前信號(hào)和開(kāi)路信號(hào)，調(diào)頻信號(hào)僅監(jiān)測(cè)開(kāi)路信號(hào)。在對(duì)現(xiàn)有信號(hào)監(jiān)視監(jiān)聽(tīng)系統(tǒng)改造中，考慮到能夠全面顯示、監(jiān)聽(tīng)各發(fā)射節(jié)點(diǎn)視頻音頻信號(hào)、44CH 地面數(shù)字電視模數(shù)兼容性以及為數(shù)字化播出平臺(tái)提供支持，因此選用了3 臺(tái)多畫(huà)面視音頻監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，并配備8 臺(tái)高亮度47 英寸16:9 液晶顯示屏對(duì)信號(hào)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

利用多畫(huà)面視音頻監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)一套設(shè)備對(duì)24 路立體聲音頻信號(hào)或者48 路電視多畫(huà)面視音頻信號(hào)監(jiān)測(cè)。具有實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)多環(huán)節(jié)的廣播、電視節(jié)目信號(hào)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，完成調(diào)頻廣播立體聲音頻信號(hào)柱形圖動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)瀏覽?？啥喈?huà)面同屏實(shí)時(shí)監(jiān)視廣播電視信號(hào)源和開(kāi)路信號(hào)，顯示臺(tái)名，顯示音柱，直觀地看到顯示信號(hào)內(nèi)容的文字提示、通道信息、信號(hào)質(zhì)量、音量幅度，顯示信號(hào)內(nèi)容的文字提示與顯示的圖像相關(guān)聯(lián)，各路視頻畫(huà)面大小、位置在不調(diào)整接線的情況下可以任意調(diào)整組合；具備停播監(jiān)測(cè)、閉環(huán)監(jiān)測(cè)功能，當(dāng)異常發(fā)生時(shí)能進(jìn)行聲光報(bào)警；系統(tǒng)可以根據(jù)用戶設(shè)定進(jìn)行循環(huán)監(jiān)聽(tīng)與選擇監(jiān)聽(tīng)，并可根據(jù)用戶需求對(duì)指定節(jié)目進(jìn)行定時(shí)錄音、錄像與人工選擇錄音、錄像，存儲(chǔ)時(shí)間可根據(jù)客戶需求自由設(shè)定；具備日志記錄和查詢(xún)功能，包括開(kāi)關(guān)機(jī)時(shí)間、異常情況的發(fā)生和恢復(fù)等，并能向PC機(jī)傳送日志文檔；接口功能配備RS485 或以太網(wǎng)接口，可以組建分布式監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)聯(lián)動(dòng)和統(tǒng)一管理，播出畫(huà)面能實(shí)時(shí)回傳至山下。

四、對(duì)安全防火防盜系統(tǒng)的安全評(píng)估。安全防范監(jiān)視系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)射機(jī)房?jī)?nèi)外環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、錄像并存盤(pán)處理，通過(guò)設(shè)置于不同位置的攝像機(jī)的多路、多視角監(jiān)視，達(dá)到對(duì)機(jī)房臺(tái)區(qū)的防火、防盜、防破壞目的。

該系統(tǒng)主要由硬盤(pán)錄像機(jī)及16 個(gè)數(shù)字彩色攝像頭組成。值班人員在機(jī)房通過(guò)電視墻大屏幕可即時(shí)觀察到電視機(jī)房、調(diào)頻機(jī)房、高低配電室、控制機(jī)房、機(jī)房外部的環(huán)境，具有多硬盤(pán)自動(dòng)盤(pán)滿循環(huán)錄像、方便檢索回放，提供網(wǎng)絡(luò)傳輸功能，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，通過(guò)通訊網(wǎng)即可實(shí)現(xiàn)山下監(jiān)控。

五、對(duì)電力監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)的安全評(píng)估。經(jīng)過(guò)近幾年的努力，707 臺(tái)更換了陣舊的低壓、高壓配電柜和穩(wěn)壓電源，完成了電視、調(diào)頻配電控制柜的改造。高壓配電柜使用的是庫(kù)柏耐吉電氣有限公司生產(chǎn)的KYN28A-12G 型開(kāi)關(guān)設(shè)備，該設(shè)備留有通信接口可直接通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制監(jiān)控。低壓設(shè)備方面由于不具備通信接口，只能使用電力監(jiān)測(cè)器。通過(guò)環(huán)境電力監(jiān)測(cè)器可在異地對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，對(duì)市電相關(guān)參數(shù)的采集，對(duì)供電系統(tǒng)的故障進(jìn)行及時(shí)發(fā)現(xiàn)報(bào)警，并采用相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。

六、對(duì)整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的安全評(píng)估。首先是通信網(wǎng)絡(luò)評(píng)估。整個(gè)系統(tǒng)采用了多級(jí)網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)。三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用集中管理分散控制的分布式控制理念，使所有監(jiān)控設(shè)備更加分散，不會(huì)因?yàn)槟骋粋€(gè)設(shè)備的損壞導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的故障。各監(jiān)控主機(jī)通過(guò)局域網(wǎng)連通，局域網(wǎng)再通過(guò)光纜或微波等通訊網(wǎng)與遠(yuǎn)程客戶端進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，實(shí)現(xiàn)了廣泛意義上的遠(yuǎn)程監(jiān)視與控制。

其次是整體運(yùn)行穩(wěn)定性評(píng)估。在播控自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，播出設(shè)備可在無(wú)人干預(yù)的情況下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)、關(guān)機(jī)，信號(hào)切換。在播出過(guò)程中通過(guò)多畫(huà)面電視監(jiān)視屏，方便值班員對(duì)每套節(jié)目的播出情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，包括輸入、輸出的全部視、音頻信號(hào)，且可以對(duì)每一路信號(hào)進(jìn)行單獨(dú)的監(jiān)看或監(jiān)聽(tīng)。同時(shí)，從監(jiān)控主機(jī)上可以得到發(fā)射功率、激勵(lì)器的應(yīng)用情況、電源電壓等以及市電的各項(xiàng)參數(shù)，并自動(dòng)記錄。出現(xiàn)非正常狀態(tài)時(shí)，能自動(dòng)報(bào)警，提醒值班員及時(shí)檢查。因?yàn)椴捎玫氖枪饫|通信，在山下的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)可以像在本地監(jiān)控主機(jī)上一樣對(duì)播出設(shè)備實(shí)施監(jiān)控。系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，方便進(jìn)行功能擴(kuò)展和升級(jí)。在抗干擾方面，本系統(tǒng)采用抗干擾能力較強(qiáng)的數(shù)字通信方式，并在取樣和控制回路采用電源濾波技術(shù)、光電隔離技術(shù)，電路板使用高性能穩(wěn)定的芯片，設(shè)備多種接地方式（雙端接地、多點(diǎn)接地方式）保證系統(tǒng)良好接地使系統(tǒng)更加穩(wěn)定。

總結(jié)

無(wú)人值守機(jī)房的安全性評(píng)估決定該系統(tǒng)能否使用，如果通不過(guò)安全測(cè)評(píng)，即使設(shè)計(jì)者認(rèn)為是最好的控制系統(tǒng)，也是不能使用，因此，安全性決定該機(jī)房控制系統(tǒng)可行性。我們應(yīng)該遵循“系統(tǒng)的環(huán)節(jié)越多，故障率上升，安全性下降”的原則，認(rèn)真考慮設(shè)計(jì)優(yōu)化和穩(wěn)定性，使我們的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)真正的機(jī)房無(wú)人值守。