近年來(lái)，隨著數(shù)字化發(fā)展雖說(shuō)廣播電視發(fā)射設(shè)備也走向了既經(jīng)濟(jì)又穩(wěn)定的趨勢(shì)。但無(wú)論是發(fā)射階段還是接收階段，如果前段信號(hào)源出現(xiàn)故障，那么安全播出就將成為紙上談兵。因此，對(duì)前段信號(hào)進(jìn)行監(jiān)控，并通過(guò)一個(gè)平臺(tái)對(duì)其進(jìn)行分配、切換、調(diào)整，并在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行自動(dòng)化、可視化的管理至關(guān)重要。目前，廣播電視發(fā)射中心前端信號(hào)源主要靠衛(wèi)星、電纜、光纜或微波信號(hào)做為主、備信號(hào)源。這些信號(hào)源通過(guò)不同的渠道、不同的介質(zhì)送入到我們的前段分配器、切換器、音/視頻處理器再送入到主備用發(fā)射機(jī)中。對(duì)接收和回收信號(hào)來(lái)說(shuō)，節(jié)目的播出質(zhì)量和準(zhǔn)確率是一線工作者的生命線。這樣的平臺(tái)必須具有安全、可靠、直觀等特點(diǎn)。

1　前段信號(hào)的來(lái)源及布局

無(wú)線電廣播電視頻道中，每個(gè)頻道都會(huì)有多個(gè)信號(hào)來(lái)源，如衛(wèi)星、光纜、微波等信號(hào)通過(guò)衛(wèi)星接收機(jī)和其他接受和解調(diào)設(shè)備被送進(jìn)分配器進(jìn)行分配，每個(gè)信號(hào)來(lái)源分配出多路信號(hào)分別送到切換器、前段監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行選擇、監(jiān)聽和進(jìn)行音頻彩色指示條監(jiān)視。

視音頻分配器，視頻全采用Q9頭子，音頻全采用航空，3組1入2出，即有3組相同的1路視音頻信號(hào)輸入，每路都可輸出2路視音頻信號(hào)?，F(xiàn)有的視音頻分配器都具有斷電直通功能，當(dāng)設(shè)備在工作狀態(tài)時(shí)，繼電器上電吸合，即繼電器動(dòng)片與常開點(diǎn)（NO）接觸，信號(hào)通過(guò)繼電器1的常開點(diǎn)到多路器，多路器選擇輸出的信號(hào)再通過(guò)繼電器2的常開點(diǎn)到動(dòng)片輸出，完成信號(hào)的輸出。當(dāng)設(shè)備電源關(guān)閉時(shí)，繼電器失電，動(dòng)片恢復(fù)到與常閉點(diǎn)（NC）接觸，這樣輸入信號(hào)通過(guò)繼電器1的常閉點(diǎn)直接到繼電器2常閉點(diǎn)到動(dòng)片輸出，不通過(guò)設(shè)備內(nèi)部電路，在外部形成了一個(gè)直通通道可以直接輸出，我們稱為斷電直通功能。有了斷電直通功能即使設(shè)備發(fā)生故障也能正常的將信號(hào)不用經(jīng)過(guò)設(shè)備就能輸出。使用斷電直通即使設(shè)備發(fā)生故障也能保證信號(hào)的不間斷也就能進(jìn)一步提高系統(tǒng)的應(yīng)急能力。一個(gè)系統(tǒng)的集成度越高，連接環(huán)節(jié)越少，可靠性就越高。采用斷電直通方式可確保在分配器出現(xiàn)故障時(shí)，選為主用的信號(hào)能第一時(shí)間不受任何干擾的送入下一個(gè)設(shè)備。音頻立體聲分配器，音頻全采用航空，多組1入多出，即有多組相同的音頻立體聲信號(hào)輸入，每路都可分配輸出多路音頻信號(hào)。該設(shè)備也具備斷電直通功能，即在關(guān)機(jī)或電源掉電的情況下，每組信號(hào)可直接從1路輸出。

視音頻切換器為廣播多路主備視音頻場(chǎng)消隱切換。多功能、多路分配視音頻輸出，具備頻率可調(diào)補(bǔ)償功能。斷電可直通，開機(jī)可環(huán)通，單端高阻輸入。自動(dòng)方式下，以第1路輸入通道的信號(hào)為主信號(hào)，如果主路信號(hào)出現(xiàn)故障，根據(jù)選定時(shí)間延時(shí)自動(dòng)切換到第2路輸入通道的信號(hào)，并產(chǎn)生蜂鳴聲告警；當(dāng)?shù)?路輸入信號(hào)的恢復(fù)到正常后，可自動(dòng)恢復(fù)到輸出第1路輸入通道的信號(hào)，警報(bào)聲停止；如果三路信號(hào)均出現(xiàn)無(wú)信號(hào)，則各輸出通道為等待第1路輸入通道信號(hào)的狀態(tài)。自動(dòng)切換到信號(hào)有效的輸入通道上。我們可以在自動(dòng)切換模式下，使用手動(dòng)選擇切換輸入通道。在切換前必須保證選擇切換的輸入通道信號(hào)是有效的，否則切換器將無(wú)法進(jìn)行切換。在自動(dòng)切換狀態(tài)下，如果輸入通道信號(hào)的某一路或全部信號(hào)無(wú)效，切換器將發(fā)處于告警狀態(tài)，報(bào)警指示燈閃爍為紅光。

為了輸出高質(zhì)量的音頻信號(hào)可在前段將切換器輸出的信號(hào)送入音頻處理器后再傳送到我們的發(fā)射設(shè)備中。音頻處理器是廣播發(fā)射機(jī)前端設(shè)備中不可少的重要部件，起著調(diào)節(jié)音頻信號(hào)的作用。音頻處理器通過(guò)擴(kuò)展或壓縮節(jié)目信號(hào)的電平，使廣播發(fā)射機(jī)工作在最佳電平范圍之內(nèi)，不僅能提高廣播節(jié)目的頻響，改善收聽效果還能避免發(fā)射機(jī)因信號(hào)過(guò)大產(chǎn)生過(guò)調(diào)和過(guò)荷而導(dǎo)致?lián)p害發(fā)射設(shè)備的情況發(fā)生。使用集成音頻信號(hào)處理器可不必另外再配音頻處理器，即減少了設(shè)備和設(shè)備連接環(huán)節(jié)，還提高了系統(tǒng)的集成度，進(jìn)一步提高了設(shè)備的可靠性。

電視多路調(diào)諧器是一臺(tái)內(nèi)含多個(gè)獨(dú)立調(diào)諧器的調(diào)諧器。采用新型專用集成電路，PLL（鎖相環(huán)）電控?cái)?shù)字調(diào)諧，接收頻率穩(wěn)定，性能可靠，操作簡(jiǎn)單方便，具有斷電記憶功能，可作為于多路電視信號(hào)監(jiān)測(cè)也可作為精度不高時(shí)的測(cè)試用等特點(diǎn)。電視調(diào)諧器，每路有一個(gè)視頻輸出口，三個(gè)伴音輸出。其中，視頻輸出為Q9，兩個(gè)伴音輸出口為Q9，一個(gè)伴音輸出口為卡儂。廣播調(diào)諧器，每路有3個(gè)音頻信號(hào)輸出口，其中兩個(gè)為三芯鳳凰端子輸出，一個(gè)為平衡卡儂輸出（可根據(jù)前段的情況需要更改），能對(duì)單聲道廣播信號(hào)輸出單聲道音頻信號(hào)，對(duì)調(diào)頻立體聲廣播信號(hào)則輸出立體聲音頻信號(hào)。

2　監(jiān)測(cè)墻的設(shè)計(jì)和監(jiān)控方式

隨著計(jì)算機(jī)信息產(chǎn)業(yè)和設(shè)備集成化發(fā)展，使用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)可視化、自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是目前廣播電視管理中的重要趨勢(shì)。尤其現(xiàn)階段對(duì)廣播電視節(jié)目傳輸系統(tǒng)中信號(hào)的質(zhì)量、安全和不間斷播出要求極高而且多路信號(hào)的及時(shí)倒備和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)都成為確保安全播出工作的重點(diǎn)。近年來(lái)，也有一些廠家針對(duì)廣播節(jié)目信號(hào)源的倒換和監(jiān)測(cè)等方面推出了廣播節(jié)目信號(hào)源自動(dòng)化監(jiān)測(cè)和倒換系統(tǒng)，但由于技術(shù)難度大、檢測(cè)方法不科學(xué)等原因，導(dǎo)致一些自動(dòng)化監(jiān)測(cè)和倒換系統(tǒng)自身存在著檢測(cè)不準(zhǔn)確、常常因時(shí)間額定值過(guò)大或不合理容易產(chǎn)生誤報(bào)、漏報(bào)等問(wèn)題，因這些存在的功能上的不完善為日后的工作埋下了安全隱患。這些隱患的存在不僅沒(méi)有體現(xiàn)出自動(dòng)化監(jiān)測(cè)和倒換系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)反而給安全播出工作帶來(lái)了影響。

現(xiàn)有的前端信號(hào)源自動(dòng)化監(jiān)測(cè)和倒換系統(tǒng)中各路信號(hào)源的音頻信號(hào)通過(guò)整流得到直流電壓，使用微處理器檢測(cè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）的各節(jié)目信號(hào)源，有電壓即判定該路信號(hào)源是否正常，如果沒(méi)有電壓達(dá)到一個(gè)設(shè)定時(shí)間，即認(rèn)為該路沒(méi)有信號(hào)，判定該信號(hào)源有故障，如果發(fā)生故障的是正在播出的信號(hào)源，將會(huì)通過(guò)多路器倒換到正常的節(jié)目信號(hào)源上。那么為什么說(shuō)這種監(jiān)測(cè)和倒換方式即不科學(xué)又存在很多隱患呢，下面就用以下幾點(diǎn)說(shuō)明一下。①音頻信號(hào)是間斷的，其整流輸出的電壓是斷續(xù)的所以在播出過(guò)程中如果以有無(wú)信號(hào)電壓來(lái)判斷信號(hào)源是否正常，易造成信號(hào)時(shí)有時(shí)無(wú)的錯(cuò)誤判斷，所以廠家會(huì)使用大幅度的延長(zhǎng)檢測(cè)時(shí)間（一般為20秒）來(lái)避免這種情況。即使如此，也難免碰到有些節(jié)目中會(huì)有無(wú)聲的時(shí)間比較長(zhǎng)的時(shí)候，如果這時(shí)超過(guò)額定的時(shí)間，系統(tǒng)就會(huì)將其判斷為故障，造成誤報(bào)，進(jìn)而導(dǎo)致錯(cuò)誤地倒換信號(hào)源的情況。②噪聲也是產(chǎn)生錯(cuò)誤判斷信號(hào)源的故障之一，由于噪聲電壓輸出后檢測(cè)方法區(qū)分不出是噪聲電壓還是信號(hào)電壓，認(rèn)為信號(hào)源正常而導(dǎo)致未能及時(shí)判斷出故障，造成漏報(bào)嚴(yán)重時(shí)還會(huì)因信號(hào)源沒(méi)能及時(shí)倒換而變成的責(zé)任事故。③即使信號(hào)源故障被判斷出來(lái)，也是在等待到設(shè)定時(shí)間之后，所以不合理的延時(shí)倒換信號(hào)會(huì)導(dǎo)致不可避免的播出事故。通過(guò)以上幾點(diǎn)的分析我們不難看出這種的信號(hào)源自動(dòng)化監(jiān)測(cè)和倒換系統(tǒng)檢測(cè)存在的嚴(yán)重缺陷，檢測(cè)方法過(guò)于簡(jiǎn)單，不能準(zhǔn)確判斷信號(hào)源的故障，而且反應(yīng)速度較慢，嚴(yán)重不符合安全播出的要求。

視音頻監(jiān)控系統(tǒng)主要完成對(duì)視頻、音頻信號(hào)的監(jiān)看、監(jiān)聽工作，能進(jìn)行視頻、音頻信號(hào)有無(wú)的判斷，視頻靜幀、黑場(chǎng)的判斷，系統(tǒng)提供報(bào)警錄制功能，并提供節(jié)目錄制功能，系統(tǒng)要具備兩種錄制方式即實(shí)時(shí)錄制和定時(shí)錄制。系統(tǒng)還提供:頻道設(shè)置、回放錄制、OSD信息疊加（頻道號(hào)和時(shí)間）、系統(tǒng)日志等內(nèi)容。需要時(shí)用戶可以通過(guò)RS232通訊接口或以太網(wǎng)接口查詢系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和工作狀態(tài)記錄，用來(lái)幫助分析、評(píng)定發(fā)射臺(tái)節(jié)目信號(hào)源的運(yùn)行狀況。長(zhǎng)期的觀察和記錄，可以為廣播發(fā)射臺(tái)節(jié)目的安全播出建立一個(gè)長(zhǎng)效評(píng)估機(jī)制，制定針對(duì)性的有效保障方案，使廣播發(fā)射臺(tái)節(jié)目信號(hào)源成為安全播出的有效保障，保障廣播發(fā)射臺(tái)節(jié)目的安全播出長(zhǎng)期有效。系統(tǒng)提供自動(dòng)鎖屏功能不會(huì)因操作系統(tǒng)進(jìn)入屏保改變現(xiàn)實(shí)狀況。

音頻彩條指示條監(jiān)視系統(tǒng)是一個(gè)音頻音量顯示條，用于監(jiān)看輸入音頻信號(hào)的幅度，監(jiān)測(cè)的音頻幅度范圍從-35～+12dBu，音量條共有100段，每2段表示1個(gè)dBu。當(dāng)輸入的音頻信號(hào)幅度≥0dBu時(shí)，≥0dBu的部分顯示為紅色；當(dāng)輸入的音頻信號(hào)幅度＜0dBu時(shí)，顯示為綠色。

3　警告及自動(dòng)切換的實(shí)現(xiàn)

針對(duì)電視廣播信號(hào)源可能會(huì)出現(xiàn)的無(wú)伴音、黑場(chǎng)、無(wú)信號(hào)等現(xiàn)象，使用智能化的廣播節(jié)目源信號(hào)故障監(jiān)測(cè)和倒換系統(tǒng)能有效避免這些問(wèn)題，即實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地對(duì)節(jié)目信號(hào)源的故障進(jìn)行判斷，對(duì)故障源及時(shí)采取正確的處理措施，為廣播節(jié)目的安全播出提供有效的安全保障等。與現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相比，新型智能化的節(jié)目源信號(hào)故障監(jiān)測(cè)和倒換系統(tǒng)從信號(hào)源故障檢測(cè)和判定原理上都采用了科學(xué)、有效的方法，可以快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)和判定出各種信號(hào)源的故障確保了節(jié)目的安全播出。

通過(guò)檢測(cè)調(diào)頻調(diào)諧器的調(diào)諧指示，以判定調(diào)頻信號(hào)源是否正常。由于調(diào)頻接收機(jī)都有調(diào)諧指示電路，通過(guò)是否有調(diào)諧指示我們能判斷出是否有調(diào)頻信號(hào)源，如果將調(diào)頻接收機(jī)的調(diào)諧指示信號(hào)接到微處理器，由于微處理器每100 ms掃描一次調(diào)諧信號(hào)，只要調(diào)諧沒(méi)有指示，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以立即判定調(diào)頻信號(hào)源無(wú)效。從調(diào)諧器的檢測(cè)電路可以看出，每個(gè)檢測(cè)電路都是實(shí)時(shí)和有效的，故障判定時(shí)間最大不超過(guò)0.5 s，不需要等待時(shí)間，如果那一路出現(xiàn)故障系統(tǒng)馬上就能檢測(cè)出來(lái)，系統(tǒng)根據(jù)檢測(cè)結(jié)果后即可進(jìn)行處理。通過(guò)控制切換器，將存在故障信號(hào)源的信號(hào)源斷開，倒換到正常的信號(hào)源，就能避免播出事故發(fā)生，保證節(jié)目的安全正常播出。當(dāng)系統(tǒng)在監(jiān)測(cè)過(guò)程中，如果監(jiān)測(cè)到信號(hào)源故障，還會(huì)按設(shè)定的要求發(fā)出告警聲，顯示出那路信號(hào)出現(xiàn)故障和現(xiàn)有其他信號(hào)的輸出狀態(tài)，為分析和排查故障原因提供參考依據(jù)，進(jìn)一步保障節(jié)目的安全播出。

通過(guò)智能廣播節(jié)目源信號(hào)監(jiān)測(cè)和倒換系統(tǒng)對(duì)可能預(yù)知的故障進(jìn)行不同模式處理方式。故障判定、倒換系統(tǒng)都采用了手動(dòng)和自動(dòng)兩種工作模式，功能相互獨(dú)立，可以根據(jù)需要選擇，一般系統(tǒng)的默認(rèn)模式為自動(dòng)模式，系統(tǒng)根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果選擇信號(hào)源，保障節(jié)目的正常播出。當(dāng)因?yàn)椴コ龉?jié)目臨時(shí)變化需要人工干預(yù)時(shí)，也可以選擇手動(dòng)模式進(jìn)行操作，選擇需要的信號(hào)源播出。例如:當(dāng)每年的日凌現(xiàn)象、因天氣原因會(huì)對(duì)信號(hào)源產(chǎn)生干擾時(shí)，能使用手動(dòng)模式提前將信號(hào)源倒換到其他信號(hào)源上播出。這種人性化的設(shè)計(jì)方式使廣播發(fā)射臺(tái)的播出控制更加方便靈活了。

4　結(jié)語(yǔ)

以上通過(guò)比較過(guò)去的監(jiān)測(cè)和倒換信號(hào)系統(tǒng)的不足，解析新型節(jié)目監(jiān)測(cè)和倒換系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)推斷出采用更科學(xué)有效的可視化監(jiān)測(cè)方法能使智能化的對(duì)廣播節(jié)目源信號(hào)故障進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和倒換，及時(shí)檢測(cè)出信號(hào)故障，并能準(zhǔn)確快速的獲取每路輸出信號(hào)的現(xiàn)況。由于該系統(tǒng)中增加了掉電直通功能，因此也減少了因設(shè)備故障導(dǎo)致信號(hào)無(wú)法傳輸?shù)惹闆r。這種監(jiān)測(cè)和倒換系統(tǒng)在播出工作中穩(wěn)定性好，可靠性高，減少了因誤報(bào)、錯(cuò)報(bào)和漏報(bào)而導(dǎo)致的責(zé)任事故，為日后的維護(hù)和安全播出工作提供了有效的保障。