屠逸 常州廣播電視臺

常州廣播總控安全播出集中監(jiān)測系統(tǒng)設計與建設

屠逸 常州廣播電視臺

本文介紹了常州廣播電視臺新的廣播總控監(jiān)測系統(tǒng)的設計方案。該系統(tǒng)以安全播出為原則，以總控系統(tǒng)為基礎，以直播機房、總控機房的信號監(jiān)測、設備監(jiān)測和動環(huán)監(jiān)測為內容，建立了一套廣播智能化集中監(jiān)測系統(tǒng)，大大縮短了故障的發(fā)現(xiàn)的時間，提高了值班技術人處理故障的能力。

智能化 安全播出 廣播監(jiān)測

一、引言

雖然好的設備和技術對安全播出提供了保障，但仍有一些嚴峻的問題擺在我們廣播技術人員面前。例如新建設的常州現(xiàn)代傳媒中心廣播共有12個直播室并分散在三個樓層，而廣播總控設置在其中一層，這么多直播室分散設置，為值班人員對設備的管理和監(jiān)測帶來了很大難度。一旦發(fā)生故障，如果沒有完善的監(jiān)測系統(tǒng)，需要花費大量時間分析判斷故障點，處理時間比較長，對安全優(yōu)質播出帶來很大風險。

常州廣播電視臺新的廣播總控監(jiān)測系統(tǒng)從設計到建設，以安全播出為原則，以總控系統(tǒng)為基礎，以直播機房、總控機房的信號監(jiān)測、設備監(jiān)測和動環(huán)監(jiān)測為設計內容，建設了一套利用新型監(jiān)測技術實現(xiàn)的智能化集中監(jiān)測平臺，滿足了廣播系統(tǒng)對全鏈路設備和信號監(jiān)測的智能化故障定位和分析的要求。技術人員可實時觀察和掌握整個系統(tǒng)中設備的運行狀況，分析設備可能出現(xiàn)的問題并提前解決問題，大大縮短了故障的發(fā)現(xiàn)的時間，提高了值班技術人處理故障的能力，保障了整個廣播系統(tǒng)的優(yōu)質安全播出。

二、廣播總控監(jiān)測范圍全面化是安全播出的基礎

2.1 播出音頻信號實現(xiàn)全面監(jiān)測

音頻信號的監(jiān)測是廣播安全播出最傳統(tǒng)和最基礎的監(jiān)測手段。常州廣播音頻信號監(jiān)測按照8套直播的節(jié)目通道進行設計，在播出鏈路中包括直播室調音臺輸出的音頻信號，延時器輸出的音頻信號，主備矩陣所有輸入/輸出的音頻信號，智能音頻多選一（四選一）所有輸入/輸出的音頻信號，有源數(shù)字/模擬音頻分配器所有的輸入/輸出音頻信號等，上述信號都可以在監(jiān)測系統(tǒng)中進行監(jiān)測、報警或監(jiān)聽，使得整個播出鏈路音頻信號監(jiān)測沒有盲點。

圖1 “集中監(jiān)測平臺”系統(tǒng)流程圖

其他進入總控機房的音頻信號，如8套頻率開路接收的音頻信號，可視化直播室、應急直播室和交警直播室等其他直播室的音頻信號，應急代播的音頻信號，衛(wèi)星接收的音頻信號，戶外現(xiàn)場直播光纖和4G音頻傳輸回總控機房的音頻信號和機頂盒電視伴音信號等外轉信號通過接入矩陣實現(xiàn)全部音頻信號監(jiān)測、報警或監(jiān)聽。

所有接入總控的音頻信號監(jiān)測點總計超過200多個，并留有擴展空間，完全實現(xiàn)所有進入總控機房的音頻信號的全面監(jiān)測，為安全播出奠定了堅實的基礎?！凹斜O(jiān)測平臺”系統(tǒng)流程圖見圖1。

2.2 播出設備硬件全面監(jiān)測

在音頻信號全面監(jiān)測的基礎上，對于播出鏈路中硬件設備工作狀態(tài)的監(jiān)測也是力爭做到全鏈路監(jiān)測，見圖1所示。監(jiān)測包括：

1）直播室調音臺電源和溫度；

2）延時器在線和延時狀態(tài)；

3）物理矩陣板塊、風扇、溫度、電源和在線狀態(tài)等；

4）網(wǎng)絡矩陣電源和在線狀態(tài)；

5）音頻切換器（四選一）切換狀態(tài)和電源狀態(tài)；

6）有源音頻分配器的電源狀態(tài)等；

加上總控各服務器，客戶端的CPU和內存工作狀態(tài)監(jiān)測，使得直播室到總控播出鏈路上的重點設備都實現(xiàn)了監(jiān)測，設備一旦發(fā)生故障，值班人員可以快速發(fā)現(xiàn)故障設備，保證播出安全。

2.3 播出動力環(huán)境全面監(jiān)測

在以往的經(jīng)驗中，播出過程中由于供電和溫濕度引起的故障不易發(fā)現(xiàn)，往往存在巨大隱患。在新的廣播總控監(jiān)測系統(tǒng)中，設計了動力環(huán)境監(jiān)測，其中包括直播室設備機柜的電壓、濕度和溫度狀態(tài)，總控設備機柜的電壓、濕度和溫度狀態(tài)，并設定閥值，一旦直播室和總控的電壓、溫度和濕度超出設定的范圍，在總控監(jiān)測系統(tǒng)會立即報警。總控值班人員可以提前發(fā)現(xiàn)故障隱患，并及時處理；另外在直播室、錄播室和總控設備機房都架設了視頻監(jiān)控，發(fā)生狀況，總控值班人員可一目了然。

圖2 網(wǎng)絡化監(jiān)測系統(tǒng)架構

三、打造一個“集中監(jiān)測平臺”是實現(xiàn)安全播出的前提

3.1 “集中監(jiān)測平臺”實現(xiàn)原理與方式

信號監(jiān)測系統(tǒng)、設備監(jiān)測系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)三個系統(tǒng)是通過IP技術在一個網(wǎng)絡化平臺進行集中化的監(jiān)測的，網(wǎng)絡化監(jiān)測系統(tǒng)架構如圖2所示。

1）總控系統(tǒng)音頻傳輸鏈路中，具有自身監(jiān)測功能的設備將自身監(jiān)測音頻信號狀態(tài)處理后，把VU、相位、設備狀態(tài)、監(jiān)聽信號基于UDP協(xié)議通過IP網(wǎng)絡發(fā)送給“集中監(jiān)測平臺”。

2）LAWO矩陣、調音臺、計算機等設備通過基于UDP協(xié)議的SNMP協(xié)議，發(fā)送設備狀態(tài)信息給“集中監(jiān)測平臺”；延時器使用RS232協(xié)議通過RS232轉RJ45，將VU和延時時間發(fā)送給“集中監(jiān)測平臺”。

3）溫濕度、電壓電流通過KLS-121設備，將探頭模擬信號轉化為數(shù)字量，之后通過RS485協(xié)議將動環(huán)監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送至“集中監(jiān)測平臺”。

3.2 利用一套軟件實現(xiàn)全鏈路信號、設備和動環(huán)“集中監(jiān)測平臺”

有了統(tǒng)一的技術平臺，即可利用一套軟件實現(xiàn)對各系統(tǒng)的監(jiān)測。常州廣播現(xiàn)在使用的ControlMaster總控軟件采用完全開放的架構，可以輕松地集成進不同廠家不同型號的硬件產(chǎn)品，集中監(jiān)測平臺架構如圖3所示。

圖3 集中監(jiān)測平臺架構

我們認為只有把從直播室到總控乃至發(fā)射所有的信號和設備按照傳輸鏈路放到一個系統(tǒng)圖上進行全鏈路的管理和監(jiān)測，才能更全面更有效更直觀，也更安全。根據(jù)臺里的實際情況，我們設計了全鏈路的直播室監(jiān)測圖，將這個鏈路上所有的設備監(jiān)測、信號監(jiān)測、動環(huán)監(jiān)測放在一個圖中進行全鏈路的管理和監(jiān)測，如果出現(xiàn)故障，在這一張圖上就可全面反映出來。

直播室監(jiān)測組合界面如圖4所示。

圖4 直播室監(jiān)測組合界面

從直播室的調音臺到延時器到主備矩陣到四選一到音分，整個音頻傳輸鏈路的關鍵設備都在圖中體現(xiàn)，與簡單的顯示輸入輸出不一樣，而是創(chuàng)新的顯示全鏈路中設備所有輸入輸出音頻信號，并顯示設備內部音頻信號切換關系。這樣一個真正全鏈路音頻信號監(jiān)測才能智能化的實現(xiàn)顯示主用傳輸鏈路，自動查找故障源等功能，加上傳輸鏈路里的設備硬件工作狀態(tài)都能同時反映在一張圖里，使故障源暴露的更加明晰，大大減少了故障的排除時間。該創(chuàng)新無盲點的全鏈路信號、設備和動環(huán)監(jiān)測是常州廣播實現(xiàn)安全播出的重要必要前提。

四、實現(xiàn)了智能化、圖示化監(jiān)測是保障優(yōu)質安全播出的重要工具

4.1 圖形化、智能化監(jiān)測

我們對常州廣播8個直播室精心進行了智能化圖形設計，用最直觀的圖示方法對整個系統(tǒng)的信號、設備、傳感數(shù)據(jù)進行監(jiān)控，總控系統(tǒng)流程圖界面如圖5所示。比如采用系統(tǒng)流程圖對整個信號的傳輸流程進行監(jiān)控，當出現(xiàn)某一個頻率的信號故障時，系統(tǒng)流程圖會及時切換到該頻率的圖示。在該系統(tǒng)圖中，各個設備的輸入、輸出端口的信號全部能監(jiān)測到，一旦某個端口的音頻信號出現(xiàn)丟失或異常，該端口顏色會變紅并閃爍。如果該端口是因為前級的信號丟失而影響的，它會顯示為粉紅色，如果它之前的信號是正常的，則判斷它就是信號故障的源頭，則顯示為大紅色。據(jù)此可以準確的對故障點進行定位并采取相應手段進行處理，大大縮短了故障處理時間。

圖5 總控系統(tǒng)流程圖界面

我們根據(jù)總控設備在總控機房設備的布置圖設計了系統(tǒng)機柜圖，系統(tǒng)機柜圖界面如圖6所示。如果哪臺設備出現(xiàn)故障，就會在機柜圖準確反映出現(xiàn)故障的設備，方便技術人員及時替換。

4.2 實現(xiàn)了音頻比對使安全播出無遺漏

針對目前廣播發(fā)射信號源出現(xiàn)非法干擾、插播等現(xiàn)象，基于常州廣播的智能監(jiān)測平臺，音頻比對功能將送發(fā)射臺前閉路信號和經(jīng)發(fā)射后重新接收的開路信號進行實時監(jiān)控和比對，與常州廣播智能化監(jiān)測系統(tǒng)結合完成全鏈路監(jiān)測的最后環(huán)節(jié)，實現(xiàn)播出、傳輸?shù)桨l(fā)射的全面智能化監(jiān)測，避免了傳統(tǒng)人工監(jiān)聽的薄弱環(huán)節(jié)。音頻比對監(jiān)測界面如圖7所示。

圖6 系統(tǒng)機柜圖界面

五、結束語

整個廣播播出的安全包含許多方面，常州廣播總控網(wǎng)絡化智能化“集中監(jiān)測平臺”實現(xiàn)的只是整個安全播出的一部分，最終還是需要廣播技術人員對廣播系統(tǒng)的全面熟練掌握和絲毫不放松的精神，才能保證廣播持續(xù)不間斷安全優(yōu)質的播出。

圖7 音頻比對監(jiān)測界面