張忠林

（作者單位：青海省廣播電影電視局928臺）

自動化監(jiān)控系統(tǒng)在中短波發(fā)射臺的應(yīng)用

張忠林

（作者單位：青海省廣播電影電視局928臺）

本文主要講述了發(fā)射臺核心業(yè)務(wù)自動化監(jiān)控系統(tǒng)的功能、特點，通過自動化監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)，對發(fā)射設(shè)備實施自動播出及實時監(jiān)控管理，至今運行良好。本文著重對該系統(tǒng)在發(fā)射臺核心業(yè)務(wù)的組成及功能方面進行了較為詳細(xì)的介紹，對系統(tǒng)在抗干擾方面提出了相關(guān)技術(shù)。

音頻編碼；MP3；B/S架構(gòu)；IP流；自動倒備機；UPS；抗干擾

1　青海省中波臺管理中心發(fā)射臺概述

青海省中波臺管理中心所屬大部分發(fā)射臺，都有4套中波廣播發(fā)射節(jié)目，8部（4主4備）中波發(fā)射機，12部短波發(fā)射機，安全播出任務(wù)十分繁重。原有的管理模式是靠值機員人為監(jiān)視、監(jiān)聽來發(fā)現(xiàn)問題，由于長時間枯燥的工作方式極易使人產(chǎn)生精神疲勞，再加上節(jié)目多任務(wù)重，造成值班工作中出現(xiàn)播出事故，播出事故不能及時處理又上升為人為事故。隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)的發(fā)展，以及中波發(fā)射機的固態(tài)化、數(shù)字化設(shè)備的更新應(yīng)用，基于計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的中短波發(fā)射臺自動播出、實時監(jiān)控系統(tǒng)已在全國有關(guān)中短波發(fā)射臺得以實現(xiàn)和應(yīng)用。為了加快發(fā)射臺機房管理模式的現(xiàn)代化進程，用先進的科技手段來完善發(fā)射臺的管理模式，根據(jù)各發(fā)射臺實際，在工作需要的情況下，建設(shè)了一套較為完善的中短波發(fā)射臺自動化監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)投入運行以后，給值班員值機工作帶來了很大方便，設(shè)備故障率低，排除故障時間縮短，為安全播出工作提供了技術(shù)保障，也為“無人值班，有人留守”的播出發(fā)射形式奠定了基礎(chǔ)。

2　系統(tǒng)組成

發(fā)射臺核心自動化監(jiān)控系統(tǒng)由多個子系統(tǒng)組成，即信源切換處理系統(tǒng)、音頻監(jiān)測慢錄系統(tǒng)、發(fā)射機自動化監(jiān)控系統(tǒng)、電力設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、報警系統(tǒng)等。中短波發(fā)射臺核心自動化監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)總框圖如圖1所示（其中實線部分為核心業(yè)務(wù)自動化的內(nèi)容，虛線部分為輔助系統(tǒng)）。

圖1　中短波發(fā)射臺核心自動化監(jiān)控系統(tǒng)總框圖

2.1信源切換處理系統(tǒng)

2.1.1工作原理

信源切換器的工作原理主要是實時對各路輸入的音頻信號進行采樣[1]，并且設(shè)定相應(yīng)的切換門限，一旦低于設(shè)定的下限值并且超過設(shè)定的延時時間后進行自動切換，當(dāng)主路信號恢復(fù)時不需要延時直接從備路信號切換回主路信號。

2.1.2功能及作用

信源經(jīng)過信源切換器輸出后，在輸入發(fā)射機前，增加音頻處理器處理環(huán)節(jié)，它起到了“削峰填谷”的效果，能將發(fā)射機的信源信號的電平穩(wěn)定在0dBm左右，讓發(fā)射機音頻處在最佳的動態(tài)范圍內(nèi)，同時音頻處理器有四路平衡輸出，可滿足主備發(fā)射機，信號監(jiān)測的信號選擇需要。其結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

2.2音頻監(jiān)測慢錄系統(tǒng)

音頻監(jiān)測慢錄系統(tǒng)不僅可以監(jiān)聽所有節(jié)目不同途徑來源的音頻信號，也要監(jiān)視監(jiān)聽音頻切換后送往發(fā)射機的信號，同時還需要監(jiān)聽發(fā)射機發(fā)射的射頻解調(diào)信號，射頻解調(diào)信號的監(jiān)聽通過是具有獨立解調(diào)功能的接收器將多個節(jié)目的射頻信號進行解調(diào)進行編碼處理[2]。音頻編碼原理如圖3所示。

軟件采用windows GDI/GDI+技術(shù)直觀顯示音量柱狀圖，方便用戶對整個系統(tǒng)進行管理與維護用于音頻監(jiān)測的軟件系統(tǒng)主要是對多路音頻進行同步監(jiān)測與報警，其主要功能如下。①監(jiān)聽監(jiān)測每套節(jié)目的主備信源和解調(diào)后的音頻信號；

圖2　信源切換處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

圖3　音頻編碼原理圖

②可通過網(wǎng)絡(luò)在臺站或和遠(yuǎn)程同時對多路音頻實時監(jiān)聽、循環(huán)監(jiān)聽；③音頻低于設(shè)定門限延時時間到，將聲光報警，同時以日志方式記錄以供查詢；④可人工設(shè)定管理錄音，各路錄音采用MP3格式存儲和播放；⑤可設(shè)定播出時段，防止非播出時間段報警。

2.3發(fā)射機自動化監(jiān)控系統(tǒng)

發(fā)射機監(jiān)控部分[3]是整個自動化監(jiān)控系統(tǒng)的核心，主要由監(jiān)控服務(wù)器、發(fā)射機采集控制器、天線倒換控制器、串以轉(zhuǎn)換管理器、交換機等組成。該部分主要實現(xiàn)了中波發(fā)射機自動開關(guān)機、自動倒備機、發(fā)射機實時數(shù)據(jù)顯示以及故障報警顯示等功能，短波發(fā)射機進行頻率的定時轉(zhuǎn)換以及發(fā)射機的開關(guān)。

發(fā)射機自動開關(guān)機：對發(fā)射機的開、關(guān)時間以及短波干擾機的頻率進行設(shè)定，以周為單位進行循環(huán)，很好地實現(xiàn)了中波廣播節(jié)目的定時播出以及短波機多頻率干擾的切換功能。

發(fā)射機自動倒備機：中波廣播節(jié)目都采用主備發(fā)射機的形式進行播出，主備機的倒換通常是停播時間長短的關(guān)鍵，及時的發(fā)現(xiàn)發(fā)射機故障并且能盡快切換到備用發(fā)射機進行播出是至關(guān)重要的。我們通過自動化系統(tǒng)也完美地解決了這一問題，系統(tǒng)通過發(fā)射機播出時段內(nèi)的功率值來進行故障判斷，當(dāng)發(fā)射機因某些器件的原因?qū)е鹿β什蛔慊蝰v波比、天饋反射高于預(yù)定設(shè)置門限時，系統(tǒng)會在設(shè)定的故障判斷延時后進行故障機的關(guān)機操作，并且及時進行報警，待發(fā)射機關(guān)閉后切換天線，開啟備用發(fā)射機的操作，經(jīng)實際實驗得知，所用時間基本控制在30秒以內(nèi)，當(dāng)然也可根據(jù)具體情況自行設(shè)置故障判斷時間。這一功能的實現(xiàn)使停播事故的發(fā)生率大大降低。相關(guān)參數(shù)設(shè)置好以后，存儲到采集器中的，而不依賴于服務(wù)器端的軟件。系統(tǒng)通過設(shè)置用戶權(quán)限的功能來達(dá)到分級管理的目的，使權(quán)限較低的人員沒有對發(fā)射機進行操作的權(quán)限，從而也能保證減少誤操作的發(fā)生。

2.4報警系統(tǒng)

發(fā)射臺工作都是圍繞安全播出來開展的，本著“安全第一、預(yù)防為主”的原則，對該系統(tǒng)實施的安全穩(wěn)定性方面要求很高，尤其是報警系統(tǒng)更加重要。這套自動化報警系統(tǒng)就做的非常到位，它將報警分為兩種形式，第一種以彈窗加報警音的形式，一旦有報警信息，軟件就會彈窗提示并且有報警聲音響起；第二種為短信報警方式，用戶可以預(yù)設(shè)接收人的手機號碼，一旦有報警信息，軟件在彈窗以及聲音報警的同時會通過短信貓給預(yù)設(shè)的接收人的手機號發(fā)送報警短信，接收人通過短信報警的方式能夠在任何有手機信號的地方對發(fā)射臺機器故障進行及時的處理，這就大大降低了重大人為責(zé)任停播事故的發(fā)生。其結(jié)構(gòu)圖如圖4所示。

圖4　報警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

無論是發(fā)射機關(guān)機、倒機、故障、調(diào)幅度不夠還是配電電壓、電流，溫濕度過高等都能夠通過這兩種方式進行報警，讓發(fā)射臺值機人員能夠?qū)λ性O(shè)備運行情況了如指掌。

3　系統(tǒng)實施運行效果

通過核心業(yè)務(wù)自動化監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)提高的信源前端的切換自動化、中波發(fā)射機倒備自動化、短波發(fā)射機變頻自動化、信號監(jiān)測自動化、報警自動化，使得該系統(tǒng)從2013年開始運行至今,所有設(shè)備運行穩(wěn)定可靠,反應(yīng)靈敏,操作簡單,界面一目了然,避免了人為停播和遲播的發(fā)生,為安全播出提供了良好的技術(shù)保障。

中心所屬各臺實現(xiàn)了發(fā)射臺自動化播出后,使值班人員從過去高度緊張的工作狀態(tài)中解脫出來,達(dá)到故障自動處理、自動倒備，有效保障了安全播出。同時功能強大的遠(yuǎn)程監(jiān)控使中心機關(guān)管理人員能隨時了解所屬各臺每部發(fā)射機的工作狀態(tài),實現(xiàn)了中心對所屬各臺的有效監(jiān)管,各項報表統(tǒng)計更加科學(xué)準(zhǔn)確,資料查詢更加方便,創(chuàng)建了通過科學(xué)手段進行發(fā)射臺管理的新模式。

[1]胡曉梅.中波發(fā)射臺自動化監(jiān)控系統(tǒng)改造[J].西部廣播電視,2014(9):109.

[2]戈義志.荊州中波轉(zhuǎn)播臺自動播出監(jiān)控系統(tǒng)[A].2007第二屆全國廣播電視技術(shù)論文集2（上）[C].2007:154—155.

[3]張仲敏.中波廣播發(fā)射機計算機智能監(jiān)控系統(tǒng)[J].西部廣播電視,2006(7):20-21.