葉欽泉

摘 要：利用該設計工具，設計者通過調用廣播電視設備數據庫中設備圖例，快速進行參數配置和信號流程設計；設備線纜可以實現自動布局，并進行設計合理性檢查。使得原理框圖的設計更為簡單高效，系統(tǒng)設計的準確性和可移植能力大為提高。也為安全播出風險評估和輕量級網管監(jiān)測系統(tǒng)快速開發(fā)，提供了可行手段。

關鍵詞：廣播電視；技術系統(tǒng)；輔助設計；工具研發(fā)；應用

1導言

目前，技術系統(tǒng)的原理框圖大多是通過Visio、AutoCAD等專業(yè)軟件進行設計。由于此類軟件對于廣播電視技術系統(tǒng)的針對性較差，設計合理性的可視化檢查手段不足，使得設計人員需要全程關注設備特性和信號流程之間的對應關系，手動添加設計圖中設備參數和信號定義，對設計人員的技術水平要求較高，繪圖的工作效率難以提高；另一方面，由于設計人員的習慣使用的設備圖示形狀、大小、線纜形狀不盡相同，文件格式無法統(tǒng)一，導致設計圖紙的通用性較差，在方案優(yōu)化、評估和網管系統(tǒng)開發(fā)等方面應用的移植性較差。因此需要開發(fā)一套適用于廣播電視技術系統(tǒng)的輔助設計工具。

2架構設計

輔助設計工具主要由原理框圖繪制、設備庫和參數配置等功能模塊組成。系統(tǒng)可實現下述功能。

2.1原理框圖繪制

原理框圖繪制子系統(tǒng)主要負責表示層邏輯，實現用戶原理圖設計功能，通過自由拖拽、連接、增加、刪除設備圖例，完成原理框圖繪制；點擊設備可顯示可用設備接口；點擊輸入輸出接口可自動繪制線纜；設備線纜可自動布局；并完成與設備庫和參數配置進行相關數據交互。

2.2設備庫

設備庫子系統(tǒng)主要提供符合廣播電視技術系統(tǒng)要求的設備庫，規(guī)范了設備圖示、接口定義、信號流程，提供了連接線纜、信號源、分配、切換、發(fā)射和天線等設備。

2.3參數配置

參數配置子系統(tǒng)主要負責實現設備運行主要參數和信號傳輸格式的配置。

2.4外部接口

外部接口實現與網管平臺及仿真模擬系統(tǒng)的數據交互，為原理圖設計的合理性和可靠性提供可視化檢查手段。

3詳細設計

3.1設備圖庫

由于不同型號和不同品牌設備差異很大，因此本輔助設計工具主要根據設備類型規(guī)劃設備圖例。按圖例劃分可以分成終端設備、處理設備和切換設備等類型。例如，終端設備用黃色橢圓框標識，信號處理設備用綠色方框標識，切換設備用菱形粉色框標識，如圖 2 所示。

3.2框圖繪制

繪圖包括設備圖例繪制、傳輸線繪制、設備與線纜連接、設備自由拖拽布局等功能。根據設備圖庫設計，繪制設備圖例和傳輸線；線纜連接需要先判斷設備類型，根據不同類型確定連接接口添加在設備的不同方向，創(chuàng)建指定設備的連接接口。如信號源接口添加在其右邊，信號處理設備接口添加在左右，開關接口則在四個方向上都有添加。根據設備輸入輸出接口，設定了線纜連接節(jié)點，線纜可從設備輸出口出發(fā)，繪制一條直線至下游設備輸入接口。如二選一切換器有2個輸入接口，編碼器只有1個輸入接口；設備自由拖拽布局類似Visio操作，設備在設計區(qū)域自由拖拽，方便布局。

3.3參數配置

鏈路設計系統(tǒng)中僅包含設備及傳輸線的共性的、主要的參數，可用英文、中文和數字表示。下面以衛(wèi)星節(jié)目播出系統(tǒng)為例，介紹設備參數格式。（1）參數單位：Mbps、bps等。（2）參數名稱：碼率、符號率等。（3）參數值：具體參數數值。（4）設備類型選擇：信號源、編碼、切換、分配、調制、復用、上變頻、功放等。（5）設備名稱：具體設備名稱，分主備設備。（6）輸入信號類型：SDI、ASI、AES、TS等。（7）輸出信號類型：SDI、ASI、AES、TS等。傳輸線參數主要為傳輸線名稱。設備和傳輸線的名稱在繪圖區(qū)域的設備圖例上可視化顯示，具體參數配置在點擊相關設備后，可在設備參數配置區(qū)域顯示和修改。

3.4外部接口設計

設計框圖可導出為圖片格式保存，也可以導出為XML文件格式。輔助工具也可導入XML文件格式原理框圖進行修改繪制。網管系統(tǒng)、仿真模擬系統(tǒng)通過讀取該XML配置文件，將鏈路設計包括參數配置一并進行轉換和重用，不再需要重新繪制和設置。

4軟件實現

本輔助設計工具采用MVC框架，利用C#語言基于VisualStudio2013平臺開發(fā)完成。

4.1軟件結構

系統(tǒng)分為兩個部分，Aga.Diagrams.dll是底層功能庫，TestApp.exe通過調用底層功能庫，實現用戶界面繪圖需求。Controls是控制器，負責設備及連線的Node接口、拖拽等控制功能；Tools是對象移動、拖拽、縮放和連接行為的通用實現工具；Adorners是裝飾器，負責繪制設備及連線的外觀和特效展示；Diagrams是視圖的具體實現，如設備選中后的外觀，設備參數信息封裝，連線的參數信息封裝等。TestApp中ShapeExample為用戶提供設備庫的圖形編輯、顯示，Flowchart為用戶實現設備連接、布局，完成鏈路設計。

4.2用戶界面

主界面左邊區(qū)域為設備庫選擇、參數配置和導入導出區(qū)域；右邊為設計區(qū)域，進行設備和傳輸線的整體設計。

4.3設備參數配置

具體參數配置通過點擊相關設備圖標后，可在設備參數配置區(qū)域顯示和修改。編碼器參數配置、復用器開關參數配置和傳輸線纜參數配置示例。

4.4導入導出

輔助設計工具生成的設計框圖可導出為XML文件格式。在網管系統(tǒng)、仿真模擬運行系統(tǒng)中，通過讀取該XML配置文件，可以將鏈路設計包括參數配置一并進行轉換和重用，不再需要重新繪制和設置。

5結語

先進、合理、可靠的技術系統(tǒng)設計，是確保廣播電視節(jié)目安全播出的基礎。系統(tǒng)設計一般是從原理框圖階段開始，然后根據設計要求進行深化設計和設備選型等過程。因此，原理框圖設計的科學性和合理性對于技術系統(tǒng)的建設和運行維護有著較大影響。

參考文獻

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（作者單位：廣東朝野科技有限公司）