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        地面數(shù)字電視臺(tái)內(nèi)自告警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

        2019-06-22 07:00:56吳建賓韋選平潘國(guó)勝蒙權(quán)
        視聽 2019年5期
        關(guān)鍵詞:聲光聲光報(bào)警信號(hào)源

        吳建賓 韋選平 潘國(guó)勝 蒙權(quán)

        (廣西廣播電視技術(shù)中心河池分中心)

        一、引言

        目前,廣西廣播電視技術(shù)中心所轄廣播電視無(wú)線發(fā)射臺(tái)除中波臺(tái)和部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)射臺(tái)外,均已完成中央廣播電視節(jié)目無(wú)線覆蓋工程的地面數(shù)字電視廣播系統(tǒng)建設(shè)。根據(jù)技術(shù)中心要求,“有人留守、無(wú)人值班”的一二級(jí)發(fā)射臺(tái)站,數(shù)字電視播出監(jiān)控除了建設(shè)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)外,需同步建設(shè)完善的臺(tái)站內(nèi)自告警系統(tǒng),作為遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的有效補(bǔ)充,以提高數(shù)字電視播出監(jiān)測(cè)能力,保證遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)故障時(shí)依然能對(duì)數(shù)字發(fā)射機(jī)的運(yùn)行和播出情況進(jìn)行實(shí)時(shí)有效預(yù)警,提升安全播出保障水平。本文基于河池二五〇臺(tái)地面數(shù)字電視信號(hào)源、播出信號(hào)和發(fā)射機(jī)監(jiān)測(cè)需求,設(shè)計(jì)臺(tái)內(nèi)自告警系統(tǒng)。

        二、功能分析

        臺(tái)內(nèi)自告警基于實(shí)現(xiàn)對(duì)臺(tái)站內(nèi)數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的播出功率、信號(hào)源和播出信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)以及故障報(bào)警而設(shè)計(jì),使用的技術(shù)方案應(yīng)該與遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)不同,其運(yùn)行具有獨(dú)立性、穩(wěn)定性和可靠性。河池二五0臺(tái)目前播出兩個(gè)頻點(diǎn)的數(shù)字電視節(jié)目,共發(fā)射播出十二套中央電視節(jié)目和兩套廣西電視臺(tái)節(jié)目、兩套河池市電視臺(tái)節(jié)目。臺(tái)內(nèi)自告警系統(tǒng)需實(shí)現(xiàn)以下功能:

        1.監(jiān)測(cè)信號(hào)源和播出信號(hào)無(wú)音頻、無(wú)視頻故障時(shí),啟動(dòng)聲光告警;

        2.監(jiān)測(cè)信號(hào)源和播出信號(hào)視頻靜幀故障時(shí),啟動(dòng)聲光告警;

        3.發(fā)射機(jī)播出降功率故障時(shí),啟動(dòng)聲光告警;

        4.信號(hào)源和播出信號(hào)顯示于監(jiān)視屏幕。

        三、架構(gòu)設(shè)計(jì)和工作原理

        根據(jù)功能分析,臺(tái)內(nèi)自告警架構(gòu)設(shè)計(jì)包括信號(hào)源、播出信號(hào)監(jiān)測(cè)架構(gòu)和發(fā)射機(jī)播出降功率聲光告警兩個(gè)部分。信號(hào)源與播出信號(hào)監(jiān)測(cè)架構(gòu)如圖1所示。

        圖1 信號(hào)源與播出節(jié)目監(jiān)測(cè)架構(gòu)圖

        高斯貝爾GC-1803B型多路數(shù)字電視解碼器,具有3路ASI 輸入、1路IP輸入、2路DTMB 射頻輸入接口,可從各個(gè)輸入流中,選擇多達(dá) 8 路透明數(shù)字電視節(jié)目進(jìn)行解碼,輸出模擬 AV 和ASI 信號(hào)。方案設(shè)計(jì)選用兩臺(tái)該型設(shè)備,一臺(tái)使用ASI或IP輸入接口完成對(duì)信號(hào)源解碼,輸出8路AV信號(hào)(編號(hào)①~⑧),送至后續(xù)設(shè)備對(duì)信號(hào)源信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和預(yù)警。信號(hào)源可從信號(hào)源臺(tái)站三層交換機(jī)取IP數(shù)據(jù)流或從數(shù)碼視訊IP復(fù)用器取ASI數(shù)據(jù)流。另一臺(tái)使用DTMB輸入接口,開路接收發(fā)射播出節(jié)目的射頻信號(hào),解調(diào)輸出8路AV信號(hào)(編號(hào)a~h),送至后續(xù)設(shè)備實(shí)現(xiàn)播出信號(hào)的監(jiān)測(cè)和預(yù)警。由于GC-1803B解碼器無(wú)法解碼臺(tái)站播出的全部16套數(shù)字電視節(jié)目的信號(hào)源和播出信號(hào),設(shè)計(jì)中選取每個(gè)發(fā)射頻點(diǎn)的至少各兩套信號(hào)源節(jié)目和發(fā)射播出節(jié)目進(jìn)行監(jiān)測(cè)。如果條件允許,可增加解碼器,實(shí)現(xiàn)對(duì)臺(tái)站全部播出節(jié)目的監(jiān)測(cè)。

        選用16路HC-SL型??低暰W(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字電視信號(hào)視頻靜幀故障告警。該型設(shè)備具有移動(dòng)偵測(cè)報(bào)警功能,即啟用此功能的通道監(jiān)測(cè)到視頻畫面移動(dòng)時(shí),可觸發(fā)報(bào)警信號(hào)量輸出閉合開關(guān)量。為實(shí)現(xiàn)視頻靜幀告警,如圖1所示,需要在報(bào)警信號(hào)量輸出接口增加一個(gè)繼電器和時(shí)控器。當(dāng)視頻發(fā)生靜幀時(shí),報(bào)警信號(hào)量輸出接口斷開,繼電器常閉點(diǎn)閉合,若此時(shí)為時(shí)控器設(shè)置的監(jiān)測(cè)時(shí)間表內(nèi),AV220V電源將通過時(shí)控器啟動(dòng)聲光報(bào)警器,實(shí)現(xiàn)視頻靜幀告警。相反當(dāng)檢測(cè)到視頻移動(dòng)即電視視頻信號(hào)正常時(shí),報(bào)警信號(hào)量輸出接口閉合,繼電器常閉點(diǎn)斷開,聲光報(bào)警器不報(bào)警。

        圖2 發(fā)射機(jī)播出降功率聲光告警

        選用8路音頻視頻功率報(bào)警器實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)信號(hào)源、播出信號(hào)無(wú)音頻和無(wú)視頻告警。該設(shè)備通過監(jiān)測(cè)視頻無(wú)同步頭,音柱無(wú)擺動(dòng)或無(wú)音頻等方式監(jiān)測(cè)節(jié)目。如圖1所示,當(dāng)監(jiān)測(cè)節(jié)目無(wú)音頻無(wú)視頻告警時(shí),通過報(bào)警輸出接口啟動(dòng)外接的聲光報(bào)警器。監(jiān)測(cè)時(shí)間表可以在設(shè)備內(nèi),針對(duì)每一個(gè)通道分別設(shè)置。

        選用多畫面分割器實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)信號(hào)源和播出節(jié)目顯示于監(jiān)視電視屏幕,該設(shè)備與監(jiān)視電視通過VGA線連接。

        發(fā)射機(jī)播出降功率聲光告警設(shè)計(jì)如圖2所示。

        臺(tái)站當(dāng)前配備1KW德芯數(shù)字電視發(fā)射機(jī),該設(shè)備本身引出發(fā)射機(jī)狀態(tài)和參數(shù)采集接線柱,如圖2所示的發(fā)射機(jī)接線柱。圖中輸出功率檢波電壓和反射功率檢波電壓為直流電壓值,其值隨發(fā)射機(jī)播出情況變化。利用此檢波電壓與電壓比較器的基準(zhǔn)電壓作比較,實(shí)現(xiàn)發(fā)射機(jī)播出降功率聲光告警功能。

        發(fā)射機(jī)播出功率低于其額定輸出功率值的60%左右時(shí),啟動(dòng)發(fā)射機(jī)聲光自告警報(bào)警器。其工作原理是當(dāng)發(fā)射機(jī)功率為額定輸出功率值的60%左右時(shí),通過調(diào)節(jié)可變電阻Rw,使得聲光報(bào)警器處于啟動(dòng)臨界點(diǎn),取此時(shí)的輸出功率檢波電壓值作為基準(zhǔn)電壓,然后恢復(fù)正常播出功率。當(dāng)發(fā)射機(jī)發(fā)生故障導(dǎo)致播出功率檢波電壓降至臨界點(diǎn)以下就會(huì)啟動(dòng)聲光報(bào)警器。選用KG316T 微電腦時(shí)控開關(guān)時(shí)控器設(shè)置監(jiān)測(cè)時(shí)間表,監(jiān)測(cè)時(shí)間按表內(nèi),時(shí)控器開關(guān)閉合,220V交流電源通過。反之,監(jiān)測(cè)時(shí)間表外,時(shí)控器開關(guān)斷開,聲光報(bào)警器無(wú)工作電源。

        為便于區(qū)分不同監(jiān)測(cè)節(jié)目、發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的告警,方案設(shè)計(jì)中選取多種發(fā)光顏色和聲音的聲光報(bào)警器對(duì)應(yīng)不同的告警源。

        四、功能驗(yàn)證

        臺(tái)內(nèi)自告警系統(tǒng)需實(shí)現(xiàn)無(wú)音頻、無(wú)視頻、視頻靜幀和發(fā)射機(jī)降功率故障啟動(dòng)聲光告警功能。功能驗(yàn)證測(cè)試情況如表1所示。

        表1 功能驗(yàn)證測(cè)試情況表

        五、結(jié)束語(yǔ)

        設(shè)計(jì)的臺(tái)內(nèi)自告警方案獨(dú)立于遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),選用設(shè)備和技術(shù)可靠、穩(wěn)定。全區(qū)地面數(shù)字電視節(jié)目播出試運(yùn)行已有一段時(shí)間,發(fā)展和完善臺(tái)內(nèi)自告警建設(shè)是提高安全播出保障水平的重要舉措。文章通過簡(jiǎn)述設(shè)計(jì)的方案,希望能拋磚引玉,為完善臺(tái)內(nèi)自告警系統(tǒng)建設(shè)提供更多借鑒。

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