焦仲康

摘要：為了加快發(fā)射中心站管理模式現(xiàn)代化的進(jìn)程，國家新聞出版廣電總局科技委會議明確提出加大廣播電視臺自動化監(jiān)控程度，肇慶廣播電視臺北嶺發(fā)射中心遠(yuǎn)程自動化監(jiān)控系統(tǒng)正是在這樣一個大環(huán)境下提出的，并以實現(xiàn)臺站全面自動化為目標(biāo)進(jìn)行了可行性探討，建成后將成為我臺科學(xué)管理的現(xiàn)代化技術(shù)手段，是完善廣播電視系統(tǒng)自我監(jiān)督機(jī)制不可缺少的助手。

關(guān)鍵詞：發(fā)射機(jī);控制;開關(guān)機(jī);參數(shù)

一、引言

肇慶市廣播電視臺北嶺發(fā)射中心位于700多米的高山上，道路崎嶇，經(jīng)常出現(xiàn)山體塌方、雷擊停電，自然災(zāi)害較多，由于值班人員不足，缺乏技術(shù)手段等因素，時有發(fā)生故障發(fā)現(xiàn)不及時、監(jiān)控不到位，為確保安全播出，實現(xiàn)不間斷播出，為此對北嶺發(fā)射中心發(fā)射機(jī)實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的可行性進(jìn)行探討。

二、概述

目前北嶺發(fā)射中心共有高斯貝爾、同方吉兆、三元達(dá)、凱騰等10臺發(fā)射機(jī)，需要對發(fā)射機(jī)進(jìn)行狀態(tài)采集和集中監(jiān)管。實現(xiàn)發(fā)射機(jī)在監(jiān)測前端與電視中心播出部都能對發(fā)射機(jī)進(jìn)行控制自動開關(guān)機(jī)、遠(yuǎn)程開關(guān)機(jī)、和顯示發(fā)射機(jī)的參數(shù)狀態(tài)。

三、遠(yuǎn)程監(jiān)控的技術(shù)方案

（一）發(fā)射機(jī)集中監(jiān)管

配備1套TrinityAres-URM 發(fā)射機(jī)集中監(jiān)管系統(tǒng)。實現(xiàn)對各個發(fā)射機(jī)的實時監(jiān)控管理，監(jiān)測目標(biāo)是實現(xiàn)對整套發(fā)射機(jī)設(shè)備的工作狀態(tài)實時采集、監(jiān)測報警和展示，實現(xiàn)對發(fā)射機(jī)的管控。

TrinityAres-URM發(fā)射機(jī)集中監(jiān)管系統(tǒng)，采用分布式B/S 架構(gòu)，通過一個中心平臺管理多個發(fā)射臺中使用的各個廠商的發(fā)射機(jī)以及接收機(jī)、編碼器、復(fù)用器等關(guān)鍵設(shè)備，動力環(huán)境指標(biāo)，適用于各級廣播電視監(jiān)測臺、發(fā)射臺站機(jī)房、電臺/電視臺機(jī)房。該系統(tǒng)集中展示各設(shè)備運行狀態(tài)、故障信息、指標(biāo)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)“無人值守，有人留守”的自動化管理。

以GIS地圖方式全景顯示各個發(fā)射臺的實時狀態(tài)，發(fā)生故障的發(fā)射臺按照故障等級顯示不同顏色圖標(biāo)。

展示發(fā)射機(jī)的歷史監(jiān)測指標(biāo)，包含入射功率、反射功率、不平衡功率、各功放模塊電壓/電流等指標(biāo)數(shù)據(jù)。

查看發(fā)射臺下各個發(fā)射機(jī)的實時指標(biāo)和狀態(tài)、故障日志。實現(xiàn)在中心定時開關(guān)發(fā)射機(jī)或手動開關(guān)發(fā)射機(jī)。

用戶信息管理：管理用戶信息，為用戶分配監(jiān)測前端、權(quán)限，做到模塊化管理。

（二）輔助設(shè)備

1.音箱，配備1對音箱，用于報警語音輸出。

2.主機(jī)，配備1臺主機(jī)可以用于多臺主機(jī)的操作。

3.24口千兆以太網(wǎng)交換機(jī)，用于監(jiān)測系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)連接。支持IGMP組播協(xié)議，滿足系統(tǒng)完成監(jiān)測數(shù)據(jù)組播、TS over IP碼流組播和配置管理等。

4.48口千兆以太網(wǎng)交換機(jī)，用于山頂與山下的數(shù)據(jù)傳輸。支持IGMP組播協(xié)議，滿足系統(tǒng)完成監(jiān)測數(shù)據(jù)組播、TS over IP碼流組播和配置管理等。

（三）監(jiān)測前端

發(fā)射機(jī)狀態(tài)采集：

配備2臺BHET103多接口采集監(jiān)測終端模塊，用于完成10臺發(fā)射機(jī)狀態(tài)參數(shù)采集。

采集發(fā)射機(jī)等設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)，并支持模擬量/開關(guān)量轉(zhuǎn)換為串口信息。

監(jiān)測發(fā)射機(jī)工作狀態(tài)，其中發(fā)射機(jī)開關(guān)機(jī)、故障狀態(tài)、發(fā)射功率、反射功率、溫度等指標(biāo)采集。

4個RS232串口。

4個RS422/RS485串口，RS485和RS422可配置。

網(wǎng)絡(luò)接口：2個RJ45，一個千兆網(wǎng)口，一個百兆網(wǎng)口。

12路模擬量采集，8路數(shù)字量采集，4路開關(guān)量采集。

4路高低電平輸出。

220V交流/12V直流供電可選。

支持POE供電。

四、系統(tǒng)優(yōu)勢特點

（一）傳輸層及內(nèi)容指標(biāo)實時監(jiān)測

該系統(tǒng)采用的傳輸層指標(biāo)分析及內(nèi)容分析算法已有廣泛應(yīng)用并獲得總局認(rèn)可。在傳輸層，支持IP流的RFC4445 MDI指標(biāo)實時測量;在內(nèi)容方面，實現(xiàn)對圖像靜幀、黑場、視頻丟失、音頻丟失、音量過高、音量過低、彩條進(jìn)行實時監(jiān)測。

（二）卓越的安全性設(shè)計

該系統(tǒng)設(shè)計充分考慮到系統(tǒng)的安全性和保密性。監(jiān)測系統(tǒng)和信號傳輸系統(tǒng)并行獨立工作，不會影響信號的正常傳輸。監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)部通信采用獨立的以太網(wǎng)絡(luò)，與外網(wǎng)完全隔絕，免受外部網(wǎng)絡(luò)攻擊和病毒破壞。

0配置更換：“0配置時間”設(shè)計，板卡采用獨立的配置存儲模塊，更換板卡或設(shè)備時，只要將原配置模塊保留，不需要進(jìn)行重新配置，即可恢復(fù)正常使用。

具備用戶權(quán)限管理功能，對不同權(quán)限用戶分配不同功能權(quán)限，并具備操作日志記錄和檢索功能。

（三）電信級獨立冗余電源供電

使用獨立式的冗余電源，保證電源模塊和監(jiān)測模塊的獨立、分開工作，避免電源散熱影響設(shè)備穩(wěn)定性，采用電信級直流供電方式。采用嵌入式系統(tǒng)、所有模塊（電源、板卡）均支持熱插拔;采用外部電源直流供電，實現(xiàn)與交流電源模塊的隔離，同時有效防止了電源發(fā)熱和設(shè)備發(fā)熱的相互影響，有效提高了設(shè)備的供電可靠性和設(shè)備穩(wěn)定性;獨立冗余熱備份電源，提供多至三路完全并聯(lián)的12V直流輸出。采用均衡負(fù)載及熱備份設(shè)計，機(jī)箱面板提供電源和風(fēng)扇工作狀態(tài)指示。配兩組電源模塊，支持三路交流輸入。散熱性能好，與用電設(shè)備實行了隔離，有效防止了電源發(fā)熱和設(shè)備發(fā)熱的相互影響，提高了熱穩(wěn)定性。具備過溫、過壓、過流及短路保護(hù)功能。

（四）開放的系統(tǒng)接口

監(jiān)測系統(tǒng)在設(shè)計時向第三方系統(tǒng)開放SNMP、UDP接口，優(yōu)先推薦采用SNMP。監(jiān)測系統(tǒng)在設(shè)計開發(fā)時向第三方系統(tǒng)推送開放協(xié)議，協(xié)議內(nèi)容為：

1.監(jiān)測系統(tǒng)的多畫面設(shè)備對外開放標(biāo)準(zhǔn)SNMP或UDP協(xié)議的網(wǎng)管接口，優(yōu)先推薦采用SNMP，為第三方系統(tǒng)推送節(jié)目中斷、節(jié)目黑場、節(jié)目馬賽克、節(jié)目靜幀、天線失鎖等異態(tài)報警信息數(shù)據(jù);

2.監(jiān)測系統(tǒng)各平臺對外開放標(biāo)準(zhǔn)SNMP或UDP協(xié)議的網(wǎng)管接口，優(yōu)先推薦采用SNMP，為第三方系統(tǒng)推送系統(tǒng)運行狀態(tài)數(shù)據(jù);

3.監(jiān)測系統(tǒng)對外開放WEB service 標(biāo)準(zhǔn)API接口，為第三方系統(tǒng)提供監(jiān)測監(jiān)看數(shù)據(jù)和指令控制數(shù)據(jù)。

監(jiān)測系統(tǒng)為第三方系統(tǒng)推送信道參數(shù)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)內(nèi)容為信號電平、載噪比數(shù)據(jù)、誤碼率數(shù)據(jù)、接收鎖定狀態(tài)數(shù)據(jù)。用于第三方系統(tǒng)實現(xiàn)自動功率控制功能。

（五）高集成度、高成熟性

嵌入式監(jiān)測設(shè)備采用外部電源直流供電，實現(xiàn)了與交流電源模塊隔離，同時有效防止了電源發(fā)熱和設(shè)備發(fā)熱的相互影響;這種供電方式廣泛使用于專業(yè)電信機(jī)房，有效提高了設(shè)備的供電可靠性和熱穩(wěn)定性。電源具備過溫、過壓、過流及短路保護(hù)功能。

所有監(jiān)測板卡均采用嵌入式設(shè)計，均支持熱插拔和在線維護(hù)，免工具維護(hù)，零配置更換（板卡采用獨立的配置存儲模塊，更換板卡或設(shè)備時，只要將原配置模塊保留，不需要進(jìn)行重新配置，即可恢復(fù)正常使用），維護(hù)方便，穩(wěn)定性好，集成度高;板卡自帶溫度傳感器，可監(jiān)測機(jī)箱環(huán)境溫度。

所有監(jiān)測服務(wù)器，穩(wěn)定性好，集成度高，均支持熱插拔和在線維護(hù)，維護(hù)方便。所有嵌入式監(jiān)測板卡和系統(tǒng)均經(jīng)過用戶長期穩(wěn)定高效運行，穩(wěn)定性和成熟性高。

（六）安全性和穩(wěn)定性

具有強(qiáng)健的安全機(jī)制，如身份驗證，傳輸加密、數(shù)據(jù)加密等多種加密手段。采用Web認(rèn)證，排除偽裝登陸的可能，保證平臺交互的安全性，可以輕松實現(xiàn)7×24小時穩(wěn)定安全運行。

具備完善的錯誤跟蹤系統(tǒng)，一旦平臺發(fā)生工作異常，可以方便地排查到具體的故障環(huán)節(jié)，方便快速恢復(fù)到正常狀態(tài)。

前端設(shè)備采用了全嵌入式平臺，具有安全穩(wěn)定性高特點，可有效防止病毒侵犯，支持?jǐn)嚯娭貑⒐δ?。整個系統(tǒng)具有獨立性強(qiáng)、耦合性低，有效保證了設(shè)備的安全和穩(wěn)定。

（七）清晰的語音提示報警

系統(tǒng)通過采用TrinityAres-VoiceAlarmServer語音報警服務(wù)器軟件，通過IP網(wǎng)絡(luò)匯總來自多個監(jiān)測前端發(fā)送的報警信息，經(jīng)過邏輯處理后再進(jìn)行語音報警，并能根據(jù)不同的報警信息進(jìn)行分類顯示。支持用戶對報警信息和報警規(guī)則自定義，具備語音文件庫，可根據(jù)文字自動生成報警語音文件，不需要錄音。

（八）全I(xiàn)P化監(jiān)測系統(tǒng)

系統(tǒng)從監(jiān)測信源至大屏幕顯示，所有碼流與數(shù)據(jù)，都在封閉的局域網(wǎng)絡(luò)中運行，可以適應(yīng)靈活的調(diào)度與控制。

（九）可擴(kuò)展支持收錄系統(tǒng)

監(jiān)測系統(tǒng)的信號接收和IP封裝設(shè)備可直接用于收錄系統(tǒng)，通過TS over IP技術(shù)，實時將各種類型信號進(jìn)行IP封裝，通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給收錄系統(tǒng)來完成各種類型信號節(jié)目的收錄工作。

五、結(jié)論

綜上所述，北嶺發(fā)射中心發(fā)射機(jī)自動化監(jiān)控采用國家標(biāo)準(zhǔn)、電源系統(tǒng)采用電信級方案、各層協(xié)議采用國際及總局的開放式標(biāo)準(zhǔn)，保證與總局系統(tǒng)及所有信號的兼容和對接。

采用TrinityAres-URM發(fā)射機(jī)集中監(jiān)管系統(tǒng)采用分布式B/S 架構(gòu)，通過一個中心平臺管理多個發(fā)射臺中使用的各個廠商的發(fā)射機(jī)以及接收機(jī)、編碼器、復(fù)用器等關(guān)鍵設(shè)備，動力環(huán)境指標(biāo)，將適用于各級廣播電視監(jiān)測臺、發(fā)射臺站機(jī)房、電臺/電視臺機(jī)房。該系統(tǒng)集中展示各設(shè)備運行狀態(tài)、故障信息、指標(biāo)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)“無人值守，有人留守”的自動化管理。各個發(fā)射機(jī)的實時狀態(tài)、指標(biāo)數(shù)據(jù)，狀態(tài)或者指標(biāo)發(fā)生異常，相應(yīng)項以特殊顏色標(biāo)識，支持以一定頻率自動翻屏，確定了各系統(tǒng)軟件主要實現(xiàn)界面，對實現(xiàn)北嶺發(fā)射中心“有人值守”，“無人值班”進(jìn)而實現(xiàn)發(fā)射臺數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化建設(shè)具有積極的意義。

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