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內(nèi)蒙古自治區(qū)廣播電視傳輸發(fā)射中心841臺 內(nèi)蒙古 呼和浩特市 010050

1 引 言

近年來，無論是國家層面還是行業(yè)層面，對發(fā)射臺站監(jiān)控的要求越來越高，而隨著科技的發(fā)展、新技術(shù)的不斷更新涌現(xiàn)，相應技術(shù)更新的重要性也隨之凸顯。為了保障中心的安全、可靠、穩(wěn)定運行，必須對發(fā)射臺進行更加細致的掌握與監(jiān)控，以便應對各種情況和突發(fā)事件。為實現(xiàn)現(xiàn)代化機房建設，保障系統(tǒng)正常運行，為用戶提供優(yōu)質(zhì)服務，實現(xiàn)對動力環(huán)境監(jiān)測運維，本文設計建設了一套技術(shù)先進、管理高效、易維護、易擴展的監(jiān)控系統(tǒng)。

2 系統(tǒng)概述

2.1 系統(tǒng)功能需求

本文所研究的是發(fā)射臺動力系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)的監(jiān)控運維和發(fā)射機數(shù)據(jù)的采集，主要功能為監(jiān)控發(fā)射臺站的動力系統(tǒng)是否可以正常運行，是否能夠滿足發(fā)射臺站的工作需要，對發(fā)射臺站內(nèi)的配電柜、穩(wěn)壓柜、UPS、柴油發(fā)電機等設備進行監(jiān)測，并且根據(jù)發(fā)射臺站內(nèi)的機房結(jié)構(gòu)，通過部署無線傳輸?shù)臒煾小貪穸?、浸水傳感器、饋管等各個監(jiān)測系統(tǒng)來實時監(jiān)測機房內(nèi)的環(huán)境，同時根據(jù)監(jiān)管值班人員、監(jiān)管職能等差異性來定制化的呈現(xiàn)監(jiān)測監(jiān)控動力環(huán)境系統(tǒng)要素，支持系統(tǒng)報警信息的查看和處理，將最為便捷清晰的監(jiān)測監(jiān)控視角展示給工作臺站的工作人員。通過無線網(wǎng)絡將各種設備的運行狀況傳輸?shù)桨l(fā)射中心統(tǒng)一的管理平臺上，能夠?qū)崿F(xiàn)實時查看、實時監(jiān)測、報警信息發(fā)送、報警處理、發(fā)射臺站數(shù)據(jù)的存儲和遠程訪問等功能。當機房內(nèi)部環(huán)境發(fā)生改變，觸發(fā)對應的環(huán)境傳感器報警設備，系統(tǒng)即刻產(chǎn)生報警信號，如煙霧報警信息產(chǎn)生后，應用服務器內(nèi)的監(jiān)測系統(tǒng)立即啟動報警程序，通過聲光、系統(tǒng)提示和發(fā)送短信的形式進行多級報警，提醒值班員第一時間核實處置，防止事故擴大、蔓延。實現(xiàn)7×24小時安全可靠地集中展示各設備運行狀態(tài)、故障信息、指標數(shù)據(jù)。

2.2 系統(tǒng)組成

本文設計的發(fā)射臺站動環(huán)監(jiān)測運維平臺在軟件和硬件上采用模塊化的設計結(jié)構(gòu)，對機房中的各類動力設備和環(huán)境因素進行統(tǒng)一的集中監(jiān)控，設計的動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)功能完善，監(jiān)測系統(tǒng)可以對分布的各個獨立動力設備和機房的環(huán)境監(jiān)測設備進行遙測、遙信等采集，實時監(jiān)測機房內(nèi)的設備動力和環(huán)境狀況，記錄并處理有關(guān)數(shù)據(jù)，準確地進行故障的偵測，判斷故障位置、故障程度，通知值班人員進行處理，實現(xiàn)電源、空調(diào)的集中監(jiān)測維護管理，保證電力供應系統(tǒng)和發(fā)射系統(tǒng)可靠安全地運行，為機房的自動化管理、智能化運行和科學化決策提供有力技術(shù)支持。

電力系統(tǒng)監(jiān)控如圖1所示，環(huán)境系統(tǒng)監(jiān)控如圖2所示。

圖1 電力系統(tǒng)監(jiān)控圖

圖2 環(huán)境系統(tǒng)監(jiān)控圖

2.3 系統(tǒng)性能指標

系統(tǒng)模塊對有協(xié)議的配電柜和無協(xié)議的配電柜進行物理性采集，采集配電柜的三相電壓、三相電流、總功率、總有功電能等指標；采集UPS電池柜的輸入輸出電壓、輸入輸出電流、負載百分比、電池的容量；對發(fā)電機進行控制和指標采集，支持發(fā)電機在出現(xiàn)故障時的遠程控制，且實現(xiàn)自動開關(guān)，實時存儲采集到的指標數(shù)據(jù)和報警數(shù)據(jù)；采集機房溫度、濕度、煙感、水浸、空調(diào)指標，一旦發(fā)生任務異常能夠及時報警；指定固定間隔自動記錄信號數(shù)據(jù)指標，并循環(huán)保存；自動記錄并存儲信號監(jiān)測故障報警信息；展示發(fā)射機的歷史監(jiān)測指標（包括入射反射不平衡功率、各功能模塊的電壓電流等指標數(shù)據(jù)）；支持多條件化組合查看歷史故障記錄，查詢結(jié)果、故障記錄可以進行逐條確認，并填寫處理意見。

2.4 系統(tǒng)架構(gòu)設計

本次設計的系統(tǒng)采用分布式B/S架構(gòu)，通過一個中心平臺可以對內(nèi)蒙古自治區(qū)管轄范圍內(nèi)多個發(fā)射臺站的發(fā)射機、接收機設備和動力環(huán)境指標進行監(jiān)測，對監(jiān)測到的數(shù)據(jù)指標，設備運行狀態(tài)，故障信息進行統(tǒng)一展示和解決，真正實現(xiàn)自動化的管理。

本文建設的動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)總體架構(gòu)圖

系統(tǒng)采用分層、分區(qū)域和分模塊化的組織架構(gòu)，形成一個以設備監(jiān)控和輔助設備監(jiān)控為主要監(jiān)測點，以機房為平面，通過無線局域網(wǎng)形成，以發(fā)射系統(tǒng)和動力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)為核心的監(jiān)測系統(tǒng)平臺。并且從內(nèi)蒙古自治區(qū)發(fā)射臺綜合管理方面來講，該系統(tǒng)能夠?qū)^(qū)內(nèi)所有發(fā)射臺站的GIS地圖進行顯示，對出現(xiàn)故障警情的臺站進行標紅展示，以提醒值班人員及時處理發(fā)生的故障。

針對單一的發(fā)射臺站，系統(tǒng)能夠準確的進行發(fā)射機工作狀態(tài)采集，包括發(fā)射功率、反射功率、溫度等性能指標以及各類傳感器的串口信息，并可以將模擬量、開關(guān)量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量進行顯示輸出。發(fā)射臺站信號傳輸?shù)拿總€關(guān)鍵設備的工作狀態(tài)、參數(shù)指標也能夠更加直觀地在輸出頁面中展示出來，并可以遠程遙控特定的設備，如發(fā)射機開關(guān)機等。

各種傳感器采集到的電力數(shù)據(jù)、溫濕度數(shù)據(jù)、煙感水浸數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串口信息后可以直觀地展示在系統(tǒng)頁面中。當電力數(shù)據(jù)、溫濕度數(shù)據(jù)以及煙感水浸數(shù)據(jù)異常時，相應的儀表就會以特別醒目的顏色進行標識并進行語音報警。同時該系統(tǒng)還會提供歷史數(shù)據(jù)、報警記錄查詢功能，工作人員能夠?qū)缶畔⑦M行記錄登記、報警分類、增加必要備注，設備報警記錄后，報警信息不可以刪除并會持續(xù)不斷地增添。除此之外，工作人員還將以故障記錄為依據(jù)逐條確認，填寫處理意見，完善系統(tǒng)故障的處理流程。發(fā)射設備與臺站動力環(huán)境安全良好是發(fā)射臺站進行精準播出的重要前提，所以建設一套性能優(yōu)良的發(fā)射臺統(tǒng)一運維系統(tǒng)應當被重視起來，只有將臺站所有安全隱患全部清除，臺站工作人員才能夠以更高的效率完成發(fā)射信號的監(jiān)測任務。

3 結(jié)束語

截至目前，我國的發(fā)射機狀態(tài)監(jiān)測主要是依據(jù)發(fā)射機帶有的開關(guān)量數(shù)據(jù)，而且僅能依靠費時費力的人工監(jiān)測。廣電發(fā)射臺站機房作為節(jié)目傳輸發(fā)射必要的一環(huán)，必然少不了通過技術(shù)的迭代更替，實現(xiàn)發(fā)射臺站的自動化監(jiān)測。隨著廣播電視在全國覆蓋率的不斷提高，人們對發(fā)射機自動監(jiān)測技術(shù)的熱情越來越高，雖然一些地區(qū)已經(jīng)建立了發(fā)射機以及動力環(huán)境的自動監(jiān)測系統(tǒng)，但能夠?qū)崿F(xiàn)的技術(shù)參差不齊，無法形成一套安全可靠的技術(shù)方案。

本文設計的監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)Πl(fā)射機運行狀態(tài)、工作指標、工作環(huán)境等參數(shù)進行全面細致的監(jiān)控，同時還集成了臺站機房電力系統(tǒng)監(jiān)控、溫濕度監(jiān)控、煙感水浸監(jiān)控等動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對臺站發(fā)射機與動環(huán)系統(tǒng)整體安全可靠的監(jiān)測。