魏晉

（山西省廣播電視局中波臺(tái)管理中心，山西長(zhǎng)治，046400）

0 前言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，過去長(zhǎng)期傳統(tǒng)的中波廣播發(fā)射臺(tái)監(jiān)控模式已不能完全勝任監(jiān)控任務(wù)。采用自動(dòng)化監(jiān)控模式能使節(jié)目的信號(hào)更加平穩(wěn)，確保節(jié)目的安全播出。在中波廣播發(fā)射臺(tái)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了集中監(jiān)控，方便維護(hù)，對(duì)廣播的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行及時(shí)監(jiān)控和匯總，極大地提高了工作效率。我臺(tái)采用的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了多種安全可靠的數(shù)據(jù)加密技術(shù)，保障了自動(dòng)化的安全性。同時(shí)利用現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，結(jié)合先進(jìn)的設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及音頻處理，可以保證整個(gè)自動(dòng)化的安全播出。為了滿足在可預(yù)見的未來廣播電視節(jié)目的需求，在技術(shù)設(shè)計(jì)時(shí)具有兼容性，在系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)上，采用了模塊化的結(jié)構(gòu)，這就保證了監(jiān)控量增加時(shí)，只需增加相應(yīng)的模塊，方便了臺(tái)站的今后需求。

1 自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的工作模式

在中波廣播發(fā)射臺(tái)中的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)中，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)監(jiān)控對(duì)象的控制和監(jiān)測(cè)，保障整個(gè)監(jiān)控設(shè)備的安全和穩(wěn)定。自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)基于IP網(wǎng)絡(luò)可以采集非常分散的設(shè)備數(shù)據(jù)又能夠非常集中地進(jìn)行整體控制。我臺(tái)采用的博匯科技自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)軟件主要由四部分組成：發(fā)射機(jī)集中監(jiān)管平臺(tái)；多畫面智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；MCS 畫面云配置管理系統(tǒng)；畫面云主控終端。

■ 1.1 URM發(fā)射機(jī)集中監(jiān)管平臺(tái)

URM發(fā)射機(jī)集中監(jiān)管平臺(tái)包括集中監(jiān)管平臺(tái)、統(tǒng)一用戶管理系統(tǒng)、平臺(tái)代理、監(jiān)測(cè)前端。集中監(jiān)管平臺(tái)是URM發(fā)射臺(tái)站資源、數(shù)據(jù)的統(tǒng)一集中管理系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱：平臺(tái)。統(tǒng)一用戶管理系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)整個(gè)平臺(tái)所有業(yè)務(wù)子系統(tǒng)的統(tǒng)一用戶管理，簡(jiǎn)稱：UMS。平臺(tái)代理是實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)管平臺(tái)與監(jiān)測(cè)前端的通訊后臺(tái)代理工作，支持監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)入庫、實(shí)時(shí)查詢，簡(jiǎn)稱：URMDaemon。監(jiān)測(cè)前端是部署在各個(gè)前端機(jī)房的監(jiān)管采集設(shè)備，簡(jiǎn)稱前端。

平臺(tái)針對(duì)廣播電視發(fā)射臺(tái)統(tǒng)一運(yùn)維管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)射臺(tái)站的集中管理，包括臺(tái)站信息、發(fā)射機(jī)監(jiān)測(cè)、動(dòng)環(huán)監(jiān)測(cè)、鏈路設(shè)備、運(yùn)行狀態(tài)等，同時(shí)結(jié)合值班管理、運(yùn)維調(diào)度、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等，為廣播電視發(fā)射臺(tái)站的運(yùn)維管理提供全方位的業(yè)務(wù)覆蓋和完善的功能支持。系統(tǒng)主要包含3個(gè)方面的業(yè)務(wù)，一是臺(tái)站資源管理，含臺(tái)站基本信息、機(jī)房信息、人員調(diào)度信息、發(fā)射機(jī)信息、機(jī)房鏈路、動(dòng)環(huán)設(shè)備信息等。二是臺(tái)站自動(dòng)化監(jiān)控，包括：信號(hào)指標(biāo)、發(fā)射機(jī)指標(biāo)、動(dòng)力環(huán)境指標(biāo)、安防監(jiān)控內(nèi)容、監(jiān)測(cè)報(bào)警、設(shè)備控制、信號(hào)切換等。三是平臺(tái)業(yè)務(wù)支撐，包括用戶管理、值班管理、指揮調(diào)度、知識(shí)庫等。

以上業(yè)務(wù)功能主要體現(xiàn)在以下10大模塊中：

①全景監(jiān)測(cè)：展示所在區(qū)域下的所有發(fā)射臺(tái)/發(fā)射機(jī)的數(shù)量統(tǒng)計(jì)信息，包括發(fā)射臺(tái)數(shù)量、發(fā)射機(jī)數(shù)量、發(fā)射臺(tái)/發(fā)射機(jī)在線狀態(tài)、信號(hào)類型等統(tǒng)計(jì)信息；點(diǎn)擊臺(tái)站查看臺(tái)站的基本信息，包括臺(tái)站基本信息、調(diào)度信息、播出統(tǒng)計(jì)。

②臺(tái)站監(jiān)測(cè)：支持臺(tái)站模糊搜索，展示所選臺(tái)站下發(fā)射機(jī)、傳輸鏈路、動(dòng)力環(huán)境、安防監(jiān)控、基本信息?？蓪?duì)發(fā)射機(jī)進(jìn)行開關(guān)機(jī)、倒機(jī)、升降功率、設(shè)置頻率等控制。支持信號(hào)監(jiān)測(cè)功能。

③發(fā)射機(jī)監(jiān)測(cè)：展示所有發(fā)射機(jī)監(jiān)測(cè)狀態(tài)，支持多種類型過濾查看，包括運(yùn)行狀態(tài)選擇、信號(hào)類型選擇、只看報(bào)警、顯示方式、臺(tái)站過濾、廠商過濾。

④工作臺(tái)：集合組合監(jiān)看等多個(gè)功能。組合監(jiān)看展示自定義的值班臺(tái)頁面；值班報(bào)警展示實(shí)時(shí)發(fā)生和恢復(fù)的報(bào)警，支持處理報(bào)警狀態(tài)；值班抄表和巡檢記錄支持查詢、導(dǎo)出；支持交接班和來訪登記。

⑤查詢統(tǒng)計(jì)：支持故障查詢、指標(biāo)查詢、停播率統(tǒng)計(jì)的查詢，支持各類數(shù)據(jù)表格導(dǎo)出功能。

⑥集中切換：用于各頻道信號(hào)主備輔切換，且展示切換日志。

⑦監(jiān)測(cè)配置：整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)維的基本配置，包括臺(tái)站/前端配置、開關(guān)門限、運(yùn)行圖、預(yù)警規(guī)則、預(yù)警對(duì)象、巡檢設(shè)備管理和值班臺(tái)管理的設(shè)置。

⑧系統(tǒng)運(yùn)維：支持操作日志、設(shè)備運(yùn)行日志、前端狀態(tài)、知識(shí)庫、切換日志的查詢，支持各類數(shù)據(jù)表格導(dǎo)出功能。設(shè)備升級(jí)支持設(shè)備批量升級(jí)。

⑨臺(tái)站網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)：監(jiān)測(cè)臺(tái)站網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

⑩第三方系統(tǒng)：支持對(duì)接第三方系統(tǒng)網(wǎng)管。

圖2 URM發(fā)射機(jī)集中監(jiān)管平臺(tái)組網(wǎng)圖

1.1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，基本軟件結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 URM發(fā)射機(jī)集中監(jiān)管平臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

借助圖1做以下說明。

①TrinityAres-URM：發(fā)射臺(tái)站資源、數(shù)據(jù)的統(tǒng)一集中管理系統(tǒng)，以友好的界面展示所有前端采集上來的需要展示的指標(biāo)。

②URMDaemon：平臺(tái)代理，實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)管平臺(tái)與監(jiān)測(cè)前端的通訊后臺(tái)代理工作，支持監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)入庫、實(shí)時(shí)查詢。

③ETAres：綜合監(jiān)測(cè)前端處理軟件，負(fù)責(zé)將多個(gè)監(jiān)測(cè)前端采集到的指標(biāo)匯總，上報(bào)給URMDaemon。

④TransmitterAres：監(jiān)測(cè)前端處理軟件，直接采集下位機(jī)（發(fā)射機(jī)、動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備）狀態(tài)、指標(biāo)，根據(jù)平臺(tái)下發(fā)的相關(guān)命令處理對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)上報(bào)給ETAres。

1.1.2 組網(wǎng)方案

組網(wǎng)方案：包括客戶端、服務(wù)器平臺(tái)、綜合監(jiān)測(cè)前端及監(jiān)測(cè)前端四部分，四個(gè)部分接到同一個(gè)交換機(jī)，保持網(wǎng)絡(luò)通信正常（互相可ping通）。ping是用于確定本地主機(jī)是否能與另一臺(tái)主機(jī)成功交換數(shù)據(jù)，再根據(jù)返回的信息，就可以推斷TCP/IP參數(shù)是否設(shè)置正確，以及運(yùn)行是否正常、網(wǎng)絡(luò)是否通暢等。

1.1.3 發(fā)射機(jī)集中監(jiān)管平臺(tái)的操作應(yīng)用

首先登錄URM： 在瀏覽中輸入U(xiǎn)RM地址http://IP:10280 ，IP為URM所在主機(jī)的IP地址，回車跳轉(zhuǎn)至URM登錄界面輸入用戶名和密碼，點(diǎn)擊登錄即可登錄URM系統(tǒng)，然后可以進(jìn)行監(jiān)測(cè)配置。

監(jiān)測(cè)配置部分是整個(gè)URM平臺(tái)設(shè)備、信息添加的開始，在登錄到系統(tǒng)后應(yīng)該盡早完成平臺(tái)對(duì)設(shè)備的添加。監(jiān)測(cè)配置頁面主要完成以下功能：添加臺(tái)站，進(jìn)行臺(tái)站信息配置；添加機(jī)房（前端），并管理前端設(shè)備（發(fā)射機(jī)、動(dòng)環(huán)、鏈路、安防、切換設(shè)備），實(shí)現(xiàn)前端設(shè)備的獲取、保存、查詢，進(jìn)行鏈路配置，添加鏈路圖，內(nèi)置鏈路模板（可選）；設(shè)置運(yùn)行圖，運(yùn)行圖支持停播設(shè)置（周任務(wù)和臨時(shí)任務(wù)）；設(shè)置發(fā)射機(jī)、動(dòng)環(huán)、鏈路、301切換器、安防設(shè)備、前端設(shè)備開關(guān)門限及報(bào)警方式；添加預(yù)警對(duì)象、預(yù)警規(guī)則，便于發(fā)送預(yù)警信息；值班臺(tái)管理，規(guī)劃值班臺(tái)展示的內(nèi)容，可以添加值班臺(tái)模板。

■ 1.2 多畫面智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

多畫面智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是基于TS Over IP技術(shù)，提供了對(duì)廣播數(shù)字電視內(nèi)容監(jiān)測(cè)、多畫面組合顯示、轉(zhuǎn)碼錄像、解密解擾、數(shù)字電視傳輸信道碼流監(jiān)測(cè)、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管等功能，可廣泛應(yīng)用于各廣電網(wǎng)絡(luò)公司、監(jiān)測(cè)中心、電視臺(tái)、廣播電臺(tái)、發(fā)射臺(tái)、地球站等單位。系統(tǒng)具備系統(tǒng)特點(diǎn)如下：

①完全基于IP構(gòu)建。本系統(tǒng)通過UDP協(xié)議，獲取局域網(wǎng)絡(luò)中的組播碼流，便于信號(hào)的統(tǒng)一調(diào)度、多畫面顯示主機(jī)的配置部署，也可以很好地適應(yīng)信號(hào)規(guī)模的擴(kuò)展，降低了系統(tǒng)施工和維護(hù)的復(fù)雜度。支持UDP、HTTP、RTMP、RTP等傳輸協(xié)議，支持TS、FLV等封裝格式。

②多種高標(biāo)清節(jié)目解碼。支持MPEG-2、MPEG-4、H.264、AVS、H.265、AVS+的高標(biāo)請(qǐng)視頻解碼；支持MP2、MP3、AC3、AAC、DRA的音頻解碼。每套系統(tǒng)可以并行處理多路MPEG-2高清節(jié)目或多路H.264高清節(jié)目，支持5.1聲道伴音的解碼、監(jiān)聽、彩色音量柱顯示。對(duì)于立體聲節(jié)目，支持左右聲道分別監(jiān)聽。支持3D電視頻道的監(jiān)看、監(jiān)測(cè)與錄像。

③準(zhǔn)確的視音頻內(nèi)容監(jiān)測(cè)。支持黑場(chǎng)、靜幀、視頻丟失、視頻解碼異常、彩場(chǎng)、彩條、臺(tái)標(biāo)丟失、視頻加擾、測(cè)試圖異常等視頻故障監(jiān)測(cè)，支持音頻丟失、音量過高、音量過低、音頻加擾等音頻故障監(jiān)測(cè)。對(duì)于視頻故障，可以精確到幀監(jiān)測(cè)，并可制定監(jiān)測(cè)區(qū)域，能對(duì)馬賽克進(jìn)行監(jiān)測(cè)；對(duì)于音頻故障，能準(zhǔn)確識(shí)別正常伴音丟失后的雜音，區(qū)分單聲道、雙聲道與立體聲監(jiān)測(cè)。同時(shí)支持傳輸參數(shù)變更（信源地址、音視頻PID變更）、編碼參數(shù)變更（分辨率、色彩格式、聲道、采樣率等參數(shù)變更）等信號(hào)傳輸故障監(jiān)測(cè)。

④實(shí)用的報(bào)警管理機(jī)制。系統(tǒng)提供了語音、日志、OSD、數(shù)據(jù)庫、短信、標(biāo)題欄、邊框等多種報(bào)警方式的基礎(chǔ)上，充分結(jié)合了廣電機(jī)房值班、運(yùn)維的實(shí)際情況，提出并完善了一整套的報(bào)警管理機(jī)制，包括故障循環(huán)語音報(bào)警、故障的人工確認(rèn)與忽略、手工暫停監(jiān)測(cè)、按故障類型設(shè)置運(yùn)行圖、故障畫面放大顯示等功能。

⑤靈活的畫面顯示方式。支持1～4塊大屏的輸出顯示，每屏均支持輸出顯示不同的節(jié)目?jī)?nèi)容。每臺(tái)設(shè)備具有VGA、DVI、HDMI接口可供選擇，每屏的顯示分辨率可達(dá)1920＊1080；系統(tǒng)提供靈活的畫面組合功能，可對(duì)屏幕任意分割，支持畫面組合模板的導(dǎo)入導(dǎo)出；

⑥實(shí)時(shí)與輪巡監(jiān)測(cè)相結(jié)合。系統(tǒng)可以針對(duì)重點(diǎn)節(jié)目實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、對(duì)普通節(jié)目輪巡監(jiān)測(cè)。支持單板卡、雙板卡間的頻點(diǎn)輪巡、板卡選定頻點(diǎn)節(jié)目輪巡；每個(gè)窗口可以單獨(dú)設(shè)置監(jiān)測(cè)對(duì)象，實(shí)時(shí)和輪巡的節(jié)目畫面可以同時(shí)顯示而互不影響。輪巡畫面平滑切換，不會(huì)產(chǎn)生黑屏現(xiàn)象。

⑦高效的錄像存儲(chǔ)。系統(tǒng)可以對(duì)制定節(jié)目進(jìn)行時(shí)段或觸發(fā)錄像。錄像格式為H.264、原始節(jié)目格式可選，錄像參數(shù)支持自定義；同時(shí)采用了磁盤預(yù)分配、延時(shí)寫入等實(shí)用技術(shù)，提高了存儲(chǔ)的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)硬盤壽命。通過多級(jí)索引免拼接技術(shù)，保證對(duì)任意時(shí)長(zhǎng)錄像的快速檢索、調(diào)用。

⑧高質(zhì)量解碼顯示。充分利用GPU的二次開發(fā)特性，采用自適應(yīng)運(yùn)動(dòng)去隔行算法，有效地去除視頻顯示中的鋸齒現(xiàn)象，很好地解決了畫面垂直細(xì)節(jié)閃爍和垂直運(yùn)動(dòng)圖像模糊的問題。系統(tǒng)支持采用Direct3D顯示方式，在Win7或更高版本的操作系統(tǒng)中畫面顯示效果更好，視頻放大顯示時(shí)顯示質(zhì)量仍然色彩鮮明飽滿，呈現(xiàn)完美的顯示效果。

⑨強(qiáng)大的解擾能力。系統(tǒng)具備通用的系統(tǒng)接口，支持愛迪德、清華永新、中視聯(lián)、天柏、Aston-Conax等各種CA加密協(xié)議。單通道最多可以同時(shí)完成8個(gè)頻道的解擾，支持多密碼流，一個(gè)通道可以同時(shí)解出不同CA加密的節(jié)目。

⑩網(wǎng)絡(luò)傳輸機(jī)制。系統(tǒng)支持網(wǎng)絡(luò)傳輸功能，任何一個(gè)所在局域網(wǎng)中的PC主機(jī)通過媒體播放程序打開“URL”網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)播放監(jiān)測(cè)前端通道節(jié)目；系統(tǒng)同時(shí)具備錄像轉(zhuǎn)發(fā)功能，將實(shí)時(shí)錄像文件自動(dòng)以“UDP”方式轉(zhuǎn)發(fā)出去，供所在局域網(wǎng)中的主機(jī)通過媒體播放器正常接收。

■ 1.3 MCS 畫面云配置管理系統(tǒng)

MCS畫面云配置管理系統(tǒng)能夠完成設(shè)備統(tǒng)一管理、頁面配置、信號(hào)調(diào)度的平臺(tái)。平臺(tái)不僅可實(shí)現(xiàn)信號(hào)任意調(diào)度上屏，且支持視頻會(huì)議、信號(hào)錄像、大屏錄像、游動(dòng)字幕、信號(hào)標(biāo)識(shí)、大屏橫幅、信號(hào)預(yù)覽等多種功能。其工作原理如圖3所示。

圖3 MCS 畫面云配置管理系統(tǒng)工作原理圖

2 結(jié)束語

對(duì)于中波發(fā)射臺(tái)來說，利用自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)一方面能夠很好的提高播出質(zhì)量，另一方面也能夠增強(qiáng)發(fā)射臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的安全質(zhì)量。自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)是基于計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能夠準(zhǔn)確的對(duì)發(fā)射機(jī)系統(tǒng)以及其他各個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控，同時(shí)該系統(tǒng)還能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開關(guān)機(jī)，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，還能自動(dòng)倒備機(jī)并發(fā)出警報(bào)。有效保障了中波廣播發(fā)射機(jī)及其他附屬設(shè)備安全、穩(wěn)定運(yùn)行,極大地降低了中波發(fā)射臺(tái)的停播率。