史永順 李曉光

1.2.內(nèi)蒙古自治區(qū)廣播電視傳輸發(fā)射中心610臺 內(nèi)蒙古 呼和浩特市 010110

2022 年，610 臺引進(jìn)并建設(shè)完成了監(jiān)控管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用新的技術(shù)和產(chǎn)品，對全臺技術(shù)工作進(jìn)行集中監(jiān)控運(yùn)維管理。系統(tǒng)最底層的是各類傳統(tǒng)探測設(shè)備，如攝像頭、溫濕度傳感器、煙感探測器等，組成全方位的智能感知網(wǎng)，對前端發(fā)射機(jī)、節(jié)目信源傳輸設(shè)備、鐵塔、天饋、節(jié)目、環(huán)境、電力、天調(diào)等數(shù)據(jù)進(jìn)行有效采集。各類采集器的主機(jī)將所有的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，實(shí)時(shí)收集并通過傳送設(shè)備傳送至系統(tǒng)終端。系統(tǒng)終端通過對所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析、融合計(jì)算、智能診斷、分析處理，及時(shí)報(bào)警并定位故障，實(shí)現(xiàn)了對播出管理業(yè)務(wù)全面、直觀、即時(shí)、準(zhǔn)確的綜合監(jiān)測、告警預(yù)測和業(yè)務(wù)調(diào)度等功能，有效提高臺站工作效率的同時(shí)，也減輕了值班人員的勞動強(qiáng)度，從而更好地服務(wù)于廣播電視安全播出保障工作。

綜合管理系統(tǒng)總體上可分為兩大部分：發(fā)射系統(tǒng)相關(guān)部分和環(huán)境電力相關(guān)部分。發(fā)射機(jī)相關(guān)部分包括：節(jié)目信源傳輸鏈路監(jiān)測、音頻監(jiān)測、發(fā)射機(jī)監(jiān)測與調(diào)幅度監(jiān)測、音頻比對；環(huán)境電力相關(guān)部分包括：環(huán)境監(jiān)測、電力監(jiān)測、天調(diào)室監(jiān)測。

1 發(fā)射系統(tǒng)相關(guān)部分

1.1 節(jié)目信源傳輸鏈路監(jiān)測

節(jié)目信源傳輸鏈路監(jiān)測，是對設(shè)備機(jī)柜中前端傳輸設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)工況監(jiān)測、動態(tài)流水監(jiān)測、統(tǒng)一監(jiān)控管理，系統(tǒng)將節(jié)目監(jiān)測、信源調(diào)度與設(shè)備監(jiān)控整合在一起，節(jié)目監(jiān)測與設(shè)備監(jiān)控共用數(shù)據(jù)庫，保障節(jié)目信源鏈路傳輸?shù)穆?lián)動性。

系統(tǒng)監(jiān)測頁面展現(xiàn)出音頻信號的實(shí)際鏈路流程，以不同顏色代表不同的信號源，相應(yīng)顏色的箭頭指向表示當(dāng)前信號實(shí)時(shí)走向，當(dāng)信號通道發(fā)生變化時(shí)，如切換信號源，信號流水顏色將會發(fā)生相應(yīng)的變化；同時(shí)鏈路上的任意節(jié)點(diǎn)，如主備信號源、音頻切換器輸出、音頻處理器輸出、空收信號等，都可在鏈路上進(jìn)行監(jiān)聽、監(jiān)看。節(jié)目信源鏈路監(jiān)測系統(tǒng)還對音頻處理器、音頻切換器、發(fā)射機(jī)等設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并支持對音頻切換器的遠(yuǎn)程操作。

節(jié)目信源傳輸鏈路客戶端系統(tǒng)操作：第一步雙擊啟動鏈路流媒體服務(wù)器；第二步雙擊打開鏈路客戶端。

鏈路監(jiān)測客戶端遠(yuǎn)程操作音頻切換器時(shí)，音頻切換器只能從自動切到手動，不能從手動切到自動，需要在音頻切換器上手動操作。在切換界面進(jìn)行切換信號時(shí)，點(diǎn)擊所選擇的信源按鈕，該信源上方的指示燈會亮起。

整個(gè)系統(tǒng)除了對臺內(nèi)節(jié)目信號鏈路進(jìn)行監(jiān)測外，還運(yùn)用4套解碼器，分別對中央衛(wèi)星、內(nèi)蒙古衛(wèi)星、微波、光纖等入臺信號進(jìn)行檢測。其中，用北京衛(wèi)視電視節(jié)目信號的有無表示中央衛(wèi)星信號的通斷；用內(nèi)蒙古蒙古語電視節(jié)目信號的有無表示內(nèi)蒙古衛(wèi)星信號的通斷；用內(nèi)蒙古漢語電視節(jié)目信號的有無表示光纖信號的通斷；用中央一套電視節(jié)目信號的有無表示微波信號的通斷。

圖1 音頻信號采集路徑圖

1.2 音頻監(jiān)測

音頻監(jiān)測系統(tǒng)可對多個(gè)通道中的無音頻信號、音量過高、音量過低等情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測、報(bào)警，支持本地與遠(yuǎn)程監(jiān)聽、監(jiān)看。系統(tǒng)將音頻信號量化成可視的動態(tài)柱形圖，可以同時(shí)瀏覽多路音頻信號的工作狀態(tài)，也可以對音頻信號進(jìn)行定量分析和故障報(bào)警，并提供循環(huán)監(jiān)聽以及固定頻率監(jiān)聽的功能。

音頻信號采集監(jiān)測物理鏈路：音頻切換器4 路信源、音頻處理器1 路輸出、空收信號1 路輸出到監(jiān)測前端，經(jīng)模擬編碼后，由音頻監(jiān)測主機(jī)和音頻比對主機(jī)的內(nèi)置音頻慢路服務(wù)器通過交換機(jī)獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。

音頻監(jiān)測系統(tǒng)客戶端操作：雙擊打開音頻監(jiān)測軟件—點(diǎn)擊右鍵—點(diǎn)擊循環(huán)監(jiān)聽設(shè)置—勾選相應(yīng)的節(jié)目音頻—點(diǎn)擊提交；再次點(diǎn)擊右鍵—勾選循環(huán)監(jiān)聽。

音頻監(jiān)聽軟件有時(shí)會出現(xiàn)卡頓現(xiàn)象，此現(xiàn)象發(fā)生時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控會掉線，重啟系統(tǒng)主機(jī)即可消除。

1.3 發(fā)射機(jī)監(jiān)測與調(diào)幅度監(jiān)測

發(fā)射機(jī)監(jiān)測與調(diào)幅度監(jiān)測系統(tǒng)對發(fā)射機(jī)內(nèi)部交直流電源、控制電路、放大電路、冷卻系統(tǒng)等各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行采樣，用以監(jiān)測每部發(fā)射機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)并加以直觀顯示，且對異常狀態(tài)進(jìn)行報(bào)警。系統(tǒng)按照播出時(shí)間表，自動開機(jī)、關(guān)機(jī)。當(dāng)發(fā)射機(jī)故障達(dá)到倒備級別時(shí)，自動啟動天線控制模塊，實(shí)現(xiàn)主備機(jī)倒換。系統(tǒng)支持遠(yuǎn)程手動控制發(fā)射機(jī)完成各項(xiàng)操作，如手動開關(guān)機(jī)操作、功率緩升緩降、故障復(fù)位操作，支持發(fā)射機(jī)掉電來電時(shí)自動啟動。系統(tǒng)具有完善的報(bào)警功能，采用聲、光、短信等方式報(bào)警；系統(tǒng)會自動記錄監(jiān)測參數(shù)及報(bào)警數(shù)據(jù)，并生成各類報(bào)表。系統(tǒng)支持控制模式選擇，如本地手動、本地自動、遠(yuǎn)程手動、遠(yuǎn)程自動等，并監(jiān)測開關(guān)機(jī)完成或失敗狀態(tài)，監(jiān)測發(fā)射機(jī)故障狀態(tài)、主備機(jī)工作狀態(tài)。監(jiān)測數(shù)據(jù)以柱形動態(tài)圖、動態(tài)曲線等實(shí)時(shí)顯現(xiàn)，監(jiān)測數(shù)據(jù)包括發(fā)射功率、反射功率、駐波比、工作電壓、工作電流、外部連鎖等。

發(fā)射機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)采用的是“嵌入式免維護(hù)前端設(shè)備”，除中央一套、呼和浩特市綜合廣播外，每個(gè)頻點(diǎn)配備一臺智能控制器MD9961，對發(fā)射機(jī)實(shí)現(xiàn)完全脫離計(jì)算機(jī)的1 對1 監(jiān)控。MD9961 是發(fā)射機(jī)狀態(tài)采集和控制的核心設(shè)備，用來對發(fā)射機(jī)進(jìn)行參數(shù)采集監(jiān)測、開關(guān)機(jī)控制、倒備機(jī)控制、監(jiān)測異態(tài)報(bào)警、實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)存儲上傳及報(bào)警信息推送，遠(yuǎn)程手/自動控制等功能。MD9961 的特點(diǎn)是運(yùn)行不對發(fā)射機(jī)產(chǎn)生任何干擾，從根本上避免了因計(jì)算機(jī)系統(tǒng)缺陷、人為操作故障及系統(tǒng)崩潰等外在因素對發(fā)射機(jī)的工作造成不良影響。MD9961 的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是將控制功能前移，使計(jì)算機(jī)不再承擔(dān)發(fā)射機(jī)監(jiān)測及開關(guān)機(jī)、倒備機(jī)的控制任務(wù)，計(jì)算機(jī)只負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)管理及存儲、日志管理、統(tǒng)計(jì)報(bào)表等任務(wù)。因此，智能控制器的配備極大地提高了安全播出的穩(wěn)定性與可靠性。根據(jù)610 臺發(fā)射機(jī)新、舊的不同，中央一套、呼和浩特市綜合廣播主備機(jī)的采集信號取自各自加裝的采集器MD9931，天線倒換采用的是MD981a 型天線控制器。其他頻率主備機(jī)的采集信號取自發(fā)射機(jī)自帶的微機(jī)監(jiān)測控制板。

調(diào)幅度監(jiān)測采用的是MD9022 調(diào)幅度監(jiān)測儀，該設(shè)備單臺可以同時(shí)對6 部調(diào)幅發(fā)射機(jī)的載波信號和調(diào)幅度進(jìn)行連續(xù)動態(tài)監(jiān)測并實(shí)時(shí)顯示出來，為保證發(fā)射機(jī)達(dá)到既定的播出功率、調(diào)幅度，減少播出事故提供了有力保障。調(diào)幅度監(jiān)測儀具有獨(dú)立報(bào)警功能，并可將報(bào)警外接輸出。

發(fā)射機(jī)監(jiān)測的鏈路有兩種：

（1）微機(jī)監(jiān)測控制板→串口轉(zhuǎn)換模塊→智能控制器（天線倒換開關(guān)）→光纖收發(fā)器→光纖收發(fā)器→24 口交換機(jī)→核心交換機(jī)→發(fā)射機(jī)監(jiān)測客戶端。

（2）備機(jī)對外接口板→備機(jī)采集器9931MD981 天線控制器主機(jī)對外接口板→主機(jī)采集器9931→光纖收發(fā)器→光纖收發(fā)器→24 口交換機(jī)→核心交換機(jī)→發(fā)射機(jī)監(jiān)測客戶端。

調(diào)幅度監(jiān)測鏈路：

輸出監(jiān)測板→調(diào)幅度監(jiān)測儀MD9022→24 口交換機(jī)→核心交換機(jī)→控制室技術(shù)交換機(jī)→發(fā)射機(jī)監(jiān)測客戶端。

發(fā)射機(jī)監(jiān)測與調(diào)幅度監(jiān)測系統(tǒng)客戶端操作：

（1）啟動設(shè)備服務(wù)器—查看服務(wù)器是否運(yùn)行正?！p擊打開發(fā)射機(jī)監(jiān)測客戶端。

（2）值班人員可在發(fā)射機(jī)虛擬控制面板上點(diǎn)擊按鈕實(shí)施操作，如查看發(fā)射機(jī)詳情、倒換天線、開關(guān)主備機(jī)、升降功率等?？蛻舳说母?、中、低按鍵均指向發(fā)射機(jī)的高功率開機(jī)按鍵。

1.4 音頻比對

音頻比對是對多路信號進(jìn)行一致性比對，音頻比對系統(tǒng)每個(gè)頻率比對兩路音頻：開路與光纖信號、微波與衛(wèi)星信號。比對的目的是對播出中信號源的非法干擾、插播、停播、空播和傳輸鏈路的意外中斷、音頻質(zhì)量等問題進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，生成的報(bào)表可以為解決上述問題提供數(shù)據(jù)依據(jù)。音頻比對系統(tǒng)還可以對音頻處理器等信號傳輸設(shè)備故障后的噪聲信號進(jìn)行有效識別。系統(tǒng)通過特殊的音頻比對算法提取音頻相似度特征值，處理變速播放、均衡、背景噪聲、模/數(shù)轉(zhuǎn)換編碼等帶來的聲音失真，具有高精確性和實(shí)時(shí)性，自動識別播音間隙與故障靜音，自動識別不同信號間的傳輸延遲、數(shù)據(jù)抖動等特殊情況，確保報(bào)警準(zhǔn)確無誤。

音頻比對系統(tǒng)客戶端操作：

（1）音頻比對客戶端運(yùn)行前，需要先開運(yùn)行音頻監(jiān)測主機(jī)。比對的項(xiàng)目可以通過比對管理軟件進(jìn)行設(shè)置。

（2） 比對項(xiàng)目設(shè)置完成后，雙擊打開音頻監(jiān)測軟件即可。

2 環(huán)境電力相關(guān)部分

2.1 環(huán)境監(jiān)測

根據(jù)監(jiān)測需要在發(fā)射機(jī)房、信源機(jī)房、配電室、發(fā)電機(jī)室、天調(diào)室等重要區(qū)域布置了20 個(gè)溫濕度傳感器、42 個(gè)煙霧探測器、12 個(gè)水浸探測器，各類環(huán)境探測設(shè)備通過無線技術(shù)或有線網(wǎng)絡(luò)與值班室實(shí)現(xiàn)通信，用以監(jiān)測各技術(shù)用房的環(huán)境狀態(tài)，從而保障發(fā)射系統(tǒng)正常、可靠、安全運(yùn)行。監(jiān)測數(shù)據(jù)以表格、數(shù)字、實(shí)時(shí)動態(tài)曲線等多種顯示方式展現(xiàn)。系統(tǒng)可以任意設(shè)定各類傳感器的報(bào)警門限，當(dāng)環(huán)境參數(shù)越界時(shí)便會報(bào)警。

環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)采集路徑：

溫濕度傳感器→溫濕度主機(jī)→光纖收發(fā)器→光纖收發(fā)器→環(huán)境交換機(jī)→控制室非技術(shù)交換機(jī)→環(huán)境主機(jī)→環(huán)境監(jiān)測客戶端（二樓機(jī)房：溫濕度主機(jī)→控制室非技術(shù)交換機(jī)）。

煙感探測器→煙感（消防）主機(jī)→光纖收發(fā)器→光纖收發(fā)器→環(huán)境交換機(jī)→控制室非技術(shù)交換機(jī)→環(huán)境主機(jī)→環(huán)境監(jiān)測客戶端（二樓機(jī)房：煙感主機(jī)→控制室非技術(shù)交換機(jī)）。

水浸探測器→水浸主機(jī)→光纖收發(fā)器→光纖收發(fā)器→環(huán)境交換機(jī)→控制室非技術(shù)交換機(jī)→環(huán)境主機(jī)→環(huán)境監(jiān)測客戶端。

2.2 電力監(jiān)測

電力監(jiān)測主要是對臺里配電柜、室外發(fā)電機(jī)組、UPS 的電流、電壓等數(shù)據(jù)的采集并集中顯示。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，客戶端能夠準(zhǔn)確顯示出設(shè)備的故障位置、故障類型，并發(fā)出報(bào)警信號，生成統(tǒng)計(jì)報(bào)表并存儲。

電力監(jiān)測數(shù)據(jù)采集過程：

電流互感器→協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊→采集器MD993→光纖收發(fā)器→光纖收發(fā)器→環(huán)境交換機(jī)→控制室非技術(shù)交換機(jī)→電力主機(jī)→電力監(jiān)測客戶端。

2.3 天調(diào)室監(jiān)測

天調(diào)室監(jiān)測主要采用紅外熱成像和拉弧監(jiān)測。紅外熱成像的工作是實(shí)時(shí)監(jiān)測調(diào)配網(wǎng)絡(luò)元器件的表面溫度，并以數(shù)字、圖像等方式在監(jiān)控畫面中顯示出來。當(dāng)各監(jiān)測點(diǎn)的溫度值超過設(shè)定限值時(shí)，監(jiān)控畫面會出現(xiàn)聲音和圖像雙重報(bào)警。

紅外熱成像數(shù)據(jù)傳輸路徑：

紅外攝像頭→光纖收發(fā)器→光纖收發(fā)器→環(huán)境交換機(jī)→控制室非技術(shù)交換機(jī)→硬盤錄像機(jī)。

由于天調(diào)室空間小、全封閉，在下雨后室內(nèi)濕度會急劇升高，有些元器件的接觸點(diǎn)會存在尖端放電、打火拉弧的現(xiàn)象。因此，610 臺4 個(gè)天調(diào)室分別配置了拉弧現(xiàn)象采集裝置，用以監(jiān)測放電、拉弧現(xiàn)象的發(fā)生。拉弧探頭可以快速靈敏檢測到240 度范圍內(nèi)發(fā)生的電弧光，拉弧主機(jī)將采集的信息通過光纖傳至值班室，在客戶端發(fā)出報(bào)警信息。

拉弧監(jiān)測信息采集路徑：

拉弧探頭→拉弧主機(jī)→光纖收發(fā)器→光纖收發(fā)器→環(huán)境交換機(jī)→控制室非技術(shù)交換機(jī)→環(huán)境主機(jī)→環(huán)境監(jiān)測客戶端。

電力監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、天調(diào)室監(jiān)測用的是一個(gè)客戶端，可通過側(cè)邊欄切換不同的監(jiān)測頁面。

結(jié)束語

610 臺綜合監(jiān)控管理系統(tǒng)通過上述兩大部分7 個(gè)分系統(tǒng)，把臺站綜合管理、發(fā)射機(jī)自動化監(jiān)控、局域網(wǎng)技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來，聯(lián)通多個(gè)數(shù)據(jù)系統(tǒng)，統(tǒng)一數(shù)據(jù)口徑，整合異構(gòu)數(shù)據(jù)，采用專業(yè)服務(wù)器對數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析、處理，實(shí)現(xiàn)了臺站核心業(yè)務(wù)工作的統(tǒng)一管理、統(tǒng)一運(yùn)維、統(tǒng)一調(diào)度指揮，全方位提升了安全播出保障能力。