洪正輝

（銅陵市轉(zhuǎn)播臺(tái)，安徽 銅陵 244000）

0 引 言

中波廣播發(fā)射臺(tái)站是廣播信號(hào)發(fā)射和傳播的基礎(chǔ)設(shè)施，對(duì)其穩(wěn)定性、可靠性以及信號(hào)質(zhì)量的管理至關(guān)重要。本文旨在探討中波廣播發(fā)射臺(tái)站一體化監(jiān)管平臺(tái)的建設(shè)方案，通過對(duì)各功能模塊的詳細(xì)研究，旨在提高廣播信號(hào)的質(zhì)量、減少運(yùn)維成本，并確保廣播服務(wù)的持續(xù)性。

1 中波廣播發(fā)射臺(tái)站概述

1.1 中波廣播發(fā)射臺(tái)站的概念

中波廣播發(fā)射臺(tái)站是一種專門用于中波廣播傳輸?shù)年P(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。我國規(guī)定，中波廣播的頻率范圍為525 ～1 605 kHz[1]。這種廣播形式在全球范圍內(nèi)用于傳遞信息、新聞、娛樂和文化內(nèi)容。中波廣播發(fā)射臺(tái)站的歷史可以追溯到廣播技術(shù)的早期，在20 世紀(jì)初期開始廣泛應(yīng)用。這些發(fā)射臺(tái)站通常由一系列復(fù)雜的設(shè)備組成，包括發(fā)射機(jī)、天線系統(tǒng)及調(diào)制器等，用于將聲音和信息轉(zhuǎn)換成電磁波，然后通過天線發(fā)送給廣大聽眾。這些站點(diǎn)在信息、娛樂和文化傳播方面發(fā)揮著重要作用，尤其是在偏遠(yuǎn)地區(qū)、農(nóng)村地區(qū)以及緊急情況下，它們提供了廣泛的覆蓋范圍，使人們能夠接收廣播信號(hào)，了解緊急情況和世界各地的動(dòng)態(tài)[2]。

1.2 中波廣播發(fā)射臺(tái)站的組成系統(tǒng)

中波廣播發(fā)射臺(tái)站是由多個(gè)關(guān)鍵組成系統(tǒng)構(gòu)成的復(fù)雜設(shè)施。每個(gè)系統(tǒng)都具有特定的功能，共同協(xié)作，以實(shí)現(xiàn)廣播信號(hào)的傳輸和覆蓋。以下是中波廣播發(fā)射臺(tái)站的主要組成部分。

（1）發(fā)射機(jī)。發(fā)射機(jī)是中波廣播發(fā)射站的核心組件，負(fù)責(zé)將聲音或數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電磁波并將其發(fā)送到天線系統(tǒng)。發(fā)射機(jī)的功率和頻率控制非常關(guān)鍵，以確保廣播信號(hào)的質(zhì)量和穩(wěn)定性。

（2）天線系統(tǒng)。天線系統(tǒng)包括天線和相關(guān)設(shè)備，用于將電磁波有效地輻射出去。它們的設(shè)計(jì)與調(diào)整直接影響信號(hào)的覆蓋范圍和質(zhì)量。

（3）調(diào)制器。調(diào)制器用于將聲音或數(shù)據(jù)信號(hào)與無線電頻率進(jìn)行調(diào)制，以創(chuàng)建可傳輸?shù)恼{(diào)制信號(hào)。這確保了信號(hào)在傳輸過程中的一致性。

（4）鐵塔。鐵塔是支撐天線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，通常位于一定高度的地點(diǎn)，以提高廣播信號(hào)的覆蓋范圍。鐵塔必須經(jīng)過精心設(shè)計(jì)和維護(hù)，以確保安全和穩(wěn)定性。

這些組成系統(tǒng)緊密協(xié)作，以確保廣播信號(hào)的穩(wěn)定傳輸。發(fā)射機(jī)將調(diào)制后的信號(hào)傳輸給天線系統(tǒng)，天線系統(tǒng)負(fù)責(zé)將信號(hào)輻射到廣播范圍內(nèi)的接收器。鐵塔的位置和高度也會(huì)影響信號(hào)的覆蓋范圍[3]。

1.3 中波廣播發(fā)射臺(tái)站一體化監(jiān)管平臺(tái)概述

中波廣播發(fā)射臺(tái)站一體化監(jiān)管平臺(tái)主要由服務(wù)層與應(yīng)用層兩個(gè)層面組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)中波廣播發(fā)射臺(tái)站的智能化、自動(dòng)化的信息管理、系統(tǒng)調(diào)度及運(yùn)行維護(hù)等工作。一體化監(jiān)管平臺(tái)對(duì)于提升中波廣播發(fā)射臺(tái)站的運(yùn)行質(zhì)量有重要意義，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)射臺(tái)站的實(shí)時(shí)監(jiān)控、對(duì)運(yùn)行與管理數(shù)據(jù)的整合分析、智能化的設(shè)備運(yùn)行維護(hù)以及對(duì)播出節(jié)目的數(shù)據(jù)監(jiān)控等功能。

2 中波廣播發(fā)射臺(tái)站一體化監(jiān)管平臺(tái)建設(shè)思路

2.1 總體方案及架構(gòu)

本文針對(duì)中波發(fā)射臺(tái)站監(jiān)管需求，提出了中波廣播發(fā)射臺(tái)站一體化監(jiān)管平臺(tái)建設(shè)方案，建立一個(gè)集成性的監(jiān)管系統(tǒng)，涵蓋全方位的監(jiān)控、管理和數(shù)據(jù)分析功能[4]。平臺(tái)設(shè)計(jì)原則包括實(shí)時(shí)性、可擴(kuò)展性、安全性以及用戶友好性。

一體化監(jiān)管平臺(tái)建設(shè)的架構(gòu)設(shè)計(jì)采用分層結(jié)構(gòu)，包括數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)處理與分析層、用戶界面層。數(shù)據(jù)采集層通過傳感器、監(jiān)測(cè)設(shè)備收集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，如信號(hào)質(zhì)量、設(shè)備狀態(tài)、環(huán)境參數(shù)等。收集的數(shù)據(jù)傳輸至處理與分析層，通過算法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和異常檢測(cè)，生成報(bào)警與分析報(bào)告。用戶界面層提供直觀的監(jiān)管界面，展示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、報(bào)警信息和設(shè)備狀態(tài)。選擇這種架構(gòu)是為了確保數(shù)據(jù)的高效處理和準(zhǔn)確分析，為監(jiān)管決策提供有力支持。平臺(tái)將采用云計(jì)算技術(shù)，以確保擴(kuò)展性和靈活性。安全性方面，數(shù)據(jù)的傳輸將被加密，系統(tǒng)采用多層權(quán)限控制。

在總體方案及架構(gòu)的引導(dǎo)下，該一體化監(jiān)管平臺(tái)將為中波廣播發(fā)射臺(tái)站提供可靠的監(jiān)管手段，提升信號(hào)質(zhì)量、減少故障，實(shí)現(xiàn)更智能化的運(yùn)維管理[5]。

2.2 功能模塊

2.2.1 全系統(tǒng)流程監(jiān)測(cè)監(jiān)管系統(tǒng)

全系統(tǒng)流程監(jiān)測(cè)監(jiān)管系統(tǒng)是一體化監(jiān)管平臺(tái)的關(guān)鍵組成部分，旨在監(jiān)測(cè)中波廣播發(fā)射站的廣播信號(hào)流程，以確保廣播信號(hào)的高質(zhì)量和全面覆蓋。該模塊的主要功能包括廣播信號(hào)質(zhì)量監(jiān)測(cè)和覆蓋范圍監(jiān)測(cè)。它實(shí)時(shí)收集并分析廣播信號(hào)的參數(shù)，如信號(hào)強(qiáng)度、頻譜效益及多徑干擾等，以評(píng)估廣播信號(hào)的質(zhì)量，同時(shí)，通過地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）技術(shù)，監(jiān)測(cè)廣播信號(hào)的覆蓋范圍，包括信號(hào)強(qiáng)度在不同地理區(qū)域的變化，以確保信號(hào)覆蓋無死角。該模塊使用的技術(shù)和工具如下：頻譜分析儀用于測(cè)量信號(hào)頻譜，檢測(cè)潛在的頻譜干擾；信號(hào)強(qiáng)度計(jì)用于監(jiān)測(cè)廣播信號(hào)的強(qiáng)度，并生成信號(hào)強(qiáng)度熱圖；GIS 被用于地理空間數(shù)據(jù)的收集、分析和可視化，以確定信號(hào)覆蓋范圍；數(shù)據(jù)分析軟件用于處理大量數(shù)據(jù)，執(zhí)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和生成質(zhì)量報(bào)告[6]。

2.2.2 中波廣播發(fā)射機(jī)智慧運(yùn)維管理系統(tǒng)

中波廣播發(fā)射機(jī)智慧運(yùn)維管理系統(tǒng)旨在提高發(fā)射機(jī)的性能和降低維護(hù)成本，通過智能化手段實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)維。該模塊通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)射機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，包括功率輸出、溫度、電壓等關(guān)鍵參數(shù)，同時(shí)采用遠(yuǎn)程控制和自動(dòng)化算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)射機(jī)的智能運(yùn)維。它能夠自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備故障，進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù)，提供故障診斷和遠(yuǎn)程修復(fù)功能，以減少停機(jī)時(shí)間和人工干預(yù)。與發(fā)射機(jī)性能和維護(hù)相關(guān)的關(guān)鍵指標(biāo)如下。

（1）功率輸出穩(wěn)定性。監(jiān)測(cè)發(fā)射機(jī)的輸出功率，確保廣播信號(hào)的穩(wěn)定性和一致性。

（2）溫度和冷卻效率。跟蹤發(fā)射機(jī)溫度，預(yù)防發(fā)射機(jī)過熱，提高冷卻效率，延長(zhǎng)設(shè)備壽命。

（3）電源健康。監(jiān)控電源狀態(tài)，以確保電源供應(yīng)的可靠性，防止電源故障引起的停機(jī)。

（4）設(shè)備維護(hù)歷史。記錄設(shè)備維護(hù)歷史，包括維修記錄和維護(hù)計(jì)劃，以提供運(yùn)維決策的數(shù)據(jù)支持。

2.2.3 信源監(jiān)測(cè)監(jiān)管系統(tǒng)

信源監(jiān)測(cè)監(jiān)管系統(tǒng)旨在監(jiān)測(cè)廣播信號(hào)的源頭，包括節(jié)目?jī)?nèi)容和信號(hào)源設(shè)備，以確保廣播信號(hào)的質(zhì)量和合規(guī)性。該模塊通過監(jiān)測(cè)節(jié)目?jī)?nèi)容的質(zhì)量和內(nèi)容合規(guī)性，確保廣播信號(hào)傳遞正確的信息。它可以自動(dòng)分析聲音質(zhì)量、音頻編碼和內(nèi)容完整性，同時(shí)監(jiān)測(cè)節(jié)目?jī)?nèi)容是否符合廣播法規(guī)。信源監(jiān)測(cè)監(jiān)管系統(tǒng)還監(jiān)測(cè)信號(hào)源設(shè)備的性能和穩(wěn)定性，包括音頻處理設(shè)備、編碼器和調(diào)制器等。它實(shí)時(shí)追蹤這些設(shè)備的狀態(tài)，以便及時(shí)檢測(cè)設(shè)備故障或性能下降現(xiàn)象，預(yù)防可能的信號(hào)質(zhì)量問題。信源監(jiān)測(cè)監(jiān)管系統(tǒng)確保廣播信號(hào)的質(zhì)量和合規(guī)性。一旦檢測(cè)到信號(hào)質(zhì)量或合規(guī)性問題，系統(tǒng)將自動(dòng)生成警報(bào)并生成詳細(xì)的報(bào)告，以便運(yùn)維團(tuán)隊(duì)采取糾正措施。系統(tǒng)可定期檢查廣播內(nèi)容是否符合當(dāng)?shù)貜V播法規(guī)，以確保廣播臺(tái)站不違反法律規(guī)定。系統(tǒng)會(huì)存儲(chǔ)廣播內(nèi)容的歷史記錄，以便進(jìn)行追蹤和審計(jì)。

2.2.4 鐵塔狀態(tài)監(jiān)測(cè)監(jiān)管系統(tǒng)

鐵塔狀態(tài)監(jiān)測(cè)監(jiān)管系統(tǒng)專注于監(jiān)測(cè)和維護(hù)廣播鐵塔的狀態(tài)，以提高其安全性和可靠性。系統(tǒng)采用多種傳感器和監(jiān)測(cè)設(shè)備，監(jiān)測(cè)鐵塔狀態(tài)的多個(gè)方面，具體如下。

（1）溫度監(jiān)測(cè)。溫度傳感器監(jiān)測(cè)鐵塔的溫度變化，防止過熱或過冷，確保鐵塔結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

（2）風(fēng)速和風(fēng)向監(jiān)測(cè)。風(fēng)速儀器測(cè)量風(fēng)速、風(fēng)向以及風(fēng)的變化，以評(píng)估鐵塔面臨的風(fēng)險(xiǎn)，確保鐵塔的安全性。

（3）結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)。通過應(yīng)變傳感器、震動(dòng)傳感器等來監(jiān)測(cè)鐵塔的結(jié)構(gòu)健康狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的結(jié)構(gòu)問題。

鐵塔狀態(tài)監(jiān)測(cè)監(jiān)管系統(tǒng)通過以下方式提高鐵塔的安全性和可靠性。第一，早期故障檢測(cè)。系統(tǒng)能夠及時(shí)檢測(cè)異常情況，如溫度升高、風(fēng)速超標(biāo)或結(jié)構(gòu)變形，從而及早發(fā)現(xiàn)潛在故障。第二，實(shí)時(shí)警報(bào)。當(dāng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)到危險(xiǎn)情況，將自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，通知相關(guān)人員采取緊急措施，降低潛在風(fēng)險(xiǎn)。第三，數(shù)據(jù)分析和趨勢(shì)預(yù)測(cè)。通過分析歷史數(shù)據(jù)和趨勢(shì)，系統(tǒng)可以預(yù)測(cè)鐵塔狀態(tài)的變化，幫助規(guī)劃維護(hù)工作，提高可靠性。

2.2.5 臺(tái)站環(huán)境監(jiān)測(cè)監(jiān)管系統(tǒng)

臺(tái)站環(huán)境監(jiān)測(cè)監(jiān)管系統(tǒng)的主要任務(wù)是監(jiān)測(cè)和維護(hù)廣播臺(tái)站的環(huán)境條件，包括空氣質(zhì)量、溫度、濕度等。第一，空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)。該系統(tǒng)通過氣體傳感器監(jiān)測(cè)空氣中的污染物濃度，如顆粒物、二氧化硫、一氧化碳等。這有助于確保廣播設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，因?yàn)槲廴疚锟梢該p害設(shè)備的性能。第二，溫度監(jiān)測(cè)。溫度傳感器監(jiān)測(cè)廣播設(shè)備的工作環(huán)境溫度，防止過熱或過冷可能對(duì)設(shè)備造成的損害。第三，濕度監(jiān)測(cè)。濕度傳感器測(cè)量空氣中的濕度水平，有助于防止設(shè)備受潮和腐蝕。

臺(tái)站環(huán)境對(duì)廣播設(shè)備的性能有重要影響。過高的溫度可能導(dǎo)致設(shè)備過熱，降低效率，過低的濕度可能引起靜電放電問題。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)有助于維護(hù)合適的工作環(huán)境，以確保設(shè)備的穩(wěn)定性和性能。合適的臺(tái)站環(huán)境也有助于維護(hù)工作人員的健康和安全。高污染或有害氣體濃度可能對(duì)員工造成危害，而過度潮濕或干燥的環(huán)境也可能對(duì)他們的健康產(chǎn)生負(fù)面影響。通過監(jiān)測(cè)和維護(hù)臺(tái)站環(huán)境，可以減少設(shè)備的損壞和維修成本，延長(zhǎng)設(shè)備的壽命，降低運(yùn)營(yíng)成本。

2.2.6 供電監(jiān)測(cè)監(jiān)管系統(tǒng)

供電監(jiān)測(cè)監(jiān)管系統(tǒng)的任務(wù)是監(jiān)測(cè)和管理廣播臺(tái)站的電力供應(yīng)，以確保廣播持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。供電監(jiān)測(cè)監(jiān)管系統(tǒng)通過電力傳感器和監(jiān)控設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電力供應(yīng)的關(guān)鍵參數(shù)，包括電壓、電流、頻率等。它還能夠監(jiān)測(cè)電力質(zhì)量，如電壓波動(dòng)、諧波和電壓不穩(wěn)定性。供電監(jiān)測(cè)監(jiān)管系統(tǒng)的關(guān)鍵任務(wù)之一是確保廣播不受電力故障的影響。一旦系統(tǒng)檢測(cè)到電力供應(yīng)問題，會(huì)立即發(fā)出警報(bào)，并采取以下措施。首先，備用電源切換。如果主電源發(fā)生故障，系統(tǒng)可以自動(dòng)切換到備用電源，如發(fā)電機(jī)或不間斷電源，以確保廣播的持續(xù)性。其次，電力負(fù)載管理。系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)臺(tái)站的電力負(fù)載，自動(dòng)調(diào)整設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，以優(yōu)化電力使用。最后，遠(yuǎn)程控制。一些系統(tǒng)還具備遠(yuǎn)程控制功能，允許操作員遠(yuǎn)程控制設(shè)備，進(jìn)行電力切換和維修。供電監(jiān)測(cè)監(jiān)管系統(tǒng)的目標(biāo)是確保廣播臺(tái)站始終具備穩(wěn)定的電力供應(yīng)，以防止電力故障對(duì)廣播服務(wù)造成的中斷。通過及時(shí)監(jiān)測(cè)和自動(dòng)化控制，它可以快速應(yīng)對(duì)電力問題，提高廣播的可靠性和持續(xù)性。

3 中波廣播發(fā)射臺(tái)站一體化監(jiān)管平臺(tái)實(shí)際運(yùn)行效果

以銅陵市轉(zhuǎn)播臺(tái)一體化監(jiān)管平臺(tái)建設(shè)為例，2022 年4 月，安徽省廣播電視局發(fā)布《廣播電視無線發(fā)射臺(tái)站智慧運(yùn)維建設(shè)的指導(dǎo)意見（試行）》，銅陵市轉(zhuǎn)播臺(tái)于2022 年開展了一體化監(jiān)管平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目，以數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化、智慧化、一體化為依托，充分運(yùn)用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)，構(gòu)建了一體化監(jiān)管平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)臺(tái)站發(fā)射機(jī)監(jiān)控、節(jié)傳設(shè)備監(jiān)控、播出節(jié)目監(jiān)控、節(jié)目一致性監(jiān)控、天饋線系統(tǒng)監(jiān)控、鋼塔桅監(jiān)測(cè)、供配電系統(tǒng)監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控、安防監(jiān)控、故障診斷以及運(yùn)行維護(hù)等功能。銅陵市轉(zhuǎn)播臺(tái)一體化監(jiān)管平臺(tái)已成為集運(yùn)維數(shù)據(jù)采集匯聚、故障智能發(fā)現(xiàn)定位、問題智能診斷分析以及風(fēng)險(xiǎn)智能預(yù)測(cè)預(yù)警等多功能為一體的監(jiān)管平臺(tái)，有效提升了銅陵市轉(zhuǎn)播臺(tái)日常運(yùn)維、監(jiān)控、管理的智慧化水平。

4 結(jié) 語

在廣播行業(yè)的不斷發(fā)展中，中波廣播發(fā)射臺(tái)站一體化監(jiān)管平臺(tái)的應(yīng)用展現(xiàn)出巨大的潛力。這個(gè)平臺(tái)不僅提升了廣播信號(hào)的質(zhì)量和可靠性，還降低了運(yùn)維成本，為廣播行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的支持。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，一體化監(jiān)管平臺(tái)將繼續(xù)發(fā)展和演進(jìn)，可為廣播業(yè)帶來更多創(chuàng)新和改進(jìn)。