張忠林

（作者單位：青海省廣播電影電視局928臺）

自動化監(jiān)控系統(tǒng)在中短波發(fā)射臺的應用

張忠林

（作者單位：青海省廣播電影電視局928臺）

本文主要講述了發(fā)射臺核心業(yè)務自動化監(jiān)控系統(tǒng)的功能、特點，通過自動化監(jiān)控系統(tǒng)的建設，對發(fā)射設備實施自動播出及實時監(jiān)控管理，至今運行良好。本文著重對該系統(tǒng)在發(fā)射臺核心業(yè)務的組成及功能方面進行了較為詳細的介紹，對系統(tǒng)在抗干擾方面提出了相關技術。

音頻編碼；MP3；B/S架構；IP流；自動倒備機；UPS；抗干擾

1　青海省中波臺管理中心發(fā)射臺概述

青海省中波臺管理中心所屬大部分發(fā)射臺，都有4套中波廣播發(fā)射節(jié)目，8部（4主4備）中波發(fā)射機，12部短波發(fā)射機，安全播出任務十分繁重。原有的管理模式是靠值機員人為監(jiān)視、監(jiān)聽來發(fā)現(xiàn)問題，由于長時間枯燥的工作方式極易使人產(chǎn)生精神疲勞，再加上節(jié)目多任務重，造成值班工作中出現(xiàn)播出事故，播出事故不能及時處理又上升為人為事故。隨著計算機技術、網(wǎng)絡技術、信息技術的發(fā)展，以及中波發(fā)射機的固態(tài)化、數(shù)字化設備的更新應用，基于計算機和網(wǎng)絡技術的中短波發(fā)射臺自動播出、實時監(jiān)控系統(tǒng)已在全國有關中短波發(fā)射臺得以實現(xiàn)和應用。為了加快發(fā)射臺機房管理模式的現(xiàn)代化進程，用先進的科技手段來完善發(fā)射臺的管理模式，根據(jù)各發(fā)射臺實際，在工作需要的情況下，建設了一套較為完善的中短波發(fā)射臺自動化監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)投入運行以后，給值班員值機工作帶來了很大方便，設備故障率低，排除故障時間縮短，為安全播出工作提供了技術保障，也為“無人值班，有人留守”的播出發(fā)射形式奠定了基礎。

2　系統(tǒng)組成

發(fā)射臺核心自動化監(jiān)控系統(tǒng)由多個子系統(tǒng)組成，即信源切換處理系統(tǒng)、音頻監(jiān)測慢錄系統(tǒng)、發(fā)射機自動化監(jiān)控系統(tǒng)、電力設備監(jiān)控系統(tǒng)、報警系統(tǒng)等。中短波發(fā)射臺核心自動化監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)總框圖如圖1所示（其中實線部分為核心業(yè)務自動化的內(nèi)容，虛線部分為輔助系統(tǒng)）。

圖1　中短波發(fā)射臺核心自動化監(jiān)控系統(tǒng)總框圖

2.1信源切換處理系統(tǒng)

2.1.1工作原理

信源切換器的工作原理主要是實時對各路輸入的音頻信號進行采樣[1]，并且設定相應的切換門限，一旦低于設定的下限值并且超過設定的延時時間后進行自動切換，當主路信號恢復時不需要延時直接從備路信號切換回主路信號。

2.1.2功能及作用

信源經(jīng)過信源切換器輸出后，在輸入發(fā)射機前，增加音頻處理器處理環(huán)節(jié)，它起到了“削峰填谷”的效果，能將發(fā)射機的信源信號的電平穩(wěn)定在0dBm左右，讓發(fā)射機音頻處在最佳的動態(tài)范圍內(nèi)，同時音頻處理器有四路平衡輸出，可滿足主備發(fā)射機，信號監(jiān)測的信號選擇需要。其結構圖如圖2所示。

2.2音頻監(jiān)測慢錄系統(tǒng)

音頻監(jiān)測慢錄系統(tǒng)不僅可以監(jiān)聽所有節(jié)目不同途徑來源的音頻信號，也要監(jiān)視監(jiān)聽音頻切換后送往發(fā)射機的信號，同時還需要監(jiān)聽發(fā)射機發(fā)射的射頻解調信號，射頻解調信號的監(jiān)聽通過是具有獨立解調功能的接收器將多個節(jié)目的射頻信號進行解調進行編碼處理[2]。音頻編碼原理如圖3所示。

軟件采用windows GDI/GDI+技術直觀顯示音量柱狀圖，方便用戶對整個系統(tǒng)進行管理與維護用于音頻監(jiān)測的軟件系統(tǒng)主要是對多路音頻進行同步監(jiān)測與報警，其主要功能如下。①監(jiān)聽監(jiān)測每套節(jié)目的主備信源和解調后的音頻信號；

圖2　信源切換處理系統(tǒng)結構圖

圖3　音頻編碼原理圖

②可通過網(wǎng)絡在臺站或和遠程同時對多路音頻實時監(jiān)聽、循環(huán)監(jiān)聽；③音頻低于設定門限延時時間到，將聲光報警，同時以日志方式記錄以供查詢；④可人工設定管理錄音，各路錄音采用MP3格式存儲和播放；⑤可設定播出時段，防止非播出時間段報警。

2.3發(fā)射機自動化監(jiān)控系統(tǒng)

發(fā)射機監(jiān)控部分[3]是整個自動化監(jiān)控系統(tǒng)的核心，主要由監(jiān)控服務器、發(fā)射機采集控制器、天線倒換控制器、串以轉換管理器、交換機等組成。該部分主要實現(xiàn)了中波發(fā)射機自動開關機、自動倒備機、發(fā)射機實時數(shù)據(jù)顯示以及故障報警顯示等功能，短波發(fā)射機進行頻率的定時轉換以及發(fā)射機的開關。

發(fā)射機自動開關機：對發(fā)射機的開、關時間以及短波干擾機的頻率進行設定，以周為單位進行循環(huán)，很好地實現(xiàn)了中波廣播節(jié)目的定時播出以及短波機多頻率干擾的切換功能。

發(fā)射機自動倒備機：中波廣播節(jié)目都采用主備發(fā)射機的形式進行播出，主備機的倒換通常是停播時間長短的關鍵，及時的發(fā)現(xiàn)發(fā)射機故障并且能盡快切換到備用發(fā)射機進行播出是至關重要的。我們通過自動化系統(tǒng)也完美地解決了這一問題，系統(tǒng)通過發(fā)射機播出時段內(nèi)的功率值來進行故障判斷，當發(fā)射機因某些器件的原因導致功率不足或駐波比、天饋反射高于預定設置門限時，系統(tǒng)會在設定的故障判斷延時后進行故障機的關機操作，并且及時進行報警，待發(fā)射機關閉后切換天線，開啟備用發(fā)射機的操作，經(jīng)實際實驗得知，所用時間基本控制在30秒以內(nèi)，當然也可根據(jù)具體情況自行設置故障判斷時間。這一功能的實現(xiàn)使停播事故的發(fā)生率大大降低。相關參數(shù)設置好以后，存儲到采集器中的，而不依賴于服務器端的軟件。系統(tǒng)通過設置用戶權限的功能來達到分級管理的目的，使權限較低的人員沒有對發(fā)射機進行操作的權限，從而也能保證減少誤操作的發(fā)生。

2.4報警系統(tǒng)

發(fā)射臺工作都是圍繞安全播出來開展的，本著“安全第一、預防為主”的原則，對該系統(tǒng)實施的安全穩(wěn)定性方面要求很高，尤其是報警系統(tǒng)更加重要。這套自動化報警系統(tǒng)就做的非常到位，它將報警分為兩種形式，第一種以彈窗加報警音的形式，一旦有報警信息，軟件就會彈窗提示并且有報警聲音響起；第二種為短信報警方式，用戶可以預設接收人的手機號碼，一旦有報警信息，軟件在彈窗以及聲音報警的同時會通過短信貓給預設的接收人的手機號發(fā)送報警短信，接收人通過短信報警的方式能夠在任何有手機信號的地方對發(fā)射臺機器故障進行及時的處理，這就大大降低了重大人為責任停播事故的發(fā)生。其結構圖如圖4所示。

圖4　報警系統(tǒng)結構圖

無論是發(fā)射機關機、倒機、故障、調幅度不夠還是配電電壓、電流，溫濕度過高等都能夠通過這兩種方式進行報警，讓發(fā)射臺值機人員能夠對所有設備運行情況了如指掌。

3　系統(tǒng)實施運行效果

通過核心業(yè)務自動化監(jiān)控系統(tǒng)的建設提高的信源前端的切換自動化、中波發(fā)射機倒備自動化、短波發(fā)射機變頻自動化、信號監(jiān)測自動化、報警自動化，使得該系統(tǒng)從2013年開始運行至今,所有設備運行穩(wěn)定可靠,反應靈敏,操作簡單,界面一目了然,避免了人為停播和遲播的發(fā)生,為安全播出提供了良好的技術保障。

中心所屬各臺實現(xiàn)了發(fā)射臺自動化播出后,使值班人員從過去高度緊張的工作狀態(tài)中解脫出來,達到故障自動處理、自動倒備，有效保障了安全播出。同時功能強大的遠程監(jiān)控使中心機關管理人員能隨時了解所屬各臺每部發(fā)射機的工作狀態(tài),實現(xiàn)了中心對所屬各臺的有效監(jiān)管,各項報表統(tǒng)計更加科學準確,資料查詢更加方便,創(chuàng)建了通過科學手段進行發(fā)射臺管理的新模式。

[1]胡曉梅.中波發(fā)射臺自動化監(jiān)控系統(tǒng)改造[J].西部廣播電視,2014(9):109.

[2]戈義志.荊州中波轉播臺自動播出監(jiān)控系統(tǒng)[A].2007第二屆全國廣播電視技術論文集2（上）[C].2007:154—155.

[3]張仲敏.中波廣播發(fā)射機計算機智能監(jiān)控系統(tǒng)[J].西部廣播電視,2006(7):20-21.