王慧英

【摘要】擁有獨立完善的信號源系統(tǒng)以及監(jiān)控系統(tǒng)，是廣播電視能夠發(fā)射安全播出的重要基礎(chǔ)。而實際當(dāng)中所開展的具有獨立性以及完善性的廣播電視信號源系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計工作，在信號源系統(tǒng)方面主要應(yīng)用的是光纖信號與衛(wèi)星信號，將其作為主路信號源和備路信號源，在接收處理完成之后，在應(yīng)急切換器的支持下，能夠通過自動或者是手動的方式來實現(xiàn)信號源的控制和切換，將其輸送到音頻處理器當(dāng)中，以此來實現(xiàn)聲音信號的相應(yīng)處理以及動態(tài)補償，接下來將其轉(zhuǎn)入發(fā)射機當(dāng)中。對于監(jiān)控系統(tǒng)來說，其主要能夠分成兩路，一路就是將來自于發(fā)射機的信號轉(zhuǎn)化到顯示器以及相關(guān)的監(jiān)聽設(shè)備上，這樣相關(guān)的工作人員便能夠圖像以及聲音對信號的穩(wěn)定性進行判斷;另一路就是利用開路來實現(xiàn)對廣播信號所具備強度的實時監(jiān)測，同時也能夠在故障發(fā)生時及時地做出報警，能夠有效降低工作人員的勞動強度。本文主要對廣播電視信號源系統(tǒng)及監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計進行分析和探討。

【關(guān)鍵詞】廣播電視;信號源系統(tǒng);監(jiān)控系統(tǒng);設(shè)計

中圖分類號：TN929 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.23.026

在實際無線發(fā)射臺站日常管理工作的過程中，做好對信號源系統(tǒng)的維護以及管理是其中非常重要的一項內(nèi)容。當(dāng)前階段基層無線發(fā)射臺站存在許多方面的不足，例如其位置處于荒山遠(yuǎn)郊，專業(yè)人才缺乏，交通不夠便利，在其中所含有的設(shè)備數(shù)量多并且種類繁雜，臺站不能夠?qū)崿F(xiàn)對傳輸鏈路的有效控制，不具備足夠的設(shè)備維護技術(shù)人員，所采用的監(jiān)測手段不夠先進，所以經(jīng)常會出現(xiàn)信號中斷等一些問題，基于此，不斷地加大力度做好無線發(fā)射臺站信號源系統(tǒng)的維護以及管理工作具有非常積極的意義。

1. 監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)以及設(shè)計需求分析

1.1 監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的基本機構(gòu)

實際所開展的監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計通常會應(yīng)用SCADA系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包含了三個部分，分別為集中式、分布式以及網(wǎng)格式。其中集中式SCADA系統(tǒng)的特點主要表現(xiàn)在開放性差，和另外兩種系統(tǒng)相比較，其功能要更弱一些;分布式SCADA系統(tǒng)所開展的設(shè)計工作主要建立于計算機PC化以及局域網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)之上，對其的應(yīng)用能夠配置通信服務(wù)器、人機交互操作站以及服務(wù)器等;網(wǎng)絡(luò)式SCADA系統(tǒng)結(jié)合了多種先進的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其的操作結(jié)構(gòu)在分散化方面的特點表現(xiàn)較為突出。為了能夠更好地滿足實際對監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計需求，所采用的方式為客戶機/服務(wù)器結(jié)構(gòu)，通常可以將其劃分為四個部分，分別為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)、過程監(jiān)控與管理系統(tǒng)以及相應(yīng)的監(jiān)測執(zhí)行設(shè)備。

1.2 監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計需求

用戶需求。要想能夠更好地滿足用戶在監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)方面的需求，需要能夠基于當(dāng)前階段先進的信息技術(shù)以及自動化技術(shù)，根據(jù)發(fā)射臺具體的播出任務(wù)，針對發(fā)射臺子系統(tǒng)采用人員管理以及設(shè)備運行管控的方式。通過對監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的合理有效應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)對發(fā)射臺高效的遙測以及控制，采用發(fā)布遠(yuǎn)程調(diào)度指令的方式實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的交換，能夠?qū)ο到y(tǒng)所發(fā)出的警報信息給予接受，以此來更好地管理設(shè)備運行過程中所表現(xiàn)的狀態(tài)以及相關(guān)的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，這樣便能夠為相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)以及管理工作人員的監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)訪問上提供相應(yīng)的便利，能夠快速地查詢想要了解的歷史信息，將其作為相關(guān)決策的重要依據(jù)。

系統(tǒng)的功能需求。監(jiān)控系統(tǒng)所具有的功能較為豐富，例如設(shè)備管理功能、數(shù)據(jù)管理功能以及數(shù)據(jù)采集功能等。其中權(quán)限認(rèn)證功能需要能夠?qū)ο嚓P(guān)用戶進行分級管理，需要相關(guān)管理用戶擁有訪問、修改數(shù)據(jù)和工作指令下達等相應(yīng)的功能，而普通用戶僅僅能夠瀏覽指定內(nèi)容;設(shè)備管理要求具備設(shè)備類型設(shè)定、對設(shè)備進行添加或者刪除、能夠?qū)ο嚓P(guān)參數(shù)以及時間給予設(shè)定;設(shè)備自動化具備能夠使系統(tǒng)按照規(guī)定的時間自動化開關(guān)發(fā)射臺和對廣播電視發(fā)射機進行主備倒換;實際上的發(fā)射臺主要為分布式控制結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)采集功能的工作內(nèi)容就是對發(fā)射機相關(guān)的工作參數(shù)進行采集，實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)和發(fā)射機之間的有效銜接;設(shè)備在狀態(tài)顯示上除了需要對臺內(nèi)子系統(tǒng)工作站進行系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)顯示界面的設(shè)置，例如模擬量以及開關(guān)量等，還需要能夠?qū)⒐ぷ鳡顟B(tài)給予有效地顯示，將發(fā)射臺設(shè)備在運行期間所表現(xiàn)的狀態(tài)顯示出來;數(shù)據(jù)管理功能需要對系統(tǒng)軟件能夠?qū)γ恳慌_相關(guān)設(shè)備歷史信息查詢進行設(shè)計;報警功能的實現(xiàn)要預(yù)先進行一些相應(yīng)報警參數(shù)的設(shè)置，這樣如果系統(tǒng)在運行的過程中發(fā)生了相應(yīng)的異常情況，那么便會及時作出報警。

2. 系統(tǒng)關(guān)鍵的模塊設(shè)計

2.1 播出監(jiān)控模塊設(shè)計

對播出監(jiān)控模塊來說，監(jiān)控主機為其最重要的一部分，其作用主要表現(xiàn)在對各級子系統(tǒng)模塊互相的協(xié)調(diào)給予有效控制，監(jiān)控主機包含了信號監(jiān)測子系統(tǒng)以及時鐘報警子系統(tǒng)等。

發(fā)射機監(jiān)測監(jiān)控子系統(tǒng)。該系統(tǒng)需要具有良好的監(jiān)測以及控制功能，監(jiān)控主機給予相應(yīng)控制的前提之下，通過對數(shù)據(jù)采集以及倒換控制器的應(yīng)用來開展一些工作。數(shù)據(jù)采集器的功能便是對發(fā)射機的具體狀態(tài)給予有效的監(jiān)測，而倒換控制器能夠在節(jié)目發(fā)射機轉(zhuǎn)換方面發(fā)揮非常重要的作用，如果實際當(dāng)中發(fā)射機并沒有足夠的數(shù)據(jù)接口，那么便能夠把串口通信數(shù)據(jù)采集板在數(shù)據(jù)采集器以及發(fā)射機中間部位進行安裝。

信號監(jiān)測子系統(tǒng)。信號監(jiān)測子系統(tǒng)包含電視節(jié)目多畫面監(jiān)控以及音頻廣播監(jiān)測兩個部分，此子系統(tǒng)的構(gòu)成部分主要有多路電視解調(diào)器以及一些相應(yīng)的監(jiān)測設(shè)備。能夠進行多畫面監(jiān)控主要是由于視頻音頻監(jiān)控設(shè)備以及音頻幅度監(jiān)測設(shè)備的支持，以此來對視頻以及音頻的信號所具備的質(zhì)量給予有效地監(jiān)測，實現(xiàn)了對視頻音頻切換器能夠在多種信源條件切換功能的有效控制。

信源切換子系統(tǒng)。其的功能主要表現(xiàn)在音視頻分配以及音視頻切換。其中的音視頻分配功能的發(fā)揮需要建立在音視頻分配器的支持下，而音視頻切換功能使利用音頻切換器來實現(xiàn)，通常每臺切換器含有三組輸出信號，其中的一組能夠和電視發(fā)射主機以及調(diào)頻發(fā)射主機互相對應(yīng)，第二組輸出信號會和電視調(diào)頻發(fā)射備機互相對應(yīng)，另外的一組輸出信號主要應(yīng)用在音視頻編碼監(jiān)測的過程當(dāng)中，對于信號的選擇可以通過對音頻切換器的利用而智能化完成。

時鐘報警子系統(tǒng)。對于播出監(jiān)控模塊要進行開關(guān)機時間的設(shè)置以此來實現(xiàn)開關(guān)機自動化，此項功能能夠利用時鐘報警系統(tǒng)所具備的定時功能來完成。并且，由于監(jiān)控模塊所給予的控制，播出監(jiān)控模塊也能夠具備相應(yīng)的短信報警以及聲光報警。這里所說的短信報警明確來說就是采用短信的形式來使信息能夠傳輸給有關(guān)工作人員，對于聲光報警來說，其通常會包含兩個部門，分別為報警指示燈以及音響。

2.2 環(huán)境監(jiān)測模塊以及以太網(wǎng)設(shè)計

對于環(huán)境監(jiān)測模塊來說，其的功能主要表現(xiàn)在能夠?qū)Πl(fā)射臺機房的內(nèi)部和所處在的環(huán)境以及設(shè)備設(shè)施方面的相關(guān)情況給予有效地監(jiān)測，如果實際發(fā)生了相應(yīng)的異常，那么其會及時發(fā)出報警。此模塊在智能化數(shù)據(jù)采集模塊的支持下能夠有效地采集相關(guān)視頻信號、溫度以及濕度等一些相關(guān)信息，其所具備的良好的監(jiān)測預(yù)警功能的發(fā)揮主要依靠以太網(wǎng)以及監(jiān)控主機的連接。

以太網(wǎng)主要包含了交換機以及服務(wù)器。需要保證廣播發(fā)射臺的以太網(wǎng)能夠和外網(wǎng)完全隔絕，這樣才能夠為監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)所具備的安全性提供有效地保障，此外，以太網(wǎng)端口數(shù)字雙向傳輸及還能夠在發(fā)射臺交換機與播控機之間的連接方面發(fā)揮非常重要的作用，以此來更好地發(fā)揮遠(yuǎn)程監(jiān)控的功能。

3. 信號源系統(tǒng)

3.1 信號源

發(fā)射臺在實際當(dāng)中的應(yīng)用主要表現(xiàn)為連續(xù)性，所以對其應(yīng)該配置不低于兩路的信號源，一路信號源作為主用，而另外的信號源作為備用。光纖信號在實際進行信號傳輸?shù)倪^程中不會造成過多的損耗，傳輸頻帶以及信號的幅度具有較強的平坦性以及穩(wěn)定性，其受外界環(huán)境的影響較低，所以實際當(dāng)中通常會將光纖信號作為主用的信號源。而衛(wèi)星信號主要為開路接受，其比較容易受到外界環(huán)境的影響，比如天氣變化，所以通常會將衛(wèi)星信號作為備用的信號源。

3.2 阻抗匹配器

阻抗匹配器在實際當(dāng)中的作用主要表現(xiàn)在兩個方面：分別為阻抗匹配以及對電平的大小進行控制和調(diào)節(jié)。光纖信號解碼器與衛(wèi)星接收機相比較，其之間所解調(diào)出的音頻信號幅度之間存在相應(yīng)的不同，同時其之間的輸出阻抗也存在很大的差異。如果光纖信號和衛(wèi)星信號接入了阻抗匹配器，那么便能夠有效地轉(zhuǎn)化成信號幅度和輸出阻抗都相同的標(biāo)準(zhǔn)信號。實際上的阻抗匹配器的能夠進行多路的輸出，在這當(dāng)中的一路能夠作為信號源，剩余的都能夠作為取樣信號，比如信號源監(jiān)聽。

3.3 音頻應(yīng)急切換器

如果實際當(dāng)中出現(xiàn)了一路信號中斷方面的問題，那么按照預(yù)先所設(shè)定好的時間，音頻應(yīng)急切換器在這時便能夠通過聲、光的形式進行報警，使值班工作人員能夠了解情況。如果預(yù)先對音頻應(yīng)急切換器進行了自動方式的設(shè)置，那么這個時候其便能夠?qū)崿F(xiàn)向備用信號源的自動切換，如果實際的備用信號源在運行期間，主信號源恢復(fù)了正常的狀態(tài)，那么切換器也能夠自動地切回主信號源，由此便很大程度減少了對信號切換所需花費的時間，特別是如果需要展開多路信號的切換，也能夠有效地減少發(fā)生切換錯誤的情況。

3.4 音頻處理器

音頻處理器在實際當(dāng)中的主要作用就是實現(xiàn)對聲音信號的有效處理，其特點表現(xiàn)在，如果實際當(dāng)中的輸入聲音信號幅度超出了所規(guī)定的范圍，那么就算繼續(xù)提高聲音的信號幅度，實際所輸出的信號幅度也不會發(fā)生任何的變化。保證聲音信號能夠處于一個可調(diào)的范圍當(dāng)中，實現(xiàn)其有效的補償以及動態(tài)壓縮，由此來防止節(jié)目的不同而導(dǎo)致響度方面存在較大的差異，同時也能夠避免聲音信號幅度發(fā)生一瞬間大幅度增大的情況，導(dǎo)致發(fā)生機出現(xiàn)過調(diào)制，而使得發(fā)射機為了實現(xiàn)自我保護而自動關(guān)機。對于音頻處理器來說，其能夠在緩解中波發(fā)射機慢調(diào)制度工作與正常運行之間所存在的矛盾方面發(fā)揮重要的作用。

4. 信號源設(shè)備的管理以及維護工作

實際上所開展的信號源設(shè)備日常管理以及維護工作的主要內(nèi)容包括以下幾個方面：設(shè)備的技術(shù)維護、管理制度、設(shè)備運行環(huán)境的維護、對設(shè)備所出現(xiàn)故障的及時處理以及所制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案。一般來說，信號源系統(tǒng)設(shè)備日常所開展的維護以及管理工作的特點主要在以下方面表現(xiàn)較為突出：第一，預(yù)見性。需要能夠在故障發(fā)生之前就完成相關(guān)管理制度的制定，同時保證所制定制度的合理性以及完善性，以此來更好地避免故障的發(fā)生，對所出現(xiàn)的輕微故障問題給予及時地解決，防止其逐漸惡化而成為嚴(yán)重故障，提高故障問題解決的難度;第二，安全性。需要在維護設(shè)備穩(wěn)定可靠運行方面制定具有針對性的應(yīng)急措施，結(jié)合具體具備的條件最大程度應(yīng)用冗余設(shè)備減少解決故障問題所消耗的時間，以此來為設(shè)備運行的可靠性提供有效的保障;第三，責(zé)任性。在設(shè)備的維護方面制定相應(yīng)的包機制度，能夠使每一個相關(guān)人員都能夠明確自身的責(zé)任以及義務(wù)，在工作的過程中能夠始終保持警惕;第四，“群防群治”性，此方面的特點具體來說就是需要有效調(diào)動相關(guān)技術(shù)維護以及值機工作人員在工作開展過程中所表現(xiàn)的積極性，使每個職工都能夠具有良好的防范意識，對故障進行全方位的分析以及解決。

日常維護為信號源設(shè)備日常工作開展過程中非常重要的一項內(nèi)容，實際所開展的設(shè)備維護管理工作對以下手段的應(yīng)用較為廣泛：第一，定期開展巡查以及檢查工作，巡查的主要工作內(nèi)容就是觀察指示燈所表現(xiàn)的情況，聽有沒有異常聲響的發(fā)出，聞是否存在異味，摸溫度是否正常。檢查的主要內(nèi)容就是對設(shè)備除塵情況的檢查以及每個月對備用信號情況的檢查;第二，需要在每次開展巡查以及維護工作之后將檢查情況完整準(zhǔn)確地記錄下來;第三，對于即將所要播出的重點事項，需要預(yù)先做好信號源系統(tǒng)的檢查工作，保證其能夠穩(wěn)定可靠的運行，同時在備品備件、預(yù)案以及器材方面做好充足的準(zhǔn)備。

5. 信號源系統(tǒng)容易發(fā)生的故障以及解決措施

仔細(xì)觀察人機交互界面警告指示燈所表現(xiàn)出的狀態(tài)，或者從計算機上了解相關(guān)的告警信息，將其和與相關(guān)的告警信息流程圖結(jié)合在一起進行分析，便能夠?qū)收纤嬖诘奈恢玫拇笾路秶M行明確。接下來便可以應(yīng)用相應(yīng)的方式對所存在故障進行精準(zhǔn)的定位，以此來開展故障的排除工作。當(dāng)前階段應(yīng)用比較廣泛的處理方式為替換法。此種方法在實際當(dāng)中的應(yīng)用主要是采用一個能夠正常運行的器件來替換認(rèn)為有可能發(fā)生故障的器件，以此來更加高效的進行故障的定位，進而有效的進行故障的解決。這里可以應(yīng)用的器件有很多，比如一個線纜、芯片或者模塊等。替換法在傳輸外部設(shè)備所存在的故障方面的解決較為適用，比如交換機以及光纖等，也可以有效地應(yīng)用在能夠?qū)收嫌幸粋€相應(yīng)的定位之后，對設(shè)備以及模塊等一些問題的排除。如果認(rèn)為其中有設(shè)備存在問題，那么可以對設(shè)備能夠正常運行的同種類型器件進行對調(diào)，以此來判斷設(shè)備所存在的故障有沒有發(fā)生轉(zhuǎn)移的情況。在實際進行設(shè)備器件替換的過程中，需要預(yù)先做好防靜電工作，同時保證斷電。

6. 監(jiān)控系統(tǒng)

6.1 循環(huán)監(jiān)聽系統(tǒng)

在發(fā)射機當(dāng)中所取樣的高頻信號，在多路解調(diào)器的支持下使其轉(zhuǎn)化程音頻信號，接下來將其傳輸?shù)窖h(huán)監(jiān)聽器當(dāng)中，便能夠達到多路廣播循環(huán)監(jiān)聽的目的。在循環(huán)路數(shù)以及循環(huán)時間方面能夠進行相應(yīng)的調(diào)整，同時也能夠采取手動或者自動的方式對其進行切換，以此便能夠一定程度降低值班工作人員的工作量。

6.2 調(diào)制度監(jiān)控器

通過檢波完成之后的高頻信號能夠轉(zhuǎn)化為音頻信號，以此可以傳輸?shù)斤@示器上，呈現(xiàn)出相應(yīng)的光柱圖，通過對光柱所發(fā)生的變化便能夠有效判斷出調(diào)幅度大小的情況，使聲音所發(fā)生的變化能夠通過圖像的方式而展示出來，以此來對其進行更為直觀以及形象的觀察。如果實際當(dāng)中的發(fā)射機表現(xiàn)為無功率以及無調(diào)制度的狀態(tài)，那么光柱便會直接消失，同時發(fā)出警報。調(diào)制度監(jiān)控器所存在的不足之處主要表現(xiàn)在，如果實際當(dāng)中的功率較小，那么其便不能進行報警。另外，在報警的時間方面無法進行調(diào)整?；诖?，在本次所開展的設(shè)計當(dāng)中添加了發(fā)射機場強以及調(diào)制度監(jiān)測儀。

6.3 發(fā)射機場強、調(diào)制度監(jiān)測儀

該設(shè)備主要應(yīng)用在廣播發(fā)射臺當(dāng)中，其的作用主要表現(xiàn)在能夠?qū)Πl(fā)射場強以及調(diào)制度進行實時的監(jiān)測，同時能夠以LED光柱的方式在屏幕上顯示出來，如果實際當(dāng)中的場強以及調(diào)制度小于預(yù)先的設(shè)定值，那么其便會進行聲、光報警，以此來引起用戶的注意。本次所開展的設(shè)計工作所應(yīng)用的發(fā)射機場強、調(diào)制度監(jiān)測儀所擁有的四個監(jiān)測通道是相同的，能夠在同一時間進行四部發(fā)射機的有效監(jiān)測，用戶能夠?qū)Ω鱾€監(jiān)測通道所開展監(jiān)測的時間進行設(shè)置，這樣其便能夠在發(fā)射機工作的過程中進行有效的監(jiān)測，其余時間便停止監(jiān)測，以此便能夠有效的防止在停播無信號的過程中出現(xiàn)錯誤報警的情況。監(jiān)測儀所具備的功能不僅僅只表現(xiàn)在信號場強以及調(diào)制度功能的有效監(jiān)測，其同時也能夠應(yīng)用在音頻解調(diào)輸出方面，以此在音頻監(jiān)測以及監(jiān)聽方面提供相應(yīng)的支持。

7. 結(jié)束語

本文主要對我國所擁有的相關(guān)發(fā)射臺信號源系統(tǒng)以及監(jiān)控系統(tǒng)展開相應(yīng)的對比，對其開展了更為深入的探索和研究，以此來開展廣播電視信號源系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計。將該設(shè)計應(yīng)用在實際的安全播出當(dāng)中，此信號源和監(jiān)控系統(tǒng)在穩(wěn)定性以及可靠性方面的表現(xiàn)較為突出，所以整體效果還是比較理想的，希望能夠?qū)V播電視發(fā)射臺展的安全播出工作提供一些幫助。

參考文獻：

[1]祝擁軍，張為民，張淑婷，李德振.廣播電視信號源系統(tǒng)及監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計[J].儀表技術(shù)，2017（03）：40-41+44.

[2]紀(jì)縣委.廣播電視信號源系統(tǒng)及監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計[J].數(shù)碼設(shè)計，2017，6（10）：26-27.

[3]黃維銘.廣播電視發(fā)射臺站音視頻信號監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D].廣西大學(xué)，2019.

[4]鐘堅.廣西廣播電視發(fā)射臺集中監(jiān)控客戶端系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].廣西大學(xué)，2018.

[5]馬彪.電視臺播出監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].中國傳媒科技，2019，（06）：105-107.