劉 宏

（營口新聞傳媒中心廣播電視發(fā)射臺，遼寧 營口 115000）

0 引言

隨著數(shù)字廣播電視技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，全國各地的廣播電視發(fā)射臺站都已完成了數(shù)字化平移改造，國標(biāo)地面無線數(shù)字廣播電視（Digital Terrestrial Multimedia Broadcasting，DTMB）全面開通，發(fā)射臺站承擔(dān)起轉(zhuǎn)播發(fā)射中央、省市無線數(shù)字廣播電視節(jié)目的任務(wù)，各臺站都安裝了一套廣播電視發(fā)射臺統(tǒng)一監(jiān)管運(yùn)維平臺系統(tǒng)。該系統(tǒng)可實現(xiàn)對發(fā)射臺站全方位的實時監(jiān)控，監(jiān)控范圍包括衛(wèi)星接收設(shè)備、光傳輸設(shè)備、信號源傳輸鏈路、廣播電視發(fā)射機(jī)、供配電動力源、機(jī)房安防設(shè)備、環(huán)境動態(tài)監(jiān)控設(shè)備以及值班業(yè)務(wù)應(yīng)用等。系統(tǒng)呈現(xiàn)全鏈路、多視角的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，維護(hù)人員可以清楚地了解到各種設(shè)備的實時運(yùn)行狀態(tài)，可有效定位故障點(diǎn)并及時報警，提高運(yùn)維效率。監(jiān)管運(yùn)維平臺系統(tǒng)可對前端硬件設(shè)備采集的實時數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷和處理，實現(xiàn)智能管理與控制，可對監(jiān)控數(shù)據(jù)實現(xiàn)畫面可視呈現(xiàn)、切換監(jiān)看和報警控制，支持通過網(wǎng)管系統(tǒng)查詢信號監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，可實現(xiàn)與省局監(jiān)管中心系統(tǒng)對接和遠(yuǎn)程實現(xiàn)信號與系統(tǒng)的全方位監(jiān)測。這套系統(tǒng)具有實用可靠、安全先進(jìn)、監(jiān)測全面、操作簡潔、開放度高、擴(kuò)展力強(qiáng)、兼容性好以及自動化的特點(diǎn)，是發(fā)射臺站建成現(xiàn)代化機(jī)房、做到安全優(yōu)質(zhì)播出的技術(shù)保障。

1 發(fā)射臺統(tǒng)一監(jiān)管運(yùn)維平臺系統(tǒng)構(gòu)成

發(fā)射臺統(tǒng)一監(jiān)管運(yùn)維平臺系統(tǒng)是以自動控制技術(shù)和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心搭建而成的，能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)測設(shè)備對分布式結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)化的需求，具有多級分布各模塊相互獨(dú)立的特點(diǎn)，遵循統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)對臺站內(nèi)節(jié)目傳輸發(fā)射關(guān)鍵鏈路設(shè)備指標(biāo)、動力環(huán)境安防信息進(jìn)行監(jiān)控和報警；對臺站的信源來源（衛(wèi)星、微波、光纖）、信源處理、入機(jī)信源、空收信號等多處節(jié)點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行全流程指標(biāo)監(jiān)控以及環(huán)境安防動力源設(shè)備指標(biāo)監(jiān)控，并將所有數(shù)據(jù)按照網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議進(jìn)行整合，通過專網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)傳輸方式上傳至省中心管理平臺。這樣，通過一個中心監(jiān)管平臺可管理多個臺站監(jiān)管平臺，經(jīng)過數(shù)據(jù)信息的雙向傳輸，實現(xiàn)了信息可視化集中呈現(xiàn)和監(jiān)管，并在統(tǒng)一監(jiān)管的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了臺站自動化辦公功能。系統(tǒng)由中心統(tǒng)一運(yùn)維監(jiān)管平臺、臺站監(jiān)管平臺、發(fā)射機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、信號源鏈路監(jiān)控系統(tǒng)、多畫面檢測報警系統(tǒng)、環(huán)安動力源監(jiān)控系統(tǒng)、值班運(yùn)維監(jiān)管系統(tǒng)以及辦公輔助系統(tǒng)組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2 發(fā)射臺統(tǒng)一監(jiān)管運(yùn)維平臺系統(tǒng)的功能特點(diǎn)

發(fā)射臺統(tǒng)一監(jiān)管運(yùn)維平臺系統(tǒng)的架構(gòu)采用瀏覽器/服務(wù)器（Browser/Server，B/S）架構(gòu)模式，通用性好,面向多用戶，使用簡單靈活；后臺數(shù)據(jù)采集處理采用客戶端/服務(wù)器（Client/Server，C/S）架構(gòu)模式，高效穩(wěn)定、對象固定。

中心平臺框架的結(jié)構(gòu)是開放式的多層體系結(jié)構(gòu)，針對具體業(yè)務(wù)需求搭載對應(yīng)的模塊，做到更精準(zhǔn)的權(quán)限控制，可方便進(jìn)行功能業(yè)務(wù)再開發(fā)，根據(jù)需要自主設(shè)定模塊。不用修改軟件，即可進(jìn)行監(jiān)測設(shè)備數(shù)量的擴(kuò)容，從服務(wù)器的性能考慮來靈活組合模塊達(dá)到負(fù)載均衡，適應(yīng)擴(kuò)展需求。

該平臺系統(tǒng)有多種安全機(jī)制，如傳輸加密、數(shù)據(jù)加密和身份驗證等，并采用網(wǎng)頁Web 認(rèn)證機(jī)制，保證平臺交互的安全性。如果平臺系統(tǒng)出現(xiàn)故障，利用完善的故障跟蹤功能，可檢查到故障的具體環(huán)節(jié)，使系統(tǒng)快速恢復(fù)正常。前端設(shè)備采用了全嵌入式平臺，可有效防止病毒侵犯，支持?jǐn)嚯娭貑⒐δ?，具備耦合性低、?dú)立性強(qiáng)的性能，可以有效保證硬件的穩(wěn)定和安全。

系統(tǒng)有較好的交互設(shè)計，采用用戶界面（User Interface，UI）設(shè)計，提升用戶的使用操作體驗，應(yīng)用先進(jìn)的客戶端頁面開發(fā)技術(shù)和分布式B/S 框架，運(yùn)用圖表、動畫等形式來展現(xiàn)內(nèi)容，體現(xiàn)良好的人機(jī)交互效果。

系統(tǒng)具有開放的系統(tǒng)接口，向第三方開放標(biāo)準(zhǔn)簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（Simple Network Management Protocol，SNMP）和用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議（User Datagram Protocol，UDP）的網(wǎng)管接口，推送監(jiān)測畫面異態(tài)信息數(shù)據(jù)和系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，向第三方開放WEBservice 接口和API 接口，提供監(jiān)測監(jiān)看數(shù)據(jù)和指令控制數(shù)據(jù)。

該平臺系統(tǒng)的硬件具有高集成度和穩(wěn)定性，嵌入式監(jiān)測設(shè)備供電采用外部直流電源供電，與交流電源模塊實現(xiàn)隔離，消除設(shè)備發(fā)熱和電源發(fā)熱的相互影響，提高了硬件供電的熱穩(wěn)定性和可靠性。所有監(jiān)測板卡均采用嵌入式設(shè)計，均支持熱插拔和在線維護(hù)、零配置存儲模塊更換（存儲模塊可重復(fù)使用），板卡自帶溫度傳感器，可監(jiān)測機(jī)箱環(huán)境溫度，穩(wěn)定性好。

系統(tǒng)可實現(xiàn)精準(zhǔn)的視音頻異態(tài)監(jiān)測。對于視頻故障，可以精確到幀監(jiān)測，可指定監(jiān)測區(qū)域，能有效避免誤報漏報，可針對重要節(jié)目設(shè)置報警靈敏度，提升報警的有效性；支持音頻立體聲、5.1 聲道、左右聲道等多種監(jiān)測方式，可識別音頻丟失后的雜音，具有對音頻丟失故障的準(zhǔn)確判斷能力，能夠根據(jù)波動門限和電平門限判斷音頻丟失和PID 碼中斷故障。

系統(tǒng)采用實用的報警管理機(jī)制，具有故障循環(huán)語音報警、故障確認(rèn)機(jī)制、手動暫停監(jiān)測以及強(qiáng)大的運(yùn)行圖管理功能，可自定義按節(jié)目和故障設(shè)置不同的運(yùn)行圖和故障畫面放大顯示機(jī)制。

系統(tǒng)具有高效的信息存儲管理功能，采用磁盤預(yù)分配的錄像技術(shù)，可有效減少磁盤碎片，提高訪問速度。

系統(tǒng)依托IP 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，采用TS Over IP 技術(shù)，構(gòu)建節(jié)目信號統(tǒng)一監(jiān)測平臺，將各種監(jiān)測板卡安裝在一個機(jī)箱中，統(tǒng)一采集各種節(jié)目信號數(shù)據(jù)，將節(jié)目TS 碼流打包成IP 包進(jìn)行組播，采用千兆以太網(wǎng)組播技術(shù)，可以靈活地調(diào)度與控制，方便以后廣播電視業(yè)務(wù)的擴(kuò)展和維護(hù)。

控制數(shù)據(jù)和節(jié)目碼流數(shù)據(jù)采用物理隔斷，所有嵌入式硬件設(shè)備在系統(tǒng)中采用雙網(wǎng)卡，千兆交換機(jī)和百兆交換機(jī)同時使用，或在一臺千兆交換機(jī)中劃分不同的虛擬局域網(wǎng)（Virtual Local Area Network，VLAN），將兩種組播數(shù)據(jù)物理隔離，達(dá)到系統(tǒng)的高度穩(wěn)定與精準(zhǔn)檢測[1]。

3 統(tǒng)一監(jiān)管運(yùn)維平臺各系統(tǒng)工作原理

3.1 中心統(tǒng)一監(jiān)管運(yùn)維平臺與發(fā)射臺統(tǒng)一監(jiān)管運(yùn)維平臺

中心監(jiān)控運(yùn)維平臺通過分布式B/S 架構(gòu)，支持多級部署，具備開放、通用的接口和良好的兼容性，方便系統(tǒng)擴(kuò)展。中心監(jiān)控運(yùn)維平臺能對子級平臺進(jìn)行遠(yuǎn)程管理，包括監(jiān)測數(shù)據(jù)展示、報警發(fā)布、業(yè)務(wù)配置下發(fā)、遠(yuǎn)程設(shè)備管理以及信息調(diào)度等，能綜合查詢?nèi)爡^(qū)臺站業(yè)務(wù)開展和播出信息，統(tǒng)計分析全區(qū)安全播出態(tài)勢，輸出運(yùn)維監(jiān)測報告，支持信息綜合調(diào)度管理，包含業(yè)務(wù)屏幕調(diào)度、預(yù)警信息發(fā)布等，支持系統(tǒng)用戶統(tǒng)一認(rèn)證、系統(tǒng)安全管理以及值班運(yùn)維管理等。發(fā)射臺站統(tǒng)一運(yùn)維監(jiān)控平臺采用平臺化、模塊化、遠(yuǎn)程化、智能化方案設(shè)計，滿足臺站的日常值班管理需求，如全鏈路設(shè)備監(jiān)控、發(fā)射機(jī)監(jiān)控、節(jié)目信號監(jiān)控、動力環(huán)境及安防一體化監(jiān)控。監(jiān)控設(shè)備采用嵌入式硬件架構(gòu)，性能穩(wěn)定，具備較高的集成度，滿足多種設(shè)備多個接口需要，支持遠(yuǎn)程監(jiān)控管理、遠(yuǎn)程升級配置以及電源管理功能，具備系統(tǒng)統(tǒng)一認(rèn)證、系統(tǒng)安全值班管理、報警發(fā)布、數(shù)據(jù)存儲查詢以及上級平臺互聯(lián)互通等功能。

3.2 發(fā)射機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

指標(biāo)采集器是發(fā)射機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的主要設(shè)備，采用BHET103 系列多接口指標(biāo)采集器，具有串行接口和網(wǎng)口采集功能，能夠?qū)﹂_關(guān)量、模擬量、數(shù)字量等物理量采集，可對發(fā)射機(jī)的整機(jī)工作指標(biāo)（如入射功率、反射功率、總電流、總電壓等）、模塊工作指標(biāo)（如功放電壓、功放電流、功放溫度、激勵器電流、激勵器電壓、激勵器溫度等）的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集監(jiān)控，還可對發(fā)射機(jī)的工作模式進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

3.3 信號源鏈路可視化監(jiān)控系統(tǒng)

信號源鏈路包括衛(wèi)星接收機(jī)、微波接收機(jī)、光接收機(jī)、切換器、交換機(jī)、編碼器以及信號解調(diào)器等設(shè)備。監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)統(tǒng)一的協(xié)議，對信源設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)、工作狀態(tài)、信號的輸入輸出狀態(tài)、接收信號的鎖定情況、傳輸?shù)男盘枠?biāo)準(zhǔn)程度、故障報警信息等數(shù)據(jù)，通過多接口采集器的串行接口或網(wǎng)口進(jìn)行采集并推送到系統(tǒng)平臺，具備監(jiān)控效果可視化呈現(xiàn)效果。一旦出現(xiàn)故障，維護(hù)人員可直觀、及時發(fā)現(xiàn)并及時定位處理，確保信號源的安全。

3.4 播出信號監(jiān)控報警系統(tǒng)

系統(tǒng)采用數(shù)字化技術(shù)監(jiān)測手段代替人工監(jiān)測方式，提高播出系統(tǒng)監(jiān)控的及時性和準(zhǔn)確性。系統(tǒng)采用IP 技術(shù)傳輸，應(yīng)用TS over IP 技術(shù)轉(zhuǎn)換，具備強(qiáng)大的信號解碼能力、精準(zhǔn)的視音頻內(nèi)容監(jiān)測能力、靈活的多畫面顯示方式、實用可靠的報警管理機(jī)制、高效的錄像存儲和云計算支持提升等功能，使用Ares系列各種嵌入式監(jiān)測采集板卡，可對網(wǎng)絡(luò)信號、數(shù)字和模擬音視頻信號、射頻的數(shù)字和模擬等信號進(jìn)行采集監(jiān)測；允許混合插入，支持熱插拔，可以使用冗余熱備份電源直流供電，通過物理隔離具有較高的熱穩(wěn)定性，支持遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)對電源工作狀態(tài)指示和工作溫度監(jiān)測及報警，支持畫面云技術(shù)，可以云化平臺在虛擬平臺上自由設(shè)置，可以對節(jié)目的異常監(jiān)測按需要接入，自由設(shè)定系統(tǒng)規(guī)模并動態(tài)擴(kuò)展[2]。

3.5 環(huán)安動力源監(jiān)控系統(tǒng)

環(huán)安動力源監(jiān)控系統(tǒng)由供配電動力源監(jiān)控、機(jī)房環(huán)境監(jiān)控以及機(jī)房及周邊安全監(jiān)控3 部分組成。

（1）供配電動力源監(jiān)控系統(tǒng)。對臺站供電的專線、民線、發(fā)電機(jī)自備電源、UPS 電源以及各級輸配電柜的運(yùn)行指標(biāo)參數(shù)，采用串行接口或者物理耦合接口進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并將數(shù)據(jù)和報警信息實時推送到平臺，對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)實時監(jiān)控，對故障點(diǎn)能及時發(fā)現(xiàn)并快速判斷處理，支持遠(yuǎn)程控制。

（2）機(jī)房環(huán)境監(jiān)控。包括機(jī)房的溫濕度控制、火災(zāi)報警監(jiān)控、漏水浸水監(jiān)控以及有害氣體侵入的監(jiān)控，通過傳感器實時監(jiān)測環(huán)境的變化，通過數(shù)據(jù)采集設(shè)備把信息推送給平臺，對警情可及時報警快速處置。

（3）機(jī)房及周邊安全監(jiān)控。包括視頻監(jiān)控、電子圍欄以及紅外門禁等措施，通過傳感器、攝像頭，經(jīng)過有線或無線網(wǎng)絡(luò)把采集數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)測平臺，對視頻圖像進(jìn)行顯示和存儲。出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，系統(tǒng)可以及時報警，有效提醒值班人員，從而實現(xiàn)對發(fā)射臺站各處重要場所以及周邊環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控[3]。

3.6 值班運(yùn)維監(jiān)管系統(tǒng)

值班運(yùn)維監(jiān)管系統(tǒng)包括播出信號質(zhì)量的監(jiān)測、值班報警管理、自定義值班平臺監(jiān)看、運(yùn)維知識庫、歷史監(jiān)控回溯以及統(tǒng)一報表等幾部分，可對發(fā)射機(jī)的運(yùn)行指標(biāo)信息進(jìn)行集中顯示，方便值班人員對監(jiān)控設(shè)備報警的管理和觀察；具有報警信息回溯的篩選功能，通過對各設(shè)備類型進(jìn)行篩選，完成對某個設(shè)備發(fā)生故障報警的檢索；實現(xiàn)故障報警直接處理，可同時將故障報警和處理意見存入運(yùn)維庫，便于以后發(fā)生同類型報警時的信息回溯；通過自定義值班平臺，可設(shè)定多項重點(diǎn)設(shè)備的指標(biāo)狀態(tài)和報警狀態(tài)綜合監(jiān)看，如發(fā)射機(jī)狀態(tài)參數(shù)、供電參數(shù)、環(huán)境溫濕度參數(shù)以及安全防護(hù)信息等狀態(tài)信息統(tǒng)一顯示，可設(shè)定多種模板并可循環(huán)播放模板，模板播放時間根據(jù)監(jiān)測內(nèi)容的重要性設(shè)置。運(yùn)維知識庫便于臺站對故障報警信息的記錄，對各項報警類型進(jìn)行分類歸納和故障處理意見結(jié)果一起入庫，可供管理維護(hù)人員針對報警故障記錄進(jìn)行查閱。通過統(tǒng)一抄表系統(tǒng)，實現(xiàn)了記錄抄表功能電子自動化，并可導(dǎo)出電子化指標(biāo)報表，滿足抄表工作需求[4]。

3.7 辦公輔助系統(tǒng)

辦公輔助系統(tǒng)是為發(fā)射臺站資產(chǎn)管理、文件管理、考勤管理及值班監(jiān)管人員實現(xiàn)辦公自動化而設(shè)置，能有效進(jìn)行各類業(yè)務(wù)流程的全要素記錄，極大地減少紙質(zhì)文件分類整理存儲的空間和人力消耗，提升了業(yè)務(wù)處理效率，確保數(shù)據(jù)安全可靠，業(yè)務(wù)流程全程追溯。系統(tǒng)界面簡潔、劃分清晰，操作簡便易學(xué)、數(shù)據(jù)自動保護(hù)，能自動整理備份并支持多個用戶同時在線[5]。

4 統(tǒng)一運(yùn)維監(jiān)控平臺系統(tǒng)的應(yīng)用與維護(hù)

營口市廣播電視發(fā)射臺于2021 年3 月份完全完成數(shù)字化平移后，承擔(dān)轉(zhuǎn)播中央十二套、省八套及市級本地兩套共二十套電視節(jié)目，中央兩套、省一套、市級本地三套共六套調(diào)頻廣播節(jié)目以及三套數(shù)字廣播CDR 的轉(zhuǎn)播發(fā)射任務(wù)。全省開通了數(shù)字微波，為信源數(shù)據(jù)傳輸提供了保障。隨著廣播電視技術(shù)數(shù)字化的發(fā)展，統(tǒng)一運(yùn)維監(jiān)管平臺系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，通過平臺系統(tǒng)將發(fā)射機(jī)、信源數(shù)據(jù)、播出節(jié)目信號、環(huán)境安防信息等都整合到平臺上進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控。營口發(fā)射臺綜合監(jiān)管運(yùn)維值班平臺如圖2所示。該系統(tǒng)從根本上改變了發(fā)射臺站節(jié)目發(fā)射播出值機(jī)工作方式，極大地提高了節(jié)目安全優(yōu)質(zhì)播出的保障能力，提高了工作效率，減輕了值機(jī)工作強(qiáng)度，杜絕了人為事故的發(fā)生，引領(lǐng)發(fā)射臺播出工作進(jìn)入了現(xiàn)代化管理階段。

圖2 營口發(fā)射臺綜合統(tǒng)一運(yùn)維監(jiān)管平臺

平臺系統(tǒng)工作運(yùn)行過程中，需要對系統(tǒng)硬件進(jìn)行定期除塵清理，檢查冷卻風(fēng)機(jī)有無損壞，連接插件有無松動，對系統(tǒng)軟件要定期進(jìn)行垃圾清理，定期進(jìn)行系統(tǒng)更新重啟，提高系統(tǒng)運(yùn)行速度。定期的維護(hù)可以延長系統(tǒng)的使用壽命，保證系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行，精準(zhǔn)發(fā)揮監(jiān)管作用。

5 結(jié)語

發(fā)射播出系統(tǒng)的安全優(yōu)質(zhì)播出，是廣播電視發(fā)射臺站工作的根本要求。廣播電視發(fā)射播出系統(tǒng)的運(yùn)維必須建立健全的監(jiān)管機(jī)制，保證設(shè)備安全運(yùn)行、節(jié)目安全播出。隨著數(shù)字技術(shù)的成熟，廣播電視技術(shù)已全面進(jìn)入數(shù)字化時代，為廣播電視的發(fā)展帶來有力的技術(shù)支撐。廣播電視發(fā)射臺統(tǒng)一監(jiān)管運(yùn)維平臺系統(tǒng)是基于數(shù)字廣播電視技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及自動控制技術(shù)相結(jié)合研制開發(fā)出來的，用于廣播電視發(fā)射臺站節(jié)目發(fā)射播出的運(yùn)行維護(hù)監(jiān)管，具有安全可靠、性能優(yōu)越、實用性強(qiáng)的特點(diǎn)，改變了傳統(tǒng)的監(jiān)管方式，實現(xiàn)了發(fā)射臺站發(fā)射播出運(yùn)維工作的現(xiàn)代化建設(shè)，為廣播電視節(jié)目的安全優(yōu)質(zhì)播出提供了技術(shù)保障。