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(tái) 內(nèi)蒙古 呼和浩特市 010110

2022 年，610 臺(tái)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(duì)全臺(tái)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(cè)設(shè)備，如攝像頭、溫濕度傳感器、煙感探測(cè)器等，組成全方位的智能感知網(wǎng)，對(duì)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(duì)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(duì)播出管理業(yè)務(wù)全面、直觀、即時(shí)、準(zhǔn)確的綜合監(jiān)測(cè)、告警預(yù)測(cè)和業(yè)務(wù)調(diào)度等功能，有效提高臺(tái)站工作效率的同時(shí)，也減輕了值班人員的勞動(dòng)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(cè)、音頻監(jiān)測(cè)、發(fā)射機(jī)監(jiān)測(cè)與調(diào)幅度監(jiān)測(cè)、音頻比對(duì)；環(huán)境電力相關(guān)部分包括：環(huán)境監(jiān)測(cè)、電力監(jiān)測(cè)、天調(diào)室監(jiān)測(cè)。

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(cè)

節(jié)目信源傳輸鏈路監(jiān)測(cè)，是對(duì)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(cè)、動(dòng)態(tài)流水監(jiān)測(cè)、統(tǒng)一監(jiān)控管理，系統(tǒng)將節(jié)目監(jiān)測(cè)、信源調(diào)度與設(shè)備監(jiān)控整合在一起，節(jié)目監(jiān)測(cè)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(dòng)性。

系統(tǒng)監(jiān)測(cè)頁面展現(xiàn)出音頻信號(hào)的實(shí)際鏈路流程，以不同顏色代表不同的信號(hào)源，相應(yīng)顏色的箭頭指向表示當(dāng)前信號(hào)實(shí)時(shí)走向，當(dāng)信號(hào)通道發(fā)生變化時(shí)，如切換信號(hào)源，信號(hào)流水顏色將會(huì)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(hào)源、音頻切換器輸出、音頻處理器輸出、空收信號(hào)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(cè)系統(tǒng)還對(duì)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(cè)，并支持對(duì)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(dòng)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(cè)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(dòng)切到手動(dòng)，不能從手動(dòng)切到自動(dòng)，需要在音頻切換器上手動(dòng)操作。在切換界面進(jìn)行切換信號(hào)時(shí)，點(diǎn)擊所選擇的信源按鈕，該信源上方的指示燈會(huì)亮起。

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

圖1 音頻信號(hào)采集路徑圖

1.2 音頻監(jiān)測(cè)

音頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可對(duì)多個(gè)通道中的無音頻信號(hào)、音量過高、音量過低等情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、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(hào)量化成可視的動(dòng)態(tài)柱形圖，可以同時(shí)瀏覽多路音頻信號(hào)的工作狀態(tài)，也可以對(duì)音頻信號(hào)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(hào)采集監(jiān)測(cè)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(hào)1 路輸出到監(jiān)測(cè)前端，經(jīng)模擬編碼后，由音頻監(jiān)測(cè)主機(jī)和音頻比對(duì)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(cè)系統(tǒng)客戶端操作：雙擊打開音頻監(jiān)測(cè)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(huì)出現(xiàn)卡頓現(xiàn)象，此現(xiàn)象發(fā)生時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控會(huì)掉線，重啟系統(tǒng)主機(jī)即可消除。

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

發(fā)射機(jī)監(jiān)測(cè)與調(diào)幅度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)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(cè)每部發(fā)射機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)并加以直觀顯示，且對(duì)異常狀態(tài)進(jìn)行報(bào)警。系統(tǒng)按照播出時(shí)間表，自動(dòng)開機(jī)、關(guān)機(jī)。當(dāng)發(fā)射機(jī)故障達(dá)到倒備級(jí)別時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)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(dòng)控制發(fā)射機(jī)完成各項(xiàng)操作，如手動(dòng)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(dòng)啟動(dòng)。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(huì)自動(dòng)記錄監(jiān)測(cè)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(dòng)、本地自動(dòng)、遠(yuǎn)程手動(dòng)、遠(yuǎn)程自動(dòng)等，并監(jiān)測(cè)開關(guān)機(jī)完成或失敗狀態(tài)，監(jiān)測(cè)發(fā)射機(jī)故障狀態(tài)、主備機(jī)工作狀態(tài)。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以柱形動(dòng)態(tài)圖、動(dòng)態(tài)曲線等實(shí)時(shí)顯現(xiàn)，監(jiān)測(cè)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(cè)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(tái)智能控制器MD9961，對(duì)發(fā)射機(jī)實(shí)現(xiàn)完全脫離計(jì)算機(jī)的1 對(duì)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(duì)發(fā)射機(jī)進(jìn)行參數(shù)采集監(jiān)測(cè)、開關(guān)機(jī)控制、倒備機(jī)控制、監(jiān)測(cè)異態(tài)報(bào)警、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)上傳及報(bào)警信息推送，遠(yuǎn)程手/自動(dòng)控制等功能。MD9961 的特點(diǎn)是運(yùn)行不對(duì)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(duì)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(cè)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(chǔ)、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(tái)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(hào)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(hào)取自發(fā)射機(jī)自帶的微機(jī)監(jiān)測(cè)控制板。

調(diào)幅度監(jiān)測(cè)采用的是MD9022 調(diào)幅度監(jiān)測(cè)儀，該設(shè)備單臺(tái)可以同時(shí)對(duì)6 部調(diào)幅發(fā)射機(jī)的載波信號(hào)和調(diào)幅度進(jìn)行連續(xù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)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(cè)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(cè)的鏈路有兩種：

（1）微機(jī)監(jiān)測(cè)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(cè)客戶端。

（2）備機(jī)對(duì)外接口板→備機(jī)采集器9931MD981 天線控制器主機(jī)對(duì)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(cè)客戶端。

調(diào)幅度監(jiān)測(cè)鏈路：

輸出監(jiān)測(cè)板→調(diào)幅度監(jiān)測(cè)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(cè)客戶端。

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

（1）啟動(dòng)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(cè)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。客戶端的高、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(duì)

音頻比對(duì)是對(duì)多路信號(hào)進(jìn)行一致性比對(duì)，音頻比對(duì)系統(tǒng)每個(gè)頻率比對(duì)兩路音頻：開路與光纖信號(hào)、微波與衛(wèi)星信號(hào)。比對(duì)的目的是對(duì)播出中信號(hào)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(cè)，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(duì)系統(tǒng)還可以對(duì)音頻處理器等信號(hào)傳輸設(shè)備故障后的噪聲信號(hào)進(jìn)行有效識(shí)別。系統(tǒng)通過特殊的音頻比對(duì)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(dòng)識(shí)別播音間隙與故障靜音，自動(dòng)識(shí)別不同信號(hào)間的傳輸延遲、數(shù)據(jù)抖動(dòng)等特殊情況，確保報(bào)警準(zhǔn)確無誤。

音頻比對(duì)系統(tǒng)客戶端操作：

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

（2） 比對(duì)項(xiàng)目設(shè)置完成后，雙擊打開音頻監(jiān)測(cè)軟件即可。

2 環(huán)境電力相關(guān)部分

2.1 環(huán)境監(jiān)測(cè)

根據(jù)監(jiān)測(cè)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(cè)器、12 個(gè)水浸探測(cè)器，各類環(huán)境探測(cè)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(cè)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(cè)數(shù)據(jù)以表格、數(shù)字、實(shí)時(shí)動(dòng)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(huì)報(bào)警。

環(huán)境監(jiān)測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)客戶端。

2.2 電力監(jiān)測(cè)

電力監(jiān)測(cè)主要是對(duì)臺(tái)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(hào)，生成統(tǒng)計(jì)報(bào)表并存儲(chǔ)。

電力監(jiān)測(cè)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(cè)客戶端。

2.3 天調(diào)室監(jiān)測(cè)

天調(diào)室監(jiān)測(cè)主要采用紅外熱成像和拉弧監(jiān)測(cè)。紅外熱成像的工作是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(cè)點(diǎn)的溫度值超過設(shè)定限值時(shí)，監(jiān)控畫面會(huì)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(huì)急劇升高，有些元器件的接觸點(diǎn)會(huì)存在尖端放電、打火拉弧的現(xiàn)象。因此，610 臺(tái)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(cè)放電、拉弧現(xiàn)象的發(fā)生。拉弧探頭可以快速靈敏檢測(cè)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(cè)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(cè)客戶端。

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

結(jié)束語

610 臺(tái)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(tái)站綜合管理、發(fā)射機(jī)自動(dòng)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(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析、處理，實(shí)現(xiàn)了臺(tái)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。