湖北地球站微波機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計及其實現(xiàn)

文_陳匯兵 湖北省廣播電視衛(wèi)星地球站

湖北地球站微波機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計及其實現(xiàn)

文_陳匯兵 湖北省廣播電視衛(wèi)星地球站

1 系統(tǒng)背景

湖北地球站微波機(jī)房負(fù)責(zé)全省所有上星衛(wèi)視節(jié)目及廣播節(jié)目的信號源接收及傳輸工作，保障節(jié)目源優(yōu)質(zhì)并安全傳輸是全站安全播出工作的重要組成部分。由于節(jié)目經(jīng)過微波接收、解調(diào)、傳輸?shù)榷鄠€環(huán)節(jié)才能夠送到發(fā)射機(jī)房，傳統(tǒng)的監(jiān)看方式出現(xiàn)故障時需人工定位問題，存在諸多不定因素，使得節(jié)目源不間斷傳輸?shù)貌坏娇煽勘Ｕ?，因而用技術(shù)的手段保障節(jié)目傳輸質(zhì)量及鏈路安全顯得尤為重要。

2 系統(tǒng)需求及目標(biāo)

湖北地球站微波機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對機(jī)房供電、微波接收/解調(diào)設(shè)備工作狀態(tài)的實時監(jiān)測及自動化管理；實現(xiàn)對節(jié)目源圖像質(zhì)量、廣播節(jié)目質(zhì)量的監(jiān)控及周邊環(huán)境的監(jiān)控。系統(tǒng)應(yīng)能夠自動報警并提供輔助查詢及管理功能。建立一套自動化管理、監(jiān)控平臺，報警及時準(zhǔn)確，保障播出信號源安全；系統(tǒng)具有良好的擴(kuò)展性，滿足以后機(jī)房建設(shè)擴(kuò)展及實現(xiàn)無人值守遠(yuǎn)程監(jiān)控的需要。

3 系統(tǒng)方案

3.1 系統(tǒng)設(shè)計原則

實用性：操作界面人性化，報警監(jiān)測自動化，整個業(yè)務(wù)邏輯根據(jù)微波機(jī)房的業(yè)務(wù)需要量身定做，系統(tǒng)簡潔、易用。

可靠性：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計、設(shè)備選型以系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行為首要目標(biāo)。

兼容性：軟件兼容串口、網(wǎng)口、SNMP等多種通信接口。

可擴(kuò)展性： 新設(shè)備可靈活方便地接入系統(tǒng)，音視頻監(jiān)控數(shù)量可根據(jù)業(yè)務(wù)需要隨時擴(kuò)充。

3.2 系統(tǒng)方案構(gòu)成

湖北地球站微波機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)由音視頻監(jiān)控系統(tǒng)、設(shè)備管理系統(tǒng)、攝像頭監(jiān)控系統(tǒng)等3部分構(gòu)成。3個子系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，實現(xiàn)從信號質(zhì)量到傳輸安全、設(shè)備安全等多方面、全方位的監(jiān)測。系統(tǒng)可以實現(xiàn)微波機(jī)房與發(fā)射機(jī)房網(wǎng)管系統(tǒng)的互動，從而使得兩個機(jī)房業(yè)務(wù)配合更加緊密。

3.3 系統(tǒng)功能

設(shè)備監(jiān)控：對于設(shè)備的參數(shù)重要指標(biāo)進(jìn)行定期記錄，并可以對主要工作參數(shù)的異態(tài)變動進(jìn)行跟蹤報警。

設(shè)備抄表：設(shè)備歷史工作參數(shù)的自動生成報表，方便用戶的查詢、倒出及打印。

音視頻監(jiān)測：實時監(jiān)測各路信號源的視頻和音頻質(zhì)量，并提供自動報警功能。

攝像頭監(jiān)控：對機(jī)房周邊環(huán)境實時監(jiān)測，并提供遠(yuǎn)程傳輸、壓縮存儲等功能。

權(quán)限管理：靈活的用戶權(quán)限分配功能，可以使系統(tǒng)使用更安全。

圖1微波機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

4 子模塊功能

4.1 音視頻監(jiān)測系統(tǒng)

采用北京博匯科技公司多畫面監(jiān)測報警系統(tǒng)實現(xiàn)對機(jī)房各點音視頻信號的實時監(jiān)測。監(jiān)測報警類型：視頻靜幀、視頻黑場、視頻丟失、音頻丟失等。監(jiān)測設(shè)備提供VGA輸出，用戶可方便將各路信號在一個屏集中統(tǒng)一顯示。系統(tǒng)從設(shè)備讀取實時報警信息，并納入網(wǎng)管系統(tǒng)，用戶可直接在監(jiān)測終端掌握系統(tǒng)音視頻當(dāng)前整體情況。博匯公司多畫面監(jiān)測報警系統(tǒng)提供SNMP trap報警輸出，網(wǎng)管系統(tǒng)通過接收trap報警，對比設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)告警信息，可以具體準(zhǔn)確判斷故障點，并給用戶告警提示。

4.2 設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)

對機(jī)房包括整流柜、解調(diào)器、適配器、解碼器、光端機(jī)在內(nèi)的主要設(shè)備進(jìn)行實時監(jiān)測。系統(tǒng)鏈路圖上能夠?qū)崟r顯示設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)及工作參數(shù)。對于有故障的節(jié)點和線路，系統(tǒng)能夠分顏色顯示。設(shè)備分為主用、備用、維護(hù)、告警、通信故障等5種工作狀態(tài)。系統(tǒng)提供設(shè)備參數(shù)的遠(yuǎn)程控制功能?？刂祈憫?yīng)時間在1s以內(nèi)。并且該系統(tǒng)可以接收視音頻監(jiān)控系統(tǒng)的snmp trap 告警。通過與自身設(shè)備的監(jiān)控狀態(tài)信息比較，能夠?qū)崿F(xiàn)更為準(zhǔn)確的故障點的判斷。

設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)軟件由機(jī)房自行開發(fā)，整流柜、解調(diào)器提供串口通信協(xié)議。為節(jié)省資金沒有購買串口服務(wù)器，利用機(jī)房原有閑置的一臺電腦，本身帶有兩個串口，編寫一個實現(xiàn)串口讀取，并將讀取數(shù)據(jù)以TCP/IP協(xié)議發(fā)給客戶端的服務(wù)端程序，充分利用現(xiàn)有的資源實現(xiàn)了串口服務(wù)器的功能。

解調(diào)器與適配器都是提供SNMP簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議，提供mib庫文件，并且告警信息以trap發(fā)出，由于用WINDOWS自帶的API函數(shù)，直接開發(fā)比較繁瑣，利用HP SNMP++免費開發(fā)包，封裝了大部分提供snmp操作的函數(shù)，可以起到事半功倍的效果。

4.3攝像頭監(jiān)控系統(tǒng)

對機(jī)房室內(nèi)及周邊9個點進(jìn)行監(jiān)控，實現(xiàn)對機(jī)房環(huán)境、設(shè)備及周圍環(huán)境的實時監(jiān)測。視頻監(jiān)控圖像可以通過網(wǎng)絡(luò)傳輸，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)看。該系統(tǒng)由地球站做整個安防監(jiān)控系統(tǒng)時一起做了。屬于全地球站攝像頭監(jiān)控系統(tǒng)的一部分。

5 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

完成后全部系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。