廣播電視機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)通訊方法

郁曉峰

摘要：我國廣播電視機(jī)房覆蓋范圍廣，數(shù)量眾多。廣播電視機(jī)房的逐個監(jiān)控成本高，且管理不便。為實現(xiàn)廣播電視機(jī)房的監(jiān)控的無人化，少人化，高科技的監(jiān)控設(shè)備將逐步取代傳統(tǒng)的人盯關(guān)方式。目前很多地方已建有廣播電視機(jī)房監(jiān)控中心，即通過安裝遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，將分布在各處的廣播電視機(jī)房集中監(jiān)控。而由于歷史原因，機(jī)房的監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)通訊方法方式多種多樣，導(dǎo)致集中監(jiān)控時存在系統(tǒng)兼容性問題。對現(xiàn)有的通訊方法加以總結(jié)，綜合出一套兼容性高的監(jiān)控數(shù)據(jù)通訊方法很有必要。

關(guān)鍵詞: 遠(yuǎn)程監(jiān)控；通訊方式；移動通訊

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-3044(2012)29-6897-04

我國廣播電視機(jī)房覆蓋范圍廣，數(shù)量眾多。廣播電視機(jī)房的逐個監(jiān)控成本高，且管理不便。為實現(xiàn)廣播電視機(jī)房的監(jiān)控的無人化，少人化，高科技的監(jiān)控設(shè)備將逐步取代傳統(tǒng)的人盯管方式。目前很多地方已建有廣播電視機(jī)房監(jiān)控中心，即通過安裝遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，將分布在各處的廣播電視機(jī)房集中監(jiān)控。而由于歷史原因，機(jī)房的監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)通訊方法方式多種多樣，導(dǎo)致集中監(jiān)控時存在系統(tǒng)兼容性問題。且由于技術(shù)的落后，監(jiān)控設(shè)備多不能嵌入到網(wǎng)絡(luò)終端，不便于統(tǒng)一集中管理。網(wǎng)絡(luò)終端的監(jiān)控軟件大多沒有更新，界面陳舊，人性化不足，操作困難。針對目前廣播電視機(jī)房普遍存在的問題，對現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)通訊方法加以總結(jié)，綜合出一套兼容性高，方便實用，成本低廉的監(jiān)控數(shù)據(jù)通訊方法很有必要。

1 廣播電視機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控的主要內(nèi)容

廣播電視機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控一般包括以下幾個內(nèi)容。

1）攝像報警，防盜系統(tǒng)

用于出入口控制，防盜竊設(shè)備，切割線路等，主要為智能報警系統(tǒng)，通過攝像監(jiān)控進(jìn)出入人員信息，在記錄的同時，一旦出現(xiàn)異常，可以激發(fā)遠(yuǎn)程反饋系統(tǒng)報警，在終端可以調(diào)動攝像，檢測現(xiàn)場情況。還可以通過客戶端喊話，警告不法分子離開。

2）監(jiān)控?zé)o人值守機(jī)房內(nèi)環(huán)境量變化，防火，防水等實時監(jiān)控報警系統(tǒng)

主要是監(jiān)控環(huán)境溫濕度、溫度的測量儀器、火災(zāi)報警系統(tǒng)和水位探測儀等。一般由專業(yè)的儀器完成，斷電報警儀器也可歸為此類。

3）廣播設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控以及廣播質(zhì)量的監(jiān)控

包括監(jiān)控重要設(shè)備運(yùn)行狀況，如UPS，以及對廣播中的視音頻信號質(zhì)量在線監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)異常能及時反饋到客戶端，并遠(yuǎn)程調(diào)試。

當(dāng)機(jī)房有派人專門監(jiān)控時，一般不需要很多設(shè)備。但枯燥的工作可能導(dǎo)致失誤。如記錄不全，人員脫崗，發(fā)現(xiàn)問題為時已晚等情況。裝有簡單監(jiān)控設(shè)備的無人看管機(jī)房，則功能有限。出現(xiàn)異常只能報警提示，不能反饋控制。比如記錄已發(fā)生盜竊，但無法在線喝阻，而且監(jiān)控數(shù)據(jù)少，不能及時發(fā)現(xiàn)問題。高科技的嵌入式設(shè)備能夠?qū)σ陨先惐O(jiān)控信息實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)通訊，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇蛻舳说耐瑫r，客戶端可用一個終端來反饋調(diào)試，真正實現(xiàn)無人化監(jiān)控。

2 廣播電視機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控的通訊方式

由于廣播電視機(jī)房建設(shè)先后的不同，建設(shè)所花成本不同，采用的技術(shù)不同，導(dǎo)致現(xiàn)存的廣播電視機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控數(shù)據(jù)通訊方式多種多樣，兼容性很差。具體主要可分為以下幾種：

1）簡單數(shù)據(jù)通訊方式

比較簡單的廣播電視機(jī)房監(jiān)控，如安排人看管儀器，防盜竊的。一般利用電話通訊，直接接入電話網(wǎng)絡(luò)來交流訊息。無人看管，且距離監(jiān)控中心距離較近，只裝有攝像頭的，一般以SYV-75-3或SYV-75-5同軸電纜來傳輸視頻信號。高質(zhì)量的電纜傳輸距離較遠(yuǎn)，但成本高。這類通訊，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)簡單，不適應(yīng)綜合監(jiān)控的要求。

2）短距離數(shù)據(jù)通訊

傳播距離100米以下的，可用RS485通訊或局域網(wǎng)TCP／IP通訊。在機(jī)房內(nèi)需要安裝數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)視頻編碼設(shè)備，將所有信息網(wǎng)絡(luò)化。利用網(wǎng)絡(luò)有線介質(zhì)傳輸，然后至監(jiān)控中心，打包處理。

3）中距離通訊(<100公里)

中距離通訊一般使用光纖通信，這也使目前使用最普遍的廣播電視機(jī)房監(jiān)控數(shù)據(jù)通訊方式。光纖通訊技術(shù)成熟，傳播質(zhì)量高。在機(jī)房內(nèi)需要用光端機(jī)將視音頻信號轉(zhuǎn)換成光信號[1]。一般利用LTC4600系列和LTC4700系列。其他電信號儀器則需要利用TCP或RS232轉(zhuǎn)換設(shè)備，將光電信號統(tǒng)一轉(zhuǎn)化成可計算機(jī)化的數(shù)據(jù)，建立監(jiān)控服務(wù)器與機(jī)房設(shè)備的連接。其缺點是光纖成本比較高。偏遠(yuǎn)地區(qū)的廣播電視機(jī)機(jī)房鋪設(shè)長距離光纜困難。光纖傳輸?shù)耐ㄓ嵎绞饺鐖D1所示。

4）移動通訊

移動通訊是利用微波的無線傳播技術(shù)。我國衛(wèi)星及廣播中繼站的建設(shè)基礎(chǔ)比較好，微波傳輸覆蓋范圍較廣，利用移動通訊可以避免重復(fù)建設(shè)，減低成本，且無線傳播無距離限制，對遠(yuǎn)程，超遠(yuǎn)程的機(jī)房監(jiān)控都可實現(xiàn)，這有利于統(tǒng)一機(jī)房監(jiān)控的通訊方式，在設(shè)備運(yùn)用和軟件應(yīng)用上做到統(tǒng)一化，使監(jiān)控模式化，簡單化。

移動通訊有2G／3G之分。即第二代和第三代通訊技術(shù)。現(xiàn)在智能化設(shè)備的更新速度加快，3G網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用已經(jīng)普遍化。且超前的4G、5G技術(shù)業(yè)正在研發(fā)中。2G通訊技術(shù)代表有GSM．用以數(shù)據(jù)傳輸?shù)漠a(chǎn)品有 GSM—DTU等；3G通信技術(shù)有WCDMA、CDMA2000和TD—SCDMA三大主流無線接口標(biāo)準(zhǔn)。3G用以數(shù)據(jù)傳輸?shù)漠a(chǎn)品有3G-DTU、3G路由器等[2]。

移動通訊，如3G網(wǎng)絡(luò)接口，支持TCP／IP，因此可以方便地接入計算機(jī)技術(shù)，而且隨著當(dāng)前數(shù)字圖像視頻壓縮技術(shù)的發(fā)展，通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸視頻和音頻成為一種趨勢，利用先進(jìn)的圖像視頻壓縮算法和無線傳輸網(wǎng)絡(luò)的解決方案，通過無線Internet傳輸現(xiàn)場數(shù)字圖像視頻數(shù)據(jù)到監(jiān)控中心，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的可視化，

使用移動通訊技術(shù)，在機(jī)房端所用信息采集設(shè)備可通用光纖通訊設(shè)備，只是在接入網(wǎng)絡(luò)的方式上是采用無線技術(shù)。通常需要在信號收集和發(fā)射端配置一臺機(jī)房監(jiān)控主機(jī)，嵌入3G無線網(wǎng)卡，接入廣域網(wǎng)。在接收端通過ADSL以有線方式接入任意終端。數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊苿油ㄓ嵎绞饺鐖D2所示。

5）特殊情況下的通訊

有的廣播電視機(jī)房建設(shè)在深山老林中，不僅光纖等網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)施無法達(dá)到，無線信號，如CDMA、GPRS或 3G等都很弱。在這種情況下，可以采用鋪設(shè)小段光纖將機(jī)房端的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綗o線信號覆蓋較強(qiáng)的地方，然后再通過無線通信技術(shù)，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。這樣既節(jié)約了成本，又保證了監(jiān)控的可行。

隨著網(wǎng)絡(luò)及計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，無線傳播應(yīng)用將越來越廣。視頻壓縮技術(shù)，智能化嵌件的大量運(yùn)用，讓無線傳播通訊的質(zhì)量越來越有保證。其高覆蓋率以及方便快捷性的優(yōu)勢將越來越明顯。移動通訊監(jiān)控成本投入低，對遠(yuǎn)程監(jiān)控距離無要求，兼容性強(qiáng)，已經(jīng)成為廣播電視機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控的重點發(fā)展方向。

3 基于網(wǎng)絡(luò)的終端軟件系統(tǒng)

在監(jiān)控端，需要功能強(qiáng)大的軟件處理機(jī)房信息收集系統(tǒng)發(fā)射回來的數(shù)據(jù)，并對這些數(shù)據(jù)加以儲存，分析和發(fā)出反饋指令。目前國內(nèi)有多個廠家自行開發(fā)軟件，存在兼容性差的問題，某些軟件只能控制一個系列的監(jiān)控系統(tǒng)，對其他廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品不能識別。好的軟件需同時對多個遠(yuǎn)程機(jī)房前段監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行管理和操作。在新的前端監(jiān)控系統(tǒng)加入時，能及時兼容和更新。

一般監(jiān)控中心需配置一下幾個方面的監(jiān)控軟件系統(tǒng)：

3.1 圖像監(jiān)控系統(tǒng)

圖像監(jiān)控系統(tǒng)需要要由回放和控制指令的功能。好的軟件系統(tǒng)需具備以下幾個模塊。

1）多級用戶密碼管理

實行用戶分級別管理，不同級別用戶有不同的操作權(quán)限，保證系統(tǒng)安全性。

2）即插即看

對新接入的攝像機(jī)能立即識別，即插即看。

3）多畫面功能

需單窗口多畫面顯示。能同時顯示9個左右的畫面，且保證畫面質(zhì)量。

4）錄像與回放

可以對任一監(jiān)控點的場景進(jìn)行實時錄像，存儲媒介為電腦硬盤。且能自動按日期命名，方便查找。

5）多路監(jiān)控

能夠同時對N路視頻進(jìn)行監(jiān)控。直接可以在任意網(wǎng)絡(luò)終端（電腦、手機(jī)）通過同類軟件查看各監(jiān)控點的情景，或向前端發(fā)出控制指令，調(diào)整攝像機(jī)進(jìn)行局部細(xì)節(jié)觀察。

3.2 環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

1）監(jiān)控機(jī)房空調(diào)：

監(jiān)控空調(diào)狀態(tài)及開關(guān)控制。

2）監(jiān)控機(jī)房溫度、濕度：

精確測量機(jī)房的溫濕度參數(shù)并報警。

3）監(jiān)控漏水檢測：

對機(jī)房空調(diào)、暖氣漏水情況實時監(jiān)測、報警等。

3.3 配電監(jiān)控系統(tǒng)

1）監(jiān)控機(jī)房供電電源：

對主要開關(guān)狀態(tài)監(jiān)視（配電開關(guān)狀態(tài)）報警，測算UPS耗電時間量并聯(lián)動。

2）可其他根據(jù)需求，后期升級選配。

3.4 安防監(jiān)控系統(tǒng)

1）門禁及防盜系統(tǒng)：

可聯(lián)動報警，并連接視頻監(jiān)控提供進(jìn)出機(jī)房或重要設(shè)備使用記錄。在線發(fā)現(xiàn)異常時，可在監(jiān)控中心喊話，警告不法分子。

2）可其他根據(jù)需求，后期升級選配。

3.5 消防監(jiān)控系統(tǒng)

1）溫感、煙感報警監(jiān)視：

監(jiān)測機(jī)房消防安全情況，一旦工作狀態(tài)不正常，系統(tǒng)會彈出報警畫面，告知值班人員。

4 廣播電視機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控的發(fā)展趨勢

1）數(shù)據(jù)傳輸量要求更大，質(zhì)量更好

隨著監(jiān)控內(nèi)容的增加，監(jiān)控線路的數(shù)據(jù)傳輸量逐步增大。攝像分辨率越高，信息量越大，數(shù)據(jù)包字節(jié)就越多。這就要求有線傳播中，線材的質(zhì)量更好。無線傳播上，技術(shù)的研發(fā)投入應(yīng)更多，傳輸方式更新需加快，傳播的數(shù)據(jù)的帶寬要更大。在視音頻壓縮技術(shù)上，也要求更嚴(yán)格[3]。

2）智能設(shè)備的兼容性要求將越來越高

智能設(shè)備的嵌入式連接方式，增加了機(jī)房監(jiān)控的內(nèi)容，提高了監(jiān)控的有效性。但由于現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)模式的不統(tǒng)一，每種模式采用的產(chǎn)品不統(tǒng)一，控制協(xié)議和編碼格式的不統(tǒng)一，給設(shè)備制造商業(yè)軟件開發(fā)帶來很多麻煩，客戶在使用新設(shè)備時，頻繁出現(xiàn)兼容性不合要求。因此需要建立相關(guān)廠家的協(xié)會，并設(shè)定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，解決兼容性問題。

3）視頻圖像存儲時間要求越來越長

隨著監(jiān)控數(shù)據(jù)的快速增長，系統(tǒng)管理應(yīng)用的要求不斷提高，監(jiān)控圖像的實際效果不斷體現(xiàn)，監(jiān)控中心對視頻圖像存儲時間要求越來越長。應(yīng)開發(fā)更有效的，空間容量更大的儲存硬件，以及開發(fā)基于網(wǎng)絡(luò)儲存的儲存模式。

4）流媒體技術(shù)的廣泛應(yīng)用

在運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)通訊方法的遠(yuǎn)程監(jiān)控中，當(dāng)多個遠(yuǎn)程用戶需要同時查看某監(jiān)控點的視頻圖像時，會造成在一條通訊網(wǎng)絡(luò)線路上的數(shù)據(jù)擁堵。流媒體技術(shù)支持音視頻流的轉(zhuǎn)發(fā)，當(dāng)有多個客戶端需要同時訪問同一遠(yuǎn)程視頻圖像時，可以通過流媒體服務(wù)器進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，在轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)與前端視頻通道之間只占用一路通道帶寬的網(wǎng)絡(luò)資源，再由轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器將數(shù)據(jù)分發(fā)給多個用戶，在大量用戶訪問視頻服務(wù)器視頻流的情況下保障視頻服務(wù)器的穩(wěn)定運(yùn)行，提高了網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用率，同時增強(qiáng)了監(jiān)控系統(tǒng)管理應(yīng)用的順暢感和高效性。

5）管理應(yīng)用平臺將走向多級級聯(lián)的組網(wǎng)架構(gòu)

資源共享是建立強(qiáng)大監(jiān)控系統(tǒng)的必要條件，在多級監(jiān)控的情況下，如何發(fā)揮系統(tǒng)的整體優(yōu)勢，如何針對實際問題，快速發(fā)現(xiàn)、快速決策，需要一個高效的多級聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)。廣播電視監(jiān)控的聯(lián)網(wǎng)，有利于上級電臺對下級電臺情況的及時了解，及時決策。因此，平臺與平臺之間的聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)顯得尤為重要，研發(fā)聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)下的級聯(lián)管理、權(quán)限管理、控制管理以及應(yīng)用管理的相關(guān)軟件，可以加強(qiáng)決策，加強(qiáng)關(guān)聯(lián)，有利于監(jiān)控管理的科學(xué)化。

6）網(wǎng)絡(luò)安全性

基于開放網(wǎng)絡(luò)通訊的監(jiān)控中心越來越多，網(wǎng)絡(luò)安全性也被更多人提起。新的研究應(yīng)該開發(fā)專門的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，將監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)同廣域網(wǎng)有效隔離，或開發(fā)防火軟件，增加監(jiān)控中心的安全級別[3]。

5 小結(jié)

目前國內(nèi)廣播電視機(jī)房的遠(yuǎn)程監(jiān)控發(fā)展迅速?；诟鞣N通訊方式的設(shè)備廠家眾多。目前主流的主要為基于光纖網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備生產(chǎn)商和基于移動通訊網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備生產(chǎn)商。光纖網(wǎng)絡(luò)在通訊質(zhì)量上優(yōu)于移動通訊。但由于廣播電視機(jī)房的地理分布特點，很多偏遠(yuǎn)地區(qū)有線網(wǎng)絡(luò)覆蓋不到，重新鋪設(shè)光纖光纜成本高昂。移動通訊在我國發(fā)展已經(jīng)逐步完善，覆蓋范圍比有限網(wǎng)絡(luò)更大，且隨著第4代，第5代移動通訊技術(shù)的發(fā)展，移動通訊在通訊質(zhì)量上必定會趕上有線通訊。

因此，采用移動通訊方式監(jiān)控遠(yuǎn)程廣播電視機(jī)房是未來的趨勢，在智能設(shè)備運(yùn)用，網(wǎng)絡(luò)接入上，能與有線方式兼容，在成本上容易控制。在無線信號覆蓋不到的地方，可以通過有線方式，將信號傳輸?shù)綗o線信號強(qiáng)的區(qū)域，然后再入網(wǎng)。這種多段連接方式，在成本上仍舊比全有線的低廉。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的實現(xiàn)還需要好的軟件支持，目前國內(nèi)的軟件開發(fā)商眾多，需要解決兼容性問題。

移動通訊仍舊處于快速發(fā)展中，可以說，其發(fā)展與廣播電視機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控的要求趨勢是同步的，在傳輸質(zhì)量上，安全性上，移動通訊有很多發(fā)展空間。移動通訊方式的兼容性和有效性，使其相對其他廣播電視機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)的通訊方式，優(yōu)勢明顯。

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