智能監(jiān)控系統(tǒng)在廣播電臺播控系統(tǒng)中的應(yīng)用及分析

文｜馮桂林

1、監(jiān)控系統(tǒng)在廣播電臺播出系統(tǒng)中應(yīng)用的必要性

隨著廣播電臺業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展，廣播技術(shù)的不斷創(chuàng)新，各廣播電臺不斷啟用新的播控系統(tǒng)。電臺內(nèi)技術(shù)系統(tǒng)規(guī)模和技術(shù)區(qū)建設(shè)規(guī)模日益擴大，技術(shù)體系形成了播控系統(tǒng)、總控矩陣調(diào)度系統(tǒng)、媒資系統(tǒng)、智能監(jiān)控輔助系統(tǒng)以及安全播出輔助系統(tǒng)等多個高度集成的技術(shù)系統(tǒng)。新的播控系統(tǒng)是一個高度網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化的播控系統(tǒng)，涉及眾多的數(shù)字化播控設(shè)備、大量的信號及通路以及不同種類的播控應(yīng)用軟件，是一個比較復(fù)雜而且龐大的系統(tǒng)，如何高效的應(yīng)用這個系統(tǒng)，避免設(shè)備故障造成的播出事故，在第一時間發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患并及時排除以保證信號的安全播出，成為廣播電臺在播控中心系統(tǒng)改建時的最大問題。因此急切需要一種智能化的舉措來完成設(shè)備的安全運行監(jiān)控工作，并實現(xiàn)業(yè)務(wù)流程的自動化，因此建立高效、快捷的智能化監(jiān)控系統(tǒng)迫在眉睫。

2、智能監(jiān)控系統(tǒng)的分析與應(yīng)用

智能化監(jiān)控系統(tǒng)包含監(jiān)測和控制兩部分，監(jiān)測是系統(tǒng)的建設(shè)基礎(chǔ)，控制是系統(tǒng)的建設(shè)的目的，監(jiān)測和控制有機的結(jié)合在一起才能充分體現(xiàn)系統(tǒng)的完整性。智能化監(jiān)控系統(tǒng)具備良好的監(jiān)測功能，并能根據(jù)設(shè)備的相關(guān)監(jiān)控協(xié)議如RS232、SNMP、GPIO等開發(fā)了控制模塊，用以實現(xiàn)報警提示后的實時智能控制。

智能化網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控系統(tǒng)在廣播電臺播控中心得到充分高效的應(yīng)用，智能監(jiān)控系統(tǒng)為廣播電臺播控系統(tǒng)提供完備的監(jiān)測、監(jiān)看、應(yīng)急以及綜合管理手段，為電臺總控系統(tǒng)的值班和維修人員提供可靠的安播數(shù)據(jù)和快速有效的應(yīng)急手段。系統(tǒng)能夠統(tǒng)一對總控系統(tǒng)的信號、設(shè)備、環(huán)境、人員等要素進行綜合智能監(jiān)測。系統(tǒng)支持對各機房的信號等進行全面的音頻取點監(jiān)測，可監(jiān)聽、監(jiān)看播出通路中的任意音頻信號，并對AES信號狀態(tài)、AES協(xié)議、信號靜音、反相、噪音等異常情況進行有效報警，并可對監(jiān)測參數(shù)的告警閾值進行有效調(diào)整，且根據(jù)預(yù)置方案采取不同處理措施，例如聲光報警、切換應(yīng)急信號等，縮短了人工判斷故障的時間。如圖1所示。

2.1 監(jiān)測系統(tǒng)圖說明

如（圖1）所示在每個播出通路上設(shè)置了14個音頻監(jiān)測點，每過一級關(guān)鍵性設(shè)備都設(shè)置一個音頻信號采集設(shè)備來對它的輸出信號進行檢測，這樣可以最大程度上保證事故的定位準確性和整個播出系統(tǒng)的無盲點監(jiān)測。

在直播間的主備播出站輸出上各設(shè)置一個音頻信號檢測設(shè)備(1)和(2)，作用為檢測主備播出站輸出信號是否正常的依據(jù)。

在主控機房的入口布置帶音頻信號檢測功能主備機房來線數(shù)字分放設(shè)備(3)(4)接收和分配直播間送出的經(jīng)過延時器的信號。該路信號作為直播間信號是否送到主控機房的判斷依據(jù)。

在主、備播出矩陣、交換矩陣和AXIA網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)的輸出上分別布置帶音頻信號檢測功能的數(shù)字分放設(shè)備(5)(6)(7)(8)。分放設(shè)備的輸出信號分別接入主、備N選一設(shè)備作為備選的播出信號音源。分放設(shè)備檢測到的音頻質(zhì)量參數(shù)作為N選一設(shè)備選擇播出音源的信號參考。

在主控機房布置的代播工作站輸出信號經(jīng)過一個獨立音頻信號檢測設(shè)備(9)后通過一個無源數(shù)字一分二設(shè)備分配成兩路，分別接入主、備N選一設(shè)備作為備播信號。

在主控機房布置了一臺CF卡播放機輸出墊樂信號，信號先接入獨立音頻信號檢測設(shè)備(10)后使用數(shù)字分放設(shè)備分成40路后分別接入20個通路上的主、備N選一設(shè)備作為備選墊樂信號。

在主、備N選一設(shè)備后級輸出分別通過主路DDA和備路DDA設(shè)備(11)(12)，(11)(12)監(jiān)測的作用就是用于判斷主、備N選一設(shè)備的輸出信號是否正常。

在通往節(jié)傳中心光通路和節(jié)傳中心微波通路的光端機之前各增加了一級音頻處理器設(shè)備，(13)(14)音頻信號檢測設(shè)備的作用就是用于監(jiān)測判斷音頻處理器的輸出信號質(zhì)量。

表1 GY/T275-2013電臺節(jié)目制播質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)規(guī)范

2.2 監(jiān)測系統(tǒng)報警參數(shù)配置

智能監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測參數(shù)依據(jù)為GY/T275-2013電臺節(jié)目制播質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)規(guī)范（播控參數(shù)部分）見表1。

2.3 總控智能監(jiān)控系統(tǒng)

總控智監(jiān)系統(tǒng)直接從播出鏈路中采集監(jiān)測信號，做出智能化的判斷分析后，配合矩陣系統(tǒng)的應(yīng)急保障模塊做出正確的操作，保障節(jié)目信號的安全播出。

系統(tǒng)面向和處理的對象是以音頻數(shù)據(jù)為主，視頻數(shù)據(jù)為輔，解決在節(jié)目播出、信號調(diào)配、信號傳輸?shù)拳h(huán)節(jié)的人工和智能化監(jiān)測與控制。通過在播出流程中各技術(shù)關(guān)鍵點設(shè)置監(jiān)測點，獲取實時的電平、相位等信息，同時結(jié)合環(huán)境條件、監(jiān)看視頻、節(jié)目數(shù)據(jù)庫、工作計劃、日常管理規(guī)范等數(shù)據(jù)，以計算機網(wǎng)絡(luò)為操作平臺，實現(xiàn)節(jié)目監(jiān)聽、機房環(huán)境監(jiān)視、報警提示、應(yīng)急代播處理、定制應(yīng)急預(yù)案、故障診斷分析、綜合信息和人員操作記錄、技術(shù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計、生成各類工作報表、事故自動報告、遠程監(jiān)測等功能。

系統(tǒng)主要功能模塊：

1）智能檢測模塊作為連入播出鏈路的監(jiān)測設(shè)備，用于監(jiān)測播出信號的各項指標。智能監(jiān)測模塊為帶有監(jiān)測功能的SOC嵌入式設(shè)備，智能監(jiān)測檢測模塊和分放設(shè)備的組合，用于播出信號的分配放大和指標監(jiān)測提取。

2）智能監(jiān)測服務(wù)軟件與工作站實現(xiàn)應(yīng)急保障判斷和代播控制、大屏幕多畫面合成、監(jiān)控音視頻記錄等功能。

3）輔助業(yè)務(wù)服務(wù)器應(yīng)提供智監(jiān)系統(tǒng)其它功能（如WEB服務(wù)、流媒體等）的后臺軟件服務(wù)支持。

2.4 大屏顯示系統(tǒng)

大屏顯示系統(tǒng)將直播間攝像頭、監(jiān)測板卡的音頻信息、報警信息等多種信號數(shù)據(jù)來源進行整合，綜合顯示所需頻率通道的信號報警監(jiān)測、直播室畫面、直播室推子狀態(tài)、溫濕度環(huán)境監(jiān)測等。并能根據(jù)需要查看特定頻率的詳細狀態(tài)，為系統(tǒng)應(yīng)急提供依據(jù)。

2.5 開路信號監(jiān)測系統(tǒng)

系統(tǒng)通過開路信號監(jiān)測模塊，對AM、FM、衛(wèi)星等信號進行高精度實時監(jiān)測接收，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)（實時的場強電平和調(diào)制度/調(diào)幅度信息等）及信號數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)（光纖）傳送回總控，在綜合大屏監(jiān)看平臺進行綜合監(jiān)看。

2.6 輔助設(shè)備的監(jiān)測系統(tǒng)

為保證電臺播控系統(tǒng)的安全運行，數(shù)字化的播控系統(tǒng)中配置了一些輔助設(shè)備，如一鍵呼叫設(shè)備、空調(diào)等，這些輔助設(shè)備的正常運行對系統(tǒng)的有著很大的作用。這些設(shè)備實現(xiàn)了外部系統(tǒng)對它的監(jiān)控，用GPIO、RS232、SNMP等連接方式，系統(tǒng)也可實現(xiàn)對這部分的監(jiān)控。

2.7 慢錄系統(tǒng)

慢錄系統(tǒng)基于NAS存儲陣列，根據(jù)配置將實時的音頻流、視頻流、信號參數(shù)等文件化，供后續(xù)的慢錄查詢系統(tǒng)使用。音頻錄制對象為各個頻率通道中的監(jiān)測點音頻輸出信號，視頻錄制的對象為各個頻率直播室的高清攝像頭畫面。存儲服務(wù)器與NAS存儲陣列通過以太網(wǎng)絡(luò)交換機連接。

音頻錄制：能夠?qū)⒈O(jiān)測模塊的實時音頻流數(shù)據(jù)保存為本地文件。

視頻錄制：能夠?qū)⒅辈ナ乙曨l攝像頭的實時視頻流數(shù)據(jù)保存為本地文件。

節(jié)目錄制參數(shù)可配置。根據(jù)頻率進行錄制點配置，在一個頻率中，可以有一個或多個的音頻錄制點、視頻錄制點及參數(shù)錄制點。各頻率的錄制路由可配置。各頻率的錄制開始時間和結(jié)束時間可配置。在服務(wù)器端軟件操作界面中可觀察目前各個頻率及包含的錄制點的錄制狀態(tài)。可以手動啟動或者停止一個或多個頻率的錄制。

2.8 BS綜合報警查詢系統(tǒng)

BS綜合報警查詢系統(tǒng)應(yīng)用于廣播電臺音頻信號監(jiān)測領(lǐng)域，BS綜合報警查詢系統(tǒng)基于Linux平臺的Java2EE架構(gòu)開發(fā)，由服務(wù)器端和客戶端構(gòu)成。服務(wù)器端用于存儲系統(tǒng)記錄、操作日志、報警信息等，客戶端通過對服務(wù)器端的訪問進行事故的場景回放，從而進行事故故障的分析，達到有效控制事故發(fā)生、保障安全播出的目的。此外，系統(tǒng)還可以實現(xiàn)用戶權(quán)限管理、節(jié)目單設(shè)置和開關(guān)機設(shè)置等功能。

2.9 溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)

溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)通過環(huán)境監(jiān)測模塊在設(shè)備端進行機柜溫濕度信息采集后通過特定網(wǎng)絡(luò)協(xié)議發(fā)送到以太網(wǎng)絡(luò)上。

系統(tǒng)溫濕度報警門限在監(jiān)測模塊端計算，機柜溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)通過實時獲取環(huán)境監(jiān)測模塊機柜溫濕度信息，實現(xiàn)對每個機柜溫濕度的監(jiān)測。

3、依托智能監(jiān)測系統(tǒng)的內(nèi)部應(yīng)急通訊

智能監(jiān)控輔助系統(tǒng)以及安全播出輔助系統(tǒng)是多個子系統(tǒng)的集成，技術(shù)區(qū)規(guī)模越來越大，可能涉及多個樓層，眾多不同的播出機房、主控機房。建立主控與各播出機房間、機房與機房間、總控與各播出區(qū)需要簡單、有效、快捷的技術(shù)區(qū)內(nèi)部通訊系統(tǒng)。

如（圖2）在智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建內(nèi)通系統(tǒng)，并與一鍵呼觸發(fā)報警設(shè)備相整合，將接收的機房告警信息，第一時間通過呼叫中心服務(wù)器發(fā)送到樓層值班手機中。呼叫控制管理服務(wù)器在接受到一鍵呼告警后，按照預(yù)先擬定好的告警機制，通過服務(wù)器上軟件給相應(yīng)樓層的值班手機發(fā)送語音通知和短信通知，呼叫收錄控制服務(wù)器會把對講終端和呼叫控制管理服務(wù)器每次的通話時間和應(yīng)答情況記錄下來，作為日后一些原因判斷的有效手段。進而完成技術(shù)區(qū)有效的通訊應(yīng)急。

技術(shù)區(qū)內(nèi)部通訊系統(tǒng)具備以下功能：

1）滿足樓層播控巡視工程師與主控機房間的即時通訊需求。

2）滿足直播機房與主控機房間的即時通訊需求。

3）播出機房具備緊急報警呼叫功能，由一鍵進行觸發(fā)，快速撥號到特定技術(shù)人員手機。

4、智能化監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)特性

1) 采用全硬件嵌入式設(shè)備構(gòu)建的電臺智能化播控與信號監(jiān)測應(yīng)急輔助系統(tǒng)。信號檢測采取基于StreamNet協(xié)議的嵌入式平臺技術(shù)，通過數(shù)字多媒體流處理及網(wǎng)絡(luò)做到跨平臺多層次應(yīng)用，是目前國內(nèi)在廣電監(jiān)測業(yè)務(wù)中使用較廣的技術(shù)。

2) 系統(tǒng)的應(yīng)急控制，采用多終端同步并行控制技術(shù)，避免了由于部分控制單元故障，導(dǎo)致的全局性失控的風(fēng)險。本項目整合眾多品牌型號播控設(shè)備的通訊協(xié)議、控制協(xié)議，使播控設(shè)備矩陣、多選一設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測與執(zhí)行控制在統(tǒng)一的軟件界面操作。

3) 安播事故故障類型和影響范圍以及自動化應(yīng)急處理的數(shù)字化量化算法。采用該算法進行安播事故故障自動化分析與處理，自動快速生成針對各類節(jié)目播出異態(tài)的應(yīng)急策略，可以做到自動應(yīng)急與一鍵應(yīng)急，極大地提高了應(yīng)急速度與處理準確性。

5、小結(jié)

建立一個有機整體的總控智能化運行監(jiān)控系統(tǒng)，成為當前各電臺的迫切需求。在智能化技術(shù)探索的過程中，對監(jiān)測與主干播出鏈路關(guān)系、功能設(shè)置、應(yīng)急策略、安全冗余以及新技術(shù)應(yīng)用等方面都需要進行深入研究。本文把握廣播播控技術(shù)向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展的大方向，從智能化監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)需求出發(fā)、在主要功能、監(jiān)控對象、數(shù)字化播控系統(tǒng)運行流程等方面，概要介紹了電臺智能化監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計必要考慮因素，重點分述了智能化監(jiān)測控制系統(tǒng)的具體應(yīng)用形式，希望在構(gòu)建監(jiān)測系統(tǒng)時給廣電從業(yè)者一定的幫助。