貴州地球站仿真模擬演練平臺設(shè)計建設(shè)

王忠珊

（作者單位：貴州省新聞出版廣電局751臺）

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貴州地球站仿真模擬演練平臺設(shè)計建設(shè)

王忠珊

（作者單位：貴州省新聞出版廣電局751臺）

摘 要：貴州地球站屬于衛(wèi)星上行傳輸站，負(fù)責(zé)將節(jié)目信號發(fā)送到衛(wèi)星，全國乃至全世界人民可接收觀看，因此，必須保證節(jié)目傳輸?shù)陌踩安婚g斷，故對工作人員專業(yè)素能要求很高。本文介紹了地球站仿真模擬演練系統(tǒng)的功能設(shè)計，系統(tǒng)建設(shè)的作用及意義。

關(guān)鍵詞：地球站；電視信號傳輸；仿真模擬演練；培訓(xùn)考評

貴州地球站是貴州省的大型廣播電視節(jié)目傳輸臺，擔(dān)負(fù)著通過衛(wèi)星和微波向全省傳送廣播電視節(jié)目的繁重任務(wù)，是廣播電視節(jié)目向全省傳送的重要樞紐，同時也是宣傳貴州的重要窗口之一。

在廣電總局頒布的《廣播電視安全播出管理規(guī)定》（即62號令）衛(wèi)星廣播電視地球站實施細(xì)則中，不但對衛(wèi)星上行系統(tǒng)設(shè)備有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)要求，同時也對播出值班崗位和技術(shù)維護(hù)崗位人員有嚴(yán)格要求。貴州省新聞出版廣電局751臺每年雖有業(yè)務(wù)知識定期培訓(xùn)，但值班員仍然缺乏實際動手操作的機會和能力，離總局的崗位要求有較大差距。

1 系統(tǒng)概述

目前，臺內(nèi)播出系統(tǒng)現(xiàn)狀是，衛(wèi)星上行系統(tǒng)設(shè)備平時都處于在線狀態(tài)，無特殊情況不能隨意操作，即使需要對設(shè)備進(jìn)行檢修和維護(hù)時，實際操作也是由幾名技術(shù)干部來實施，大部分值班員并無機會實際操作。長此以往，值班員對系統(tǒng)和設(shè)備的熟悉程度降低，對各系統(tǒng)各設(shè)備間的關(guān)聯(lián)性認(rèn)知不足，就可能發(fā)生在系統(tǒng)或設(shè)備出現(xiàn)故障時，不能準(zhǔn)確判斷出故障原因，也不敢輕易去操作，從而出現(xiàn)影響處理故障、延遲系統(tǒng)恢復(fù)正常時間的情況。在貴州省新聞出版廣電局751臺的歷史上也出現(xiàn)過不少類似事故：曾經(jīng)因誤操作，將功率放大器輸出抑制，造成停播；曾經(jīng)因?qū)υO(shè)備進(jìn)行調(diào)試，導(dǎo)致大功率輸出影響同一轉(zhuǎn)發(fā)器上的外省衛(wèi)星電視的正常播出；曾經(jīng)在受大范圍降雪影響，值班員因不熟悉系統(tǒng)設(shè)備，無法人工提升上行功率，導(dǎo)致電視節(jié)目播出不暢。

貴州省新聞出版廣電局751臺現(xiàn)有主、備兩套完整的衛(wèi)星上行系統(tǒng)在運行，所含的設(shè)備有：信源系統(tǒng)、編碼器、復(fù)用器、調(diào)制器、調(diào)制器二選一切換開關(guān)、上變頻器、200W固態(tài)功放、3kW高功放、波導(dǎo)開關(guān)控制器、天控器、信標(biāo)機、UPS電源系統(tǒng)等。為便于值班員觀察和知曉上行系統(tǒng)的運行情況，目前用于系統(tǒng)及設(shè)備的監(jiān)管系統(tǒng)有：基帶網(wǎng)管系統(tǒng)、地球站網(wǎng)管系統(tǒng)（又稱射頻網(wǎng)管系統(tǒng)）、音視頻監(jiān)測系統(tǒng)、抗干擾功率自動增益系統(tǒng)。

多個監(jiān)管系統(tǒng)對衛(wèi)星上行系統(tǒng)的監(jiān)測和監(jiān)管，讓系統(tǒng)的安全運行得到了更好地保障，但與此同時各個系統(tǒng)、設(shè)備也構(gòu)成了復(fù)雜的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，值班員能熟知各系統(tǒng)、各設(shè)備之間的連接、關(guān)系及其相互間的影響，能熟練操作，出現(xiàn)問題時能準(zhǔn)確判斷問題所在，并做出快速正確的處理等就變得至關(guān)重要。

基于貴州省新聞出版廣電局751臺的現(xiàn)狀，建立一套完整的地球站仿真模擬演練平臺是必要且急需的，且通過考察了解，在2009年前國內(nèi)已有地球站建立了類似功能的模擬演練平臺。具體方案及要求如下所述。

2 技術(shù)要求

2.1 方案總要求

通過建立地球站仿真模擬演練平臺，實現(xiàn)對電視臺的網(wǎng)管系統(tǒng)、信號墻分布、主要設(shè)備顯示操作及抗干擾功率自動增益系統(tǒng)運行狀態(tài)的整體仿真模擬，使其成為具有真實邏輯反映的、完善的有機整體，能真實再現(xiàn)地球站的工作狀態(tài)。

通過提供地球站仿真模擬演練平臺，實現(xiàn)對播出值班崗位和技術(shù)維護(hù)崗位工作人員的培訓(xùn)和考核，從而提高工作人員的基本操作技能和應(yīng)急處理能力。

2.2 平臺結(jié)構(gòu)

仿真模擬演練平臺由以下四個部分共同組成：網(wǎng)管仿真（含地球站網(wǎng)管和抗干擾功率自動增益系統(tǒng)）、設(shè)備仿真、信號仿真和演練控制管理。各部分彼此分工協(xié)作，構(gòu)成一套完整的仿真體系。

2.2.1 網(wǎng)管仿真

網(wǎng)管仿真可以模擬地球站網(wǎng)管和抗干擾功率自動增益系統(tǒng)的各種狀態(tài)顯示（包括數(shù)值顯示、報警顯示和自動/手動功率控制等），接收用戶對仿真網(wǎng)管的操作（包括各種應(yīng)急倒換和參數(shù)調(diào)整），并在其他仿真（設(shè)備仿真、信號仿真）中產(chǎn)生相應(yīng)反應(yīng)，也可單獨用于網(wǎng)管操作培訓(xùn)。

2.2.2 設(shè)備仿真

設(shè)備仿真可以模擬地球站各個機房設(shè)備的安裝布局和設(shè)備工作狀態(tài)，同時通過設(shè)備仿真面板，對設(shè)備上的主要操作功能鍵進(jìn)行模擬操作，從而實現(xiàn)對設(shè)備的仿真控制，也可單獨用于設(shè)備操作培訓(xùn)。

2.2.3 信號仿真

信號仿真可以模擬地球站監(jiān)控機房信號墻的狀態(tài)，并能智能分析整個信號系統(tǒng)的工作情況，仿真出各監(jiān)視信號（視頻、音頻）的對應(yīng)狀態(tài)，如丟失、黑場、靜幀等。

2.2.4 演練控制管理

演練控制管理可以自定義編制和觸發(fā)各種故障環(huán)境（試題），對不同崗位工作人員進(jìn)行分類考核、測評，同時記錄被測人的處理方法和所用時間，形成可打印的考核表，并對被測人的測試成績進(jìn)行綜合評級。

2.3 功能設(shè)計

2.3.1 仿真功能

（1）網(wǎng)管方面

仿真地球站的兩個網(wǎng)管系統(tǒng)（地球站網(wǎng)管系統(tǒng)和抗干擾功率自動增益系統(tǒng)）所具備的所有操作，包括應(yīng)急倒換操作、日志記錄操作、自動/手動功率控制等（見圖1）。

圖1　貴州省新聞出版廣電局751臺的地球站網(wǎng)管系統(tǒng)界面圖

每個網(wǎng)管仿真應(yīng)有這幾個功能：菜單顯示（包含模擬靜態(tài)菜單和動態(tài)菜單）；仿真設(shè)備的報警狀態(tài)，且能影響系統(tǒng)運行；修改不同的參數(shù)對設(shè)備和網(wǎng)管產(chǎn)生的影響不同。

（2）設(shè)備方面

仿真地球站機房中主要設(shè)備的工作面板，并實時顯示和模擬控制主要參數(shù)狀態(tài)；還可仿真設(shè)備各種異常，當(dāng)異常、故障發(fā)生后，設(shè)備仿真系統(tǒng)的動態(tài)反應(yīng)與實際故障后的動態(tài)反應(yīng)一致。

每個設(shè)備的仿真應(yīng)有這幾個功能：菜單顯示（包含模擬靜態(tài)菜單和動態(tài)菜單）；仿真設(shè)備的報警狀態(tài)，且能影響系統(tǒng)運行；修改不同的參數(shù)對設(shè)備和系統(tǒng)產(chǎn)生的影響不同。

（3）信號方面

根據(jù)地球站監(jiān)控機房的實際信號墻的狀態(tài)進(jìn)行仿真模擬，并能智能分析整個信號系統(tǒng)的工作情況，仿真出各監(jiān)視信號（視頻、音頻）的丟失、黑場、靜幀等狀態(tài)。

（4）頻譜方面

模擬上行系統(tǒng)輸出功率的變化對頻譜狀態(tài)的影響，包括模擬頻譜電平的升高或跌降、雨雪天氣對頻譜的影響、不同類型載波（調(diào)制波、單載波）的頻譜顯示等（見圖2）。

圖2　貴州省新聞出版廣電局751臺的頻譜

（5）其他方面

體現(xiàn)在應(yīng)急操作時，系統(tǒng)或設(shè)備由于硬件或其他原因進(jìn)入死機狀態(tài)、抗干擾功率自動增益系統(tǒng)的通訊失敗等對操作產(chǎn)生的影響。

2.3.2 設(shè)計功能

可以自主設(shè)計故障處理類、理論知識、一般操作類等方面的試題，并將這些不同試題組合成難度各異的試卷，對播出值班崗位人員和技術(shù)維護(hù)崗位人員進(jìn)行相宜的綜合測評。

2.3.3 演練和考評功能

通過演練控制管理調(diào)出不同的測試題，發(fā)出試題環(huán)境讓值班員和維護(hù)人員進(jìn)行應(yīng)答，演練結(jié)束后，可以根據(jù)試卷難度、測試結(jié)果等方面對播出值班崗位人員和技術(shù)維護(hù)崗位人員進(jìn)行綜合評定。

3 設(shè)備要求

3.1 硬件要求

（1）系統(tǒng)要求配置著名品牌機，其配置不得低于以下標(biāo)準(zhǔn)：

CPU：Intel Core i7 4790k；內(nèi)存：4GB DDR3 1333MHz內(nèi)存；硬盤：1TB；光驅(qū)：DVD；電源：80 PLUS，100-240V，400W。

（2）顯示器：24寸寬屏，支持1920×1080分辨率以上。

（3）交換機：8口千兆以太網(wǎng)交換機，滿足系統(tǒng)間的信號網(wǎng)絡(luò)傳輸。

3.2 軟件要求

（1）穩(wěn)定性：整個仿真模擬演練平臺需運行正常、穩(wěn)定，不出現(xiàn)經(jīng)常死機、卡頓、數(shù)據(jù)傳輸分析錯誤等現(xiàn)象。

（2）實用性：仿真模擬演練平臺各功能的設(shè)計需實際、實用、操作簡單便捷，所做的模擬演練和測評都必須符合地球站的實際運行情況，工作人員通過仿真模擬演練平臺的練習(xí)，能真正提高他們的工作能力。

（3）可升級性：當(dāng)實際衛(wèi)星上行系統(tǒng)和設(shè)備有變更或升級時，仿真模擬演練平臺也能做出相應(yīng)的更改升級。

（4）可管理性：管理人員能輕松的整理、編輯系統(tǒng)和設(shè)備的參數(shù)，掌控各種演練和測評，能對業(yè)務(wù)、用戶進(jìn)行方便快捷的查詢和管理。

（5）先進(jìn)性：采用符合國際國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的、廣播電視行業(yè)內(nèi)成熟的技術(shù)，保證平臺在較長時間內(nèi)不落后，軟件設(shè)計在其領(lǐng)域內(nèi)須具備先進(jìn)性。

（6）操作系統(tǒng)：Windows 7專業(yè)版（32位）

（7）軟件開發(fā)平臺：采用目前市場上較為流行和先進(jìn)的開發(fā)平臺進(jìn)行綜合開發(fā)，例如：Microsoft Visual Studio （.Net）和Embarcadero RAD Studio （Delphi）。

4 結(jié)語

2015年初貴州省新聞出版廣電局751臺仿真模擬演練平臺建設(shè)完成，系統(tǒng)硬件由5臺主機、6臺顯示器組成，仿真顯示了值班機房電視墻畫面、設(shè)備機房設(shè)備運行狀態(tài)、地球站網(wǎng)管系統(tǒng)運行狀態(tài)等。在演練控制主機上編輯好題目及試卷并發(fā)送出去，測試人員可根據(jù)題目要求在仿真設(shè)備主機上進(jìn)行相應(yīng)操作。通過在仿真模擬演練系統(tǒng)上的反復(fù)操作練習(xí)，技術(shù)人員和值班人員的專業(yè)素能都得到了提高，大家也非常愿意主動進(jìn)行練習(xí)，這也使電視臺的安播工作更加得到了保障。

參考文獻(xiàn):

[1]張斌,桑波．仿真模擬業(yè)務(wù)演練平臺設(shè)計與實現(xiàn)[J]．廣播電視信息,2014(9)．

[2]王志鵬．吉林地球站上行設(shè)備操作菜單仿真演練系統(tǒng)[J]．衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò),2009(10)．