無(wú)線廣播電視手機(jī)APP監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)分析

武斌 胡昭培 王剛 周峰 祁永 律軍

摘要：本項(xiàng)目為手機(jī)APP技術(shù)在廣播電視領(lǐng)域的一種實(shí)際應(yīng)用，為廣播電視無(wú)線信號(hào)監(jiān)測(cè)的一種有效手段，可以為安全播出提供有力的技術(shù)保障。

關(guān)鍵詞：廣播電視 工控機(jī) 串口 APP 監(jiān)測(cè) 預(yù)警

安徽廣播電視臺(tái)淮北發(fā)射臺(tái)為省級(jí)電視調(diào)頻骨干發(fā)射臺(tái)，目前共轉(zhuǎn)播中央、省市多套廣播電視節(jié)目。為了加強(qiáng)安全播出管理，切實(shí)提高科技創(chuàng)新水平，我們結(jié)合自身實(shí)際，研制了無(wú)線廣播電視手機(jī)APP監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，做到了可以隨時(shí)隨地監(jiān)控發(fā)射機(jī)播出效果，把安全播出工作真正做到了實(shí)處。

設(shè)計(jì)開發(fā)

一、總體思路。經(jīng)參考大量文獻(xiàn)，反復(fù)分析論證并結(jié)合本臺(tái)實(shí)際情況，我們開發(fā)的無(wú)線廣播電視手機(jī)APP監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)組成原理如圖1所示。

信號(hào)采集：廣播電視信號(hào)的采集采用安徽匯鑫公司的MD730+（6路調(diào)頻/調(diào)幅調(diào)諧器）、MD740+（6路電視調(diào)諧器），并通過(guò)其串口完成和工控機(jī)的通信和數(shù)據(jù)采集。

數(shù)據(jù)處理：在工控機(jī)上運(yùn)行我們自主研發(fā)的控制系統(tǒng)軟件，工控機(jī)通過(guò)串口與前端的調(diào)諧器通訊，自動(dòng)、實(shí)時(shí)、多通道采集廣播電視信號(hào)，分析節(jié)目信號(hào)的質(zhì)量并記錄下來(lái)將數(shù)據(jù)傳送到網(wǎng)絡(luò)。

網(wǎng)絡(luò)傳輸：轉(zhuǎn)由第三方數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)服務(wù)平臺(tái)（如電信、移動(dòng)、聯(lián)通等）提供一個(gè)固定IP地址，并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，將各頻道信息發(fā)送到手機(jī)等遠(yuǎn)程客戶端。

APP推送：通過(guò)自行研發(fā)的手機(jī)APP軟件，對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分析處理，并進(jìn)行故障執(zhí)行預(yù)警推送。在各臺(tái)發(fā)射機(jī)所設(shè)定的播出時(shí)段內(nèi)，當(dāng)播出信號(hào)出現(xiàn)異常（如機(jī)房值機(jī)人員未按時(shí)開關(guān)機(jī)、發(fā)射機(jī)工作期間出現(xiàn)信號(hào)衰弱或中斷等），APP系統(tǒng)立即推送報(bào)警信息；系統(tǒng)后臺(tái)也可根據(jù)管理級(jí)別預(yù)設(shè)權(quán)限以執(zhí)行相應(yīng)的操作。

二、硬件設(shè)計(jì)。硬件由工控機(jī)、多路調(diào)頻/調(diào)幅廣播信號(hào)調(diào)諧器、多路電視信號(hào)調(diào)諧器、信號(hào)接收天線、串口卡、開關(guān)電源、信號(hào)連接線等組成。設(shè)備連接如圖2所示。

（一）廣播電視信號(hào)的采集設(shè)備。廣播電視信號(hào)采集設(shè)備選用安徽匯鑫公司生產(chǎn)的產(chǎn)品MD730+和MD740+。MD730+和MD740+均含6個(gè)獨(dú)立調(diào)諧器，分別用來(lái)接收調(diào)頻或調(diào)幅、電視無(wú)線信號(hào)。這兩種產(chǎn)品設(shè)計(jì)了RS232/485通訊接口，在與PC機(jī)連接后能遠(yuǎn)程調(diào)諧接收器的頻率/頻道，并實(shí)時(shí)顯示出接收的場(chǎng)強(qiáng)。獨(dú)立設(shè)計(jì)的模塊采用了PLL（鎖相環(huán)）電控?cái)?shù)字調(diào)諧，長(zhǎng)時(shí)間工作不會(huì)出現(xiàn)頻率漂移，操作按鍵方便簡(jiǎn)潔，性能也十分可靠。MD730+的每個(gè)調(diào)諧器都有L/R兩路音頻信號(hào)輸出，可根據(jù)廣播輸出單聲道或立體聲音頻信號(hào)。MD740+為包括增補(bǔ)頻道的全頻道電視節(jié)目解調(diào)器，其輸出的接收?qǐng)鰪?qiáng)可作為我們分析判斷廣播電視信號(hào)有無(wú)的一個(gè)重要指標(biāo)。

工控機(jī)串口COM1、COM2與MD740+、MD730+的RS232接口的通訊電纜接頭做法為⑤對(duì)⑤、②對(duì)③、③對(duì)②。

（二）工控機(jī)的選用。根據(jù)設(shè)計(jì)軟件運(yùn)行要求，工控機(jī)采用PC兼容機(jī)，其中CPU為Intel酷睿I3-6100，內(nèi)存為金士頓4G/2133（DDR4），硬盤為東芝Q300固態(tài)硬盤（120G），主板為雙COM口的微星1151主板（H110M PRO-VHL全接口），電源為航嘉多核電源MD300（300W），采用臥式工控機(jī)專用機(jī)箱。

三、軟件設(shè)計(jì)。該套系統(tǒng)軟件由控制系統(tǒng)和手機(jī)APP組成。

（一）控制系統(tǒng)軟件?？刂葡到y(tǒng)軟件采用C++builder 6.0編譯而成，主要功能：控制調(diào)諧器自動(dòng)采集廣播電視信號(hào)；發(fā)送頻道信息到手機(jī)等遠(yuǎn)端客戶端；記錄故障和進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析?？刂葡到y(tǒng)軟件的功能模塊如圖3所示。

（二）手機(jī)APP軟件。APP軟件的功能是接收工控機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸來(lái)的數(shù)據(jù)，執(zhí)行故障預(yù)警推送。該軟件使用Adroid Studio開發(fā)而成，可在安卓系統(tǒng)4.0版本以上的手機(jī)上運(yùn)行。安裝步驟為：

首先，確認(rèn)手機(jī)系統(tǒng)為安卓4.0以上系統(tǒng)；接收播出預(yù)警程序的apk文件并安裝。安裝完成后手機(jī)屏幕上會(huì)出現(xiàn)播出預(yù)警的軟件圖標(biāo)。

其次，點(diǎn)擊播出預(yù)警圖標(biāo)，進(jìn)入APP軟件，點(diǎn)擊主界面下方的參數(shù)設(shè)置按鈕進(jìn)行設(shè)置。1.填入用戶名和密碼；2.服務(wù)器IP地址：183.57.38.152；3.服務(wù)器端口：18105；4.保存參數(shù)并返回主界面即可。

當(dāng)控制系統(tǒng)檢測(cè)到播出信號(hào)出現(xiàn)故障時(shí)，在手機(jī)后臺(tái)運(yùn)行的APP軟件就會(huì)立即彈出報(bào)警信息并發(fā)出報(bào)警聲音，手機(jī)屏幕顯示的報(bào)警窗口如圖4所示。

應(yīng)用效果

我們開發(fā)的這套無(wú)線廣播電視手機(jī)APP監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)選用的硬件數(shù)量較少，組成簡(jiǎn)單，都是安徽廣播電視臺(tái)正在使用的設(shè)備，操作、設(shè)置起來(lái)得心應(yīng)手，也便于在故障時(shí)替換。軟件功能模塊豐富，界面采用快捷按鈕加菜單的設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)單易用。

為了檢測(cè)本套系統(tǒng)的應(yīng)用效果，我們?cè)谂_(tái)站檢修時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行了詳細(xì)測(cè)試，報(bào)警系統(tǒng)安裝在距離發(fā)射臺(tái)站直線距離4.5KM的淮北發(fā)射臺(tái)辦公室，在發(fā)射機(jī)房人為模擬發(fā)射機(jī)的停播、劣播故障，比如切斷發(fā)射機(jī)的視頻、音頻信源，電視發(fā)射機(jī)送入靜止圖像信號(hào)，大幅度降低發(fā)射機(jī)的功率直至停機(jī)，手機(jī)都能立即接收到相應(yīng)的報(bào)警信息，且信息準(zhǔn)確無(wú)誤，無(wú)漏報(bào)、誤報(bào)、延時(shí)現(xiàn)象。整套系統(tǒng)在為期半年的測(cè)試期間24小時(shí)不間斷運(yùn)行，未發(fā)生過(guò)自動(dòng)關(guān)機(jī)、死機(jī)和重啟等現(xiàn)象。

無(wú)線廣播電視手機(jī)APP監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)用一部安卓智能手機(jī)，就實(shí)現(xiàn)了隨時(shí)隨地監(jiān)控安徽廣播電視臺(tái)播出的6路電視節(jié)目和6路調(diào)頻節(jié)目的播出情況，監(jiān)控效果好，設(shè)備組成簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定，成本不高，維護(hù)方便，為安徽廣播電視臺(tái)安全播出工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（作者單位：安徽廣播電視臺(tái)）

參考文獻(xiàn)：1.陸衛(wèi)忠，劉文亮：《C++_Builder_6程序設(shè)計(jì)教程》，北京，科學(xué)出版社，2009版。

2.郭 霖：《第一行代碼 Android Android7.0 Studio軟件編程應(yīng)用開發(fā)從入門到精通》，北京，人民郵電出版社，2014版。

3.安徽匯鑫電子有限公司：《匯鑫MD 730+多路廣播調(diào)諧器使用說(shuō)明書》。

4.安徽匯鑫電子有限公司：《匯鑫MD 740+全頻道多路電視調(diào)諧器使用說(shuō)明書》。