關(guān)于北嶺發(fā)射中心發(fā)射機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控的可行性探討

焦仲康

摘要：為了加快發(fā)射中心站管理模式現(xiàn)代化的進(jìn)程，國(guó)家新聞出版廣電總局科技委會(huì)議明確提出加大廣播電視臺(tái)自動(dòng)化監(jiān)控程度，肇慶廣播電視臺(tái)北嶺發(fā)射中心遠(yuǎn)程自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)正是在這樣一個(gè)大環(huán)境下提出的，并以實(shí)現(xiàn)臺(tái)站全面自動(dòng)化為目標(biāo)進(jìn)行了可行性探討，建成后將成為我臺(tái)科學(xué)管理的現(xiàn)代化技術(shù)手段，是完善廣播電視系統(tǒng)自我監(jiān)督機(jī)制不可缺少的助手。

關(guān)鍵詞：發(fā)射機(jī);控制;開關(guān)機(jī);參數(shù)

一、引言

肇慶市廣播電視臺(tái)北嶺發(fā)射中心位于700多米的高山上，道路崎嶇，經(jīng)常出現(xiàn)山體塌方、雷擊停電，自然災(zāi)害較多，由于值班人員不足，缺乏技術(shù)手段等因素，時(shí)有發(fā)生故障發(fā)現(xiàn)不及時(shí)、監(jiān)控不到位，為確保安全播出，實(shí)現(xiàn)不間斷播出，為此對(duì)北嶺發(fā)射中心發(fā)射機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的可行性進(jìn)行探討。

二、概述

目前北嶺發(fā)射中心共有高斯貝爾、同方吉兆、三元達(dá)、凱騰等10臺(tái)發(fā)射機(jī)，需要對(duì)發(fā)射機(jī)進(jìn)行狀態(tài)采集和集中監(jiān)管。實(shí)現(xiàn)發(fā)射機(jī)在監(jiān)測(cè)前端與電視中心播出部都能對(duì)發(fā)射機(jī)進(jìn)行控制自動(dòng)開關(guān)機(jī)、遠(yuǎn)程開關(guān)機(jī)、和顯示發(fā)射機(jī)的參數(shù)狀態(tài)。

三、遠(yuǎn)程監(jiān)控的技術(shù)方案

（一）發(fā)射機(jī)集中監(jiān)管

配備1套TrinityAres-URM 發(fā)射機(jī)集中監(jiān)管系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)發(fā)射機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)控管理，監(jiān)測(cè)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)對(duì)整套發(fā)射機(jī)設(shè)備的工作狀態(tài)實(shí)時(shí)采集、監(jiān)測(cè)報(bào)警和展示，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)射機(jī)的管控。

TrinityAres-URM發(fā)射機(jī)集中監(jiān)管系統(tǒng)，采用分布式B/S 架構(gòu)，通過(guò)一個(gè)中心平臺(tái)管理多個(gè)發(fā)射臺(tái)中使用的各個(gè)廠商的發(fā)射機(jī)以及接收機(jī)、編碼器、復(fù)用器等關(guān)鍵設(shè)備，動(dòng)力環(huán)境指標(biāo)，適用于各級(jí)廣播電視監(jiān)測(cè)臺(tái)、發(fā)射臺(tái)站機(jī)房、電臺(tái)/電視臺(tái)機(jī)房。該系統(tǒng)集中展示各設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、故障信息、指標(biāo)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)“無(wú)人值守，有人留守”的自動(dòng)化管理。

以GIS地圖方式全景顯示各個(gè)發(fā)射臺(tái)的實(shí)時(shí)狀態(tài)，發(fā)生故障的發(fā)射臺(tái)按照故障等級(jí)顯示不同顏色圖標(biāo)。

展示發(fā)射機(jī)的歷史監(jiān)測(cè)指標(biāo)，包含入射功率、反射功率、不平衡功率、各功放模塊電壓/電流等指標(biāo)數(shù)據(jù)。

查看發(fā)射臺(tái)下各個(gè)發(fā)射機(jī)的實(shí)時(shí)指標(biāo)和狀態(tài)、故障日志。實(shí)現(xiàn)在中心定時(shí)開關(guān)發(fā)射機(jī)或手動(dòng)開關(guān)發(fā)射機(jī)。

用戶信息管理：管理用戶信息，為用戶分配監(jiān)測(cè)前端、權(quán)限，做到模塊化管理。

（二）輔助設(shè)備

1.音箱，配備1對(duì)音箱，用于報(bào)警語(yǔ)音輸出。

2.主機(jī)，配備1臺(tái)主機(jī)可以用于多臺(tái)主機(jī)的操作。

3.24口千兆以太網(wǎng)交換機(jī)，用于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)連接。支持IGMP組播協(xié)議，滿足系統(tǒng)完成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)組播、TS over IP碼流組播和配置管理等。

4.48口千兆以太網(wǎng)交換機(jī)，用于山頂與山下的數(shù)據(jù)傳輸。支持IGMP組播協(xié)議，滿足系統(tǒng)完成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)組播、TS over IP碼流組播和配置管理等。

（三）監(jiān)測(cè)前端

發(fā)射機(jī)狀態(tài)采集：

配備2臺(tái)BHET103多接口采集監(jiān)測(cè)終端模塊，用于完成10臺(tái)發(fā)射機(jī)狀態(tài)參數(shù)采集。

采集發(fā)射機(jī)等設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)，并支持模擬量/開關(guān)量轉(zhuǎn)換為串口信息。

監(jiān)測(cè)發(fā)射機(jī)工作狀態(tài)，其中發(fā)射機(jī)開關(guān)機(jī)、故障狀態(tài)、發(fā)射功率、反射功率、溫度等指標(biāo)采集。

4個(gè)RS232串口。

4個(gè)RS422/RS485串口，RS485和RS422可配置。

網(wǎng)絡(luò)接口：2個(gè)RJ45，一個(gè)千兆網(wǎng)口，一個(gè)百兆網(wǎng)口。

12路模擬量采集，8路數(shù)字量采集，4路開關(guān)量采集。

4路高低電平輸出。

220V交流/12V直流供電可選。

支持POE供電。

四、系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)

（一）傳輸層及內(nèi)容指標(biāo)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

該系統(tǒng)采用的傳輸層指標(biāo)分析及內(nèi)容分析算法已有廣泛應(yīng)用并獲得總局認(rèn)可。在傳輸層，支持IP流的RFC4445 MDI指標(biāo)實(shí)時(shí)測(cè)量;在內(nèi)容方面，實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像靜幀、黑場(chǎng)、視頻丟失、音頻丟失、音量過(guò)高、音量過(guò)低、彩條進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

（二）卓越的安全性設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)設(shè)計(jì)充分考慮到系統(tǒng)的安全性和保密性。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和信號(hào)傳輸系統(tǒng)并行獨(dú)立工作，不會(huì)影響信號(hào)的正常傳輸。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)內(nèi)部通信采用獨(dú)立的以太網(wǎng)絡(luò)，與外網(wǎng)完全隔絕，免受外部網(wǎng)絡(luò)攻擊和病毒破壞。

0配置更換：“0配置時(shí)間”設(shè)計(jì)，板卡采用獨(dú)立的配置存儲(chǔ)模塊，更換板卡或設(shè)備時(shí)，只要將原配置模塊保留，不需要進(jìn)行重新配置，即可恢復(fù)正常使用。

具備用戶權(quán)限管理功能，對(duì)不同權(quán)限用戶分配不同功能權(quán)限，并具備操作日志記錄和檢索功能。

（三）電信級(jí)獨(dú)立冗余電源供電

使用獨(dú)立式的冗余電源，保證電源模塊和監(jiān)測(cè)模塊的獨(dú)立、分開工作，避免電源散熱影響設(shè)備穩(wěn)定性，采用電信級(jí)直流供電方式。采用嵌入式系統(tǒng)、所有模塊（電源、板卡）均支持熱插拔;采用外部電源直流供電，實(shí)現(xiàn)與交流電源模塊的隔離，同時(shí)有效防止了電源發(fā)熱和設(shè)備發(fā)熱的相互影響，有效提高了設(shè)備的供電可靠性和設(shè)備穩(wěn)定性;獨(dú)立冗余熱備份電源，提供多至三路完全并聯(lián)的12V直流輸出。采用均衡負(fù)載及熱備份設(shè)計(jì)，機(jī)箱面板提供電源和風(fēng)扇工作狀態(tài)指示。配兩組電源模塊，支持三路交流輸入。散熱性能好，與用電設(shè)備實(shí)行了隔離，有效防止了電源發(fā)熱和設(shè)備發(fā)熱的相互影響，提高了熱穩(wěn)定性。具備過(guò)溫、過(guò)壓、過(guò)流及短路保護(hù)功能。

（四）開放的系統(tǒng)接口

監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)向第三方系統(tǒng)開放SNMP、UDP接口，優(yōu)先推薦采用SNMP。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)開發(fā)時(shí)向第三方系統(tǒng)推送開放協(xié)議，協(xié)議內(nèi)容為：

1.監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的多畫面設(shè)備對(duì)外開放標(biāo)準(zhǔn)SNMP或UDP協(xié)議的網(wǎng)管接口，優(yōu)先推薦采用SNMP，為第三方系統(tǒng)推送節(jié)目中斷、節(jié)目黑場(chǎng)、節(jié)目馬賽克、節(jié)目靜幀、天線失鎖等異態(tài)報(bào)警信息數(shù)據(jù);

2.監(jiān)測(cè)系統(tǒng)各平臺(tái)對(duì)外開放標(biāo)準(zhǔn)SNMP或UDP協(xié)議的網(wǎng)管接口，優(yōu)先推薦采用SNMP，為第三方系統(tǒng)推送系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù);

3.監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)外開放WEB service 標(biāo)準(zhǔn)API接口，為第三方系統(tǒng)提供監(jiān)測(cè)監(jiān)看數(shù)據(jù)和指令控制數(shù)據(jù)。

監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為第三方系統(tǒng)推送信道參數(shù)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)內(nèi)容為信號(hào)電平、載噪比數(shù)據(jù)、誤碼率數(shù)據(jù)、接收鎖定狀態(tài)數(shù)據(jù)。用于第三方系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)功率控制功能。

（五）高集成度、高成熟性

嵌入式監(jiān)測(cè)設(shè)備采用外部電源直流供電，實(shí)現(xiàn)了與交流電源模塊隔離，同時(shí)有效防止了電源發(fā)熱和設(shè)備發(fā)熱的相互影響;這種供電方式廣泛使用于專業(yè)電信機(jī)房，有效提高了設(shè)備的供電可靠性和熱穩(wěn)定性。電源具備過(guò)溫、過(guò)壓、過(guò)流及短路保護(hù)功能。

所有監(jiān)測(cè)板卡均采用嵌入式設(shè)計(jì)，均支持熱插拔和在線維護(hù)，免工具維護(hù)，零配置更換（板卡采用獨(dú)立的配置存儲(chǔ)模塊，更換板卡或設(shè)備時(shí)，只要將原配置模塊保留，不需要進(jìn)行重新配置，即可恢復(fù)正常使用），維護(hù)方便，穩(wěn)定性好，集成度高;板卡自帶溫度傳感器，可監(jiān)測(cè)機(jī)箱環(huán)境溫度。

所有監(jiān)測(cè)服務(wù)器，穩(wěn)定性好，集成度高，均支持熱插拔和在線維護(hù)，維護(hù)方便。所有嵌入式監(jiān)測(cè)板卡和系統(tǒng)均經(jīng)過(guò)用戶長(zhǎng)期穩(wěn)定高效運(yùn)行，穩(wěn)定性和成熟性高。

（六）安全性和穩(wěn)定性

具有強(qiáng)健的安全機(jī)制，如身份驗(yàn)證，傳輸加密、數(shù)據(jù)加密等多種加密手段。采用Web認(rèn)證，排除偽裝登陸的可能，保證平臺(tái)交互的安全性，可以輕松實(shí)現(xiàn)7×24小時(shí)穩(wěn)定安全運(yùn)行。

具備完善的錯(cuò)誤跟蹤系統(tǒng)，一旦平臺(tái)發(fā)生工作異常，可以方便地排查到具體的故障環(huán)節(jié)，方便快速恢復(fù)到正常狀態(tài)。

前端設(shè)備采用了全嵌入式平臺(tái)，具有安全穩(wěn)定性高特點(diǎn)，可有效防止病毒侵犯，支持?jǐn)嚯娭貑⒐δ?。整個(gè)系統(tǒng)具有獨(dú)立性強(qiáng)、耦合性低，有效保證了設(shè)備的安全和穩(wěn)定。

（七）清晰的語(yǔ)音提示報(bào)警

系統(tǒng)通過(guò)采用TrinityAres-VoiceAlarmServer語(yǔ)音報(bào)警服務(wù)器軟件，通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)匯總來(lái)自多個(gè)監(jiān)測(cè)前端發(fā)送的報(bào)警信息，經(jīng)過(guò)邏輯處理后再進(jìn)行語(yǔ)音報(bào)警，并能根據(jù)不同的報(bào)警信息進(jìn)行分類顯示。支持用戶對(duì)報(bào)警信息和報(bào)警規(guī)則自定義，具備語(yǔ)音文件庫(kù)，可根據(jù)文字自動(dòng)生成報(bào)警語(yǔ)音文件，不需要錄音。

（八）全I(xiàn)P化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

系統(tǒng)從監(jiān)測(cè)信源至大屏幕顯示，所有碼流與數(shù)據(jù)，都在封閉的局域網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行，可以適應(yīng)靈活的調(diào)度與控制。

（九）可擴(kuò)展支持收錄系統(tǒng)

監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的信號(hào)接收和IP封裝設(shè)備可直接用于收錄系統(tǒng)，通過(guò)TS over IP技術(shù)，實(shí)時(shí)將各種類型信號(hào)進(jìn)行IP封裝，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給收錄系統(tǒng)來(lái)完成各種類型信號(hào)節(jié)目的收錄工作。

五、結(jié)論

綜上所述，北嶺發(fā)射中心發(fā)射機(jī)自動(dòng)化監(jiān)控采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、電源系統(tǒng)采用電信級(jí)方案、各層協(xié)議采用國(guó)際及總局的開放式標(biāo)準(zhǔn)，保證與總局系統(tǒng)及所有信號(hào)的兼容和對(duì)接。

采用TrinityAres-URM發(fā)射機(jī)集中監(jiān)管系統(tǒng)采用分布式B/S 架構(gòu)，通過(guò)一個(gè)中心平臺(tái)管理多個(gè)發(fā)射臺(tái)中使用的各個(gè)廠商的發(fā)射機(jī)以及接收機(jī)、編碼器、復(fù)用器等關(guān)鍵設(shè)備，動(dòng)力環(huán)境指標(biāo)，將適用于各級(jí)廣播電視監(jiān)測(cè)臺(tái)、發(fā)射臺(tái)站機(jī)房、電臺(tái)/電視臺(tái)機(jī)房。該系統(tǒng)集中展示各設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、故障信息、指標(biāo)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)“無(wú)人值守，有人留守”的自動(dòng)化管理。各個(gè)發(fā)射機(jī)的實(shí)時(shí)狀態(tài)、指標(biāo)數(shù)據(jù)，狀態(tài)或者指標(biāo)發(fā)生異常，相應(yīng)項(xiàng)以特殊顏色標(biāo)識(shí)，支持以一定頻率自動(dòng)翻屏，確定了各系統(tǒng)軟件主要實(shí)現(xiàn)界面，對(duì)實(shí)現(xiàn)北嶺發(fā)射中心“有人值守”，“無(wú)人值班”進(jìn)而實(shí)現(xiàn)發(fā)射臺(tái)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化建設(shè)具有積極的意義。

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