調(diào)頻廣播公有云監(jiān)控系統(tǒng)設計

楊 勇

（葫蘆島廣播電視臺，遼寧 葫蘆島 125000）

0 引 言

葫蘆島廣播電視臺調(diào)頻發(fā)射機房于2019 年8 月由興城首山搬到老電視臺發(fā)射部。目前，葫蘆島廣播電視臺自辦廣播節(jié)目共有3 套，分別為89.4 MHz 交通文藝頻道、93.1 MHz 新聞綜合頻道及103.1 MHz 故事頻道。另外，99.4 MHz 為轉播頻道，轉播《中國之聲》。每個頻道每天的播出時間將近24 h，播出任務強度高，值機員工作量大，長時間工作容易導致值機員產(chǎn)生懈怠情緒，一旦設備出現(xiàn)故障，往往不能第一時間發(fā)現(xiàn)并及時處理。

長期的廣播無線發(fā)射傳輸實踐證明，停播故障多是因為沒能及時發(fā)現(xiàn)設備的異常狀態(tài)和故障處理不及時［1］。主要故障設備是接收信號的同步解碼器和發(fā)射機的激勵器。同步解碼器接收與控制信源，激勵器控制發(fā)射機的發(fā)射功率，通過設備的RS232接口與監(jiān)測網(wǎng)關連接。值機員有查詢權限，可隨時查看設備狀態(tài)和報警信息；技術維護人員有管理權限，可對發(fā)射機進行開關機、發(fā)射功率調(diào)整等操作。葫蘆島廣播電視臺調(diào)頻廣播智能監(jiān)控系統(tǒng)部署靈活，系統(tǒng)搭建快，設備接入快速，可通過瀏覽器、平板及手機等終端進行訪問，支持微信端實時監(jiān)控功能，及時準確地為值機員和技術維護人員提供報警實時展示、報警微信推送及短信提醒功能。

1 監(jiān)控系統(tǒng)介紹

1.1 系統(tǒng)特點

系統(tǒng)支持在公有云、私有云或者自建服務器上靈活部署，搭建快速快，能快速接入設備，滿足不同臺站需求，同時支持瀏覽器、平板及手機等多終端訪問，支持衛(wèi)星端實時監(jiān)控功能，集成度高、成本低，性價比極高。

1.2 系統(tǒng)功能

系統(tǒng)功能具有通用性、實時性及多頁面展示等特點。通用性方面，采用標準瀏覽器訪問方式，支持多種訪問終端形式（手機、平板、電腦）；實時性方面，具有實時監(jiān)測數(shù)據(jù)刷新機制，刷新及警報響應速度小于1 s；多頁面展示方面，具有地圖頁面、詳細狀態(tài)頁面、分地區(qū)項目展示頁面以及全網(wǎng)網(wǎng)絡狀態(tài)頁面，適用于不同情況需求，采用HTML5 最新網(wǎng)頁開發(fā)技術和扁平化網(wǎng)頁設計風格，展示簡約清晰。

（1）實時監(jiān)控。實時監(jiān)控設備狀態(tài)參數(shù)、射頻狀態(tài)、環(huán)境配電以及音頻節(jié)目等多源數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)實時雙向通道可監(jiān)測、可控制。

（2）報警引擎。采用報警引擎設計思路，靈活、高效。用戶可根據(jù)監(jiān)測需求自行選擇報警機制和配置報警門限。報警信息可分類展示，支持微信推送和短信推送服務。

（3）音頻監(jiān)控。實時監(jiān)聽流媒體，本地錄音，實現(xiàn)基于音頻特征參數(shù)的音頻內(nèi)容實時對比和定時比對功能。

（4）歷史統(tǒng)計。定期歸檔實時數(shù)據(jù)，支持歷史數(shù)據(jù)快速條件索引查詢，具有后期數(shù)據(jù)加工、統(tǒng)計以及生產(chǎn)報表功能，同時具有對比曲線和數(shù)據(jù)回放功能。

（5）站點管理。監(jiān)測站點及設備的智能部署，具有添加、刪除、配置、報警選擇以及查找等部署管理功能，同時管理項目信息、站點信息、產(chǎn)品信息及設備信息等資料。

（6）用戶管理。支持用戶名密碼登錄、手機號短信驗證登錄及微信二維碼登錄方式；對用戶進行權限認證；不同用戶具有不同的數(shù)據(jù)權限和功能權限。

（7）微信業(yè)務。實時監(jiān)測監(jiān)控設備、射頻、環(huán)境及音頻，實時展示報警，并微信推送報警信息。

1.3 系統(tǒng)結構

系統(tǒng)結構基于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構設計，設計原則為“低耦合、高可用、服務化、定制化”。服務器架構采用集群與負載均衡策略，使用全前端的交互方式（瀏覽器/客戶端/App/微信）。后臺服務采用分布式微服務軟件架構。整體網(wǎng)絡結構如圖1 所示。

2 遠程監(jiān)控和運維管理

系統(tǒng)支持手機、平板電腦及瀏覽器等多種終端訪問方式，支持短信、微信端實時監(jiān)控，使值機員和技術維護人員可以隨時監(jiān)測發(fā)射機的狀態(tài)，如有故障可及時處理。為了保證系統(tǒng)運行的安全與穩(wěn)定，可對不同的用戶賦予不同的權限。遠程監(jiān)控結構如圖2 所示。

監(jiān)控網(wǎng)頁端實時監(jiān)測包含地圖主頁、音頻總覽、站點主頁及站點總覽。

地圖主頁包含設備地理位置與綜合工作狀態(tài)顯示，有正常（綠）、告警（橘）、異常（紅）以及掉線（灰）4 種指示狀態(tài)，可以點擊近端機/遠端機站點進入詳細站點主頁。

圖1 整體網(wǎng)絡結構

圖2 遠程監(jiān)控結構

站點主頁包含近端機/遠端機站點的信息界面。左側樹狀菜單欄展示各種站點綜合工作狀態(tài)，有正常（綠）、告警（橘）、異常（紅）以及掉線（灰）4 種指示狀態(tài)，可以點擊站點名稱切換右側相應站點詳細顯示頁面。

站點總覽包含設備（以磁鐵顯示）與工作狀態(tài)顯示，有正常（綠）、告警（橘）、異常（紅）以及掉線（灰）4 種指示狀態(tài)，可以點擊磁鐵進入設備詳細工作頁面。

站點配合監(jiān)聽網(wǎng)關設備可進行實時遠程音頻監(jiān)聽，實時展示音頻電平，采集頻率、場強及信噪比數(shù)據(jù)并繪制曲線圖。每個頻道的聲音可以監(jiān)聽60 s。

歷史記錄包含報警列表、歷史回看等。報警列表顯示當前站點名稱、報警時間、報警內(nèi)容、消警方式、消警時間、持續(xù)報警時間、報警次數(shù)、是否消除、人工手動消警以及手動處理方案；歷史回看功能選擇需要的群組、站點以及時間段等參數(shù)，點擊查詢，可顯示這個時間段的數(shù)據(jù)信息，也可以導出為Excel 文件。

微信端實時監(jiān)控提供對廣播覆蓋項目的實時監(jiān)測服務，可進行遠程監(jiān)測和控制，可接收系統(tǒng)推送的消息支持遠程音頻監(jiān)聽，可查看覆蓋效果的監(jiān)測數(shù)據(jù)。由于微信的使用率高，每條報警信息都能及時被發(fā)現(xiàn)。技術人員可以互相提醒并及時處理問題，即使在休息時間也可以隨時監(jiān)測設備的運行狀態(tài)，從而保證廣播信號的安全優(yōu)質(zhì)播出。

3 主要監(jiān)控、監(jiān)聽網(wǎng)關設備

基站監(jiān)控單元OHM32 設備是一款基于高性能Cortex-M4 處理器平臺搭建的用于廣播電視發(fā)射臺站監(jiān)測的智能監(jiān)控單元。設備通過有線網(wǎng)絡將發(fā)射臺站的相關工作狀態(tài)實時傳輸?shù)街行谋O(jiān)控平臺，支持對臺站所有設備的遠程監(jiān)控?；颈O(jiān)控單元具有FM 信號接收場強和信噪比采集功能、回傳功能、查詢及配置功能、環(huán)境監(jiān)測功能、傳輸發(fā)射設備監(jiān)控功能以及機房配電監(jiān)控功能。監(jiān)控網(wǎng)關結構如圖3 所示。

圖3 葫蘆島廣播電視臺監(jiān)控網(wǎng)關結構

智能監(jiān)聽網(wǎng)關OH11 是一款用于FM 信號監(jiān)測和監(jiān)聽的網(wǎng)關產(chǎn)品，采用工業(yè)級高性能ARM 處理器，內(nèi)置3 通道FM/AM 解調(diào)模塊，具備3 通道外部立體聲音頻信號輸入，可以對解調(diào)后的音頻或外部輸入音頻進行實時壓縮、本地存儲及實施網(wǎng)絡傳輸。設備采用通用流媒體協(xié)議，支持RTMP、HTTP 及HLS 等網(wǎng)絡流媒體協(xié)議。內(nèi)置嵌入式Web 可實現(xiàn)對節(jié)目源音頻和FM 空收音頻實時監(jiān)聽、監(jiān)測及彩條展示等功能，也可以配合軟件實現(xiàn)監(jiān)測、監(jiān)聽等功能。另外，系統(tǒng)可以對節(jié)目源音頻和空收音頻進行實時分析和對比，及時發(fā)現(xiàn)停播、錯播及劣播等安全播出問題。監(jiān)聽網(wǎng)關結構如圖4 所示。

圖4 葫蘆島廣播電視臺監(jiān)聽網(wǎng)關結構

4 結 語

該監(jiān)控系統(tǒng)為值機員提供及時準確的報警信息，使葫蘆島廣播電視臺的工作技術人員能第一時間發(fā)現(xiàn)問題并處理問題，有效保障了調(diào)頻廣播的安全優(yōu)質(zhì)播出，大大降低了事故率，使葫蘆島廣播電視臺的自動化播出更加智能、安全、穩(wěn)定。