發(fā)射機(jī)掉功率智能監(jiān)測報警平臺的設(shè)計與實施

程皞琳

【摘要】本文介紹了一種利用成熟可靠器件實現(xiàn)發(fā)射機(jī)掉功率告警的集成創(chuàng)新方案，設(shè)計并搭建了發(fā)射機(jī)掉功率智能監(jiān)測報警系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有投入小、設(shè)備接入靈活、安裝簡單、反應(yīng)靈敏、操作方便、可實現(xiàn)計算機(jī)遠(yuǎn)程集中控制等優(yōu)點。系統(tǒng)的使用增強(qiáng)了發(fā)射機(jī)故障告警系統(tǒng)的及時性、準(zhǔn)確性、可靠性，減輕了值班人員的壓力，提升了臺站保障安全播出能力。

【關(guān)鍵詞】功率監(jiān)測;智能平臺;告警

中圖分類號：TN929? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.16.012

2017年宣城發(fā)射臺利用中央地數(shù)覆蓋資金完成了敬亭山臺區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)字化改造。數(shù)字化節(jié)目監(jiān)控系統(tǒng)是基于千兆計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺，利用TS OVER IP與網(wǎng)絡(luò)組播技術(shù)實現(xiàn)節(jié)目流透明傳輸，采用實時流媒體技術(shù)實現(xiàn)節(jié)目信號內(nèi)容大屏重現(xiàn)，C/S軟件架構(gòu)實現(xiàn)系統(tǒng)硬件遠(yuǎn)程可控存儲、查詢、配置、調(diào)度等。較好的解決了廣播電視無線地面數(shù)字電視和CDR數(shù)字廣播開播后我臺150余套各類廣播電視信號內(nèi)容監(jiān)看、故障告警、節(jié)目回看、異態(tài)存儲、設(shè)備調(diào)度的難題。

但系統(tǒng)在使用過程中也暴露了一些問題。一方面發(fā)射臺站電磁環(huán)境復(fù)雜，存在較強(qiáng)的同頻、鄰頻干擾。系統(tǒng)中開路接收信號使用共天線接收并將接收電平設(shè)定在接收門限附近提高系統(tǒng)對異態(tài)判斷的靈敏度，受天氣、環(huán)境、信號衰落等問題的影響，接收電平變化較大易引起系統(tǒng)誤告警，值班員易麻痹遲滯處理故障的時間，存在較大故障隱患。另一方面數(shù)字信號在轉(zhuǎn)碼、分發(fā)、傳輸、重現(xiàn)有一定的時延，調(diào)頻廣播節(jié)目內(nèi)容有一些停頓，系統(tǒng)難以發(fā)現(xiàn)一些瞬時的故障，難以發(fā)現(xiàn)故障于端倪，易造成故障擴(kuò)大影響安全播出。本文介紹一種利用報警主機(jī)來實現(xiàn)發(fā)射機(jī)功率實時監(jiān)測的創(chuàng)新方案，將發(fā)射機(jī)功率變化發(fā)現(xiàn)時間由10秒左右提高到1秒以內(nèi)，徹底消除節(jié)目監(jiān)視系統(tǒng)無告警問題。作為節(jié)目內(nèi)容監(jiān)測系統(tǒng)的有益補(bǔ)充為臺站智能化監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)提供參考。

1. 監(jiān)測報警平臺設(shè)計方案

1.1 總體方案

監(jiān)控報警平臺應(yīng)能有效的避免雷擊等不可抗力造成的系統(tǒng)失能現(xiàn)象，應(yīng)獨立于發(fā)射機(jī)系統(tǒng)且不干擾發(fā)射機(jī)正常工作，能與現(xiàn)有信號監(jiān)測系統(tǒng)兼容實現(xiàn)計算機(jī)集成控制，顯示，配置，要有明確、持續(xù)、可信的告警方式。系統(tǒng)應(yīng)具備以下功能（總體圖如圖1所示）。

1）總線式結(jié)構(gòu)，單臺設(shè)備接入退出不影響其它設(shè)備正常工作。

2）對不同設(shè)備故障采用不同等級的報警方式。

3）網(wǎng)絡(luò)化，智能化管理。

1.2? 技術(shù)方案

發(fā)射機(jī)工作時，功率與工作電流成正比，電流隨功率的變化而變化。利用這個原理采用高靈敏度電流互感繼電器，通過監(jiān)測發(fā)射機(jī)電流變化模擬功率變化并完成模擬量轉(zhuǎn)換成開關(guān)量，經(jīng)單防區(qū)模塊送至告警主機(jī)，完成故障告警。技術(shù)方案如圖2所示。

發(fā)射機(jī)掉功率智能報警平臺由?？稻W(wǎng)絡(luò)報警主機(jī)、單防區(qū)擴(kuò)展模塊、電流互感開關(guān)、聲光報警器、集中控制系統(tǒng)軟硬件等組成。

1.3 系統(tǒng)動作閾值確定

經(jīng)實驗分別測得數(shù)字電視功率與電流關(guān)系圖（圖3），調(diào)頻發(fā)射機(jī)功率與電流對應(yīng)關(guān)系圖（圖4）

根據(jù)測定數(shù)據(jù)選擇功率變化時對應(yīng)電流變化大的參考點來設(shè)定發(fā)射機(jī)動作閥值，調(diào)節(jié)電流取樣互感繼電器上的控制電位器使電流到達(dá)閾值時紅燈和綠燈剛好切換。正常播出時紅燈亮，當(dāng)發(fā)射機(jī)電源電流低于動作閥值，綠燈亮，輸出斷開（故障）信號，觸發(fā)故障，經(jīng)單防區(qū)監(jiān)測模塊輸出故障信號，通過總線送至報警主機(jī)。一旦功率下降到設(shè)定值，聲光報警器動作，值班人員能第一時間監(jiān)測到發(fā)射機(jī)的工作狀態(tài)。單防區(qū)擴(kuò)展模塊可通過撥碼設(shè)定各發(fā)射機(jī)地址，經(jīng)總線連接送至報警主機(jī)，從而實現(xiàn)多臺發(fā)射機(jī)功率監(jiān)測報警功能。系統(tǒng)最大可同時監(jiān)測255個不同類型的設(shè)備。

2. 平臺管理與應(yīng)用

2.1 集中控制軟件VM4200

VM4200是為?？稻W(wǎng)絡(luò)安防設(shè)備管理開發(fā)的應(yīng)用軟件平臺，適用于嵌入式網(wǎng)絡(luò)報警主機(jī)、硬盤錄像機(jī)、混合型網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、門禁設(shè)備、可視對講設(shè)備和解碼設(shè)備以及視音頻編解碼卡，支持實時預(yù)覽、遠(yuǎn)程配置設(shè)備參數(shù)、錄像存儲、遠(yuǎn)程回放和下載、報警信息接收和聯(lián)動、電視墻解碼控制、電子地圖、日志查詢等多種功能。軟件可通過?？低暪倬W(wǎng)下載。

2.2 軟件設(shè)置

硬件連接正常后，我們需利用?？低暤目蛻舳藢γ颗_被監(jiān)測發(fā)射機(jī)進(jìn)行軟件設(shè)置。打開客戶端，會看到每臺發(fā)射機(jī)所對應(yīng)的撥碼號。該系統(tǒng)可設(shè)置8個子系統(tǒng)255個防區(qū)，為了最大化合理利用子系統(tǒng)，我們把開關(guān)機(jī)時間相同的發(fā)射機(jī)列入同一子系統(tǒng)進(jìn)行集中設(shè)置，點開輸入配置→子系統(tǒng)，在防區(qū)列表里將我們所需要布防的發(fā)射機(jī)添加進(jìn)該子系統(tǒng)。

防區(qū)設(shè)置好，根據(jù)不同發(fā)射機(jī)播出時間不同來設(shè)置對應(yīng)的監(jiān)測報警時間，對每個子系統(tǒng)單獨設(shè)防。告警類型根據(jù)故障類型分為設(shè)為全局告警和值班室告警，全局告警除值班室告警外同時宿舍區(qū)聲光告警，如未來有需求還可以通過電話通知特定帶班領(lǐng)導(dǎo)或通過GPRS通知特定手機(jī)。

2.3 系統(tǒng)的應(yīng)用

2021年春節(jié)前后我臺FM89.5MHz出現(xiàn)多次23點整點時整機(jī)瞬間掉功率故障，數(shù)秒后恢復(fù)正常狀態(tài)。因時間太短，節(jié)目監(jiān)控告警系統(tǒng)沒有及時發(fā)現(xiàn)或因時間太短，值班員極易判斷為誤報警。出現(xiàn)故障時，掉功率自動報警系統(tǒng)立即聲光報警，值機(jī)員在第一時間迅速趕到發(fā)射機(jī)處，發(fā)現(xiàn)確為發(fā)射機(jī)瞬間掉功率至零后立即恢復(fù)。這個故障具有很強(qiáng)一致性、重復(fù)性，我們判斷不是設(shè)備故障，經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)由于節(jié)目在23點時因節(jié)目停頓時間較長導(dǎo)致激勵器輸入音頻信號由數(shù)字切換到模擬，由于模擬衛(wèi)星信號和光纖信號傳輸路由不同存在時間差，此時如模擬也沒有音頻信號，激勵器就掉功率為零，信號來后又恢復(fù)至正常。在此故障處理中掉功率智能告警平臺與節(jié)目監(jiān)控系統(tǒng)互相驗證消除了值班員誤判，使故障得以及時發(fā)現(xiàn)、準(zhǔn)確處理，提高了安全播出水平。

3. 結(jié)束語

該套監(jiān)測平臺投入成本小，安裝簡單，設(shè)備接入退出靈活、操作方便，監(jiān)測靈敏。一旦發(fā)射機(jī)功率發(fā)生波動降到設(shè)定功率閥值，聲光報警器會立即做出聲光報警，提醒值班人員發(fā)射機(jī)故障，消除了節(jié)目內(nèi)容監(jiān)控系統(tǒng)中缺陷所帶來的誤報、錯報問題。同時，系統(tǒng)與發(fā)射機(jī)系統(tǒng)物理隔離，互不影響能有效的防止因雷擊造成的系統(tǒng)失能問題。作為臺區(qū)整體監(jiān)控報警系統(tǒng)的重要補(bǔ)充，提高了臺站安全播出保障水平。

以?？低暰W(wǎng)絡(luò)報警主機(jī)為核心的報警平臺，報警輸入信號的本質(zhì)就是對開關(guān)量的監(jiān)測報警，結(jié)合?？低暤腣M4200集中控制軟件平臺，可實現(xiàn)入侵告警、門禁、人臉識別、道閘、消防、環(huán)境監(jiān)測等系統(tǒng)集中控制、監(jiān)看、配置、管理，具有很強(qiáng)的易用性、擴(kuò)展性。廣播電視技術(shù)近年來飛速發(fā)展，運用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展和管理臺站才是未來的趨勢，建設(shè)智慧臺站、智能臺站將是時代的方向。