無線地面數(shù)字電視綜合監(jiān)管系統(tǒng)

三明七0五臺(tái) 黃志光

無線地面數(shù)字電視是國(guó)家“文化惠民”工程,不加密、不收費(fèi)。信號(hào)覆蓋的地區(qū),居民可不受限制免費(fèi)收看數(shù)字電視節(jié)目。隨著模擬電視將退出歷史舞臺(tái),我國(guó)全面進(jìn)入數(shù)字電視時(shí)代。文章對(duì)無線地面數(shù)字電視進(jìn)行分析,結(jié)合技術(shù)層面和具體情況,對(duì)市縣無線地面數(shù)字電視系統(tǒng)綜合監(jiān)管系統(tǒng)進(jìn)行深入研究與探索,為了更好提高廣播電視基本公共服務(wù)水平,促進(jìn)無線地面數(shù)字電視技術(shù)的發(fā)展。

0 引言

我國(guó)無線地面數(shù)字電視覆蓋網(wǎng)已全面建成,為進(jìn)一步提升廣播電視公共文化服務(wù)的質(zhì)量和水平,健全廣播電視安全播出監(jiān)管機(jī)制,高效應(yīng)對(duì)各種突發(fā)事故,確保節(jié)目高質(zhì)量不間斷安全播出,建立一套發(fā)射臺(tái)站的統(tǒng)一綜合監(jiān)管調(diào)度平臺(tái)已至關(guān)重要。本文立足于該地區(qū)具體情況分析,著重闡述地面無線數(shù)字電視前端信號(hào)的采集和綜合監(jiān)管平臺(tái)的構(gòu)建。整體鏈路結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 鏈路結(jié)構(gòu)Fig.1 Link structure

1 前端信號(hào)采集

配備嵌入式機(jī)箱,由冗余熱備份電源直流供電,這種供電方式廣泛運(yùn)用于各種專業(yè)電信機(jī)房,具備過溫、過壓、過流及短路保護(hù)功能,有效提高了供電的可靠性和熱穩(wěn)定性。機(jī)箱可插入至少兩種功能模塊,用于處理DTMB及調(diào)頻廣播信號(hào)。每個(gè)模塊配有獨(dú)立的接口背板,裝載后可以熱插拔,方便系統(tǒng)的安裝、維護(hù)和升級(jí),還可以實(shí)現(xiàn)不同接口類型的各種功能模塊在同一機(jī)箱中的任意混插。

1.1 DTMB信號(hào)監(jiān)測(cè)

配備1塊多通道DTMB國(guó)標(biāo)地面數(shù)字電視監(jiān)測(cè)模塊,用于DTMB信號(hào)監(jiān)測(cè)。主要完成國(guó)標(biāo)地面數(shù)字電視信號(hào)接收、信道指標(biāo)監(jiān)測(cè)、碼流分析、TS轉(zhuǎn)換IP輸出功能。監(jiān)測(cè)的信道指標(biāo)有:信號(hào)鎖定狀態(tài)、信號(hào)功率、信號(hào)強(qiáng)度百分比、信噪比、誤碼率等,碼流數(shù)據(jù)打包會(huì)統(tǒng)一進(jìn)行壓縮存儲(chǔ),存儲(chǔ)在磁盤陣列,能保存兩個(gè)月以上,能隨時(shí)回放任意時(shí)間的節(jié)目,對(duì)停播等事件進(jìn)行處理。

1.2 調(diào)頻廣播信號(hào)監(jiān)測(cè)

文獻(xiàn)[1]配備1塊多路調(diào)頻廣播監(jiān)測(cè)編碼模塊,用于多路調(diào)頻廣播信號(hào)的接收、解調(diào)和編碼,完成信號(hào)發(fā)射功率、SNR(信噪比)、調(diào)制度等參數(shù)測(cè)量及載波停播、音頻信號(hào)停播、音頻丟失、音量過高過低等播出異態(tài)的監(jiān)測(cè),同樣將FM壓縮存儲(chǔ)在磁盤陣列中,隨時(shí)調(diào)用。實(shí)現(xiàn)流程如圖2所示:

圖2 廣播信號(hào)監(jiān)測(cè)模塊Fig.2 Broadcast signal monitoring module

1.3 動(dòng)力環(huán)境采集

配備1套動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備和1臺(tái)多接口采集監(jiān)測(cè)終端,用于監(jiān)測(cè)機(jī)房的溫濕度、煙感、電力等動(dòng)力環(huán)境參數(shù)。機(jī)房測(cè)溫問題一直是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的難題,由于發(fā)射設(shè)備的高功率特性,容易造成系統(tǒng)發(fā)熱,一旦溫度出現(xiàn)變化,勢(shì)必會(huì)影響設(shè)備安全播出,造成發(fā)射設(shè)備中斷。傳統(tǒng)的接觸式測(cè)溫系統(tǒng)安裝復(fù)雜,且只能監(jiān)測(cè)整個(gè)機(jī)房的環(huán)境溫度,對(duì)設(shè)備重點(diǎn)部分如天饋線系統(tǒng)的接頭、線路、多工器、配電接頭、發(fā)射機(jī)功放的溫度無法精確檢測(cè),而采用紅外非接觸式測(cè)溫技術(shù)就能很好的解決這個(gè)問題。紅外熱成像技術(shù)是近幾年興起的新型測(cè)溫技術(shù),它的原理是利用光學(xué)成像鏡頭、紅外探測(cè)器接收被測(cè)目標(biāo)的紅外輻射能量,由探測(cè)器將紅外輻射能轉(zhuǎn)換成電信號(hào),經(jīng)放大處理再轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào),最終通過電視屏幕或監(jiān)測(cè)器顯示紅外熱像畫面。機(jī)房配備一臺(tái)紅外熱成像攝像頭,靈敏度高、畫面質(zhì)量好,支持移動(dòng)偵測(cè)、火點(diǎn)探測(cè)報(bào)警等智能功能,將探測(cè)到的熱量精確量化,對(duì)發(fā)熱的故障區(qū)域進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別和嚴(yán)格分析,得出被測(cè)物體的溫度數(shù)值并生成熱圖像,如有發(fā)現(xiàn)高溫火點(diǎn)將立刻報(bào)警;同時(shí)對(duì)設(shè)備的重要位置標(biāo)記測(cè)溫,通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行溫度變化的記錄、對(duì)比,提早判斷和排除設(shè)備存在的故障隱患。

2 綜合監(jiān)管系統(tǒng)的功能

在各區(qū)縣配置前端監(jiān)控系統(tǒng)的前提下,由安全播出指揮調(diào)度中心統(tǒng)一監(jiān)管。中心配置統(tǒng)一管理平臺(tái),由大屏幕電視墻承當(dāng)人機(jī)互交功能?？蓾M足多畫面、多狀態(tài)顯示需求,能夠?qū)σ曨l圖像及電視進(jìn)行合理分割處理,呈現(xiàn)具體地監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。通過數(shù)據(jù)服務(wù)器對(duì)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行接收、分析和處理,同時(shí)對(duì)各類報(bào)警信息分類、分級(jí)、分途徑處理。文獻(xiàn)[2]數(shù)據(jù)庫服務(wù)器作為整個(gè)系統(tǒng)的存儲(chǔ)機(jī)構(gòu),整合存儲(chǔ)各類監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以及報(bào)警事件,同時(shí)提供數(shù)據(jù)查詢、報(bào)表、統(tǒng)計(jì)分析等功能,為本地監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、大屏幕數(shù)據(jù)推送提供服務(wù)。文獻(xiàn)[3]管理平臺(tái)采用B/S架構(gòu),管理平臺(tái)由以下幾個(gè)主要部分組成:

2.1 電子地圖管理

建立基礎(chǔ)GIS(地理信息系統(tǒng))服務(wù),為系統(tǒng)其他功能模塊提供基本的電子地圖功能支持。管理平臺(tái)采用B/S架構(gòu),以GIS地圖形式,把轄區(qū)內(nèi)的所有臺(tái)站按照實(shí)際地理位置顯示出來,每個(gè)臺(tái)站可按照臺(tái)站級(jí)別或報(bào)警級(jí)別顯示不同的顏色。鼠標(biāo)停留到某個(gè)臺(tái)站時(shí),可實(shí)時(shí)顯示該臺(tái)站的詳細(xì)坐標(biāo),單擊進(jìn)入后可查看包括臺(tái)站基本信息、聯(lián)系方式、臺(tái)區(qū)圖片等內(nèi)容。電子地圖如圖3所示。

圖3 電子地圖Fig.3 Digital map

2.2 發(fā)射機(jī)集中監(jiān)管

實(shí)現(xiàn)對(duì)各區(qū)縣前端發(fā)射機(jī)工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)采集、監(jiān)測(cè)報(bào)警和顯示。展示發(fā)射機(jī)的歷史監(jiān)測(cè)指標(biāo),包括入射功率、反射功率、各功放模塊電壓/電流等指標(biāo)數(shù)據(jù)?？蓪?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)及查看各個(gè)發(fā)射機(jī)的報(bào)警日志和控制日志。發(fā)射機(jī)狀態(tài)采集如圖4所示。

圖4 發(fā)射機(jī)狀態(tài)采集Fig.4 Transmitter status acquisition

2.3 傳輸鏈路展示

用于全景鏈路展示,展示監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)內(nèi)容、設(shè)備指標(biāo)、鏈路設(shè)備報(bào)警等各項(xiàng)監(jiān)測(cè)信息,點(diǎn)擊任一節(jié)點(diǎn)的設(shè)備可鏈接至設(shè)備網(wǎng)管IP地址,便于臺(tái)站鏈路傳輸設(shè)備和鏈路控制設(shè)備的管理和設(shè)置,同時(shí)還有聲光報(bào)警和設(shè)備故障手動(dòng)/自動(dòng)切換等監(jiān)控功能。

2.4 多畫面監(jiān)測(cè)

配備多畫面監(jiān)測(cè)設(shè)備,具備最多40套標(biāo)清節(jié)目或128套廣播節(jié)目的監(jiān)測(cè)能力。對(duì)各區(qū)縣高山臺(tái)站DTMB發(fā)射機(jī)和調(diào)頻廣播的空收信號(hào)進(jìn)行解調(diào)監(jiān)測(cè),以多畫面加伴音柱圖的形式展現(xiàn),提供畫面黑場(chǎng)、靜幀、馬賽克等故障報(bào)警,同時(shí)具備伴音丟失報(bào)警,有多個(gè)畫面及音頻實(shí)時(shí)顯示。搭配使用多畫面監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái),可實(shí)現(xiàn)信號(hào)管理、布局配置和節(jié)目配置等管理功能。

2.5 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

若按照每個(gè)縣16套電視節(jié)目進(jìn)行傳回來計(jì)算,碼流大約為40M,加上視頻對(duì)講及其他數(shù)據(jù)總碼流約為50M,如果全部通過微波傳回至調(diào)度中心大概要500M的帶寬,我們配備了磁盤陣列含21塊6T硬盤,使所有的節(jié)目可以存儲(chǔ)兩個(gè)月以上,調(diào)度中心按需調(diào)用。

3 結(jié)語

綜上所述,在實(shí)踐過程中,該系統(tǒng)運(yùn)行良好,報(bào)警準(zhǔn)確度高,準(zhǔn)確率達(dá)到99%,顯著提高了工作效率,有效保障安全播出工作。

引用

[1] 游聲紅,羅靜,許揚(yáng).廣播電視監(jiān)測(cè)監(jiān)管與指揮調(diào)度平臺(tái)綜合系統(tǒng)[J].廣播與電視技術(shù),2013(2):108-111.

[2] 居朝軍,錢衛(wèi).構(gòu)建省級(jí)廣電全媒體綜合監(jiān)測(cè)監(jiān)管平臺(tái)的研究與實(shí)踐[J].廣播與電視技術(shù),2014(8):145-151.

[3] 謝東暉,杜國(guó)柱.廣播電視安全播出技術(shù)的發(fā)展與展望[J].廣播與電視技術(shù),2014(8):45-48.