中波發(fā)射臺(tái)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的組成架構(gòu)與運(yùn)行環(huán)境

吳雨桐

（作者單位：云南省廣播電視局東川696臺(tái)）

1 監(jiān)控系統(tǒng)的功能特點(diǎn)

1.1 監(jiān)控系統(tǒng)功能

中波發(fā)射臺(tái)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)包括信號(hào)源系統(tǒng)設(shè)備、發(fā)射機(jī)、發(fā)射機(jī)主備切換設(shè)備、信號(hào)監(jiān)聽(tīng)回傳設(shè)備、供配電系統(tǒng)設(shè)備、安防視頻監(jiān)控設(shè)備、室內(nèi)外環(huán)境監(jiān)控設(shè)備。

1.2 監(jiān)控系統(tǒng)特點(diǎn)

1.2.1 可靠性

系統(tǒng)軟件具有完善的備份和保護(hù)機(jī)制，當(dāng)意外原因?qū)е略O(shè)備故障或數(shù)據(jù)損毀時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)輸入備份系統(tǒng)，同時(shí)預(yù)裝的還原系統(tǒng)自動(dòng)還原故障前的設(shè)備狀態(tài)和系統(tǒng)數(shù)據(jù)。

1.2.2 安全性

系統(tǒng)具有完善的、安全的、模塊化的訪問(wèn)機(jī)制。系統(tǒng)設(shè)置了身份驗(yàn)證、分級(jí)權(quán)限和防“黑客”侵入程序，一方面防止“黑客”對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行破壞，另一方面可以防止合法用戶越權(quán)訪問(wèn)。

1.2.3 開(kāi)放性

系統(tǒng)采用模塊化、開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)協(xié)議結(jié)構(gòu)，可以很好地兼容其他軟件，方便與大多數(shù)具備通信功能的硬件設(shè)備進(jìn)行對(duì)接。目前發(fā)射臺(tái)普遍使用的數(shù)字化調(diào)幅（Digital Amplitude Modulation，DAM）發(fā)射機(jī)和脈沖寬度調(diào)制式（Pulse-Duration Modulation，PDM）發(fā)射機(jī)都自帶通信協(xié)議端口。

1.2.4 易維護(hù)

系統(tǒng)具備人性化的維護(hù)信息顯示功能，維護(hù)信息包括當(dāng)前設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、數(shù)據(jù)異常報(bào)警、自身診斷結(jié)果。技術(shù)人員可根據(jù)顯示情況對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)。

2 組成架構(gòu)與硬件設(shè)備子系統(tǒng)

2.1 監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)

監(jiān)控系統(tǒng)不僅可以方便本臺(tái)工作人員對(duì)系統(tǒng)設(shè)備、周邊環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控管理，還能同時(shí)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理。遠(yuǎn)程監(jiān)控又包括兄弟臺(tái)協(xié)同監(jiān)控和領(lǐng)導(dǎo)層監(jiān)控，在本臺(tái)工作人員不夠的情況下，可以委托兄弟臺(tái)站進(jìn)行監(jiān)控管理。領(lǐng)導(dǎo)層指的是本臺(tái)領(lǐng)導(dǎo)和上一級(jí)業(yè)務(wù)管理（無(wú)線電臺(tái)管理）部門。監(jiān)控系統(tǒng)協(xié)同管理與領(lǐng)導(dǎo)層管理架構(gòu)如圖1所示。圖中中波臺(tái)1-4為監(jiān)控對(duì)象，監(jiān)管臺(tái)為兄弟協(xié)同監(jiān)管臺(tái)，領(lǐng)導(dǎo)層可以對(duì)監(jiān)管對(duì)象和協(xié)同監(jiān)管臺(tái)進(jìn)行監(jiān)控管理[1]。

圖1 監(jiān)控系統(tǒng)協(xié)同管理與領(lǐng)導(dǎo)層管理架構(gòu)

2.2 監(jiān)控設(shè)備子系統(tǒng)

中波發(fā)射臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)目標(biāo)設(shè)備子系統(tǒng)包括信號(hào)源、發(fā)射機(jī)、天線倒換、監(jiān)聽(tīng)回傳、供配電、安防視頻、環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。設(shè)備子系統(tǒng)組成拓?fù)鋱D如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)設(shè)備組成拓?fù)鋱D

2.2.1 信號(hào)源監(jiān)控子系統(tǒng)

在信號(hào)源監(jiān)控子系統(tǒng)中，音頻切換矩陣的串行通信接口進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換并接入監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)監(jiān)控前端的操作與顯示單元，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)功能。監(jiān)測(cè)監(jiān)控的內(nèi)容包括當(dāng)前正在使用的節(jié)目信號(hào)的實(shí)時(shí)狀態(tài)、對(duì)信號(hào)異態(tài)進(jìn)行報(bào)警、手動(dòng)切換或自動(dòng)到其他路由的信號(hào)源等[2]。信號(hào)源監(jiān)控子系統(tǒng)控制示意圖如圖3所示。

圖3 信號(hào)源遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)控制示意圖

2.2.2 發(fā)射機(jī)監(jiān)控

通過(guò)發(fā)射機(jī)專用采集通信設(shè)備及監(jiān)控軟件，對(duì)正在運(yùn)行的發(fā)射機(jī)的實(shí)時(shí)狀態(tài)、數(shù)據(jù)及發(fā)射機(jī)開(kāi)關(guān)機(jī)、主備機(jī)倒換等操作進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)完成對(duì)異態(tài)信息的報(bào)警等。發(fā)射機(jī)采集器可采集的發(fā)射機(jī)數(shù)據(jù)：

（1）發(fā)射機(jī)整機(jī)參數(shù)：輸出功率、反射功率、天線電壓駐波比、功放溫度、冷卻風(fēng)機(jī)、高低壓電源。

（2）功率放大器整機(jī)參數(shù)：工作電壓、工作電流、過(guò)載、過(guò)熱、欠激勵(lì)、過(guò)激勵(lì)、功放關(guān)閉等。

（3）激勵(lì)器參數(shù)：頻率、頻偏、輸入信號(hào)、輸出信號(hào)。

監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)發(fā)射機(jī)主要參數(shù)進(jìn)行采集，將采集的數(shù)據(jù)送到監(jiān)控計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，一方面在顯示屏上顯示，另一方面對(duì)參數(shù)越限進(jìn)行聲光報(bào)警指示、短信發(fā)送、報(bào)警存儲(chǔ)、降功率和關(guān)閉發(fā)射機(jī)高壓等操作處理[3]。發(fā)射機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)框圖如圖4所示：

圖4 發(fā)射機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)框圖

2.2.3 天線自動(dòng)倒換控制

為了確保安全播出，中波發(fā)射臺(tái)發(fā)射機(jī)大都采用“一主一備（A+B）”的方式工作，當(dāng)一臺(tái)發(fā)射機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，可以切換到另一臺(tái)發(fā)射機(jī)工作。當(dāng)A發(fā)射機(jī)出故障時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)給采集控制器發(fā)送指令，通過(guò)自動(dòng)切換系統(tǒng)切換天線，A發(fā)射機(jī)切換到中波專用負(fù)載，由技術(shù)人員排查發(fā)射機(jī)故障；B發(fā)射機(jī)切換到發(fā)射天線，保證正常播出。同理，當(dāng)B發(fā)射機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，A發(fā)射機(jī)切換到天線，維持正常播出。

主、備采集控制器之間只有一條串行通信線，備用采集器執(zhí)行從主用控制器過(guò)來(lái)的命令，并向主用采集器發(fā)送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，主用和備用采集器與監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，切換指令可以采用自動(dòng)方式切換，也可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程切換和人工切換。天線自動(dòng)倒換控制整套工作機(jī)制如圖5所示：

圖5 天線自動(dòng)倒換控制整套工作機(jī)制示意圖

2.2.4 播出節(jié)目監(jiān)聽(tīng)回傳

節(jié)目監(jiān)聽(tīng)回傳屬于無(wú)人值守臺(tái)站建設(shè)的一部分。按照廣播電視相關(guān)細(xì)則要求，各中波臺(tái)站開(kāi)路監(jiān)聽(tīng)設(shè)備的音頻信號(hào)應(yīng)遠(yuǎn)程回傳至領(lǐng)導(dǎo)層監(jiān)測(cè)中心（無(wú)線電管理中心或監(jiān)測(cè)管理中心），實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)的音頻監(jiān)聽(tīng)功能。通過(guò)對(duì)中波臺(tái)開(kāi)路監(jiān)聽(tīng)的音頻信號(hào)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編碼，將生成的數(shù)字音頻信號(hào)送入監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，方便領(lǐng)導(dǎo)層遠(yuǎn)程監(jiān)聽(tīng)和監(jiān)管[4]。

2.2.5 配電監(jiān)控子系統(tǒng)

中波發(fā)射臺(tái)供配電系統(tǒng)為發(fā)射設(shè)備提供能源。統(tǒng)計(jì)表明，由于供電故障造成的停播事故占有很大的比例，因此有必要對(duì)供配電系統(tǒng)的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。電力采集設(shè)備通過(guò)對(duì)穩(wěn)壓器的監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)，包括穩(wěn)壓器的輸入三相電壓、電流（市電），輸出的三相電壓、電流，穩(wěn)壓器設(shè)備具有串口，通過(guò)電力采集器實(shí)現(xiàn)對(duì)穩(wěn)壓器數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)，當(dāng)出現(xiàn)電壓偏低或偏高時(shí)（報(bào)警上限、下限可根據(jù)用戶需要進(jìn)行設(shè)置），以及出現(xiàn)電流偏大（報(bào)警門限可根據(jù)客戶需要進(jìn)行設(shè)置）時(shí)，在監(jiān)控軟件上進(jìn)行聲光報(bào)警提示。

2.2.6 安防音視頻監(jiān)控子系統(tǒng)

安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，較早之前，各中波臺(tái)已經(jīng)完成了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的安裝，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是通過(guò)硬盤錄像機(jī)數(shù)據(jù)接口與協(xié)議，對(duì)各中波臺(tái)硬盤錄像機(jī)內(nèi)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行解析，解析的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)管層系統(tǒng)服務(wù)器，監(jiān)管層對(duì)各臺(tái)安防音視頻信息進(jìn)行處理并在顯示系統(tǒng)中予以展示。安防音視頻回傳示意圖如圖6所示。

圖6 安防音視頻回傳示意圖

3 監(jiān)控系統(tǒng)軟件

監(jiān)控軟件是監(jiān)控系統(tǒng)的管理程序，其作用是對(duì)監(jiān)控目標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并根據(jù)數(shù)據(jù)狀態(tài)作出相應(yīng)的操作控制處理。監(jiān)控軟件主要實(shí)現(xiàn)用戶管理、值班管理、報(bào)警管理、自動(dòng)抄表、操作記錄、報(bào)表統(tǒng)計(jì)、歷史曲線和系統(tǒng)設(shè)置等功能。

3.1 用戶管理

用戶管理是對(duì)用戶信息的統(tǒng)一管理，包括添加新用戶、修改用戶資料、刪除用戶等功能。用戶管理列表中顯示的是當(dāng)前系統(tǒng)中所有的用戶信息，其中包括用戶名、電話、姓名、角色、地點(diǎn)等信息。

3.2 值班管理

值班管理是根據(jù)當(dāng)前的工作情況而設(shè)定的一個(gè)交接班模式，一般情況下核心機(jī)房或某些特定崗位需要24小時(shí)留人值守，這樣會(huì)出現(xiàn)員工換崗交接班的情況，接班人通過(guò)指紋驗(yàn)證后，系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生一條記錄，該記錄會(huì)記載交班人、接班人姓名，交班人對(duì)接班人的交代，即交班意見(jiàn)及交班時(shí)間。

3.3 報(bào)警管理

報(bào)警管理包括報(bào)警查詢和報(bào)警信息。報(bào)警查詢主要是查看某個(gè)中波臺(tái)某臺(tái)設(shè)備在某個(gè)時(shí)間段內(nèi)的報(bào)警情況，列表中會(huì)羅列出報(bào)警設(shè)備、報(bào)警字段、報(bào)警值、報(bào)警時(shí)間等信息。根據(jù)列表中的報(bào)警信息可以查看該時(shí)間段的報(bào)警條數(shù)，可對(duì)頻繁報(bào)警字段的設(shè)備進(jìn)行檢修，以免給后期的工作埋下隱患[5]。報(bào)警信息包括指標(biāo)名稱、報(bào)警門限、報(bào)警延時(shí)、告警次數(shù)、告警級(jí)別、抄表數(shù)據(jù)、彈窗報(bào)警、聲光報(bào)警、短信報(bào)警、微信報(bào)警、告警號(hào)碼、操作等信息。

3.4 自動(dòng)抄表

自動(dòng)抄表功能支持每天自動(dòng)抄表五次，并自動(dòng)上報(bào)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，抄表內(nèi)容包括發(fā)射機(jī)運(yùn)行的主要參數(shù)值、參數(shù)越限或故障報(bào)警信息等。

3.5 操作記錄

監(jiān)控系統(tǒng)可以建立本級(jí)用戶賬戶并設(shè)置管理權(quán)限。操作記錄頁(yè)面包含可選的用戶名及角色，點(diǎn)選用戶名可以顯示該用戶的操作詳細(xì)記錄。用戶的詳細(xì)信息包括用戶名、姓名、角色、地點(diǎn)、電話、發(fā)送短信、遠(yuǎn)程遙控、參數(shù)設(shè)置、用戶管理，用戶的操作詳細(xì)記錄包括用戶名、時(shí)間、操作詳情。

3.6 報(bào)表統(tǒng)計(jì)

監(jiān)控系統(tǒng)可以按日、周、月、季、年和自定義時(shí)段分別生成中波臺(tái)的統(tǒng)計(jì)報(bào)表以及維護(hù)、維修、搶修、故障修復(fù)統(tǒng)計(jì)報(bào)表，可按臺(tái)站、類別、時(shí)間段等多種形式進(jìn)行報(bào)表統(tǒng)計(jì)，支持導(dǎo)入Excel功能。

3.7 歷史曲線

歷史曲線主要是查看某臺(tái)發(fā)射機(jī)的某個(gè)參數(shù)在某段時(shí)間內(nèi)參數(shù)值的變化折線圖，通過(guò)觀察折線圖可分析這段時(shí)間內(nèi)參數(shù)值是否在預(yù)定范圍內(nèi)。

4 結(jié)語(yǔ)

中波發(fā)射臺(tái)自動(dòng)化管理系統(tǒng)的應(yīng)用，提高了發(fā)射臺(tái)的管理效率，降低了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，為發(fā)射臺(tái)安全播出提供了強(qiáng)有力的保障，是現(xiàn)代科技應(yīng)用到發(fā)射臺(tái)的必然趨勢(shì)。但從另外一方面來(lái)講，人的因素同樣具有重要影響，先進(jìn)的設(shè)備系統(tǒng)仍需要專業(yè)技術(shù)人員按規(guī)程操作和精心維護(hù)，否則設(shè)備系統(tǒng)也不一定能很好地發(fā)揮作用。