淺談廣播發(fā)射臺(tái)自動(dòng)化遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

周 宇

內(nèi)蒙古自治區(qū)廣播電視傳輸發(fā)射中心烏海廣播發(fā)射中心臺(tái) 內(nèi)蒙古 烏海市 016000

烏海廣播發(fā)射中心臺(tái)下設(shè)10 個(gè)臺(tái)站，分布于烏海市、巴彥淖爾市和阿拉善盟，覆蓋面積達(dá)33 萬平方公里，為提高臺(tái)站智慧化運(yùn)維、精細(xì)化管理，自動(dòng)化遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)顯得尤為關(guān)鍵。2018 年，烏海廣播發(fā)射中心臺(tái)在烏海機(jī)關(guān)辦公樓搭建了一套覆蓋全臺(tái)的自動(dòng)化遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對所有臺(tái)站中波節(jié)目的監(jiān)聽監(jiān)看，以及傳輸設(shè)備、電力環(huán)境、安防監(jiān)控的實(shí)時(shí)監(jiān)測，2020 年推進(jìn)了二期工程項(xiàng)目建設(shè)，實(shí)現(xiàn)所有臺(tái)站調(diào)頻節(jié)目的監(jiān)聽監(jiān)看、大屏顯示，并按照內(nèi)蒙古自治區(qū)廣播電視局“臺(tái)站標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)2.0 版”要求，完成了備品備件數(shù)據(jù)庫、技術(shù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的建設(shè)，通過互聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了“烏海中心臺(tái)智慧臺(tái)站”微信小程序手機(jī)端的監(jiān)測。

1 發(fā)射機(jī)的監(jiān)測與自動(dòng)化控制

1.1 發(fā)射機(jī)的定時(shí)開關(guān)機(jī)

發(fā)射機(jī)自動(dòng)開關(guān)機(jī)，能夠降低人為因素造成的延誤開機(jī)、錯(cuò)誤開機(jī)等播出事故的發(fā)生，根據(jù)節(jié)目播出時(shí)間提前預(yù)設(shè)好不同時(shí)間段開關(guān)機(jī)時(shí)間，當(dāng)滿足給定條件時(shí)采集控制器將發(fā)出脈沖信號(hào)，控制發(fā)射機(jī)的開關(guān)機(jī)。如圖1 所示。

圖1 發(fā)射機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

1.2 發(fā)射機(jī)的故障倒換

發(fā)射機(jī)A 在正常工作時(shí)間內(nèi)，若出現(xiàn)無功率輸出或功率偏低情況時(shí)，采集控制器就會(huì)發(fā)出倒機(jī)延時(shí)計(jì)時(shí)指令，當(dāng)?shù)箼C(jī)延時(shí)計(jì)時(shí)結(jié)束后，如果發(fā)射機(jī)A 的發(fā)射功率還無法恢復(fù)正常，采集控制器就會(huì)發(fā)出指令關(guān)閉故障發(fā)射機(jī)A，天線倒換開關(guān)發(fā)送指令轉(zhuǎn)換天線開關(guān)，確認(rèn)發(fā)射機(jī)A 高壓連鎖斷開且轉(zhuǎn)換開關(guān)到位后，采集控制器發(fā)送指令開啟發(fā)射機(jī)B，完成主備機(jī)的倒換，完成倒機(jī)動(dòng)作后，故障發(fā)射機(jī)A 會(huì)顯示故障標(biāo)識(shí)。

1.3 發(fā)射機(jī)的數(shù)據(jù)采樣

以DAM 10kW 中波發(fā)射機(jī)為例，調(diào)幅度監(jiān)測儀對發(fā)射機(jī)輸出監(jiān)測板上的X5-1/X5-2 進(jìn)行調(diào)幅度監(jiān)測采樣，采集控制器對發(fā)射機(jī)對外接口板上的X9/X10 進(jìn)行入射功率、反射功率、天線零位等信號(hào)監(jiān)測采樣，當(dāng)發(fā)射機(jī)出現(xiàn)故障或者監(jiān)測量超出設(shè)定門限值時(shí)進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警，在客戶端顯示故障部位，記錄故障時(shí)的數(shù)據(jù)。

2 信號(hào)與動(dòng)力環(huán)境的監(jiān)測

2.1 音頻信號(hào)節(jié)傳鏈路全景監(jiān)測

信號(hào)源分別由中星6B、亞太6C 以及廣電網(wǎng)絡(luò)光纖三路信號(hào)提供，經(jīng)過衛(wèi)星接收機(jī)、音頻分配器、音頻切換器、音頻處理器等設(shè)備送至發(fā)射機(jī)，每個(gè)設(shè)備均與交換機(jī)連接并在客戶端上顯示當(dāng)前狀態(tài)，以動(dòng)態(tài)流程圖的形式實(shí)現(xiàn)節(jié)傳鏈路的全景監(jiān)測，當(dāng)某一路在用信源出現(xiàn)故障或低于設(shè)定門限值時(shí)，信源切換器能自動(dòng)判斷、搜索、切換到下一路可用信源。如圖2 所示。

圖2 發(fā)射臺(tái)站網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

2.2 廣播信號(hào)監(jiān)測和對比

環(huán)形天線空收節(jié)目播出信號(hào)，通過解碼器、編碼器進(jìn)行實(shí)時(shí)解調(diào)編碼，把射頻解調(diào)信號(hào)量化成可視的動(dòng)態(tài)柱狀圖進(jìn)行顯示；對每路信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)循環(huán)、強(qiáng)制性監(jiān)聽，在客戶端實(shí)時(shí)展示工作狀態(tài)；與信源音頻信號(hào)進(jìn)行相似度比對監(jiān)測，一旦出現(xiàn)插播、錯(cuò)播等故障問題時(shí)，及時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警通知機(jī)務(wù)人員；對異態(tài)信息和音頻信號(hào)進(jìn)行錄音、儲(chǔ)存。

2.3 臺(tái)站環(huán)境、電力、安防監(jiān)測

在機(jī)房、監(jiān)控室、地溝等重要部位安裝煙霧、溫濕度、水浸等傳感器。在天線場區(qū)、大門、配電室等地方安裝入侵報(bào)警攝像頭。在穩(wěn)壓器、發(fā)電機(jī)、UPS 上安裝電流、電壓感應(yīng)器，全部與交換機(jī)連接，在客戶端集中顯示，實(shí)現(xiàn)臺(tái)站環(huán)境、動(dòng)力監(jiān)控、安防防范的科學(xué)管理，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)房輔助設(shè)備的故障和故障隱患，做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)處理。

3 中心臺(tái)遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理

3.1 音視頻集中監(jiān)控

七個(gè)中波發(fā)射臺(tái)通過電信專線到達(dá)監(jiān)控室，通過光端機(jī)將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，傳輸?shù)胶诵慕粨Q機(jī)中，三個(gè)調(diào)頻發(fā)射臺(tái)由于未接通專網(wǎng)，由互聯(lián)網(wǎng)傳輸至監(jiān)控室，再由路由器接通至內(nèi)網(wǎng)并經(jīng)過防火墻保護(hù)，傳輸?shù)胶诵慕粨Q機(jī)，所有信號(hào)統(tǒng)一集中到核心交換機(jī)，從中取出音頻、視頻監(jiān)控、動(dòng)力環(huán)境等信號(hào)在客戶端集中展示。如圖3 所示。

圖3 中心臺(tái)監(jiān)控室網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

3.2 大數(shù)據(jù)平臺(tái)

按照“臺(tái)站標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)2.0版”任務(wù)要求，烏海廣播發(fā)射中心臺(tái)初步建立起備品備機(jī)數(shù)據(jù)庫、技術(shù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、可視化數(shù)據(jù)庫三大模塊，通過實(shí)時(shí)上傳各臺(tái)站現(xiàn)有設(shè)備、備品備機(jī)和檢修維護(hù)等情況進(jìn)行統(tǒng)一匯總，方便中心臺(tái)了解各臺(tái)整體情況，為下一步規(guī)劃布局提供參考依據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)臺(tái)站精細(xì)化管理。

3.3 微信小程序

通過烏海廣播發(fā)射中心臺(tái)智慧臺(tái)站微信小程序，可實(shí)現(xiàn)對監(jiān)測設(shè)備的同步監(jiān)測，實(shí)時(shí)了解發(fā)射機(jī)入射功率、反射功率、播出狀態(tài)、駐波比等。實(shí)時(shí)了解下屬臺(tái)站配電柜、穩(wěn)壓電源、UPS 和柴油發(fā)電機(jī)組的電壓、電流、頻率等參數(shù)。實(shí)時(shí)了解臺(tái)站各機(jī)房、天線場區(qū)、發(fā)電機(jī)房的溫濕度、煙感、水浸等指標(biāo)。

經(jīng)過多年的努力，烏海廣播發(fā)射中心臺(tái)自動(dòng)化遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)已全面啟動(dòng)，很大程度減少了因人為因素而造成的播出事故，大大提高了安全播出率，為實(shí)現(xiàn)臺(tái)站“有人留守、無人值班”的目標(biāo)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)！