廣播電視發(fā)射臺智慧化監(jiān)測系統(tǒng)

河北省廣播電視三〇七發(fā)射臺：劉京

廣播電視的作用主要是向更廣大的受眾和觀眾傳遞廣播電視信號，保障人民群眾的基本文化利益。為了保證廣播電視節(jié)目的可靠性和安全性，需要一個能夠滿足工作人員操作的靈活、安全和方便等性能特點的智慧化監(jiān)測系統(tǒng)。

1.廣播電視發(fā)射臺智慧化監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計原則

①整體性原則：堅持整體建設(shè)為統(tǒng)領(lǐng)。播出機(jī)房的設(shè)計要根據(jù)臺站工作實際進(jìn)行整體規(guī)劃，統(tǒng)籌考慮，保證整體可用性；②可靠性原則：播出機(jī)房必須具有高可靠性，保證為用戶提供不間斷、高質(zhì)量、既經(jīng)濟(jì)、又安全的高質(zhì)量服務(wù)；在建設(shè)時要考慮全面，盡量避免各個薄弱環(huán)節(jié)的影響。機(jī)房各系統(tǒng)都具有足夠的應(yīng)急處置能力；③安全性原則：在防火、防水、防蟲、防雷等極端惡劣天氣等方面采取有效措施，具有安全可靠的設(shè)計思路和保障手段；④先進(jìn)性與實用性相結(jié)合原則：系統(tǒng)涉及必須站位要高，利用一切可利用的成熟技術(shù)搭建核心技術(shù)框架。努力實現(xiàn)資源融合及共享，提高設(shè)備實用性，按照現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)水準(zhǔn)完善機(jī)房內(nèi)部管理體系；⑤靈活性及可擴(kuò)展性原則：在考慮安全性及先進(jìn)性的基礎(chǔ)上，必須充分考慮其靈活性及可發(fā)展性，必要時也應(yīng)考慮到技術(shù)的發(fā)展革新可能會導(dǎo)致的設(shè)備落后問題，統(tǒng)一統(tǒng)籌考慮，逐步提升系統(tǒng)全方位的工作需要；⑥可管理性原則：所有設(shè)備及系統(tǒng)必須滿足合理可控的管理邏輯，必要時可采取集中式管理；⑦舒適性原則：播出機(jī)房能夠提供安全、可靠美觀、舒適的工作環(huán)境，各項數(shù)據(jù)符合國家標(biāo)準(zhǔn)；⑧可持續(xù)發(fā)展原則：所有的基于智慧化監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計理念必須具有超前性和可持續(xù)性，尤其對于一些項目工程要有足夠的拓展性，為了保證較長時間內(nèi)技術(shù)的不落后。

2.廣播電臺智慧化監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計研究

2.1 發(fā)射機(jī)系統(tǒng)（如圖1所示）

基于廣播電視業(yè)務(wù)變化及項目建設(shè)周期，將機(jī)房內(nèi)合理安排布局，預(yù)留主備發(fā)射機(jī)位置。機(jī)房發(fā)射設(shè)備布置采用前面板“面對面”擺成兩排的布置形式，前面板齊平，發(fā)射機(jī)深度最深的發(fā)射后面板與機(jī)房南側(cè)地溝沿齊平擺放。合理規(guī)劃布局機(jī)房內(nèi)控制線、信號線的走線。

2.2 節(jié)目傳送系統(tǒng)（如圖2所示）

所有發(fā)射的無線和電視節(jié)目的源采用數(shù)字信號的主和備用傳輸模式以實現(xiàn)系統(tǒng)級備份，即系統(tǒng)中沒有節(jié)點安全瓶頸，任何設(shè)備故障都不會影響系統(tǒng)的播出和其他主要功能。程序傳輸分為光傳輸，微波傳輸和衛(wèi)星接收三個子系統(tǒng)。所接收的無線和電視節(jié)目源信號的每一組具有兩個或三個傳輸模式且相互備份。

2.3 自動化系統(tǒng)

主要包括兩個方面：自動化硬件環(huán)境建設(shè)與軟件建設(shè)。自動化硬件環(huán)境建設(shè)包括：動環(huán)系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)、安防監(jiān)控、門禁系統(tǒng)、巡更系統(tǒng)、信息顯示系統(tǒng)。軟件環(huán)境建設(shè)主要建立全業(yè)務(wù)智慧化綜合平臺。

2.3.1 硬件環(huán)境建設(shè)

動環(huán)系統(tǒng)：如圖3所示，系統(tǒng)包含UPS監(jiān)測、配電監(jiān)測系統(tǒng)、環(huán)境溫濕度監(jiān)測、煙感報警、饋管溫度監(jiān)測等。

發(fā)射機(jī)自動控制系統(tǒng)：數(shù)據(jù)采集器對變送器的相關(guān)模擬量和開關(guān)量進(jìn)行采樣，以執(zhí)行控制單元的相應(yīng)控制操作。控制室管理主機(jī)主要采集和存儲各類變送器及實時參數(shù)數(shù)據(jù)，完成變送器組的系統(tǒng)控制和管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計報表、故障分析、綜合信息管理等功能。

安防監(jiān)控：安全監(jiān)控系統(tǒng)由攝像頭、傳輸線、存儲服務(wù)器、NVRS、網(wǎng)絡(luò)鍵盤等組成。視頻安全監(jiān)控系統(tǒng)中使用的設(shè)備必須符合國內(nèi)法規(guī)和當(dāng)前行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，由法律機(jī)構(gòu)檢查或認(rèn)證。從衰減、帶寬、信噪比、比特差錯率、延遲、延遲抖動和傳輸信道的其他方面來看，系統(tǒng)的傳輸設(shè)備確保從前端捕獲設(shè)備到顯示設(shè)備、存儲設(shè)備和其他設(shè)備的視頻圖像信息和其他相關(guān)信息的安全、有效和及時的傳輸。視頻傳輸必須支持用于相同視頻資源的信號分配或數(shù)據(jù)分發(fā)能力。同時，系統(tǒng)具有根據(jù)授權(quán)對指定終端實時切換和調(diào)度指定視頻信號的能力。

門禁系統(tǒng)：管理人員通過指紋或人臉識別方式進(jìn)入控制室、播出機(jī)房。門禁系統(tǒng)可記錄交接班人員交接班時間與機(jī)房的巡檢時間、人員姓名。在后臺服務(wù)器自動生成報表。督促運維人員定期對信源機(jī)房與發(fā)射機(jī)房例行常規(guī)巡檢。

圖1：發(fā)射機(jī)系統(tǒng)

圖2：節(jié)目傳送系統(tǒng)

巡更系統(tǒng)：如圖4所示，為保證運維人員每天定時定點巡檢發(fā)射機(jī)房、信源室、配電室、天線區(qū)。運維人員手持巡更設(shè)備，按照每日巡檢路線完成巡檢任務(wù)，回到監(jiān)控室后，巡更信息自動備份并傳至相應(yīng)數(shù)據(jù)服務(wù)器中。巡檢人員姓名、時間、是否完成巡檢任務(wù)等生成日志，對于未完成任務(wù)或未按時巡檢彈出預(yù)警窗口，提醒運維人員進(jìn)行巡檢。

信息顯示系統(tǒng)：如圖5所示，在發(fā)射機(jī)頂部安裝一臺LED滾屏，通過該發(fā)射機(jī)的采集器，把發(fā)射機(jī)當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行顯示，可顯示的信息包括當(dāng)前發(fā)射機(jī)是在天線還是假負(fù)載上，同時把發(fā)射機(jī)的播音狀態(tài)、待波狀態(tài)、故障狀態(tài)都進(jìn)行同步顯示，可方便工作人員直觀的看到發(fā)射機(jī)的狀態(tài)。

圖3：動環(huán)系統(tǒng)

圖4：巡更系統(tǒng)

圖5：信息顯示系統(tǒng)

圖6：軟件環(huán)境建設(shè)

2.3.2 軟件環(huán)境建設(shè)

軟件主要建立全業(yè)務(wù)綜合管理平臺，通過統(tǒng)一管理調(diào)度可視化，全方面掌握綜合業(yè)務(wù)信息，并全方位可視化的展示出所有設(shè)備運行情況。平臺主要包含四個層次：信息采集、數(shù)據(jù)管理、業(yè)務(wù)處理、可視化平臺。平臺體系架構(gòu)實現(xiàn)不同數(shù)據(jù)的歸一化采集、處理、分析，對異態(tài)上報、運維管理進(jìn)行集中展現(xiàn)，全力保障安全播出工作。（如圖6）

3.廣播電臺智慧化信號監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用效果

全面考慮系統(tǒng)的先進(jìn)性、安全性，建設(shè)一個集安全管理制度化、運維管理智慧化的智慧化安播保障體系。

3.1 安全管理制度化

通過進(jìn)行智慧化信號監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)，建立統(tǒng)一全業(yè)務(wù)綜合管理平臺，根據(jù)安全播出的考核指標(biāo)，制定與完善安全管理制度。建立統(tǒng)一分級安全管理預(yù)案，根播出內(nèi)容的重要性劃分安全管理等級、響應(yīng)機(jī)制、運維要求、應(yīng)急預(yù)案，為安全播出工作任務(wù)提供制度化支撐。

3.2 運維管理智慧化

通過建設(shè)智慧化信號監(jiān)測系統(tǒng)，逐步實現(xiàn)“有人值班、無人值守“的智慧型臺站。利用人工智能、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)，實現(xiàn)對臺站全業(yè)務(wù)系統(tǒng)的全生命周期的全數(shù)據(jù)管理。實現(xiàn)各要素集中管理，分區(qū)控制，故障自動發(fā)現(xiàn)并預(yù)警，故障準(zhǔn)確定位，自動生成解決方案，并輔以機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)作為人工智能功能，提前預(yù)警，幫助運維管理人員及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，實現(xiàn)臺站運維管理智慧化。

3.3 職能職責(zé)具體化、人員配置規(guī)范化、隊伍建設(shè)專業(yè)化

通過建立運行維護(hù)團(tuán)隊與值守團(tuán)隊，實行專業(yè)技術(shù)人員梯隊建設(shè)管理，實現(xiàn)運維人員與值守人員職能職責(zé)具體化分工，合理分配人員。降低人工成本，提高工作效率。以臺站全業(yè)務(wù)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，以大數(shù)據(jù)為依托，建立科學(xué)明晰的安全播出維護(hù)質(zhì)量分析評價體系、考核保障體系、應(yīng)急預(yù)警體系、指揮調(diào)度體系等，從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)播發(fā)射自動化、智能化、遠(yuǎn)程化，全面解放生產(chǎn)力，真正實現(xiàn)“有人留守，無人值班”，科學(xué)化管理與運維各臺站日常工作。

綜上所述，隨著廣電技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，信息化系統(tǒng)已成為現(xiàn)代化機(jī)房實現(xiàn)可持續(xù)化發(fā)展和設(shè)備自動化運行的重要保障，正常滿足河北廣電信息化工作需求，保障業(yè)務(wù)有關(guān)數(shù)據(jù)安全。我們有理由認(rèn)為，在未來的發(fā)展中，它將采用優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和先進(jìn)工藝，為信源系統(tǒng)、發(fā)射機(jī)設(shè)備以及值班人員創(chuàng)造一個安全、可靠美觀、舒適的工作場所，為實現(xiàn)廣播和電視發(fā)射臺智慧化監(jiān)控平臺奠定基礎(chǔ)。