廣播電視高山發(fā)射臺站自臺監(jiān)控系統(tǒng)智能化改進

范寶華

（山西廣播電視無線管理中心石嶺關微波站，山西 太原 030000）

0 引 言

自臺監(jiān)控系統(tǒng)是實現(xiàn)廣播電視臺站安全播出、提高工作效率的重要環(huán)節(jié)，是保證廣播電視信號傳輸質(zhì)量和發(fā)射效果的重要措施。根據(jù)《廣播電視安全播出管理規(guī)定》的要求，石嶺關微波站按照國家和行業(yè)的相關規(guī)范，在2018年中央地面數(shù)字電視覆蓋工程的實施過程中，安裝了現(xiàn)在的自臺監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)提高了石嶺關微波站的自動化運維管理水平，保障了廣播電視的安全播出。

1 自臺監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)有功能分析

石嶺關微波站主要有數(shù)字電視節(jié)目包2套，數(shù)字電視發(fā)射機4部（2部主用、2部備用）。站內(nèi)節(jié)傳設備共有4臺衛(wèi)星綜合接收解碼器、1臺綜合復用設備、2臺備用信號微波解碼器；供配電系統(tǒng)共有兩路10 kV市電、2臺高壓變壓器、2臺穩(wěn)壓器、1套一體化電源、1套開關電源、3臺低壓配電柜、2臺柴油發(fā)電機組以及2組蓄電池組，天饋線系統(tǒng)包含數(shù)字電視發(fā)射天線、微波天線及衛(wèi)星接收天線等設備。

石嶺關微波站已建成的自臺監(jiān)控系統(tǒng)主要包括播出信號監(jiān)測系統(tǒng)、設備運行監(jiān)控系統(tǒng)、電力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、大屏顯示及管理系統(tǒng)等5個系統(tǒng)，還搭載了數(shù)據(jù)庫、監(jiān)控和管理服務器等輔助系統(tǒng)。

職工通過計算機實現(xiàn)設備管理、用戶管理、權(quán)限管理、狀態(tài)管理以及系統(tǒng)維護等操作，保證監(jiān)控系統(tǒng)運行正常。

1.1 播出信號監(jiān)測系統(tǒng)

監(jiān)測播出信號傳送至播出信號監(jiān)測系統(tǒng)平臺，監(jiān)聽監(jiān)看調(diào)度服務器通過監(jiān)測系統(tǒng)對采集的信號進行記錄、存儲、管理、調(diào)度。如果系統(tǒng)監(jiān)測到信號參數(shù)異常，將自動報警提示。系統(tǒng)利用硬盤保存監(jiān)測信息，對本站播出節(jié)目的信號源和發(fā)射信號質(zhì)量、效果進行記錄[1]。

1.2 發(fā)射機器監(jiān)控系統(tǒng)

發(fā)射機器監(jiān)控系統(tǒng)對發(fā)射機、節(jié)傳系統(tǒng)機器進行實時監(jiān)控，如果出錯，自動報警提示，同時存儲故障報警記錄。系統(tǒng)主要包含發(fā)射機監(jiān)控系統(tǒng)、節(jié)傳設備監(jiān)控系統(tǒng)以及監(jiān)聽監(jiān)看系統(tǒng)[2]。

發(fā)射機監(jiān)控系統(tǒng)實時采集發(fā)射機的運行參數(shù)，監(jiān)測發(fā)射機的運行情況并對故障自動報警提示；完成發(fā)射機的系統(tǒng)控制、管理以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計報表、故障分析、綜合信息管理等功能；系統(tǒng)具有發(fā)射機控制功能，可以定時自動開關發(fā)射機和按需要即時開關機。系統(tǒng)采集、監(jiān)測發(fā)射機整機參數(shù)，冷卻系統(tǒng)和激勵器參數(shù)，發(fā)射機功率分配器、放大器及合成器的運行參數(shù)。節(jié)傳設備監(jiān)控系統(tǒng)主要監(jiān)控節(jié)目信號的處理，以滿足發(fā)射機輸入的要求。監(jiān)聽監(jiān)看調(diào)度服務器通過監(jiān)控交換機對采集的信號進行記錄、存儲、管理、調(diào)度。如果監(jiān)測到參數(shù)異常，監(jiān)聽監(jiān)看系統(tǒng)自動報警提示。

1.3 電力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)

供配電設備監(jiān)測系統(tǒng)主要采集、監(jiān)控站內(nèi)電力設備的狀態(tài)數(shù)據(jù)。目前，系統(tǒng)只實現(xiàn)了對變壓器開關柜的電壓數(shù)據(jù)監(jiān)測，亟需升級改造，實現(xiàn)對整個供電系統(tǒng)的監(jiān)控[3]。

臺站各主要技術(shù)用房均布置了溫濕度傳感器、水浸傳感器和煙霧傳感器等設備，監(jiān)測各重點區(qū)域的溫度濕度、浸水情況、煙霧和起火情況并報警提示，保證各技術(shù)系統(tǒng)的運行環(huán)境正常。

1.4 自動化管理系統(tǒng)

自動化管理系統(tǒng)由管理服務器、數(shù)據(jù)庫服務器、監(jiān)聽監(jiān)看調(diào)度服務器、客戶端組成，主要實現(xiàn)監(jiān)控管理、數(shù)據(jù)存儲以及監(jiān)聽監(jiān)看調(diào)度等功能。

1.5 大屏顯示系統(tǒng)

大屏顯示系統(tǒng)由大屏顯示墻、圖像拼接控制器、控制計算機、交換機以及控制軟件組成。大屏顯示系統(tǒng)分別顯示播出信號監(jiān)測系統(tǒng)、設備運行監(jiān)控系統(tǒng)、電力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的相關工作軟件控制界面以及各類其他信息，采用圖像拼接控制器和與系統(tǒng)管理終端連接，實現(xiàn)各子系統(tǒng)的畫面顯示和切換。

2 對自臺監(jiān)控系統(tǒng)進行智能化功能改進

石嶺關微波站自臺監(jiān)控系統(tǒng)使用3年多來，部分功能沒有實現(xiàn)符合站內(nèi)實際情況的監(jiān)控。根據(jù)使用情況總結(jié)，現(xiàn)對自臺監(jiān)控系統(tǒng)提出幾處智能化改進方案，進一步促進臺站的智能化建設。

2.1 實現(xiàn)自臺監(jiān)控系統(tǒng)與手機互聯(lián)

可利用5G移動網(wǎng)絡通信技術(shù)和WiFi技術(shù)，實現(xiàn)服務器與職工的智能終端互聯(lián)。全站職工通過手機App可以及時接收各類報警信息，第一時間采取措施，處理故障。管理者可以通過手機App實時查詢臺站職工的在崗工作情況和設備運行情況[4]。

2.2 升級系統(tǒng)報警功能

自臺監(jiān)測系統(tǒng)及時報警并傳遞給值班人員，報警功能必須是緊急性提醒，然而現(xiàn)在系統(tǒng)的聲音報警只有在值班室才能聽到，因此必須擴大聲音報警的覆蓋范圍，將報警聲音系統(tǒng)與站內(nèi)不同區(qū)域的音箱通過有線或無線方式連接，實現(xiàn)站內(nèi)值班室、宿舍、院內(nèi)各區(qū)域職工都能及時收聽到報警信息，進而處理故障。同時，需增加手機App報警和手機信息報警功能。

2.3 升級供配電監(jiān)測系統(tǒng)

供配電監(jiān)測系統(tǒng)升級，實現(xiàn)對站內(nèi)供配電系統(tǒng)主要設備進行監(jiān)測。系統(tǒng)實時采集各電力設備和各供配電路的電流、電壓、功率、用電量等參數(shù)，對各個電路的開關情況、停電和斷電、開關和合閘、缺相、過流、電壓超限等故障進行監(jiān)測和判斷，通過系統(tǒng)技術(shù)分析進行報警提示[5]。接入UPS一體化電源和UPS開關電源的管理系統(tǒng)，實時監(jiān)測兩套UPS電源的電流電壓、直流電源工作參數(shù)、負載用電量等狀態(tài)信息，實時監(jiān)控設備并對故障信息報警提示，保存報警記錄。實現(xiàn)對兩套柴油發(fā)電機組輸出電壓、啟動電壓、水溫和油量等參數(shù)的實時監(jiān)測，對提供直流電源的兩套蓄電池組的輸出電壓、浮充電壓電流和電池損耗程度等參數(shù)進行實時監(jiān)測。若供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障，監(jiān)測系統(tǒng)報警提示并記錄事件和故障，同時對供配電系統(tǒng)的運行狀況進行統(tǒng)計，并編制報表。

2.4 增加天線饋線和鐵塔系統(tǒng)監(jiān)測功能

通過在天線、饋線及鐵塔上安裝各類不同功能的傳感器采集設備，對天線的方向性參數(shù)、天線增益、駐波比等參數(shù)，對饋線駐波比、衰耗和充氣機指數(shù)等參數(shù)，對鐵塔的傾斜角、震動形變、塔基沉降、鐵塔金屬構(gòu)件及連接件應力應變等參數(shù)進行采集，將數(shù)據(jù)傳到平臺測試設備進行處理分析，產(chǎn)生告警信息，提示職工判斷天饋系統(tǒng)可能出現(xiàn)的故障，精確掌握并處理故障，避免安全播出事故發(fā)生。

2.5 開通檢修維護記錄功能

廣播電視臺站的微波和發(fā)射等設備要進行定期日檢、月檢、季檢和年檢等周期性檢修。因此需開通檢修維護記錄功能，設定檢修時間和范圍。進入預定時間后，需提醒技術(shù)人員按期進行檢修，并將檢修記錄、隱患清單以及整改情況錄入系統(tǒng)，保存存檔。該功能保障檢修能夠如期進行，檢修記錄隨時可查，保障安全播出工作。

2.6 升級智能化發(fā)射機切換功能

站內(nèi)使用的發(fā)射機信號切換只有2路信號插口，然而當前主備信號共有3路，因此有1路備用信號不能插入切換器，只能用手動方式切換這路備用信號。目前，站內(nèi)又增加了兩部發(fā)射機的備機，最近計劃還要安裝2部發(fā)射機。由此，根據(jù)站內(nèi)業(yè)務需要，需升級信號切換器和控制軟件，增加切換器輸入端口和輸出端口，利用控制軟件實現(xiàn)多路信號切換使用，并實現(xiàn)主備發(fā)射機之間的信源切換。多套發(fā)射系統(tǒng)都要實現(xiàn)主備發(fā)射機自動切換、主備激勵器自動切換、發(fā)射機升降功率控制、發(fā)射機系統(tǒng)時間校準等功能，保證主備發(fā)射機多路輸入信號隨時切入，確保信號不停、發(fā)射任務零停播。

2.7 開源系統(tǒng)實現(xiàn)與站內(nèi)微波監(jiān)測系統(tǒng)整合

現(xiàn)在自臺監(jiān)控系統(tǒng)只用于站內(nèi)發(fā)射系統(tǒng)，微波設備使用另外一套監(jiān)控系統(tǒng)，不僅增加了維護費用，而且使值班人員的工作更加煩瑣，值班人員需要同時操控兩套監(jiān)控系統(tǒng)。因此，需開源自臺監(jiān)控系統(tǒng)，整合微波監(jiān)測系統(tǒng)，同時增加微波設備和信號采集器，監(jiān)控各個微波機的收發(fā)信電平、衰減度和失真等指標，及時、準確地判斷微波傳輸質(zhì)量。

2.8 實現(xiàn)室內(nèi)外環(huán)境監(jiān)測

高山臺站在崗人員較少，院落較大，山體周圍樹木較多?；诖?，為系統(tǒng)增加院內(nèi)環(huán)境煙霧、水位和地質(zhì)等采集傳感器，可隨時監(jiān)控室外環(huán)境情況，減少職工的工作內(nèi)容。通過設置門限指數(shù)，產(chǎn)生環(huán)境災害風險告警，提醒在崗職工提前做好防火、防汛、防滑坡等災害預防工作，保障安全生產(chǎn)工作。

另外還增加了安防預警系統(tǒng)，在重點區(qū)域提供非法人員闖入報警提示，防衛(wèi)盜竊反恐等事件，保護廣電設施和職工安全。

2.9 增加部分其他實用性功能

增加人員管理功能，實現(xiàn)上下班考勤、在崗情況和值班情況管理，支持站內(nèi)日志記錄查詢功能；增加廣播電視設備的資產(chǎn)管理功能，實現(xiàn)站內(nèi)資產(chǎn)高效化管理；增加綜合信息管理功能，對系統(tǒng)設備配置、用戶配置、告警配置、系統(tǒng)日志、歷史記錄查詢、數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計、裝備運行、維護報表生成與打印實現(xiàn)管理；升級各類信息的管理和存儲時間，增加系統(tǒng)硬盤容量，及時升級各類硬件設備，滿足站內(nèi)業(yè)務增加和異態(tài)保存時限的監(jiān)控需求。

3 結(jié) 語

國家廣播電視總局提出“智慧廣電”建設，廣播電視高山臺站建立了自臺監(jiān)測系統(tǒng)，降低了職工的工作強度，使工作變得更加高效化、智能化，保障了安全播出工作。智能化升級改造后的自臺監(jiān)控系統(tǒng)將通過新技術(shù)實現(xiàn)站內(nèi)全域的集中統(tǒng)籌監(jiān)管，使臺站的管理和運行簡單高效，進一步提升了臺站的安全播出保障能力，為今后建設智慧臺站提供了有力的技術(shù)支撐。