廣播電視自動化監(jiān)測監(jiān)管系統(tǒng)淺析

陳雄偉

（甘肅省廣播電視局東山電視調(diào)頻轉(zhuǎn)播臺，甘肅 定西 748400）

0 引言

為順應(yīng)時代技術(shù)發(fā)展，響應(yīng)上級要求，東山電視調(diào)頻轉(zhuǎn)播臺于2018 年積極主動實施了高山臺站調(diào)頻廣播電視發(fā)射自動化監(jiān)測監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)項目。項目實施前期，臺站技術(shù)人員首先對臺站發(fā)射機(jī)、信源設(shè)備和供電、監(jiān)控、環(huán)境及動力等設(shè)備信息進(jìn)行了詳細(xì)采集；后期，通過對監(jiān)測監(jiān)管系統(tǒng)的安裝調(diào)試和對系統(tǒng)軟件的不斷優(yōu)化完善，于2020 年1月圓滿完成了東山電視調(diào)頻轉(zhuǎn)播臺中國之聲、甘肅綜合廣播兩套調(diào)頻廣播節(jié)目的自動化監(jiān)測監(jiān)管和地面數(shù)字多媒體廣播（Digital Terrestrial Multimedia Broadcasting，DTMB）電視自動化監(jiān)測，切實提高了臺站工作效率，降低了值班人員的工作強(qiáng)度，避免了人為責(zé)任事故的發(fā)生，為臺站安全播出奠定了堅實基礎(chǔ)。

1 自動化監(jiān)測監(jiān)管系統(tǒng)整體介紹

自動化監(jiān)測監(jiān)管系統(tǒng)支持7×24 h 不間斷監(jiān)測管理，是一套綜合性的監(jiān)測監(jiān)管和發(fā)射機(jī)管理系統(tǒng)，為廣播電視播出前端提供了完整的監(jiān)測解決方案。通過嵌入式硬件方式，系統(tǒng)同時提供多格式信號流的多畫面監(jiān)測、發(fā)射機(jī)管理控制、設(shè)備集中管理、電力環(huán)境綜合監(jiān)測、錯誤記錄和報警、傳輸流錄制和存儲以及用戶管理等多項服務(wù)[1]。該系統(tǒng)支持DTMB、中國移動多媒體廣播（China Mobile Multimedia Broadcasting，CMMB）、數(shù)字視頻廣播（Digital Video Broadcast，DVB）和美國高級電視業(yè)務(wù)顧問委員會（Advanced Television Systems Committee，ATSC）廣播電視標(biāo)準(zhǔn)，支持H.265、H.264、MPEG-2 等視頻壓縮格式和通用音頻格式，包括MP3、AAC、AAC+、AC3 等，也支持不同的OTT（Over The Top，OTT）視頻流協(xié)議，包括基于HTTP 的自適應(yīng)碼率流媒體傳輸（HTTP Live Streaming，HLS）、實時消息傳輸協(xié)議（Real Time Messaging Protocol，RTMP）、實時流傳輸協(xié)議（Real Time Streaming Protocol，RTSP）等。該系統(tǒng)具有多畫面監(jiān)測、發(fā)射機(jī)管理控制、電力環(huán)境綜合監(jiān)測、設(shè)備集中管理、臺站管理以及超級管理員6 大功能模塊。

2 自動化監(jiān)測監(jiān)管系統(tǒng)重要功能模塊介紹

2.1 1+1 發(fā)射機(jī)倒換模塊

2.1.1 主體設(shè)備

1+1 發(fā)射機(jī)倒換模塊的主體設(shè)備包括發(fā)射機(jī)數(shù)據(jù)采集器、天線控制器以及發(fā)射機(jī)數(shù)據(jù)采集及倒換邏輯控制服務(wù)器。發(fā)射機(jī)數(shù)據(jù)采集器主要用于對接不同發(fā)射機(jī)的控制協(xié)議，解析和實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，將各種不同品牌不同類型的發(fā)射機(jī)數(shù)據(jù)通過對應(yīng)的協(xié)議處理之后，轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)流傳輸給邏輯單元處理。天線控制器主要用于對接不同廠家、不同接口的同軸開關(guān)，將不同廠家的設(shè)備接入該控制器。通過控制器內(nèi)部邏輯控制單元及數(shù)據(jù)接口，完成發(fā)射天線位置的獲取和遠(yuǎn)程控制。發(fā)射機(jī)數(shù)據(jù)采集及倒換邏輯控制服務(wù)器處理發(fā)射機(jī)數(shù)據(jù)，實時監(jiān)控發(fā)射機(jī)的發(fā)射狀態(tài)，通過用戶設(shè)置功率門限和倒換方式來實現(xiàn)對發(fā)射機(jī)的主備機(jī)倒換及天線的切換[2]。

2.1.2 發(fā)射機(jī)倒換控制邏輯流程

以主機(jī)倒換備機(jī)為例，發(fā)射機(jī)倒換控制邏輯流程[2]是：檢測到主機(jī)功率低于倒換下限→延時等待→備發(fā)射機(jī)狀態(tài)正?！P(guān)主機(jī)→等待主機(jī)功率為0 →將天線倒換至備機(jī)→同軸開關(guān)就緒→等待備機(jī)檢測天線連鎖→開備機(jī)→等待備機(jī)功率恢復(fù)→正常播出。

2.1.3 發(fā)射機(jī)倒換控制軟件介紹

發(fā)射機(jī)倒換控制軟件界面設(shè)置項可對主備發(fā)射機(jī)額定功率、倒換下限、告警下限及發(fā)射機(jī)重復(fù)開機(jī)次數(shù)、發(fā)射機(jī)功率恢復(fù)超時時間、發(fā)射機(jī)功率消失超時時間、等待天線就緒超時時間、倒機(jī)鎖定時間以及滯后倒換延時時間進(jìn)行設(shè)置，提供全自動、只執(zhí)行主倒備、只執(zhí)行備倒主、關(guān)閉倒換4 種倒換方式，方便靈活控制，另外可實現(xiàn)軟件開關(guān)機(jī)和對發(fā)射機(jī)發(fā)射功率實時采集，形成功率曲線圖。

2.2 自動化監(jiān)測監(jiān)管系統(tǒng)功能

2.2.1 1 +1 發(fā)射機(jī)采集模塊功能

在廣播電視傳輸過程中，由于信號傳輸距離遠(yuǎn)、環(huán)境復(fù)雜，往往會遭受到多種干擾，如頻段干擾和電磁波干擾等。為了保證廣播電視節(jié)目順利播出，必須采用高效的采集模塊對信號進(jìn)行篩選和處理，確保傳輸質(zhì)量。1+1 發(fā)射機(jī)采集模塊的作用就在于此。它可以對接收到的廣播電視信號進(jìn)行采樣、濾波、放大及變換等處理，從而消除或降低干擾，并提高傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性，還可以實現(xiàn)多路輸入信號的切換和備份，確保在一路信號出現(xiàn)故障時能夠快速切換到備用信號，保證節(jié)目的正常播出?？傮w來說，1+1 發(fā)射機(jī)采集模塊具有發(fā)射機(jī)發(fā)射功率、反射功率、駐波比和激勵器、功放數(shù)據(jù)參數(shù)的實時采集，報警設(shè)置、報警查詢、歷史數(shù)據(jù)、播出計劃及巡檢設(shè)置等功能，在電腦端可直觀、方便地查看發(fā)射機(jī)各項運(yùn)行參數(shù)，并提供語音報警和短信報警功能，實現(xiàn)了發(fā)射機(jī)實時監(jiān)測監(jiān)管[3]。

2.2.2 節(jié)目源信號檢測模塊功能

節(jié)目源信號檢測模塊可以對廣播電視節(jié)目源信號的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測，能夠?qū)崟r獲取節(jié)目源信號，并通過技術(shù)手段對信號的清晰度、穩(wěn)定性、色彩還原度等關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行評估。如果檢測到信號質(zhì)量存在問題，系統(tǒng)會立即發(fā)出警報并記錄相關(guān)信息，以便后續(xù)的處理和改進(jìn)。該模塊還能夠檢測廣播電視節(jié)目源信號是否符合相關(guān)法律法規(guī)和規(guī)定，可以對節(jié)目源信號進(jìn)行內(nèi)容審核，識別是否存在違規(guī)、敏感或不合適的內(nèi)容，比如色情、暴力、政治敏感等。如果發(fā)現(xiàn)違規(guī)內(nèi)容，系統(tǒng)會自動報警并生成相應(yīng)的報告，以便監(jiān)管部門能夠及時采取措施。此外，節(jié)目源信號檢測模塊還具有對廣播電視節(jié)目源信號進(jìn)行多維度分析的能力，可以對節(jié)目源信號的音頻、視頻、字幕等方面進(jìn)行分析和評估，幫助廣播電視運(yùn)營商了解節(jié)目質(zhì)量情況。通過對節(jié)目源信號的分析，系統(tǒng)可以提供數(shù)據(jù)支持和參考，為廣播電視節(jié)目的改進(jìn)和優(yōu)化提供依據(jù)。

2.2.3 動力環(huán)境檢測模塊功能

動力環(huán)境檢測模塊可以監(jiān)測廣播電視設(shè)備的供電情況，通過實時監(jiān)測電源電壓、電流和頻率等參數(shù)，以確保設(shè)備獲得穩(wěn)定可靠的電力供應(yīng)。如果檢測到供電異常，比如電壓異常、電流過大或過小等問題，系統(tǒng)會立即發(fā)出警報，并記錄相關(guān)信息，以便工作人員及時采取措施進(jìn)行修復(fù)或切換備用電源。該模塊還能夠監(jiān)測廣播電視設(shè)備周圍的溫度和濕度等環(huán)境參數(shù)，可以實時獲取設(shè)備所處環(huán)境的溫濕度情況，并與設(shè)定的閾值進(jìn)行比較。如果環(huán)境溫度過高或過低、濕度過大或過小，系統(tǒng)會發(fā)出警報，提醒工作人員及時調(diào)整設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)或采取相應(yīng)的環(huán)境控制措施，以避免設(shè)備因環(huán)境問題而受損或發(fā)生故障。動力環(huán)境檢測模塊還可以監(jiān)測廣播電視設(shè)備的噪聲和電磁干擾情況，可以實時檢測設(shè)備產(chǎn)生的噪聲水平和周圍電磁輻射強(qiáng)度，并與設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。如果噪聲超過限定范圍或電磁輻射超過安全標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)會立即發(fā)出警報，提醒工作人員進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和處理，以保證設(shè)備的正常運(yùn)行，維護(hù)操作員的健康安全[3]。

2.2.4 多畫面顯示模塊功能

多畫面顯示模塊主要通過廣播電視多畫面監(jiān)測監(jiān)管服務(wù)器、監(jiān)測主機(jī)和大屏矩陣等設(shè)備相互協(xié)調(diào)完成。其中，多畫面監(jiān)測監(jiān)管服務(wù)器基于TS over IP 技術(shù)，能提供對調(diào)頻廣播、數(shù)字電視節(jié)目的內(nèi)容監(jiān)測、多畫面組合顯示；采用畫面分割方式對電視節(jié)目信號進(jìn)行多畫面監(jiān)控，對廣播音頻信號進(jìn)行圖形化監(jiān)視，具有圖像圖形監(jiān)視、音頻監(jiān)聽、信號質(zhì)量監(jiān)測、錄像、自動報警及集中控制等功能，有效地提高播出質(zhì)量、降低值班人員的勞動強(qiáng)度[4]。同時，集中的大屏顯示改變了以前分散的顯示器顯示的方式，使機(jī)房更加整潔和美觀，為以后實現(xiàn)機(jī)房的擴(kuò)容、升級創(chuàng)造了條件。

2.2.5 其他功能模塊介紹

其他功能模塊包括臺站管理、超級管理員、修改密碼、交接班、運(yùn)維、報表生成、節(jié)目配置、日志（用戶日志和交接班日志）查詢、設(shè)備編輯添加和幫助系統(tǒng)等功能模塊，操作簡便易上手，極大地節(jié)省了設(shè)備財力支出和人力資源，大大降低了臺站停播率，確保了廣播電視節(jié)目的安全播出。

3 自動化監(jiān)測監(jiān)管系統(tǒng)軟件操作方法

廣播電視自動化監(jiān)管系統(tǒng)是一種關(guān)鍵的工具，用于確保廣播電視行業(yè)的正常運(yùn)營和監(jiān)管。為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，正確的操作和維護(hù)方法至關(guān)重要。以下是關(guān)于廣播電視自動化監(jiān)管系統(tǒng)軟件的正確操作與維護(hù)方法的建議。

第一，系統(tǒng)登錄和權(quán)限管理。系統(tǒng)操作人員應(yīng)使用唯一的個人賬號登錄系統(tǒng)，并進(jìn)行權(quán)限管理，以確保每個人只能訪問其職責(zé)范圍內(nèi)的功能和數(shù)據(jù)。需定期對系統(tǒng)賬號進(jìn)行審查和更新，及時注銷離職人員的賬號，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問。

第二，數(shù)據(jù)備份和災(zāi)難恢復(fù)。定期進(jìn)行系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)備份工作，確保在系統(tǒng)故障或數(shù)據(jù)丟失時能夠快速恢復(fù)。存儲備份數(shù)據(jù)的介質(zhì)應(yīng)放置在安全可靠的地方，遠(yuǎn)離潛在的損壞因素。應(yīng)定期測試備份數(shù)據(jù)的可用性，并制定相應(yīng)的災(zāi)難恢復(fù)計劃，以便在必要時能夠快速有效地進(jìn)行系統(tǒng)恢復(fù)。

第三，定期系統(tǒng)檢查和更新。定期進(jìn)行系統(tǒng)安全性檢查，包括漏洞掃描、安全日志分析等，及時修復(fù)系統(tǒng)存在的安全漏洞。及時安裝系統(tǒng)供應(yīng)商提供的補(bǔ)丁和更新，確保系統(tǒng)處于最新的安全狀態(tài)。定期進(jìn)行系統(tǒng)性能評估，優(yōu)化系統(tǒng)配置和資源分配，以提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度和穩(wěn)定性。

第四，異常監(jiān)測與報警。配置系統(tǒng)監(jiān)控和報警機(jī)制，監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)流量、數(shù)據(jù)庫負(fù)載等關(guān)鍵指標(biāo)，及時發(fā)現(xiàn)并處理異常情況。設(shè)定合理的報警閾值，并確保報警信息能夠及時送達(dá)相關(guān)人員，以便迅速響應(yīng)和解決問題。

第五，培訓(xùn)與技術(shù)支持。為系統(tǒng)操作人員提供必要的培訓(xùn)和技術(shù)支持，使其熟悉系統(tǒng)的功能和操作流程。建立專門的技術(shù)支持團(tuán)隊或合作伙伴，及時解答系統(tǒng)操作人員的問題，并提供技術(shù)支持和維護(hù)服務(wù)。

4 自動化監(jiān)測監(jiān)管系統(tǒng)常見故障及處置措施

自動化監(jiān)測監(jiān)管系統(tǒng)24 h 全天候不間斷運(yùn)行，曾出現(xiàn)過一些不可避免的故障。現(xiàn)將運(yùn)行至今出現(xiàn)的一些常見故障和應(yīng)急處置措施梳理總結(jié)如下。

4.1 接收空收信號丟失報警

發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)空收信號丟失報警時，首先通過大屏顯示準(zhǔn)確判斷是發(fā)射前信號源丟失造成還是回收信號丟失造成報警。如果信號源幅度顯示正常，繼續(xù)查看發(fā)射機(jī)各項運(yùn)行指標(biāo)是否正常。如不正常，就需要做好應(yīng)急倒機(jī)工作；如正常，可以用收音機(jī)進(jìn)行收聽，收聽正常后排查節(jié)傳系統(tǒng)。東山電視調(diào)頻轉(zhuǎn)播臺出現(xiàn)空收信號丟失報警，多次因系統(tǒng)調(diào)諧器[5]接收天線不靈敏造成。撥動調(diào)諧器接收天線后報警消失，播出恢復(fù)正常。

4.2 發(fā)射信號丟失報警

監(jiān)測監(jiān)管系統(tǒng)出現(xiàn)發(fā)射信號丟失報警時，如果判斷發(fā)射機(jī)工作正常只是發(fā)射信號丟失，就需要排查節(jié)傳系統(tǒng)具體哪個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題。首先，為了保障安全播出，應(yīng)將其中一路信號源輸出線挑接到發(fā)射機(jī)輸入處，保證安全播出后再逐一排查節(jié)傳系統(tǒng)。節(jié)傳系統(tǒng)包括信號源（衛(wèi)星接收機(jī)、衛(wèi)星接收天線、高頻頭等）、切換器、音頻處理器及分配器等設(shè)備。先檢查切換器是否輸入信號、綠燈是否長亮、輸出指示燈是否常亮、是否選擇有信號的通道、切換輸出是否有信號，可以用一個短線直接切換器輸出2 口，并接入音頻幅度監(jiān)測儀看是否有信號或者接入音響收聽。切換器排查完后檢查處理器。處理器輸出口2 接入音頻幅度監(jiān)測儀或者音響檢查是否有信號。排查完處理器后檢查分配器，處理方法與處理器排查方法一樣。通過以上方法，可以準(zhǔn)確地判斷出節(jié)傳系統(tǒng)設(shè)備故障點，然后檢查各接線是否良好。在各接線良好的情況下，更換相應(yīng)故障設(shè)備，故障排除。

4.3 音頻幅度過調(diào)幅故障報警

當(dāng)系統(tǒng)多畫面顯示音頻幅度過調(diào)幅時，首先判斷信號源是否正常，如正常，繼續(xù)排查音頻編碼器與交換機(jī)之間接觸是否良好，如接觸不良，及時通過一定措施解決相關(guān)問題，則故障消失。東山電視調(diào)頻轉(zhuǎn)播臺出現(xiàn)音頻幅度過調(diào)幅故障，一般是由于音頻編碼器與交換機(jī)之間的一根網(wǎng)線接觸不良造成，重新接入一根新的網(wǎng)線后故障消失。系統(tǒng)軟件出現(xiàn)無法登錄問題時，首先對軟件界面進(jìn)行刷新處理，若故障依舊，查看計算機(jī)C 盤存儲空間，一般都是因為C 盤存儲空間不足導(dǎo)致軟件無法運(yùn)行，這時合理處理C 盤文件，讓C 盤留有一定的存儲空間，軟件登錄即可恢復(fù)正常。

4.4 發(fā)射機(jī)無法正常開關(guān)機(jī)故障

當(dāng)系統(tǒng)無法對發(fā)射機(jī)正常開關(guān)機(jī)，首先仔細(xì)核對系統(tǒng)播出計劃設(shè)置是否正確，如不正確，修改正確后查看故障是否消失。根據(jù)值班經(jīng)驗，東山電視調(diào)頻轉(zhuǎn)播臺發(fā)射系統(tǒng)是1+1 系統(tǒng)，開機(jī)時需要將工作發(fā)射機(jī)提前備用發(fā)射機(jī)開機(jī)播出，才能確保讓工作發(fā)射機(jī)正常開機(jī)工作。對于關(guān)機(jī)時間，需要將工作發(fā)射機(jī)和備用發(fā)射機(jī)的關(guān)機(jī)時間設(shè)置一致，才能讓系統(tǒng)正常執(zhí)行關(guān)機(jī)操作。其次，在系統(tǒng)播出計劃設(shè)置正常的情況下，用ping 命令查看網(wǎng)絡(luò)是否連接正常。如不正常，需要查看各采集模塊、服務(wù)器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是否運(yùn)行正常。

4.5 地面數(shù)字電視多畫面顯示異常

當(dāng)系統(tǒng)多畫面顯示地面數(shù)字電視音頻丟失和視頻丟失，首先查看地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)是否正常，如不正常，及時切換至備用發(fā)射機(jī)安全播出，若故障排除則判斷為主發(fā)射機(jī)故障；若故障依舊，則說明發(fā)射機(jī)正常，判斷為節(jié)傳部分出現(xiàn)問題。判斷為節(jié)傳部分問題后，為了應(yīng)急播出，可先將信號直接從衛(wèi)星接收機(jī)輸出接到發(fā)射機(jī)激勵器輸入口播出，再逐一排查節(jié)傳部分。

5 結(jié)語

該廣播電視監(jiān)測監(jiān)管系統(tǒng)操作簡便、界面功能齊全，實現(xiàn)了臺站自動化監(jiān)測監(jiān)管功能，大大降低了高山臺站值班人員工作強(qiáng)度，杜絕了人為責(zé)任事故的發(fā)生。經(jīng)過長時間的運(yùn)行維護(hù)和故障處理，維護(hù)人員積累了寶貴的維護(hù)經(jīng)驗，做到了應(yīng)急處置精準(zhǔn)到位，確保了廣播電視節(jié)目的安全播出。