融媒體中心機(jī)房動(dòng)環(huán)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的必要性及建設(shè)思路

王宇嘉

（廈門廣播電視集團(tuán)，福建 廈門 361012）

0 引言

伴隨著新媒體的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)媒體與新媒體結(jié)合，融媒體行業(yè)增值業(yè)務(wù)發(fā)展迅速，機(jī)房安全問題與安全播出密切相關(guān)，機(jī)房的運(yùn)行環(huán)境質(zhì)量直接影響設(shè)備的安全穩(wěn)定。動(dòng)環(huán)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，能夠及時(shí)反饋故障情況，加快值守人員響應(yīng)速度，實(shí)時(shí)采集機(jī)房數(shù)據(jù)，滿足無人值守機(jī)房的遠(yuǎn)程監(jiān)控需求，在節(jié)省人力的同時(shí)，提高了維護(hù)人員的故障處理效率[1]。

1 背景介紹

近年來，伴隨著技術(shù)進(jìn)步，融媒體中心建設(shè)發(fā)展迅速，規(guī)模快速拓展，無人值守機(jī)房數(shù)量多、分布廣，且涉及的專業(yè)設(shè)備類型廣泛，機(jī)房環(huán)境復(fù)雜。動(dòng)環(huán)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)之前，機(jī)房發(fā)生故障時(shí)，運(yùn)維人員需前往現(xiàn)場(chǎng)才能逐步排查故障，判明故障原因，從而采取進(jìn)一步措施，時(shí)效性明顯不滿足安全播出要求。且機(jī)房?jī)?nèi)專業(yè)設(shè)備較多，對(duì)于機(jī)房環(huán)境的要求較高，溫濕度等參數(shù)需要保持在額定范圍內(nèi)[2]。因此，建設(shè)動(dòng)環(huán)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，不僅能提高運(yùn)維人員的問題處理效率，而且能保障各專業(yè)設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行，保障安全播出。

2 系統(tǒng)需求及目標(biāo)

融媒體中心機(jī)房業(yè)務(wù)系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及安全設(shè)備等關(guān)鍵設(shè)備組成，還包括供電系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)及門禁系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施。在日常運(yùn)維過程中，機(jī)房可能存在以下隱患：因網(wǎng)絡(luò)或系統(tǒng)資源超負(fù)荷運(yùn)行造成崩潰，因動(dòng)力系統(tǒng)供電不穩(wěn)定造成設(shè)備故障，因制冷系統(tǒng)故障造成設(shè)備溫度過高而故障，因窗戶進(jìn)水或空調(diào)漏水造成設(shè)備短路故障，因進(jìn)出機(jī)房的設(shè)備、人員管理不當(dāng)造成業(yè)務(wù)損失，因設(shè)備眾多無法預(yù)警設(shè)備故障造成重大損失。

融媒體中心機(jī)房動(dòng)環(huán)智能化建設(shè)應(yīng)符合當(dāng)前融媒體機(jī)房的發(fā)展需要，遵循科學(xué)原則，以技術(shù)創(chuàng)新及實(shí)際應(yīng)用為驅(qū)動(dòng)，以提高系統(tǒng)的功能及穩(wěn)定性為切入點(diǎn)，以產(chǎn)生實(shí)際效用為著重點(diǎn)，增強(qiáng)監(jiān)測(cè)平臺(tái)的實(shí)用性、安全性、可操作性及可擴(kuò)展性，提供全面有力的技術(shù)業(yè)務(wù)支撐，符合融媒體中心未來的發(fā)展趨勢(shì)[3]。

動(dòng)環(huán)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要對(duì)不間斷電源（Uninterrupted Power Supply，UPS）、配電柜、電表、機(jī)房溫濕度、視頻監(jiān)控、發(fā)電機(jī)組以及空調(diào)等進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對(duì)各區(qū)域設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，反饋相關(guān)的設(shè)備參數(shù)及環(huán)境參數(shù)，必要時(shí)通知值守人員。動(dòng)環(huán)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)將進(jìn)一步提升機(jī)房系統(tǒng)的智能化水平，通過先進(jìn)的信息融合技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)動(dòng)力設(shè)備、環(huán)境設(shè)備、蓄電池及安防系統(tǒng)監(jiān)控的各種信息來源進(jìn)行融合計(jì)算，實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行正常狀態(tài)監(jiān)測(cè)、異常狀態(tài)預(yù)測(cè)以及在線智能故障診斷等功能，為一體化機(jī)柜、中小機(jī)房的管理自動(dòng)化、運(yùn)行智能化和決策科學(xué)化提供有力的數(shù)據(jù)支撐和技術(shù)支持[4]。系統(tǒng)可實(shí)時(shí)保障各專業(yè)設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，加快運(yùn)維人員響應(yīng)速度，保障各專業(yè)設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，達(dá)到安全播出的目的，主要實(shí)現(xiàn)以下4 個(gè)目標(biāo)：

（1）穩(wěn)定可靠的監(jiān)控，為運(yùn)維管理提供必要的實(shí)時(shí)信息；

（2）提供安全穩(wěn)定的機(jī)房環(huán)境，保障播出、供電設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行；

（3）降低運(yùn)維成本，短期投入，長(zhǎng)期受益；

（4）軟硬件采用模塊化設(shè)計(jì)，具有可延展性，對(duì)于未來現(xiàn)場(chǎng)條件變化有可調(diào)整空間，便于系統(tǒng)的升級(jí)以及接入上級(jí)系統(tǒng)。

3 動(dòng)環(huán)系統(tǒng)組成

3.1 系統(tǒng)架構(gòu)

動(dòng)環(huán)系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控管理，使用TCP/IP 協(xié)議連接所有設(shè)備，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)全網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)，平臺(tái)軟件基于瀏覽器/服務(wù)器（Browser/Server，B/S）、客戶端/服務(wù)器（Client/Server，C/S）架構(gòu)，支持二次開發(fā)，具有良好的開放性。動(dòng)環(huán)系統(tǒng)架構(gòu)主要分為數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)監(jiān)控層及數(shù)據(jù)管理層[5]。

數(shù)據(jù)采集層主要由煙霧探測(cè)器、溫濕度探測(cè)器、漏水報(bào)警器等數(shù)據(jù)采集器以及數(shù)據(jù)處理服務(wù)器組成。數(shù)據(jù)采集器用于采集機(jī)房現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境參數(shù)，通過RS-485 通信協(xié)議接入串口服務(wù)器。串口服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)將數(shù)據(jù)傳入數(shù)據(jù)處理服務(wù)器。數(shù)據(jù)采集器在網(wǎng)絡(luò)正常時(shí)采用主動(dòng)上報(bào)機(jī)制。若網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障，其也有儲(chǔ)存現(xiàn)場(chǎng)事件及告警的功能。

數(shù)據(jù)監(jiān)控層由一臺(tái)管理服務(wù)器組成，采用嵌入式一體化主機(jī)，與數(shù)據(jù)采集層的串口服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)接，承擔(dān)部分機(jī)房環(huán)境數(shù)據(jù)采集任務(wù)。其采用TCP/IP 通信協(xié)議與上位機(jī)通信，采用RJ-45 接口與現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集器通信，最終匯總所有機(jī)房環(huán)境數(shù)據(jù)并報(bào)送至數(shù)據(jù)管理層。

數(shù)據(jù)管理層主要為客戶端（臺(tái)式機(jī)），通過網(wǎng)絡(luò)訪問管理服務(wù)器，對(duì)各機(jī)房環(huán)境參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問，實(shí)時(shí)監(jiān)看現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，掌握現(xiàn)場(chǎng)情況。

此種架構(gòu)設(shè)計(jì)集成度高、監(jiān)控內(nèi)容全面、布線簡(jiǎn)潔，支持底端告警通知，監(jiān)控齊全。系統(tǒng)配置一體化數(shù)據(jù)采集器，通過RS-485 接口、DI 接口及網(wǎng)絡(luò)接口，用于采集底端被監(jiān)控設(shè)備的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)底端數(shù)據(jù)解析、存儲(chǔ)、處理及聯(lián)動(dòng)，即使與服務(wù)器失去通信，也可離線存儲(chǔ)不少于7 天的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。

3.2 系統(tǒng)重點(diǎn)模塊

融媒體中心機(jī)房動(dòng)環(huán)智能化系統(tǒng)運(yùn)用了物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及軟件技術(shù)等科學(xué)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)房設(shè)備集中管理、信息集中監(jiān)控、數(shù)據(jù)集中查詢以及內(nèi)容集中展示，提升了機(jī)房的管理水平，節(jié)約人力物力成本，提高運(yùn)維效率。系統(tǒng)主要包括以下模塊。

（1）溫濕度監(jiān)測(cè)。通過內(nèi)置傳感器監(jiān)測(cè)空氣的溫度、濕度等環(huán)境參數(shù)，轉(zhuǎn)化成機(jī)器識(shí)別的信息，傳輸并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

（2）水浸監(jiān)測(cè)。通過基于液體導(dǎo)電原理的接觸式水浸傳感器來檢測(cè)漏水情況。浸水時(shí)，設(shè)備產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送報(bào)警信號(hào)到監(jiān)測(cè)平臺(tái)。

（3）制冷監(jiān)測(cè)。根據(jù)精密空調(diào)廠家提供的通信協(xié)議和遠(yuǎn)程監(jiān)控板，實(shí)時(shí)監(jiān)控精密空調(diào)的回風(fēng)溫濕度、工作電流、壓縮機(jī)狀態(tài)、風(fēng)機(jī)狀態(tài)、加熱器狀態(tài)及除濕機(jī)狀態(tài)等，實(shí)時(shí)記錄各種報(bào)警信息，同時(shí)可控制空調(diào)的啟停，可手動(dòng)調(diào)節(jié)溫度和濕度。

（4）動(dòng)力監(jiān)測(cè)。利用對(duì)強(qiáng)電遙感采集、UPS 廠家提供的通信協(xié)議采集、用RS-485 或RS-232 串口收集蓄電池?cái)?shù)據(jù)、對(duì)智能空開的信息采集，實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓、電流、電池容量及負(fù)載功率等數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)看，及時(shí)查看動(dòng)力運(yùn)行情況。

（5）計(jì)算機(jī)設(shè)備監(jiān)測(cè)。通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)交換機(jī)、服務(wù)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等設(shè)備的日志報(bào)警、網(wǎng)絡(luò)均衡及運(yùn)行狀態(tài)等信息收集。

（6）監(jiān)控監(jiān)測(cè)。通過添加Web 攝像頭到動(dòng)環(huán)監(jiān)測(cè)平臺(tái)，實(shí)時(shí)查看各監(jiān)控點(diǎn)情況，及時(shí)處理突發(fā)情況。

（7）廣播電視信號(hào)監(jiān)測(cè)。通過監(jiān)測(cè)板卡采集數(shù)字信號(hào)，根據(jù)廣播電視安全需要對(duì)廣播電視信號(hào)靜音、靜幀、黑場(chǎng)等情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)收到報(bào)警信息，保障播出安全。

（8）其他監(jiān)測(cè)。除上述監(jiān)測(cè)外，還可對(duì)消防、門禁等模塊定制開發(fā)，實(shí)現(xiàn)更多設(shè)備監(jiān)測(cè)，具備良好的擴(kuò)展性。

4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

4.1 UPS 監(jiān)測(cè)

市面上常見的多種UPS 品牌均提供RS-485 智能通信接口及通信協(xié)議，UPS 系統(tǒng)數(shù)據(jù)可以通過總線方式上傳至數(shù)據(jù)監(jiān)控層的管理服務(wù)器，或者也可與數(shù)據(jù)采集層的串口服務(wù)器對(duì)接，通過串口服務(wù)器上傳系統(tǒng)數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)監(jiān)控層。兩種方法均十分便捷，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備位置、設(shè)備型號(hào)等情況進(jìn)行選擇。

UPS 作為安全播出重要的一環(huán)，需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)主要有市電電壓、電池電壓、電池電流及負(fù)載情況等。通過圖表直觀地展示系統(tǒng)內(nèi)所有UPS的相關(guān)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，一旦出現(xiàn)緊急情況，系統(tǒng)可通過聲光報(bào)警、手機(jī)短信、電話或電子郵件等方式遠(yuǎn)程通知運(yùn)維人員，并保留報(bào)警記錄，方便后續(xù)查看。

4.2 配電監(jiān)測(cè)

配電監(jiān)測(cè)本質(zhì)就是對(duì)于市電輸入的監(jiān)控?，F(xiàn)場(chǎng)配電柜或配電箱需要裝有具備RS-485 通信接口的智能電表，通過總線方式或者與串口服務(wù)器對(duì)接的方式，將數(shù)據(jù)上傳至管理服務(wù)器。由數(shù)據(jù)管理層實(shí)時(shí)監(jiān)看配電箱的運(yùn)行狀態(tài)。

4.3 空調(diào)監(jiān)測(cè)

機(jī)房空調(diào)一般采用精密空調(diào)，也稱為恒溫恒濕空調(diào)。精密空調(diào)對(duì)室內(nèi)溫、濕度波動(dòng)控制極為嚴(yán)格，可以為專業(yè)設(shè)備提供最合適的運(yùn)行環(huán)境，廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。精密空調(diào)自身具備RS-485 通信接口，可以很方便地接入動(dòng)環(huán)系統(tǒng)。但由于精密空調(diào)相較于普通空調(diào)體積更大且重量更重，價(jià)格更加昂貴，很多時(shí)候限于現(xiàn)場(chǎng)條件以及預(yù)算情況，設(shè)備一般只有較低的降溫、除濕需求，很多機(jī)房采用普通空調(diào)進(jìn)行保障。對(duì)于普通空調(diào)，可以增設(shè)帶有RS-485通信接口的智能空調(diào)遙控器，通過總線方式將數(shù)據(jù)傳至管理服務(wù)器，動(dòng)環(huán)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程開關(guān)機(jī)、控制溫度、運(yùn)行模式選擇等功能，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)空調(diào)的運(yùn)行情況。出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)可以通過聲光報(bào)警、電話、短信及郵件等方式快速通知運(yùn)維人員，提高故障處理效率。

4.4 門禁管理

門禁控制器通過RS-485、RS-232 等聯(lián)網(wǎng)通信方式與管理服務(wù)器對(duì)接，實(shí)現(xiàn)對(duì)門禁系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)監(jiān)控門禁系統(tǒng)的有效性，記錄進(jìn)出人員情況。當(dāng)門禁出現(xiàn)異常狀態(tài)，系統(tǒng)第一時(shí)間發(fā)出遠(yuǎn)程報(bào)警，保證機(jī)房的有效管理。

4.5 監(jiān)控系統(tǒng)

各重要機(jī)房出及相關(guān)出入口實(shí)行24 h 監(jiān)控，管控人員進(jìn)出，確保設(shè)備安全，采用以太網(wǎng)供電（Power Over Ethernet，POE）方式的網(wǎng)絡(luò)攝像頭進(jìn)行錄像，實(shí)時(shí)儲(chǔ)存，在網(wǎng)絡(luò)通信通暢時(shí)通過總線方式將視頻資料接入管理服務(wù)器。網(wǎng)絡(luò)通信故障時(shí)，采用底端存儲(chǔ)的方式，確保資料不丟失。

5 軟件模塊

5.1 系統(tǒng)功能界面

動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)界面具備中文顯示、電子地圖功能。系統(tǒng)操作界面結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、直觀，便于操作，對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)及設(shè)備的相關(guān)實(shí)時(shí)信息直觀顯示。操作人員可以便捷地訪問各個(gè)子系統(tǒng)，查看運(yùn)行狀態(tài)。

5.2 權(quán)限管理功能

機(jī)房安全問題是不可忽視的問題之一，也是門禁、監(jiān)控系統(tǒng)存在的意義所在，對(duì)于不同身份的工作人員，賦予不同的訪問權(quán)限。同時(shí)，對(duì)于權(quán)限，也可以賦予不同的有限期，從永久有效到每日時(shí)間段有效等。實(shí)現(xiàn)權(quán)限管理功能，才可以保證機(jī)房安全。

5.3 告警管理功能

當(dāng)系統(tǒng)接收到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)超出預(yù)先設(shè)定的數(shù)值，系統(tǒng)要能及時(shí)發(fā)送告警信息至通知欄，并同時(shí)通過多種遠(yuǎn)程管理方式進(jìn)行遠(yuǎn)程告警。工作人員可以通過通知欄查看具體詳情及發(fā)生告警的具體機(jī)房及電子地圖所處位置。若告警長(zhǎng)時(shí)間未處理，應(yīng)提升告警等級(jí)并擴(kuò)大推送的人員范圍，直到告警得到妥善處理。系統(tǒng)對(duì)告警信息根據(jù)不同情況分類，如告警日期、告警機(jī)房、處理情況以及告警推送范圍等，方便后續(xù)對(duì)歷史告警事件進(jìn)行查詢及處理。

5.4 遠(yuǎn)程管理功能

除了本地主機(jī)可以訪問動(dòng)環(huán)界面外，遠(yuǎn)程管理功能還應(yīng)該具備可靠的遠(yuǎn)程管理方式，如Web 網(wǎng)頁(yè)瀏覽，配套的手機(jī)App，郵件、短信通知等方式，以增強(qiáng)管理效率。在此基礎(chǔ)上可以延伸更多的管理功能，如遠(yuǎn)程控制門禁、攝像頭以及機(jī)柜等設(shè)備的開關(guān)及使用。

5.5 聯(lián)動(dòng)管理功能

聯(lián)動(dòng)管理是指相關(guān)設(shè)備及子系統(tǒng)智能運(yùn)行、聯(lián)動(dòng)控制，提高設(shè)備、系統(tǒng)的運(yùn)行效率。例如，發(fā)生火情時(shí)，動(dòng)環(huán)系統(tǒng)可以與消防系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，及時(shí)發(fā)出信號(hào)并打開所有門禁，確保人員安全。當(dāng)發(fā)生人員侵入情況，系統(tǒng)自動(dòng)反應(yīng)，調(diào)用相應(yīng)位置的攝像頭，加快工作人員的響應(yīng)速度。除了自身搭建時(shí)涉及的子系統(tǒng)外，動(dòng)環(huán)系統(tǒng)可能需要與第三方系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，因此應(yīng)具備通用的數(shù)據(jù)交換接口，開放平臺(tái)接入，方便各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，或后續(xù)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著5G 技術(shù)及人工智能的發(fā)展，未來，動(dòng)環(huán)系統(tǒng)將以傳感器、數(shù)據(jù)采集為核心，可能進(jìn)一步融合人工智能應(yīng)用、大數(shù)據(jù)分析等體系。動(dòng)環(huán)系統(tǒng)的可視化呈現(xiàn)，可以快速反映用戶需求的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，提高運(yùn)維效率，同時(shí)能保證機(jī)房設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，延長(zhǎng)設(shè)備壽命，保證機(jī)房人身安全，滿足有線電視行業(yè)對(duì)于機(jī)房安全的高要求，是實(shí)現(xiàn)安全播出的重大助力。