地面數(shù)字電視運(yùn)行監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用研究

地面數(shù)字電視作為一種重要的電視傳播方式，已成為人們獲取信息、娛樂休閑的重要渠道。地面數(shù)字電視憑借高質(zhì)量的畫面、清晰的音質(zhì)以及廣泛的覆蓋范圍，在全球范圍得到應(yīng)用。然而，隨著網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的日益復(fù)雜，保障地面數(shù)字電視穩(wěn)定、高效運(yùn)行愈發(fā)重要。通過對地面數(shù)字電視運(yùn)行狀態(tài)的實時監(jiān)測與數(shù)據(jù)分析，可以更及時地發(fā)現(xiàn)運(yùn)行問題、定位故障，為運(yùn)維人員提供決策支持，從而確保地面數(shù)字電視系統(tǒng)正常運(yùn)行。

一、地面數(shù)字電視運(yùn)行監(jiān)測技術(shù)的功能

（一）信號覆蓋監(jiān)測

信號覆蓋監(jiān)測技術(shù)運(yùn)用專業(yè)的場強(qiáng)測量設(shè)備，根據(jù)預(yù)設(shè)的監(jiān)測點位，對信號場強(qiáng)進(jìn)行實時采集與分析。通過地理信息系統(tǒng)技術(shù)，可將場強(qiáng)數(shù)據(jù)直觀地呈現(xiàn)在電子地圖上，清晰展示不同地區(qū)的信號覆蓋范圍與強(qiáng)度分布。同時，利用信號傳播模型，結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦蔚孛病⒔ㄖ锓植嫉纫蛩兀瑢π盘柛采w效果進(jìn)行模擬預(yù)測分析，提前發(fā)現(xiàn)潛在的覆蓋盲區(qū)。此外，通過多組監(jiān)測數(shù)據(jù)的長期跟蹤與對比，評估信號覆蓋質(zhì)量的穩(wěn)定性與變化趨勢，為調(diào)整發(fā)射功率、優(yōu)化天線等改進(jìn)措施提供數(shù)據(jù)支撐，確保地面數(shù)字電視信號穩(wěn)定、廣泛地覆蓋目標(biāo)區(qū)域[1]。

（二）節(jié)目質(zhì)量監(jiān)測

節(jié)目質(zhì)量監(jiān)測采用先進(jìn)的音視頻分析技術(shù)對音視頻信號進(jìn)行實時調(diào)解和分析，檢測是否存在畫面卡頓、馬賽克、音頻失真、音量異常等問題。運(yùn)用圖像質(zhì)量評價算法，從清晰度、色彩還原度、對比度等多個維度對畫面質(zhì)量進(jìn)行量化評估；通過音頻質(zhì)量檢測工具，監(jiān)測音頻的采樣率、聲道平衡等參數(shù)。同時，利用監(jiān)測系統(tǒng)對節(jié)目內(nèi)容進(jìn)行實時監(jiān)測，包括節(jié)目是否按時播出、內(nèi)容是否符合規(guī)定等。一旦發(fā)現(xiàn)節(jié)目質(zhì)量問題，系統(tǒng)將迅速發(fā)出預(yù)警信息，并詳細(xì)記錄問題發(fā)生的時間、現(xiàn)象及可能原因，以便技術(shù)人員及時排查與修復(fù)，保障觀眾能夠收看到高質(zhì)量的電視節(jié)目[2]。

（三）發(fā)射設(shè)備監(jiān)測

發(fā)射設(shè)備監(jiān)測通過在發(fā)射機(jī)、天饋線等系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備上安裝傳感器，實時采集設(shè)備發(fā)射功率、發(fā)射頻率、駐波比、溫度、電壓、電流等數(shù)據(jù)參數(shù)。同時，利用數(shù)據(jù)采集與傳輸模塊，將采集到的數(shù)據(jù)及時上傳到監(jiān)測中心。監(jiān)測中心通過智能算法對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判斷設(shè)備是否處于正常工作狀態(tài)。當(dāng)算法檢測到設(shè)備參數(shù)異?；虺鲱A(yù)設(shè)閾值時，系統(tǒng)將立即發(fā)出報警信號，借助故障診斷技術(shù)快速定位可能存在的故障點。同時，通過對設(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘與分析，預(yù)測設(shè)備潛在故障風(fēng)險，提前制定維護(hù)計劃與改進(jìn)策略，確保發(fā)射設(shè)備始終穩(wěn)定、高效運(yùn)行，為地面數(shù)字電視信號穩(wěn)定發(fā)射提供保障與支持[3]。

（四）網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測

網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測通過使用網(wǎng)絡(luò)入侵監(jiān)測技術(shù)，實時監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)流量情況，分析流量中是否存在異常的數(shù)據(jù)包及連接請求，從而識別潛在網(wǎng)絡(luò)攻擊行為，例如端口掃描、惡意滲透等。通過部署防火墻，實現(xiàn)對外部網(wǎng)絡(luò)與內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的隔離，設(shè)置訪問控制策略，阻止未經(jīng)授權(quán)的訪問。同時，使用加密技術(shù)對傳輸中的音視頻數(shù)據(jù)、控制指令等進(jìn)行加密處理，防止數(shù)據(jù)被竊取或篡改。此外，嚴(yán)格管理系統(tǒng)用戶權(quán)限，確保只有授權(quán)人員才能操作系統(tǒng)。定期對網(wǎng)絡(luò)安全漏洞進(jìn)行掃描與修復(fù)，及時更新系統(tǒng)安全補(bǔ)丁，防范各類網(wǎng)絡(luò)安全威脅，保障地面數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，避免因網(wǎng)絡(luò)安全問題導(dǎo)致的節(jié)目播出中斷或信息泄露事件。

二、地面數(shù)字電視運(yùn)行常見故障

（一）信號接收故障

信號接收故障是地面數(shù)字電視運(yùn)行中的常見問題，從信號源角度分析，發(fā)射端設(shè)備故障會導(dǎo)致信號強(qiáng)度減弱或中斷。例如，發(fā)射機(jī)功率放大器故障將無法正常放大信號，可導(dǎo)致傳輸?shù)娇罩械男盘枏?qiáng)度低于接收機(jī)可識別閾值。在信號傳輸過程中，地形地貌對信號影響較大。在山區(qū)，信號易被山體阻擋形成陰影區(qū)，從而導(dǎo)致信號衰落。同時，建筑物也會造成信號反射、散射、遮擋，形成多徑效應(yīng)，讓接收機(jī)接收到多個不同路徑和相位的信號，相互干擾產(chǎn)生重影、馬賽克等現(xiàn)象。

此外，接收設(shè)備自身問題也不容忽視：天線老化、損壞或方向調(diào)整不當(dāng)會降低信號接收效率；接收機(jī)調(diào)諧器故障將無法準(zhǔn)確鎖定信號頻率；解調(diào)器出現(xiàn)問題則不能正確調(diào)節(jié)出音視頻信號，這些都會影響用戶觀看體驗[4]。

（二）音視頻質(zhì)量故障

音視頻質(zhì)量故障嚴(yán)重影響觀看效果。在畫面方面，當(dāng)信號質(zhì)量不佳時，會出現(xiàn)馬賽克、卡頓甚至黑屏現(xiàn)象，這可能是由于信號誤碼率過高，超出解碼器糾錯能力，導(dǎo)致解碼器無法正確還原圖像數(shù)據(jù)。色彩異常問題可能源于編碼器與解碼器色彩空間設(shè)置不匹配，或傳輸過程中色彩信息受損。而色域轉(zhuǎn)換錯誤會使畫面顏色失真，偏紅、偏綠或整體暗淡。在聲音方面，音頻卡頓、失真或音量異常等問題，可能是由音頻采樣、編碼、傳輸或解碼環(huán)節(jié)的故障引起的。

（三）發(fā)射設(shè)備故障

發(fā)射機(jī)是核心設(shè)備，其功率輸出不穩(wěn)定是常見故障。功率放大器長期工作產(chǎn)生過熱，可能導(dǎo)致性能下降，造成輸出功率波動。散熱系統(tǒng)故障，例如風(fēng)扇損壞、散熱片堵塞等，也會加劇這一問題。頻率偏移也是關(guān)鍵故障點，當(dāng)發(fā)射機(jī)的頻率合成器出現(xiàn)故障，無法穩(wěn)定產(chǎn)生精確的發(fā)生頻率，導(dǎo)致信號偏離指定頻段，使接收機(jī)難以鎖定信號。饋線系統(tǒng)也可能出現(xiàn)問題，饋線老化、破損會造成信號衰減增大，甚至引發(fā)信號泄漏問題。

（四）網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)故障

地面數(shù)字電子涉及復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)，故障時有發(fā)生。前端系統(tǒng)中，節(jié)目源服務(wù)器故障如硬盤損壞、數(shù)據(jù)丟失或讀寫錯誤，都會導(dǎo)致播出節(jié)目中斷。傳輸網(wǎng)絡(luò)故障也較為常見，光纖線路斷裂、光收發(fā)器故障會導(dǎo)致信號在傳輸中出現(xiàn)信號丟失等問題。網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)出現(xiàn)端口損壞、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)錯誤等情況，都會影響數(shù)據(jù)的正常交換，導(dǎo)致部分區(qū)域用戶無法接收信號。

三、地面數(shù)字電視運(yùn)行監(jiān)測技術(shù)運(yùn)用策略

（一）構(gòu)建多層次監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)

為全面掌握地面數(shù)字電視運(yùn)行狀況，需構(gòu)建多層次監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。宏觀層面，設(shè)立省級或區(qū)域級中心監(jiān)測站，配備高性能監(jiān)測設(shè)備，對轄區(qū)內(nèi)多個發(fā)射臺站的信號進(jìn)行集中監(jiān)測，實時采集信號強(qiáng)度、頻率準(zhǔn)確性、調(diào)制誤差率等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。中觀層面，各發(fā)射臺站內(nèi)設(shè)置本地監(jiān)測點，通過在發(fā)射機(jī)、天饋線等關(guān)鍵設(shè)備上安裝傳感器，實時獲取設(shè)備的溫度、電壓、電流等工作數(shù)據(jù)，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛在故障與問題。

（二）數(shù)據(jù)融合與智能分析

地面數(shù)字電視運(yùn)行監(jiān)測會產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，需運(yùn)用數(shù)據(jù)融合與智能分析技術(shù)，挖掘數(shù)據(jù)價值。首先，整合不同監(jiān)測點的信號質(zhì)量數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)及用戶反饋數(shù)據(jù)等，經(jīng)數(shù)據(jù)清洗和預(yù)處理后，去除噪聲和異常值，統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式，再運(yùn)用關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘分析參數(shù)之間的潛在關(guān)系。

（三）實時預(yù)警與快速響應(yīng)

實時預(yù)警與快速響應(yīng)機(jī)制是保障地面數(shù)字電視穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。建立實時預(yù)警機(jī)制，當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)超出正常閾值時，立即觸發(fā)警報，例如，當(dāng)信號強(qiáng)度低于某一設(shè)定值時，或設(shè)備溫度超出安全范圍時，系統(tǒng)能迅速通過短信、郵件、聲光報警等方式預(yù)警。預(yù)警信息不僅包括故障基本描述，還能詳細(xì)提供故障發(fā)生位置、故障類型以及相關(guān)數(shù)據(jù)指標(biāo)。技術(shù)人員收到預(yù)警后，根據(jù)故障緊急程度與類型，快速啟動應(yīng)急預(yù)案。

（四）運(yùn)維管理協(xié)同

監(jiān)測系統(tǒng)為運(yùn)維管理提供全面、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持，通過分析長期數(shù)據(jù)監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行壽命，提示易損部件更換周期，提前儲備元件，安排維護(hù)工作，降低設(shè)備突發(fā)故障的概率。運(yùn)維人員可將維護(hù)操作記錄、故障處理結(jié)果等信息反饋給監(jiān)測系統(tǒng)，進(jìn)一步完善監(jiān)測數(shù)據(jù)。同時，監(jiān)測系統(tǒng)可以根據(jù)運(yùn)維反饋、優(yōu)化監(jiān)測指標(biāo)和預(yù)警閾值，如果發(fā)現(xiàn)某類故障在特定條件下頻繁發(fā)生，可優(yōu)化監(jiān)測指標(biāo)的閾值，提高預(yù)警的即時性與準(zhǔn)確性。

四、結(jié)語

地面數(shù)字電視智能化監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)，是廣播電視行業(yè)數(shù)字化建設(shè)和智能化升級發(fā)展的突出成果。該系統(tǒng)從設(shè)計理念的提出、設(shè)計原則的制定、設(shè)計方案的擬制到實現(xiàn)方式的落地，全面體現(xiàn)出智能化技術(shù)對地面數(shù)字電視業(yè)務(wù)的深刻影響和全面發(fā)展。尤其是隨著人工智能、元宇宙、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術(shù)的嵌入式應(yīng)用，不僅提升了地面數(shù)字電視的智能化監(jiān)控能力，更拓寬了智慧廣電建設(shè)的維度與廣度，為廣電行業(yè)在新模式、新業(yè)態(tài)等領(lǐng)域的發(fā)展提供了持續(xù)動力。

參考文獻(xiàn)：

[1］馮后華.縣級地面數(shù)字電視發(fā)射臺站系統(tǒng)維護(hù)技術(shù)分析[J].廣播與電視技術(shù)，2023，50（06）：87-91.

[2]陳長征.地面數(shù)字電視監(jiān)測技術(shù)分析[J].電視技術(shù)，2022，46（11）：200-202.

[3]王芳，碼流播放分析系統(tǒng)在地面數(shù)字電視節(jié)目信號質(zhì)量監(jiān)測中的應(yīng)用[J].廣播電視信息，2022，29（03）：88-91.

[4]劉杰.中央無線數(shù)字化覆蓋監(jiān)測系統(tǒng)維護(hù)概述[J].電子測試，2021，（17）：81-83.

（作者陳世斌系湖北省十堰市福泉山廣播電視發(fā)射臺工程師；作者陳雪峰系云南省昭通市融媒體中心助理工程師；作者王丹系廣西廣播電視技術(shù)中心百色分中心工程師）

責(zé)任編輯：王艷