湖北地球站微波机房监控系统设计及其实现

文_陈汇兵 湖北省广播电视卫星地球站

湖北地球站微波机房监控系统设计及其实现

文_陈汇兵 湖北省广播电视卫星地球站

1 系统背景

湖北地球站微波机房负责全省所有上星卫视节目及广播节目的信号源接收及传输工作，保障节目源优质并安全传输是全站安全播出工作的重要组成部分。由于节目经过微波接收、解调、传输等多个环节才能够送到发射机房，传统的监看方式出现故障时需人工定位问题，存在诸多不定因素，使得节目源不间断传输得不到可靠保障，因而用技术的手段保障节目传输质量及链路安全显得尤为重要。

2 系统需求及目标

湖北地球站微波机房监控系统实现对机房供电、微波接收/解调设备工作状态的实时监测及自动化管理；实现对节目源图像质量、广播节目质量的监控及周边环境的监控。系统应能够自动报警并提供辅助查询及管理功能。建立一套自动化管理、监控平台，报警及时准确，保障播出信号源安全；系统具有良好的扩展性，满足以后机房建设扩展及实现无人值守远程监控的需要。

3 系统方案

3.1 系统设计原则

实用性：操作界面人性化，报警监测自动化，整个业务逻辑根据微波机房的业务需要量身定做，系统简洁、易用。

可靠性：系统结构设计、设备选型以系统长期稳定运行为首要目标。

兼容性：软件兼容串口、网口、SNMP等多种通信接口。

可扩展性： 新设备可灵活方便地接入系统，音视频监控数量可根据业务需要随时扩充。

3.2 系统方案构成

湖北地球站微波机房监控系统由音视频监控系统、设备管理系统、摄像头监控系统等3部分构成。3个子系统有机结合，实现从信号质量到传输安全、设备安全等多方面、全方位的监测。系统可以实现微波机房与发射机房网管系统的互动，从而使得两个机房业务配合更加紧密。

3.3 系统功能

设备监控：对于设备的参数重要指标进行定期记录，并可以对主要工作参数的异态变动进行跟踪报警。

设备抄表：设备历史工作参数的自动生成报表，方便用户的查询、倒出及打印。

音视频监测：实时监测各路信号源的视频和音频质量，并提供自动报警功能。

摄像头监控：对机房周边环境实时监测，并提供远程传输、压缩存储等功能。

权限管理：灵活的用户权限分配功能，可以使系统使用更安全。

图1微波机房监控系统结构图

4 子模块功能

4.1 音视频监测系统

采用北京博汇科技公司多画面监测报警系统实现对机房各点音视频信号的实时监测。监测报警类型：视频静帧、视频黑场、视频丢失、音频丢失等。监测设备提供VGA输出，用户可方便将各路信号在一个屏集中统一显示。系统从设备读取实时报警信息，并纳入网管系统，用户可直接在监测终端掌握系统音视频当前整体情况。博汇公司多画面监测报警系统提供SNMP trap报警输出，网管系统通过接收trap报警，对比设备监控系统告警信息，可以具体准确判断故障点，并给用户告警提示。

4.2 设备监控系统

对机房包括整流柜、解调器、适配器、解码器、光端机在内的主要设备进行实时监测。系统链路图上能够实时显示设备当前状态及工作参数。对于有故障的节点和线路，系统能够分颜色显示。设备分为主用、备用、维护、告警、通信故障等5种工作状态。系统提供设备参数的远程控制功能。控制响应时间在1s以内。并且该系统可以接收视音频监控系统的snmp trap 告警。通过与自身设备的监控状态信息比较，能够实现更为准确的故障点的判断。

设备监控系统软件由机房自行开发，整流柜、解调器提供串口通信协议。为节省资金没有购买串口服务器，利用机房原有闲置的一台电脑，本身带有两个串口，编写一个实现串口读取，并将读取数据以TCP/IP协议发给客户端的服务端程序，充分利用现有的资源实现了串口服务器的功能。

解调器与适配器都是提供SNMP简单网络管理协议，提供mib库文件，并且告警信息以trap发出，由于用WINDOWS自带的API函数，直接开发比较繁琐，利用HP SNMP++免费开发包，封装了大部分提供snmp操作的函数，可以起到事半功倍的效果。

4.3摄像头监控系统

对机房室内及周边9个点进行监控，实现对机房环境、设备及周围环境的实时监测。视频监控图像可以通过网络传输，实现远程监看。该系统由地球站做整个安防监控系统时一起做了。属于全地球站摄像头监控系统的一部分。

5 系统结构图

完成后全部系统的结构图如图1所示。