广播发射台自动化构架研究

周海清

摘要：在经济的发展和人民生活水平提高的同时，人们对电视节目信号的持续性和清晰度也提出了更高的要求。由于科学技术的飞速发展，我国广播电视发射技术也有了很大的进步。由于自动控制系统能够自动采集和处理电视发射机的各项数据和指标，从而实现更高效、更安全的电视节目播放目标，广播电视发射台的自动化控制系统已经普遍被应用于电视台。该文就广播发射台的自动化的建设进行简要的分析。

关键词：广播发射台；自动化；构架；建设

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）36-8833-02

众所周知，我国是一个幅员辽阔的大国，而且人口数量众多，这使得全面各地都设立了许多功率等级不一样的广播和电视发射台，在这些发射台中，有许多还是用的是传统的广播电视发射台工作模式，这种模式一般是通过留守的人员来手动完成发射台信号的检测、控制和保护工作，仍停留在手工操作水平。在信息化、数字化高速发展的今天，这种传统的广播电视发射台工作模式已经相当楼后，难以满足电视领域发展的需要，这也对广播电视发射台自动化应用普及化提出了更高的要求，自动化控制系统恰恰弥补人工工作的缺陷，解决了排查工作的难题，机房人员的工作成效也因此有了质的飞跃和提升。

1 电视广播发射台自动化的定义

广播电视发射台的自动化是在自动化技术、现代信息化技术的基础上，通过计算机网络来实现对发射台的监控和管理目标，主要是通过监测用于广播、电视节目的传输、发射的相关辅助设备及机房管理情况。相对于传统的工作方式而言，广播电视发射台自动化引入了人工智能技术和自动控制技术提高了对问题处理的精确性、及时性、规范性、高效性。一般情况下，自动控制系统在设计思想上采取的是分散控制和集中管理的模式。简单来说，就是各控制系统相当于电路中的并联方式，各个子系统的安全、流畅的工作方式或不干扰。当一方面出现故障时，不会影响到其他分支的工作，保证了整个系统的安全性。对于各个分路系统职能设备，又分别设置电力、播出和附属设备来保障各分路能够正常的工作。电视发射台的安全性，依托于自动控制系统中的自动抄表、自动报警系统来保障。

2 电视广播发射台自动化的意义

在信息技术话飞速发展的同时，地面数字广播电视技术也取得了长足的进步，数字广播电视设备等新技术、新设备的出现，对广播电视发射台的设备提出了更高的要求，广播电视发射台是国家的重要宣传机构，靠传统的人工操作难以满足社会的需求，发射台技术、设备更新的重要性不言而喻，这也是电视广播行业进步的明显标志，电视广播企业要想在科技、信息化日新月异的今天把握市场行业的主动权、提高起核心竞争力，实行电视广播发射台自动化尤为重要。

3 自动控制系统的功能概述

电视广播发射台的自动化控制，主要体现在自动监测、自动遥控、自动保护方面，简要来说主要包括以下几点。第一，远程监测发射机工作状态，并能将其工作状态回发自动控制系统内；第二，设备状态数据保存和查询功能，主要是对发射机的状况存储于系统数据库内，并保留一定的时长，便于需要时进行检查和评测。第三，对音频的监听、分析，视频的监看、分析功能。第四，监控功能。对环境现状进行累积保存，保障安全。第五，发射机及信号异常情况预警功能。第六，发射数据的留存与传输功能，保障数据的流畅传输。第七，值班记录功能。第八，报表功能。

4 广播电视发射台自动化控制系统构成要素简述

广播电视发射台自动化系统的功能分支主要分为三个部分：工作状态监测平台、广播电视监测平台和发射机的自动监控平台。其中，发射机的自动监控平台是自动化控制系统的核心功能，而信息管理平台和工作状态监测平台分别属于服务性职能和安全性职能。

4.1 工作状态监测平台

系统设计思路是，传感器中司职报警功能和司职输入功能的DI进行分别连入回路。报警DI连入输入端子，输入DI以直连报警状态，报警返回（0）否则返回（1） 。传感器的报警节点相当于控制开关，由回路中的继电器控制。DI输出传感器根据其功能可定义为：微波红外双鉴传感器、红外对射传感器、玻璃破碎传感器。各传感器与水侵传感器原理相通。各种功能的回路互不干扰，分别工作。对环境的各个方面（低压配电环节、空调数据环节、发电机环节、断电UPS数据）进行监测，形成各自的防区。工作状态监测平台，除了对环境变量的变化进行监测和管理之外；同时，司职系统的安防工作。对于系统工作环境中的异态信号能起到过滤、消除和自动处理的功能。

4.2 广播电视监测平台

系统设计思路为：调制解调器经由直交流转换，再经过对流媒体格式的压缩（广播电视主体传播格式是高压缩比的MPEG-4格式）进入存储模块，由存储控制器，将信号传输至电视监测模型。信号各种状态通过硬碟机CPU，上报至上位机软件。由上位机软件来完成图像回传、音频鉴别、位图对比。调谐器对输入的RF信号进行模拟，模拟AUDIO信号经过CPU处理压缩送入存储单元进行保存，广播卡软件的主要任务是将音频信号进行压缩和强度分析，直接由上位机软件实施音频回传，并对WAV或者MP3格式音频直接调用。

4.3 发射机自动控制平台

目前我国发射机的通讯接口主要为RS232、RS422、RS485等，通过这些协议传输的信号是不能直接用于网络传输的。必须通过一定技术手段，将信号采集转变为互联网的TCP/IP协议，经由交换极和网络信号传输系统进行传输，以达到通讯目的。发射机回传的数据通过逻辑控制解析，并经由上位机软件进行调制。整个的过程可以理解为，收集数据——数据传输——传输后数据解析——解析后上报下发——显示。当前，发射机的自动控制系统，运用了国产嵌入式的操作系统LINUX，以及工业级集成电路。对传统的发射机协议传输的信号、开关量、模拟量等信号转换成适合互联网传输的信号，并内建虚拟主机，存储、监测、或者进行输出控制，从而使远程调试发射机状态成为可能。发射机的采集控制器，目前多采用嵌入式ARM9作为核心控制单元。endprint

5 广播发射台自动控制系统功能

5.1 实现台站端各系统的自我管理

采用人性化的发射机系统的主备机自动倒换和自动开关机机制，实现发射机Ⅳ+1系统的多次自动倒换；信号源系统的信号具有自动切换，还可扩展到错播、插播的自动识别；电力系统外电与油机的自动倒换；环境系统对偷盗、烟火等异常情况的自动报警与联动摄像记录；智能化的数据传送方式。台站与外部的光缆中断时，不会影响台站各系统的运行，其各种参数仍保存在台站端，光缆恢复通信后，数据会自动传回分中心和省中心，保证系统数据的完整性。

5.2 实现功能强大的各种远程控制功能

总中心和分中心可以实时遥控发射机的开关机、主备机倒换；实时遥控信号源的切换、调制度的调整及各种设置项的设置；遥控机房空调、照明的开关及环境系统的各项设置；遥控柴油发电机组的开关，并对台站电力系统的参数实时监测；实时浏览各台发射机的内部参数，实时监控各类发射机（中波、电视、调频）的播出效果。即远程监控台内信号源和发射的音视频，并可循环监听、监视各种信号；远程遥控调谐和设置台站端的多路调频、调幅、电视调谐器，使监听、监视更加方便灵活；实时浏览台站的环境视频情况和环境温湿度、明火、烟雾、浸水、红外等参数；也可回放视频录像；可对台站端的网络设备进行远程复位和软件升级。

5.3 多级完善的报警功能

台站各子系统监测到故障或异常，系统根据事故级别迅速反馈到相应地点和人员（台站端、分中心端、省中心端人员）。报警方式分为3种形式：短信报警，通过GSM短信模块向预设的手机号码发送报警信息；电话语音报警，通过拨打预设的手机或座机号码进行语音报警；界面报警，用客户端监控时，界面自动跳到相应的子系统，并加上语音、文字报警信息。

5.4 完善的数据管理统计功能

总中心和分中心可以统计所辖区域内发射机的工作情况参数，以报表形式存储，存储容量大于3年。省中心和分中心可以查询浏览台站端已发射的音视频和台内环境报警的场地视频，音视频存储容量为1个月。自动生成播出情况的天、月、季、年形式的报表，统计台站短信息量、油机耗油量、台站用电量等有关信息。

6 结束语

综上所述，广播发射台自动化实现了对相关配套设备的运行状况以及发射台的环境情况监测目标，极大的降低了值班人员的劳动强度，保证了广播发射台的传输、调度等工作的正常运行，提高了安全播出率和工作效率。

参考文献：

[1] 王伟，庄严.发射台自动化综合监控系统设计及应用[J].电广播与电视技术，2012（5）.

[2] 钟永科.广播电视发射台自动监控系统的应用及对策探讨[J].西部广播电视，2013（10）.

[3] 李久会.广播发射台变电站自动化系统的网络结构设计[J].数字技术与应用，2014（2）.endprint