广东移动电视信号远程监控系统

童龙文，陈智基，黄少俊

(广东省广播电视技术中心，广东 广州 510030)

广东移动电视信号远程监控系统

童龙文，陈智基，黄少俊

(广东省广播电视技术中心，广东 广州 510030)

介绍了广东移动电视单频网的基本构成情况，在广东移动电视各个发射基站实际情况的基础上，阐述了技术人员自行构建信号远程监控系统的目的，并对信号远程监控系统的具体组成部分、设备监控方法和遥控功能作了详细的介绍，给出了相应设备的实时监控界面，并总结了技术人员在搭建监控系统过程中的经验。

地面数字电视；单频网；远程监控；自动报警；3G通信网络

1 广东移动电视单频网简介

广东地面数字电视(以下简称广东移动电视)采用28频道进行国标无线广播[1]，系统可用带宽为14.438 Mbit/s，共传送6套MPEG-2编码的标清电视节目，分别是广东移动频道一台、广东移动频道二台、广东珠江频道、广东卫视频道、广东体育频道和广东新闻频道等。

在广州城区，广东移动电视由越秀山电视发射塔、白云山基站、番禺卫星地球站基站、黄埔丰乐基站等4个发射基站组成单频网[2](SFN)进行发射。

广东移动电视的编码、复用、分配、传输前端系统放置在越秀山电视塔移动电视播出机房内，产生的同步TS流通过光端机传输到各个发射基站，给各基站的数字地面电视发射机提供同步的基带码流信号[3]。

2 广东移动电视信号远程监控系统

针对移动电视发射基站数量较多、分布较散的特点，为了进一步加强信号监控和发射基站管理，及时了解设备实时工作状态，提高技术人员的工作效率，降低维护人员的工作强度，结合广东移动电视自身的实际情况，技术人员自行设计、测试和构建了一套远程信号监控系统。

广东移动电视信号远程信号监控系统主要由两个子系统组成：信号自动报警子系统和发射基站远程监控子系统。其中，信号自动报警子系统的主要功能是实时监控移动电视的播出信号，信号出现异常时自动报警；而发射基站远程监控子系统的主要功能则是实时监测各发射基站机房的环境和设备的实时工作状态。

2.1 信号自动报警子系统

信号自动报警子系统能够实时监测移动电视的射频信号，当信号中断或者出现干扰时，自动给指定的技术人员发送报警短信或者拨打电话，提醒技术人员确认播出信号的安全状态并及时进行处理。此外，当信号恢复正常时，能够及时发出提示信息。

如图1所示，信号自动报警子系统主要由电源、射频信号检测、放大及延时、报警处理等功能模块组成，通常放置在需要监测移动电视信号的地方，如各个发射基站、信号相干区域、信号覆盖边缘区域等。

图1 信号自动报警子系统(照片)

射频信号检测电路负责实时检测移动电视的播出信号，当信号正常时，输出为低电平，关闭放大及延时模块，不触发报警电路。

当移动电视出现异常(信号中断或干扰)时，射频信号检测电路输出为高电平，启动放大及延时模块，达到预定的延时时间后触发报警电路，向指定的工作人员发出报警短信或拨打报警电话，报警短信或报警电话等内容可以自行设定。当移动电视信号恢复正常后，将立即发出“恢复信号”的信息。

2.2 发射基站远程监控子系统

发射基站远程监控子系统如图2所示，主要由3G互联网、基站监控主机、远程控制软件、各种受控工作设备、视音频采集器、摄像头、温度检测器以及远程遥控电源等功能模块组成，仅放置在各个移动电视发射基站。

图2 发射基站远程监控子系统示意图

发射基站远程监控子系统能够实现的主要功能有：节目前端设备和发射设备的实时监控、信号节点视音频实时监测、基站工作环境实时检测等。

技术人员通过安装了远程控制软件的个人计算机(手机)连接互联网，访问基站监控主机，并控制监控主机读取或调整设备的工作参数。个人计算机(手机)在硬件配置方面并没有严格的要求，只需安装远程控制软件和连接上互联网，目前的智能手机和计算机都能实现这些功能。

发射基站远程监控子系统的各个组成部分如下所述：

2.2.1 3G互联网

根据广东移动电视发射基站互联网络的实际情况，技术人员选取了中国联通的3G网作为网络路由，在基站监控主机中安装了华为的3G联通上网卡和资费卡，达到了安全、稳定、低廉的上网效果。

2.2.2 基站监控主机

基站监控主机通过协议转换器与基站各种受控工作设备相连，并对这些设备进行访问和控制，是远程监控系统的核心。

根据实际情况，技术人员在越秀山电视塔发射基站配置了专用服务器作为监控主机，而在其他基站则选用了灵活小巧的普通计算机作为监控主机，并在主机中安装了远程控制软件和各种工作设备的操作软件。此外，还在主机中安装了Win2000虚拟英文系统，以支持早期的R&S发射机监控软件，如图3所示。

图3 监控主机虚拟系统界面(截图)

2.2.3 远程控制软件

为了实现远程监控操作，还必须在个人计算机(手机)、基站监控主机中安装远程控制软件。

为了系统安全和可靠，经过选择，技术人员同时安装了2个软件：TeamViewer远程控制软件和向日葵远程控制软件，如图4所示。这2个远程控制软件均设置了用户访问权限和密码。

图4 远程控制软件界面(截图)

2.2.4 受控节目前端设备

节目前端设备包括了编码器、复用器、单频网适配器以及GPS接收设备，是基站远程监控的重点之一。其中编码器、复用器、单频网适配器等前端设备具有网口，可以与基站主机组成局域网，以便主机对这些设备进行访问和控制。对于GPS接收机，则通过RS-232串口服务器或者RS-232/USB转换器受基站监控主机控制。

图5是编码器、复用器的实时监控界面，技术人员可以操控基站主机中的专用管理软件进行设备信息查询，必要时还可远程修改编码器和复用器的工作参数，例如改变每套节目的实时码率、改变节目的PID等。

图5 编码器、复用器实时监控界面(截图)

图6是单频网适配器的实时监控界面，技术人员可以直接通过主机中的IE页面进行访问和控制。为了安全，登录时需要认证用户名和密码。通过远程监控系统，技术人员可以对整个单频网的工作参数进行调整。

图6 单频网适配器实时监控界面(截图)

图7是GPS接收机的实时监控界面，可以查看基站所在的经纬度、10 MHz信号精度、1PPS信号精度等重要信息。

图7 GPS接收机实时监控界面(截图)

2.2.5 受控发射设备

激励器、发射机属于发射设备，具有RS-232或者RS-485通信接口，同样是基站远程监控的重点。基站监控主机通过RS-232串口服务器、RS-485串口服务器或者RS-232/USB转换器、RS-485/USB转换器对这些设备进行访问和控制。

图8是国标数字电视激励器的实时监控界面，登录激励器监控软件后，可以实时查看激励器的各种工作参数，也可远程修改激励器的工作参数，比如改变输入信号接口、改变星座调制、保护间隔等参数。

图8 激励器实时监控界面(截图)

图9是德国R&S数字电视发射机的实时监控界面，同样需要登录发射机监控软件后，才能实时查看发射机的工作状态和告警信息，并实现远程调整有关参数，例如改变功率大小、选择发射机信号输入接口等。

图9 发射机实时监控界面(截图)

2.2.6 信号节点视音频采集监测设备

为了监测播出节目的效果和质量，技术人员将编码器输出、复用器输出、单频网适配器输出和射频解调等4个节点的信号进行解调后，送入视音频采集器进行处理，并通过相关软件在监控主机中播放出来，从而实现节目画面质量的监看和节目声音质量的监听，还可用于判断信号故障发生的部位，如图10所示。

图10 节点信号视音频实时监测界面(截图)

2.2.7 其他辅助设备

为了更好地了解基站内各种工作设备的信息和检测机房的工作环境，技术人员还另外安装了其他辅助设备，包括摄像头、温度传感器和远程遥控电源插座。

基站工作环境的实时监测主要通过摄像头来完成，为了实现安全可靠的监测效果，技术人员选用了高质量的夜视WiFi摄像头，能够上下、左右自由旋转，还可以查看基站内工作设备的实时状态，如图11所示。

图11 摄像头监控界面(截图)

机房内还安装了温度传感器，如图12所示，能够实时检测基站机房温度，当机房温度值达到报警温度时，自动发送信息到指定的邮箱或手机中，及时提醒管理人员留意机房的温度变化。

图12 温度实时监控界面(截图)

此外，技术人员还在基站内安装了远程遥控电源插座，将基站监控主机、3G上网卡和摄像头等设备接到远程遥控电源插座中，以便技术人员能够远程重启这些设备，保证互联网络的畅通和主机的正常运行。

2.3 信号远程监控系统运行状况

技术人员已在越秀山电视塔基站、白云山基站、番禺地球站基站、黄埔丰乐基站同时安装了信号自动报警子系统和发射基站远程监控子系统，同时还在几个固定监测地点安装了信号自动报警子系统，初步建立了广东移动电视信号远程监控系统。有了远程监控系统，技术人员可以实时监测播出信号的状态，实时了解基站及设备工作信息，及时调整工作设备的相关参数。

目前，广东移动电视信号远程监控系统运行良好，及时给技术人员提供了各基站的关键信息，为保障移动电视的安全播出立下了汗马功劳。

3 搭建远程监控系统经验总结

在搭建广东移动电视信号远程监控系统的工作中，技术人员遇到了不少的问题和困难，最终都找到了办法一一解决，以下是几点体会：

1)循序渐进，先易后难

开始搭建监控系统时，由于经验不足、设计不全等客观原因，导致系统功能少、运行不稳定，需要技术人员坚持不懈地解决系统存在的各种问题，逐步完善监控功能。

技术人员循序渐进，先在丰乐基站对远程监控系统进行全面测试，一步步解决监控系统存在的各种问题和困难，待监控系统安全、稳定运行后，再搭建其他基站的远程监控系统。

2)择优选用互联网络

在构建远程监控系统的时候，技术人员要根据实际情况灵活选用有线专网、3G或4G互联网，实现最佳的上网效果。

根据广东移动电视的4个基站的实际设施情况，由于没有可用的互联网络连接，技术人员本着简单、实用的原则，决定选择3G通信网络，并实地到各基站测量不同网络运营商的3G网络质量，进行对比和选择后，最终在远程监控系统中选取了中国联通的3G网络。

互联网络是远程监控系统的重要组成部分，缺少了网络，远程监控系统将失去意义，在特别重要的基站，还可以考虑同时布设两种不同的互联网络。

3)重视监控系统安全，防止他人非法入侵

在构建信号远程监控系统中，由于引入了3G通信网络、远程控制软件和远程遥控插座等设备和技术，为了保障系统安全运行，技术人员设置了一些安全机制。

首先设置了远程控制软件的登录用户和权限，由技术人员统一管理，设置相应的权限，降低他人非法入侵系统的风险。其次对基站工作设备的专用控制软件也进行用户认证和权限控制，规定每种设备的操作人员和权限，进一步保障系统和设备安全。

3.4 合理规划监控功能，确保信号安全播出

远程监控系统可以实现的功能非常多，可以远程调整编码复用前端系统的参数，可以远程更改激励器的工作模式，还能远程调整各基站的发射功率，较大程度地提升了工作效率。但是有些功能虽然方便可行，却有播出安全隐患，必须弃置不用。

鉴于此，技术人员必须合理规划监控功能，确保信号安全播出。在设计监控系统前，需要明确监控系统的设计功能和监控的具体设备，避免不安全的监控手段，以便真正实现有效、可靠、安全的信号远程监控。

移动电视信号远程监控系统能够很好地解决边远发射站的环境及设备状态监控，快速处理突发故障和解决各种设备故障，节约基站管理及运行费用。随着未来功能的不断完善，广东移动电视信号远程监控系统必将发挥越来越重要的作用。

[1] GB 20600—2006，数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制[S].2006.

[2] 杨知行.地面数字电视传输技术与系统[M].北京：人民邮电出版社，2009.

[3] 童龙文，黄少俊.广东移动电视单频网的构建[J].电视技术，2013，37(4)：19-21.

责任编辑：闫雯雯

Signal Remote Monitoring System of Guangdong Mobile TV

TONG Longwen, CHEN Zhiji, HUANG Shaojun

(RadioandTelevisionTechnicalCenterofGuangdongProvince,Guangzhou510030,China)

The basic constitution of Guangdong mobile TV single frequency network is introduced, for Guangdong mobile TV each emission based on the actual situation of the base station, the technical staff to build their own signal remote monitoring system is described, and has made the detailed introduction on the remote monitoring system of signal specific components and equipment monitoring method and remote control function, the corresponding equipment real-time monitoring interface is given, finally the experience in the process of building monitoring system is summarized.

terrestrial digital TV; Single Frequency Network(SFN); remote monitoring; auto alarm; 3G communication network

TN949.197

B

10.16280/j.videoe.2015.18.011

2015-04-27

【本文献信息】童龙文，陈智基，黄少俊.广东移动电视信号远程监控系统[J].电视技术,2015，39(18).