自动化监控系统在中短波发射台的应用

张忠林

（作者单位：青海省广播电影电视局928台）

自动化监控系统在中短波发射台的应用

张忠林

（作者单位：青海省广播电影电视局928台）

本文主要讲述了发射台核心业务自动化监控系统的功能、特点，通过自动化监控系统的建设，对发射设备实施自动播出及实时监控管理，至今运行良好。本文着重对该系统在发射台核心业务的组成及功能方面进行了较为详细的介绍，对系统在抗干扰方面提出了相关技术。

音频编码；MP3；B/S架构；IP流；自动倒备机；UPS；抗干扰

1　青海省中波台管理中心发射台概述

青海省中波台管理中心所属大部分发射台，都有4套中波广播发射节目，8部（4主4备）中波发射机，12部短波发射机，安全播出任务十分繁重。原有的管理模式是靠值机员人为监视、监听来发现问题，由于长时间枯燥的工作方式极易使人产生精神疲劳，再加上节目多任务重，造成值班工作中出现播出事故，播出事故不能及时处理又上升为人为事故。随着计算机技术、网络技术、信息技术的发展，以及中波发射机的固态化、数字化设备的更新应用，基于计算机和网络技术的中短波发射台自动播出、实时监控系统已在全国有关中短波发射台得以实现和应用。为了加快发射台机房管理模式的现代化进程，用先进的科技手段来完善发射台的管理模式，根据各发射台实际，在工作需要的情况下，建设了一套较为完善的中短波发射台自动化监控系统。该系统投入运行以后，给值班员值机工作带来了很大方便，设备故障率低，排除故障时间缩短，为安全播出工作提供了技术保障，也为“无人值班，有人留守”的播出发射形式奠定了基础。

2　系统组成

发射台核心自动化监控系统由多个子系统组成，即信源切换处理系统、音频监测慢录系统、发射机自动化监控系统、电力设备监控系统、报警系统等。中短波发射台核心自动化监控系统系统总框图如图1所示（其中实线部分为核心业务自动化的内容，虚线部分为辅助系统）。

图1　中短波发射台核心自动化监控系统总框图

2.1信源切换处理系统

2.1.1工作原理

信源切换器的工作原理主要是实时对各路输入的音频信号进行采样[1]，并且设定相应的切换门限，一旦低于设定的下限值并且超过设定的延时时间后进行自动切换，当主路信号恢复时不需要延时直接从备路信号切换回主路信号。

2.1.2功能及作用

信源经过信源切换器输出后，在输入发射机前，增加音频处理器处理环节，它起到了“削峰填谷”的效果，能将发射机的信源信号的电平稳定在0dBm左右，让发射机音频处在最佳的动态范围内，同时音频处理器有四路平衡输出，可满足主备发射机，信号监测的信号选择需要。其结构图如图2所示。

2.2音频监测慢录系统

音频监测慢录系统不仅可以监听所有节目不同途径来源的音频信号，也要监视监听音频切换后送往发射机的信号，同时还需要监听发射机发射的射频解调信号，射频解调信号的监听通过是具有独立解调功能的接收器将多个节目的射频信号进行解调进行编码处理[2]。音频编码原理如图3所示。

软件采用windows GDI/GDI+技术直观显示音量柱状图，方便用户对整个系统进行管理与维护用于音频监测的软件系统主要是对多路音频进行同步监测与报警，其主要功能如下。①监听监测每套节目的主备信源和解调后的音频信号；

图2　信源切换处理系统结构图

图3　音频编码原理图

②可通过网络在台站或和远程同时对多路音频实时监听、循环监听；③音频低于设定门限延时时间到，将声光报警，同时以日志方式记录以供查询；④可人工设定管理录音，各路录音采用MP3格式存储和播放；⑤可设定播出时段，防止非播出时间段报警。

2.3发射机自动化监控系统

发射机监控部分[3]是整个自动化监控系统的核心，主要由监控服务器、发射机采集控制器、天线倒换控制器、串以转换管理器、交换机等组成。该部分主要实现了中波发射机自动开关机、自动倒备机、发射机实时数据显示以及故障报警显示等功能，短波发射机进行频率的定时转换以及发射机的开关。

发射机自动开关机：对发射机的开、关时间以及短波干扰机的频率进行设定，以周为单位进行循环，很好地实现了中波广播节目的定时播出以及短波机多频率干扰的切换功能。

发射机自动倒备机：中波广播节目都采用主备发射机的形式进行播出，主备机的倒换通常是停播时间长短的关键，及时的发现发射机故障并且能尽快切换到备用发射机进行播出是至关重要的。我们通过自动化系统也完美地解决了这一问题，系统通过发射机播出时段内的功率值来进行故障判断，当发射机因某些器件的原因导致功率不足或驻波比、天馈反射高于预定设置门限时，系统会在设定的故障判断延时后进行故障机的关机操作，并且及时进行报警，待发射机关闭后切换天线，开启备用发射机的操作，经实际实验得知，所用时间基本控制在30秒以内，当然也可根据具体情况自行设置故障判断时间。这一功能的实现使停播事故的发生率大大降低。相关参数设置好以后，存储到采集器中的，而不依赖于服务器端的软件。系统通过设置用户权限的功能来达到分级管理的目的，使权限较低的人员没有对发射机进行操作的权限，从而也能保证减少误操作的发生。

2.4报警系统

发射台工作都是围绕安全播出来开展的，本着“安全第一、预防为主”的原则，对该系统实施的安全稳定性方面要求很高，尤其是报警系统更加重要。这套自动化报警系统就做的非常到位，它将报警分为两种形式，第一种以弹窗加报警音的形式，一旦有报警信息，软件就会弹窗提示并且有报警声音响起；第二种为短信报警方式，用户可以预设接收人的手机号码，一旦有报警信息，软件在弹窗以及声音报警的同时会通过短信猫给预设的接收人的手机号发送报警短信，接收人通过短信报警的方式能够在任何有手机信号的地方对发射台机器故障进行及时的处理，这就大大降低了重大人为责任停播事故的发生。其结构图如图4所示。

图4　报警系统结构图

无论是发射机关机、倒机、故障、调幅度不够还是配电电压、电流，温湿度过高等都能够通过这两种方式进行报警，让发射台值机人员能够对所有设备运行情况了如指掌。

3　系统实施运行效果

通过核心业务自动化监控系统的建设提高的信源前端的切换自动化、中波发射机倒备自动化、短波发射机变频自动化、信号监测自动化、报警自动化，使得该系统从2013年开始运行至今,所有设备运行稳定可靠,反应灵敏,操作简单,界面一目了然,避免了人为停播和迟播的发生,为安全播出提供了良好的技术保障。

中心所属各台实现了发射台自动化播出后,使值班人员从过去高度紧张的工作状态中解脱出来,达到故障自动处理、自动倒备，有效保障了安全播出。同时功能强大的远程监控使中心机关管理人员能随时了解所属各台每部发射机的工作状态,实现了中心对所属各台的有效监管,各项报表统计更加科学准确,资料查询更加方便,创建了通过科学手段进行发射台管理的新模式。

[1]胡晓梅.中波发射台自动化监控系统改造[J].西部广播电视,2014(9):109.

[2]戈义志.荆州中波转播台自动播出监控系统[A].2007第二届全国广播电视技术论文集2（上）[C].2007:154—155.

[3]张仲敏.中波广播发射机计算机智能监控系统[J].西部广播电视,2006(7):20-21.