广播电视发射台自动化信号监测系统研究

徐国强

摘 要：广播电视发射台是无线覆盖广播电视信号的重要单位，随着播出节目数量的增多，过去采取人工监测的方式去进行故障排查工作显然已无法满足当前现状，广播电视发射台设置的自动化的信号监测系统，可以确保设备故障时能及时排除故障保证节目的正常播出。基于此，文章对广播电视发射台自动化信号监测系统的具体设计与应用效果进行研究。

关键词：广播电视；发射台；自动化信号监测系统；设计

随着数字技术与信息技术的高速发展，现如今的广播电视发射台早已发展为一个集协调操控、自动监测以及安全保护于一体的综合型自动化系统。广播电视发射台作为国家的公共基础设施，主要负责将广播、电视节目信号传送给听众与观众，为了进一步提升发射台的安全播出能力，则有必要建立完善、合理且有效的自动化信号监测系统，通过对发射台中各节点信号进行监测，进而实现对机房的全方位监测，及时发现其中安全问题，保证其得到及时排除[1]。

1 广播电视发射台自动化信号监测系统的设计原则

为确保信号故障的及时发现，提高节目播出的安全性，广播电视发射台的自动化信号监测系统设计需要遵循以下原则：（1）信号监测、故障报警以及设备监测均应采用嵌入式一体化设备，所有模块均支持热拔插，保证系统的稳定安全。（2）用户模式方面要重视部门职能，对业务流程进行简化，通过目标引导去实现结果输出，避免配置复杂与重复输入。（3）强化子系统的维护，支持设备自我诊断与故障报警，而故障的排除只需进行模块更换即可。（4）系统硬件接口需遵循国家标准进行设计，各层协议也应采取广电总局的开放式标准。（5）监测前端均采用圈IP模式，保证数字信号、模拟信号以及广播信号均可输入。采取分布式监测模式，遵循开放协调确保与其他软件和设备相连，为后续拓展做准备。

2 广播电视发射台自动化信号监测系统的设计研究

2.1 机房监测系统

由上一级信号传输机构输送的信号在接受之后，广播电视发射台需要及时进行中间链路的处理，再将广播、电视信号传送给广大听众与观众。而为确保信号能够稳定安全送达，则需要自动化信号监测系统对所有的信号进行监测，再通过分配器对信号进行分配，使其传送至对应的监测与切换信系统[2]。

从功能角度去进行划分，自动化信号监测系统可分为展示层与处理层。其中，处理层作为自动化信号监测系统的内部结构层，通常会采取嵌入式模块结构，利用系统的硬件设施去实现信号源的连接，并利用数字化传输信号将监测数据上传至网络，强化信号的传输质量；而展示层则主要负责整个系统的人机交互，在具体的信号监测过程中，一旦发生故障则系统会立即发出警报，并且会结合内置的强大故障诊断功能去对故障进行即时分类，以便技术人员获取更为直接的故障信息，为其故障排除提供依据，同时利用远程控制来提高信号传输的安全性。

对于广播电视发射台的自动化信号监测系统设计而言，通常会采用嵌入式ASI信号监测方式，其优势就在于强大的环境适应能力，能够在恶劣的工作环境下保持长效、稳定、安全地运行，提升整体监测工作的可靠性。而嵌入式监测信号从结构来看，主要由监测板卡、工业机箱以及直流供电电源组成，其中监测板卡作为整个系统的核心，其构架模式为DSP+FPGA，有着强大的兼容性，对广播电视发射台的不同类型设备进行兼容，并且可充分发挥内置处理器的功能。此外，该监测板卡还内置了故障的自动监测与报警系统，在网络技术的支持下还能实现数据的快速传输，确保了数据的准确性与及时性，减少了误报发生率。嵌入式监测系统采用的是机架式机箱设计，其功能板卡可同时插入且能够混插。其中，功能模板采用的是后装载式设计，能够进行热拔插。同时，其内部设有可插拔抽取式的风扇模块，能够保证机箱内部的空气流通，具有散热作用。直流供电电源为电信级，其采用的同样是机架式设计，能够输入三路交流电，同样可输出三路直流电，电源模块具有三组150 W电源，负载均衡完全自动化。其中，电源模块为后装载式，同样可进行热拔插，并且能够在网络电源的指示下对工作温度进行实时监测，一旦出现温度过高、电流过大、电压过大等问题，便会及时报警。

2.2 节目画面质量监测

广播电视发射台自动化信号监测系统中有许多节目画面的质量监测环节，所以对于节目画面的质量监测效果则较为不错。节目画面质量监测系统在进行远程控制时，其主要的监测对象为输入信号源、音视频分切换单元、发射机输出等重要节点，不仅实现了实时监测，还可对故障进行自动化报警。该系统采用的是嵌入式前端输出的TS over IP组码流，对节目画面进行监视。具体来讲，该系统的功能表现为：系统能够在获取组播码流之后对节目信号实现统一调制，有着强大的灵活性，在监测报警主机的实时监测之下，降低了故障的发生率。

在监测系统当中，能够对画面静帧、黑场、视频伴音等故障予以实时报警，保证所有节目能够顺利播出，而其报警方式也较为多元，一旦出现播出故障，自动化信号监测系统能够通过信号灯、图像边框以及语音等方式同一时间发出警报，进而让值班人员能够及时发现并展开维护。该系统不仅支持数字信号、模拟信号以及广播，并且还具备录像查询与存储功能。此外，广播电视发射台自动化信號监测系统在嵌入式网络中，可对节目录像实现全程监控，一旦发生故障则会快速反应且作出分析。由于该系统采取的是磁盘预分配方案，如果系统中硬件发生故障，则会通过读写去拓展空间，避免软件对磁盘的重复读写。同时，该系统还能够还能够对各节目录像数据进行缓存，并可结合时间与空间去预先设置磁盘的空间，从而实现录像文件按照既定顺序逐步写入，缓解了磁盘读写压力，提高了广播电视发射台的工作效率。

2.3 综合报警与系统管理

由于现如今的广播电视发射台是一项综合性极高的自动化传播系统，对其运行效果造成直接影响的主要有数据格式与编码。其中自动化信号监测系统作为该传播系统的关键组成，同时也是安全运行的保障，并且还肩负着对系统内部故障的排查工作。鉴于其重要性，广播电视发射台需将自动化信号监测系统设为重点保护，设置相应控制权限去避免越级操作。同时，为避免自动化信号监测系统受到外部因素的干扰，还应进一步强化身份验证、防火墙安装，并且制定安全隔离保障策略，从内部到外部去综合构建报警系统。

广播电视发射台的自动化信号监测系统是典型的人机交互系统，能够及时发现并确定故障发生点，在高效的故障排除工作下保证节目的顺利播出。在自动化监测的过程中，综合报警系统有着多元化的报警方式，如语音、指示灯、图像边框颜色变化等。同时，该系统能够在逻辑处理后结合报警信息进行分析，对其故障进行科学分类，再利用音频混合器对节目伴音予以集中输出，从而强化伴音效果[3]。

数据库管理：该系统能够对监测故障与数据进行详细记录，并且可通过网络进行查询。其中数据库中详细记载了故障起始日期与终止日此、故障类型、故障发生频道。

用户权限管理：可分为超级用户与普通用户两种，其中前者能够对系统用户进行自由删减与正增加，但后者则无法实现该操作。

3 广播电视发射台自动化信号监测系统的应用效果

广播电视发射台的自动化信号监测系统能够对发射台信号故障实施监测，从而能够及时发现并排除，确保节目的顺利播出。将上述设计应用到实际工作当中，能够收到非常显著的应用效果，具体有以下两点。

3.1 提高發射台工作效率

由于发射台结构相当复杂，主要由发射机、基础建筑以及动力系统组成，对其进行监测不仅需要投入大量的人力、物力与财力，而且对于监测人员的技术水平要求非常高。而自动化信号监测系统的投入应用能够减轻维护人员的压力，并且在故障排查的精准性和及时性方面更为高效，提高了广播电视发射台的工作效率。

3.2 提升节目播出的安全性

现如今广播电视发射台所需要的传输频道非常多，并且信号、发射机、天馈系统场地分布比较分散，人工进行巡检显得极为疲累，容易造成疏漏。而自动化信号监测系统的投入使用，便能够有效避免疏漏导致的误报警、停播事件，保证了节目播出的安全性。

4 结语

综上所述，随着社会时代的不断发展进步，我们能够预见到未来的广播电视行业发展更多会趋向于无线广播电视发射台，而自动化信号监测系统也会在未来有更为广阔的发展空间。自动化信号监测系统实现了对机房信号故障的“自动”发现，不但能够提升广播电视发射台的工作效率，也能够保证节目播出的安全性。通过文章中对广播电视发射台自动化信号监测系统的设计进行研究，我们有理由相信在未来的发展中，该系统的功能将会不断完善优化，势必会更进一步推动我国广播电视行业的发展。

[参考文献]

[1]张利娟.无线广播电视发射台自动化信号监测系统研究[J].黑龙江科技信息，2015（26）：46.

[2]何兰平.无线广播电视发射台自动化信号监测系统[J].广播与电视技术，2012（3）：116-118.

[3]董浩.无线广播电视发射台站自动化信号检测系统设计研究[J].黑龙江科技信息，2017（14）：44-45.