广播电视播出机房环境监测探索实践

盖新 张百川

【关键词】环境监测 异常报警数据采集推流

项目背景

广播电视播出机房设备环境的安全可靠，是保障安全播出的基础和必要条件。机房环境的安全稳定，对充分发挥设备的性能、延长设备使用寿命、保障播出系统的正常运行起到至关重要的作用。

播出机房大致包括存储系统、配电系统，防雷接地系统，空调系统，监控系统等，播出机房区域规划为两大部分，机柜区和配电区，机柜区主要有存储设备，交换设备，服务器，空调等设备，配电间主要放置电池，配电柜，UPS，空调等设备。

广播电视播出设备对机房环境的要求十分严格，温度和湿度的过高过低都可能引起设备工作状态异常，机房环境是否符合要求会直接影响到广播电视信号安全播出，因此环境监控是十分必要的。

机柜被随意开启，机房漏水影响设备运行，电源系统负载分配不均、线路超负荷，人员进出的监控防范不到位，温湿度过高或过低，设备的运行状态，这些都需要环境监测系统来保驾护航。

实践探索

做好机房环境管理，不仅需要提高机房管理人员的专业水平，还需要不断的完善机房环境监测系统。我们根据青岛台实际情况，结合以往的经验和自身需求，经过一年多的研发与实测改良，最终开发出了一套机房环境监测系统，可以对播出机房24小时实时监控，防范于未然。本系统不但具有集中统一的管理功能，而且能灵活地与各种网络传输方式融合为一个整体，能随时适应对系统的扩容要求，有很强的兼容性和灵活性，能适应产品的升级换代。机房环境监测系统可以接入空调，消防，门禁，漏水等子系统，将隐患控制在萌芽状态，及时发现并处理。

临海的青岛夏天特别潮湿，机房空气湿度经常爆表，空调冷凝水会滴落在地板下方，而传统的漏水检测系统采用点位检测，金属探头长期在潮湿环境下容易生锈、反应迟钝，空调下方的积水经常很深后才报警，而播出机房地板下布满了各种同轴电缆和电源线，存在很大的安全隐患。

通过走访材料市场考察，我们发现一种高分子检测线灵敏度非常高，结露即报警并且耐腐蚀，我们使用这种高分子检测线做湿度报警监测材料，替代原有点位检测线，预警效果达到预期。

虽说机房建设初期在消防方面做了很多考虑，但是随着设备的不断增加，用电量也随之增大，线路超负荷会加速绝缘层的老化，设备散热不当等都容易诱发火灾。我们将感温光缆缠绕机柜电源线并接入环境监测系统，电源线温度上升0.2℃即可触发报警，避免因超负荷运行引发火灾。

设备区的散热不当也容易导致设备工作异常甚至引发火灾，我们在每组机柜顶部安装温度传感器和烟雾报警器，温度超过预设值0.5℃即触发报警，将事故扼杀在摇篮中。

数据采集推流

系统中各种设备的数据采集管理采用基于cacti的管理软件，cacti具备强大的功能，可以使用RRDtool绘画图形，任何有SNMP协议的设备都可以接入并展示出设备的详细信息。

下面以推流服务器加入管理软件为例，简单介绍一下使用方法。先在客户端安装SNMP协议，并对推流服务器的网卡进行设置，使其与管理软件处于同一网络，按照管理软件提供的信息设置SNMP，然后在管理软件中填入客户端IP地址即可。

服务端选择需要监控的项目，采集一段时间后即可图形化展示出设置的监测项目。

环境监测系统的显示部分采用网页方式，温湿度、漏水、断电、消防等检测模块与STM32单片机连接，单片机STM32将采集到的数据通过串口发送给Esp8266串口转WIFI模块，Esp8266模块将串口发送的数据推送给我们自己搭建的MQTT服务器，MQTT服务器将数据转发到网页。网页可以显示各个检测模块是否在线，监测值是否正常，若模块不在线或监测值超出预设范围，播放报警语音提示用户及时处理。

MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输）是IBM开发的一种即时通讯协议，它是一种轻量级的、基于代理的“發布/订阅”模式的消息传输协议。其具有协议简洁、小巧、可扩展性强、省流量、省电等优点，而且已经有PHP，JAVA，Python，C，C#，Go等多个语言版本，基本可以使用在任何平台上，几乎可以把所有联网设备和外部连接起来，所以特别适合用来当做物联网的通信协议。

实施效果

此系统既可以对监测设备实时监控，也可以对设备在阶段时间内的运行状态做形象化的数据分析，如果出现数据异常也可以做预判，提前对异常设备做检查，把隐患消灭在萌芽中。

我们根据自身实际需求开发的这套机房环境监测系统，可以实时监测开关门提醒、温度过高过低、湿度异常、烟雾、断电、风扇转速异常及网络流量异常等非正常状态，系统都可以报警，值班员可根据监测提醒对异常设备及时处理。环境监测系统不仅能为安全播出保驾护航，而且能使我们对各设备的运行情况了如指掌，及时发现隐患并第一时间处理。下一步我们将结合青岛台内各演播室和配电机房的不同需求，在台内做定制化推广，为青岛广电的优质安全播出保驾护航。B&P