连云电视转播台信号传输与远程监控IP化实施方案

摘 要：随着广播电视信号数字化传输的普及，对多点发射台站自动化监控系统与节目信号传输的要求越来越高。以往信号传输系统采用矩阵输出和光机传输来实现，并不能做到对终端端口的备份，更不能实现对节目的备份。建设一套自动化监控与节目数字化传输系统，提高广播电视发射台站安全播出保障水平，预防各类停播事故，是当前台站建设的主要内容。

关键词：电视转播台；信号传输；远程监控

中图分类号：TN948 文献标志码：A 文章编号：1674-8883（2020）02-0238-02

一、绪论

连云电视转播台是连云港市广播电视台东区覆盖的发射站点，下辖北固山调频发射台和连岛电视发射台。2个发射台相距15公里。北固山发射台负责省市级5套调频广播的传输覆盖。北固山和连岛发射台负责中央及省市4套模拟电视节目、地面数字电视3个频点共15套节目的传输覆盖工作。

二、信号传输和远程监控模型

建立信号传输和远程监控系统，可以同时实现对北固山和连岛台的地面数字电视、模拟电视、调频广播的信号源、电源、机房等的监测、监控，实现对发射机的远程遥控和播出信号质量的开、闭路监测。建立自动化为一体的技术先进的广播电视监测系统，实现远程集中监控，特对是针对连岛发射台无人值班、专人定期巡检的工作模式，可通过北固山发射台远程监看连岛发射台的信号发射情况，及时发现、排除各种故障，提高台站高质量安全播出的水平。

自动化监控与节目数字化传输系统建立前，各个发射点的中央及省台信号，都是各自接收独立使用。建立远程IP码流化传输机制，可以通过光缆对卫星节目进行相互传输备份，在连云港广播电视台大楼中信号集中生成数字化高清信号传到各发射点，节约资源，保证质量。

本项目在完成发射台的光纤路由基础建设后，建设节目IP化传输码流和台站监控自动化系统2个部分。

（一）节目码流IP化传输系统

整体系统分为3个部分，即中心大楼信号源处理、信号传输、发射接收站点信号解码还原部分。中心大楼信号处理部分，由卫星接收设备、编码复用设备、网络交换机设备组成。

如图1所示，将解码器接收到的节目IP化信号通过交换机汇聚，输出到主备复用器做节目级备份。通过复用器实现节目处理能力，如节目垫播，增加系统安全性，后续扩容方便。这样主、备信号可以自动切换，保证节目正常播出，支持节目级的主备切换功能。主备复用系统输出2个不同的组播流，可以避免播出通路中有一处故障点从而影响整个直播系统的安全性。

系统实现了信号监测、设备网管、切换控制等运维核心业务的协同化管理，画面调度、实时监测、运维分析等常用功能的智能化呈现，可以极大地提升中心机房值班运维效率、有效保障安全播出。

如图2所示，IP光端机设备和主（备）交换机组成信号传输的前端部分，保证了信号的可靠稳定。充分利用IP系统的灵活应用功能，实现了信号分配、信号传输及切换保护、信号监控等，并对信号进行技术监测。

发射接收站点需要有解码器输出模拟视频信号和模拟音频信号。在北固山和连岛发射台，IP解码器接收中心机房传输来的主备UDP组播节目流，通过端口级切换，实现备份中心机房主备编码复用器的节目信源。

北固山本地接收卫星信号，与IP码流信号做备份，通过3选1切换器，实现信号的自动与手动切换，切换器的输出信号传送到发射机，供给调频广播的主机信源及N+1系统信源，保证了切换信号的连续性。

实现北固山发射机监控采集和调频6+1倒备系统，监控中心的值机人员通过操作可以分别监看、监听信号源、调频发射机和电视发射机。

对台上中一和中七两套模拟电视节目信源，通过音视频切换器，对IP码流传输解码后的信源、卫星信源和有线电视解码后的节目信源实现3选1自动（手动）切换。

监测数字电视IP信号源及本地3个频点的开路数字电视信号。在北固山和连岛发射台分别可以监看、监听输入、输出信号，同时北固山台可以远程监控连岛发射台的运行状态，可通过工控机远程调整功率，切换主备激励器，实现对信号的监测。

（二）发射台台站自动化监控系统

在发射台建立台站自动化监控系统，涉及调频、模拟电视、地面数字电视等多种广播电视信号信源和开路信号接收、发射机的工作参数、机房供电状态及温湿度等动力环境指标的发射台站安装摄像头进行信息采集和监测。利用光纤线路，联通各个发射站点，形成一个信号和监控的传输网络。

监测项目内容：

第一，视音频质量监测指标。视频包括静帧、黑场、彩条、彩场、视频中断；音频包括聲音中断、音频过低、音频过高。

第二，电力监测项目内容。实时监测各发射站点的供电电源、变压器、配电柜电压和电流状态。

第三，环境监测项目内容。实时监测各发射站点和监控中心环境温湿度，检测烟雾，安装视频监控，并对异常参数进行声光报警。

第四，监测数据储存时间。所有监测数据，包含中波、调频、模拟电视、数字电视信源和开路监测数据，储存时间不少于3个月，环境监控数据储存时间不少于1个月。

三、具体实施方案——以北固山台站为例

（一）设备条件如表1所示

（二）北固山电视调频发射台具体方案

1.调频

（1）实现6路信号源用彩条在监控中心大屏显示，信号源在分配器或切换器口采集数据。

（2）实现6个频点的光纤和卫星等信号源切换（支持本地、监控中心电脑切换），切换后的信号进行分配，供给主机信源及6选1音频切换信源。

（3）实现6套调频广播开路检测，监测信号用彩条在监控中心大屏显示，接收在发射台本地接收。

（4）实现发射机监控，只做主机，手动倒备，具备信号源6选1音频切换功能；切换后的信号送到备机。远程关闭故障主机，设置备机频率，开启备机，备机已接到备用天线上。

（5）发射机监控通过监控中心客户机操作。

（6）在市臺监控中心快速方便实现循环、单个频率监听。2.数字电视

（1）数字电视IP信号源（有3路信号，从交换机可取信号）画面在监控中心大屏显示。

（2）3个频点数字电视开路监测信号在监控中心大屏显示，接收在发射台本地接收。

（3）发射机监控，只做主机，没有备机。

（4）发射机监控通过监控中心客户机操作。

3.电力、UPS、安全监控、环境

实时监测各发射站点的供电电源、变压器、配电柜电压和电流状态及环境。

监测市电电压电流数值，监测UPS电源电压、电流数值；安全监控数据打包传到监控中心；温湿度监测、烟雾检测，做包含5个网络摄像头（海康或大华品牌）的安全监控系统，数据传到监控中心。

两台的监控系统采用开放式结构、协议，采用模块化设计，支持与其他软件模块及硬件设备的对接，具有良好扩展能力。所有硬件支持 SNMP 协议，升级简单；整个系统架构基于TS OVER IP流，扩容简单，只需简单增加模块即可完成；软件具有良好的开放性，可根据需要进行二次开发；系统采用标准协议和标准文件格式，能够很好地与其他系统相连。所有监测板卡均采用嵌入式设计，均支持热插拔和在线维护，免工具维护，零配置更换，维护方便，稳定性好，集成度高；板卡自带温度传感器，可监测机箱内的温度。

监测数据以图形及表格的形式显示，在后台完成专业的数据解析，值机人员只看到直观的结果，不需掌握复杂的知识，通过看、听即可了解信号传输、设备运行状态，及时发现问题，提高工作效率，降低工作强度。

四、结语

只有通过不断加强广播电视发射台站数字化智能化改造升级和扩展，从技术上提高发射台站安全播出水平，才能更有效地减少和预防停播事故。

参考文献：

[1] 滕波.节目IP码流传输总调度及台站监控自动化系统[J].视听界（广播电视技术），2019（02）：92-96.

[2] GY/T252-2011广播电视发射台自动化通用技术要求[S]. 2011.

作者简介：闫学伦（1964—），男，江苏连云港人，大专，工程师，研究方向：电视调频发射。