微波监测、监控系统技术研究

山西广播电视无线管理中心 张建伟

随着广播电视技术的发展，监测设备网络化、自动化、智能化成为了必然趋势。微波监测、监控系统实现了以上这些技术要求，既有效缓解了值班员的工作强度和压力，又确保了安全播出。

1 设计需求

（1）完成对微波线路设备进行状态采集监测报警。

（2）完成对发射机房的电力、烟感、水浸、温湿度等指标的采集监测，采集的信息指标进行上屏显示预警，保证发射机房内设备的安全稳定运行。

（3）配置安防摄像头，对台站场区进行实时的安防监控，保障台站安全。

（4）将所录制的监控画面全部通过IP流回传至监控中心，转至HDMI信号进行集中上屏显示监测。

（5）新增大屏对所监测以及采集到的信息进行多画面显示监测，发生异常时进行语音告警以便及时发现故障。

2 系统功能介绍

2.1 Trinityares-Display多画面智能监测系统V8.0

（1）系统介绍

Trinityares-Display多画面智能监测系统是将微波线路设备监测信号、发射机房环境温湿度参数、台站场区实时的安防监控所录制的监控画面全部通过IP流回传到安全播出指挥中心，转换成HDMI信号集中上监控显示屏。可以监测从网络中心机房送来的SDI信号、中央电视光端机输出的ASI信号、IP编码器输出的H264信号、中央地数节目AVS+信号、广播解码器输出的AES信号。

（2）系统特点

系统超强大的解码：采用数据处理器和图形处理器相结合的信号处理技术，支持微波发射传输的本地电视信号、中央台地数节目、其他高清视频的视频解码和本地9套广播信号、中央台3套广播的音频解码。实现了海量广播电视音视频处理、分析与监测监听、确保了广播电视安全播出。

视频异常监测：主备IP编码器、主备AVS+编码器输出的视频信号分别送入主备核心交换机和主备复用交换机，当某个IP编码器或AVS+编码器故障时，大屏监测的该路信号会发生故障提示音，复用交换机会发出指令自动切换至另一路编码器信号，值班员迅速对故障设备进行修复。当主核心交换机的某一路电视信号出现故障，信号会切换至备用核心交换机。当同时有几套节目发生故障时，可以在这几套故障节目中任意切换显示，或设置一定间隔时间的自动轮流切换。根据故障报警的级别，生成相应的预警方案，并形成故障日志。故障日志数据会在数据库中保存一年以上，单击某个故障可以查看该故障具体详细信息和当时故障解决的数据记录等。

音频异常监测：广播主备用光端机分别输出的6路广播信号和经环路网编码器后解出的6路广播信号接入音频监测系统，通过大屏彩色音量柱显示，值班员通过音量柱的上下波动会一眼看出声音的大小和有无。发射台传输的电视节目音频会可以根据实际工作情况设定最大无伴音时长，一般会设定＞8s，当声音停止超过8s时，系统会提示某某节目无伴音，值班员可打开故障告警明细，查看具体故障信息并进行故障处理，随后关闭故障提示。如果该时间设置过低，可能会把节目中正常的声音停顿误认为是无伴音，发生错误提示，造成值班员不必要的紧张。还可以设置音频是单声道还是左右声道，对于不同的声道进行区分，并进行合理监测。

可以根据需要设置画面显示：每个屏幕可以根据实际需要显示各个节目内容，也可以进行不同节目间的切换，可以几个屏幕组合输出一个节目，起到放大节目内容的效果。可以将大屏任意组合成1个、2个、或多个画面，根据工作需要将组合形式保存为固定模板，方便工作中随时切换。屏幕的输入接口有VGA、DVI、HDMI，根据不同的节目选择适合的接口。屏幕的分辨率可以根据工作需要选择合适的分辨率，最高分辨率可以达到1920×1080。

根据实际需要可设置不同的报警方式。当画面静止、无伴音时会出现语音报警：某某台画面静止，画面静止结束；某某台无伴间，无伴音结束等，值班员可以及时、清晰地掌握故障情况。还可以根据实据工作情况设置报警音时长、出现报警音后值班员可打开报警日志进行故障查看，确认不影响正常播出可点击故障忽略，停止报警。如果没有确认故障信息，故障报警音会一直响，防止值班员没有看到，造成停播。故障信息可设置保留时长和查看方式，如按周查看、按月查看、按年查看，使值班员对故障类型一目了然。

节目实时录像存储：可以对播出的节目进行实时录像，当节目出现故障时，可根据存储节目的路径选择节目播出日期调出故障时段的节目进行回看，进一步确定故障原因和时长。可根据实际情况设定节目录像保存时长，当硬盘存储满后，会对较早前录制的影像进行覆盖。录像格式支持H.264、MPEG-4、MPEG-2。

高可维护性：系统内置了可视化的Web管理界面，通过Web界面即可完成监测任务下发、布局调整、视音频预览、报警查询、配置导入导出等功能。此外，系统还可以与安全运维监控平台、多画面集中管理平台等平台端软件配合使用，提供更为全面的集中配置管理及维护功能。

画面云支持：系统采用最新的画面云技术，实现了在虚拟平台、云化平台上视音频内容异常监测、不同信号源按需接入。可与画面云产品线中的IP解码云终端等设备相配合、保证了多画面监测系统的稳定性，实现了全媒体监管、全业务监管和全流程监管，使得系统真正做到了实用、好用、易用。

2.2 Trinityares-URM发射机集中监管系统V2.2

（1）系统介绍

TrinityAres-URM发射机集中监管系统，发射台监管工作界面通过搜狗浏览器实现，通过一个显示器联接多个服务器，如多画面服务器、录像服务器和平台服务器等，对各个服务器进行切换后登录完成操作管理。平台服务器可管理发射机的运行数据，进行大数据分析，做出判断并发出故障报警，还可实现远程遥控开关机，使值机工作自动化，提高了工作效率。

（2）系统组成（见图1）

图1 TrinityAres-URM发射机集中监管系统

（3）主要功能

全景监测：省内9个直属台站以实际地理分布出现在GIS地图上，点击台站图标，可看到该站各项信号指标、发射机状态指标、机房动力环境指标、、排班信息、值班日志等，点击对方台站联系方式图标可以和台站值班室通话，实现调度指挥。

台站设备状态集中监测：针对不同台站的实际工作情况，平台可对各台站的机器运行数据进行统一整合输出统计报表，按照故障类型和级别以饼状图和柱状图等方式显示，直接生成运维报告。

台站信息管理：直观展示台站基本信息、指挥调度信息、实景图片等内容。

监测数据管理：对直属台站采集的业务数据与管理数据进行归档存储。业务数据管理包括机器设备实时运行数据、内部下发的相关文件、党建学习资料等。管理数据包括各台站值班排班情况、登录情况等。9个台站用户，按照地域对各个台站设置不同的地域访问权限，实现高安全级别的用户管理。

报警系统：各个台站的发射机或播出的节目发生任何异常时，发出语音或声音报警。

3 系统达到的效果

3.1 系统自动化

系统将设备运行监测、电力监测、动力环境监测、节目播出信号等数据进行可视化展现；基于GIS地图，发射台详细信息一目了然；对故障报警信息分析统计，非常直观地以图形化的方式显示。可以调取各发射台广播、电视节目播出情况数据，远程监听监看。结合各发射台实际工作，设计出自动化便捷化的电子工作流程，进一步确保广播电视安全播出。

3.2 运行稳定

平台各项功能在使用过程中运行安全稳定，对各直属发射台及早、及时地发现问题，圆满完成安全播出任务的提供有效技术数据支撑。

3.3 安全性能高

每个台站配备了1台防火墙，实现台站内数据传输的安全和防止外部对系统的恶意攻击。

9个直属台站已经实行一人一账号，通过用户名密码登录系统。

具备完善的错误跟踪系统，如果平台一旦出现工作异常，便可快捷地排查到故障发生的具体部位，便于值班员迅速排除故障。

3.4 全面的指标监测

系统专业的指标测量方法，系统可准确详细地反映信号的质量，可实现对故障情况和各种干扰进行自动分析和监测的需求。

结束语：微波监测、监控系统的设计在准确的视音频异态监测的基础上，结合了广播电视发射机房运维的实际情况，从日常值班工作的细节出发，实现广播电视音视频实时采集、自动处理、有效监管的管理机制，使发射台实现了自动监测、监管、监控工作。