无线地面数字电视综合监管系统

三明七0五台 黄志光

无线地面数字电视是国家“文化惠民”工程,不加密、不收费。信号覆盖的地区,居民可不受限制免费收看数字电视节目。随着模拟电视将退出历史舞台,我国全面进入数字电视时代。文章对无线地面数字电视进行分析,结合技术层面和具体情况,对市县无线地面数字电视系统综合监管系统进行深入研究与探索,为了更好提高广播电视基本公共服务水平,促进无线地面数字电视技术的发展。

0 引言

我国无线地面数字电视覆盖网已全面建成,为进一步提升广播电视公共文化服务的质量和水平,健全广播电视安全播出监管机制,高效应对各种突发事故,确保节目高质量不间断安全播出,建立一套发射台站的统一综合监管调度平台已至关重要。本文立足于该地区具体情况分析,着重阐述地面无线数字电视前端信号的采集和综合监管平台的构建。整体链路结构如图1所示。

图1 链路结构Fig.1 Link structure

1 前端信号采集

配备嵌入式机箱,由冗余热备份电源直流供电,这种供电方式广泛运用于各种专业电信机房,具备过温、过压、过流及短路保护功能,有效提高了供电的可靠性和热稳定性。机箱可插入至少两种功能模块,用于处理DTMB及调频广播信号。每个模块配有独立的接口背板,装载后可以热插拔,方便系统的安装、维护和升级,还可以实现不同接口类型的各种功能模块在同一机箱中的任意混插。

1.1 DTMB信号监测

配备1块多通道DTMB国标地面数字电视监测模块,用于DTMB信号监测。主要完成国标地面数字电视信号接收、信道指标监测、码流分析、TS转换IP输出功能。监测的信道指标有:信号锁定状态、信号功率、信号强度百分比、信噪比、误码率等,码流数据打包会统一进行压缩存储,存储在磁盘阵列,能保存两个月以上,能随时回放任意时间的节目,对停播等事件进行处理。

1.2 调频广播信号监测

文献[1]配备1块多路调频广播监测编码模块,用于多路调频广播信号的接收、解调和编码,完成信号发射功率、SNR(信噪比)、调制度等参数测量及载波停播、音频信号停播、音频丢失、音量过高过低等播出异态的监测,同样将FM压缩存储在磁盘阵列中,随时调用。实现流程如图2所示:

图2 广播信号监测模块Fig.2 Broadcast signal monitoring module

1.3 动力环境采集

配备1套动力环境监测设备和1台多接口采集监测终端,用于监测机房的温湿度、烟感、电力等动力环境参数。机房测温问题一直是监测系统的难题,由于发射设备的高功率特性,容易造成系统发热,一旦温度出现变化,势必会影响设备安全播出,造成发射设备中断。传统的接触式测温系统安装复杂,且只能监测整个机房的环境温度,对设备重点部分如天馈线系统的接头、线路、多工器、配电接头、发射机功放的温度无法精确检测,而采用红外非接触式测温技术就能很好的解决这个问题。红外热成像技术是近几年兴起的新型测温技术,它的原理是利用光学成像镜头、红外探测器接收被测目标的红外辐射能量,由探测器将红外辐射能转换成电信号,经放大处理再转换成标准视频信号,最终通过电视屏幕或监测器显示红外热像画面。机房配备一台红外热成像摄像头,灵敏度高、画面质量好,支持移动侦测、火点探测报警等智能功能,将探测到的热量精确量化,对发热的故障区域进行准确识别和严格分析,得出被测物体的温度数值并生成热图像,如有发现高温火点将立刻报警;同时对设备的重要位置标记测温,通过计算机进行温度变化的记录、对比,提早判断和排除设备存在的故障隐患。

2 综合监管系统的功能

在各区县配置前端监控系统的前提下,由安全播出指挥调度中心统一监管。中心配置统一管理平台,由大屏幕电视墙承当人机互交功能。可满足多画面、多状态显示需求,能够对视频图像及电视进行合理分割处理,呈现具体地监测数据。通过数据服务器对各个节点的监测数据进行接收、分析和处理,同时对各类报警信息分类、分级、分途径处理。文献[2]数据库服务器作为整个系统的存储机构,整合存储各类监测数据以及报警事件,同时提供数据查询、报表、统计分析等功能,为本地监测、远程监测、大屏幕数据推送提供服务。文献[3]管理平台采用B/S架构,管理平台由以下几个主要部分组成:

2.1 电子地图管理

建立基础GIS(地理信息系统)服务,为系统其他功能模块提供基本的电子地图功能支持。管理平台采用B/S架构,以GIS地图形式,把辖区内的所有台站按照实际地理位置显示出来,每个台站可按照台站级别或报警级别显示不同的颜色。鼠标停留到某个台站时,可实时显示该台站的详细坐标,单击进入后可查看包括台站基本信息、联系方式、台区图片等内容。电子地图如图3所示。

图3 电子地图Fig.3 Digital map

2.2 发射机集中监管

实现对各区县前端发射机工作状态的实时采集、监测报警和显示。展示发射机的历史监测指标,包括入射功率、反射功率、各功放模块电压/电流等指标数据。可实现在中心定时开关发射机或手动开关发射机及查看各个发射机的报警日志和控制日志。发射机状态采集如图4所示。

图4 发射机状态采集Fig.4 Transmitter status acquisition

2.3 传输链路展示

用于全景链路展示,展示监测节点内容、设备指标、链路设备报警等各项监测信息,点击任一节点的设备可链接至设备网管IP地址,便于台站链路传输设备和链路控制设备的管理和设置,同时还有声光报警和设备故障手动/自动切换等监控功能。

2.4 多画面监测

配备多画面监测设备,具备最多40套标清节目或128套广播节目的监测能力。对各区县高山台站DTMB发射机和调频广播的空收信号进行解调监测,以多画面加伴音柱图的形式展现,提供画面黑场、静帧、马赛克等故障报警,同时具备伴音丢失报警,有多个画面及音频实时显示。搭配使用多画面监控系统平台,可实现信号管理、布局配置和节目配置等管理功能。

2.5 数据存储

若按照每个县16套电视节目进行传回来计算,码流大约为40M,加上视频对讲及其他数据总码流约为50M,如果全部通过微波传回至调度中心大概要500M的带宽,我们配备了磁盘阵列含21块6T硬盘,使所有的节目可以存储两个月以上,调度中心按需调用。

3 结语

综上所述,在实践过程中,该系统运行良好,报警准确度高,准确率达到99%,显著提高了工作效率,有效保障安全播出工作。

引用

[1] 游声红,罗静,许扬.广播电视监测监管与指挥调度平台综合系统[J].广播与电视技术,2013(2):108-111.

[2] 居朝军,钱卫.构建省级广电全媒体综合监测监管平台的研究与实践[J].广播与电视技术,2014(8):145-151.

[3] 谢东晖,杜国柱.广播电视安全播出技术的发展与展望[J].广播与电视技术,2014(8):45-48.