发射台中心机房自动化监控系统的升级改造

王应稳

（济宁市广播电视传输保障中心，山东 济宁 272000）

0 引 言

济宁市广播电视传输保障中心主要承担着中央及山东省级政令性节目发射的重要任务。发射台站现已建设的自动化监控系统是安徽汇鑫电子有限公司于2018年建成的，当时完成了节传链路数字化改造和节传链路全景监测、节目监测。发射台站拟升级现有自动化监控系统，在原有节传链路全景监测的基础上完成发射机监控，并将发射机监控与链路监控系统融合，完善链路监控流程节点，做到全节点无遗漏管控，为台站安全播出、提升节目播出质量提供有力保障。

1 升级需求和方案

台站现有5个频点，10台发射机，包括7台北广科技有限公司的10 kW发射机、两台陕西如意广播电视设备有限公司的10 kW发射机和1台哈尔滨正泰广播设备有限公司的10 kW发射机。现将1 557 kHz频点并入台站原有的检测系统，增加1 557 kHz频率信号采集，加入节目监测与链路显示。台站前期未进行发射机监控建设，所以发射机数据未在链路上展示，本次系统升级将发射机监控数据融入节传链路监测系统中。另外建设可视化界面，将台站重点关注信息集中展示。

2 升级项目的实施

2.1 发射机监控

原发射机监控系统功能简单，稳定性不高，与音频前端的监控不成系统。本次升级采用嵌入式设备MD9961发射机智能控制器、MD9931发射机数据采集器，脱离计算机独立控制发射机，每一个频点发射机对应一套采集控制器。通过采集控制器实现对发射机的数据采集、自动开关机、自动倒备机以及监测报警。采用调幅度监测仪对发射机的载波功率以及平均调幅度值进行监测。

MD9961发射机智能控制器是一款面向广播电视发射台的发射机状态采集和控制的综合管理设备，采用工业级控制芯片，功耗低，运行稳定，且设备操作简单，使用方便。设备可用于两台有主备关系的发射机（包括对主备发射机天线倒换控制）数据的采集和控制。

在有主备关系两部发射机上部安装一台MD9961发射机智能控制器，通过MD9931发射机数据采集器把数据送到交换机，这样，MD9661控制器实现了对有主备关系的两部发射机进行控制，还需要对设备的IP地址、设备MAC地址、目标IP地址、目标端口号、设备的手动/自动工作模式、发射机的开关机门限、倒备机门限及天线控制参数等进行设置。发射机监控放弃了原来的发射机集中控制系统，把对发射机的监控接入了综合监控运维管理平台。

2.2 综合监控运维管理平台

综合监控运维管理平台是专门针对广播电视发射机机房、广播电视监管监控站点以及省、市级监控中心等应用场合设计开发的一款监、管、控、维一体化系统集成产品。该产品架构设计充分融入了集散控制（Distributed Control，DSC）与面向服务的体系结构（Service-Oriented Architecture，SOA）理念，广泛结合IT、电子、网络、移动互联网及物联网等应用技术手段，对用户核心基础需求、弹性扩展需求、个性定制需求进行全方位抽象和分类整合[1-3]。平台同时具备了架构优雅健壮、运行稳定可靠、交互自然多样等鲜明特性。

平台服务软件采用跨平台设计和原生语言（C/C++）打造，可无缝部署在基于X86、ARM等衍生硬件运行环境，核心代码采用高效的I/O复用技术与组态模型设计，可以轻松驾驭信号监测、发射链路、机房安全、动力环境及综合运维等业务子系统的监测和控制需求。

平台采用浏览器/服务器（Browser/Server，B/S）+客户端/服务器（Client/Server，C/S）基础架构设计，B/S端实现了各子系统统一配置、管理、查询、部署及权限认证，C/S端实现了各子系统展示、操作，系统采用组件化模块设计思想，能够依据台站规模、客户需求、硬件配置对各子系统任意裁剪组合，满足定制化需求，在现场设备仿真、实时数据采集、多屏集中管理、网络安全防范、监测场景数据可视化上更具优势。采用组态化UI设计，可以通过对图元、元素的调整、拖拽、配置达到快速设计监控软件界面，满足个性化、差异化、定制化界面需求。

2.3 完善原有链路监测系统

广播发射台的节目传输系统（以下简称节传系统）是指各发射台使用卫星接收设备接收卫星节目，通过卫星接收机解调出需要的广播节目并传输给广播发射机的链路[4-5]。这套节传系统由硬件和软件两部分组成。硬件部分包括卫星接收设备、音频处理器、音频切换器及网络设备等。软件部分通过软件控制各个节传系统的硬件设备，可实现设备信号实时监测、设备远程计算机控制、节目自动调度、所有设备操作日志查询和数据维护、安全性及功能管理等功能。节传链路全景检测系统实现了对设备机柜中众多繁杂的前端节传设备实时工况监测、统一监控管理、动态流水监测音频信号播出状况，是集链路流程监看、信号流水监测、节点音频监测、发射机状态监控于一体的综合性监控系统。该系统将节目监测、信号调度与节传链路设备监控整合在一起，节目监测和设备监控共数据库，做到了节传链路的联动。

本次升级改造对现有节传链路系统和节目监测系统进行完善，增加1 557 kHz频率信号采集，增加节目监测与链路显示。台站前期未进行发射机监控建设，所以发射机数据未在链路上显示。本次系统升级将发射机监控数据融入节传链路监控系统，可在一个界面上以仿真形式实时展示链路流程+信号流水+节点音频+发射机状态，实现全链路、全节点、无死角、无遗漏综合监测。

2.4 新增设备在线故障诊断系统

设备在线故障诊断系统是专门针对广播电视发射台设计开发的一款智慧运维保障系统。系统可针对发射机运行期指标动态进行全方位监测和在线诊断，可及时、直观、准确发现故障点位置，大大减少了故障人工处理时间，提高排查效率。系统内建开放式诊断算法模型与可扩展专家库模块，可对多个厂家的新旧发射机进行诊断算法量身建模与专家库图文定制。系统同时具备故障统计分析与自学习能力，可直观呈现可视化诊断场景。

发射机生命周期内因器件老化、误操作、适配差异等导致的故障定位困难，排除故障不及时，设备带病运行等安全隐患一直困扰发射台运维技术人员。设备在线故障诊断系统就是针对以上问题提供的一套集指标监测、故障分析、预告警提醒于一体的智慧化解决方案。

2.5 可视化平台

智能数据处理平台采用可视化界面将台站重点关注信息集中展示，实现静态数据与实时数据的可视化分析展示。系统可展示系统信息、设备状态、节目状态、停播统计、发射机指标、报警数据以及三满指标数据等重要信息、数据，支持展示方式、展示内容、展示指标专属定制。

自动化监控系统升级后的结构如图1所示。

图1 自动化监控系统升级结构简图

3 结 语

本次升级改造，加强了对自动化控制系统的建设，完成了全台监控系统的整合，保证了广播电视无线发射台能够得到高效管理，提升了运行稳定性，不仅促进了工作效率和质量的提升，也大大降低了工作人员的工作强度。升级改造采用先进的科学技术，为发射台带来了全新的管理理念，有效地提高了发射台安全播出的管理效率和播出质量。