广播电视综合监控系统设计

苏 飞

（烟台广播电视台，山东 烟台 264003）

0 引 言

为了贯彻“不间断、高质量、即经济、又安全”的广播电视安全播出方针，各广播电视台和下属台站都建设了广播电视节目监控系统。但大部分监控系统都单一工作，不成体系。以烟台广播电视台为例，技术保障部门分为电视中心、广播中心、微波监测中心、电视发射台、广播发射台及下属转播台，有些部门有自己的监控系统，已经老旧，不符合现阶段监控要求；有些下属台站还处于人工电视和收音机监测状态，存在监控盲点，有一定的安全播出隐患。因此，烟台广播电视台设计一套广播电视台综合监控系统，配置到各个技术保障部门，以满足安全播出要求。本文以烟台广播电视台为例，对综合监控系统方案进行详细介绍。

1 系统方案选择

烟台广播电视台技术保障部门电视中心、广播中心已有自己的监控系统。广播发射台和龙口转播台作为省管中波台，也统一配置了监控系统。而微波监测中心为自建微波链路新成立的部门，作为信号链路的中心节点，未配置监播监控系统，而下属个台站因为资金问题也没有监控系统。微波监测中心作为信号分发的中心节点，被列为综合监控系统的中心台站，负责监控各个台站信号的收发和监测，而其他中心和台站作为分支，只对自己收发和监控负责，并将监控信号回传至微波监测中心。根据此思路，设计监控节点和检测内容，监控链路如图1所示。

监测信号的方式分为广播空收监测、地面数字空收监测、信号节点ASI监测、微波IP信号监测以及移动和广电网络光信号监测，每个台站根据监测节目不同设置自己的检测方式和内容。以电视发射台为例，需要对输入的移动和广电光纤信号、微波信号、卫星信号、重要的切换器、复用器信号、以及所有空收信号进行检测，并将检测信号通过数字微波传送到微波监测中心，其监控节点如图2所示。

图2 广播电视台综合监控系统监测节点电视发射台部分

2 广播电视综合监控系统的工作原理

广播电视综合监控系统由各个台站子系统组成。每个子系统由信号采集器终端、设备检测服务器MD7000、交换机、监控计算机及监控软件组成。信号采集器终端将信号传输到检测服务器MD7000，MD7000通过设备采集板卡对信号分类处理，并通过网线将信号送至监控计算机。计算机监控软件对信号信息进行实时计算和监控，当任意一节点和发射机发生故障，计算机软件就会进行综合分析，根据报警级别进行分类报警[1]。广播电视台综合监控子系统如图3所示。

图3 广播电视台综合监控子系统链路图

3 广播电视综合监控系统的组成与特点

广播电视台综合监控系统包括硬件和软件两部分。

3.1 硬件设备

广播电视台综合监控系统的硬件设备包括信号采集器、监控主机、数据交换机、计算机、监看大屏以及连接线缆等。

3.1.1 采集器

所有设备的状态信息通过采集器进行采集，通过网线或同轴线传送到智能监控系统。本方案采用MD99XX系列发射机采集控制器，可适配台站新旧不一、接口不统一的各种发射机和设备，也可采用嵌入式系统脱离计算机独立工作，实现广播电视设备参数采集、异态信号监测与报警、监测数据实时上传以及报警信息推送等功能。

3.1.2 监测主机

监测主机采用MD7000系列插卡式节目采集编码设备，内置网络监控卡和各种前端监测板卡，具有可升级性。本方案中，每个部门的监控主机根据监控不同内容安装不同板卡，其中电视发射台包含调频广播调谐监测板卡、DTMB调谐监测板卡以及ASI/TS流监测板卡，分别对调频空收信号、地面数字电视信号、ASI节点信号以及IP节点信号进行解调或转码。

除各种前端板卡外，MD7000还内置一块网络监控卡，起到MD7000设备的网关功能，收集机箱内所有设备的信息，并通过以太网接口，以简单网络管理协议（Simple Network Management Protocol，SNMP）与系统节点链路设备进行数据通信和采集。节传链路设备包括卫星接收机、光端机、微波收发设备、复用器及编码器等。节传链路设备只在各自台站进行监测展示，不进行回传，但可以通过微波网络远程查询[2]。现场所有需要监测采集的链路设备均需要通信协议。链路设备监测口有两种，一般分为网口和串口。如果设备监测口为网口，只需要网口通信正常，并且有相关通信协议，就可以直接进行链路监测。如果是串口，需要通过MD5100辅助采集设备，同时需要通信协议。

网络监控卡通过USB接口与机箱内的各种板卡进行数据交换，监测板块的状态，并可对其进行控制。该板卡和采集板卡的IP地址、采集频率及工作模式等参数可通过机箱外的RS-232串行接口来设定。同时，它还提供了网络接口，支持SNMP协议，通过网络接口与监控计算机主机进行通信，将采集和处理的数据传送给计算机主机。

3.1.3 交换机

交换机是信息交换的枢纽设备，所有的信息都是经过它来分配传输。综合监控系统为广播电视各台站的每一个设备都分配了IP地址。交换机了解每一端口相连设备的IP地址和MAC地址，并将它们在数据链路层和网络层映射起来，对链路上的设备进行连接和数据访问。

3.1.4 计算机主机

控制主机是智能监控系统的大脑，由一台配置较高的计算机构成，采用先进的处理器和独立显卡，保证计算机运行稳定流畅。尤其是中心节点台站的计算机，需要处理的数据和展示的画面较多，如果配置较低，会出现卡顿现象，从而引起误报警。

3.1.5 监控大屏

监控大屏分为链路检测和多画面监测。链路检测画面为各台站的动态链路图，当某个节点故障报警，链路画面就可以弹窗报警，提示某个节点信号中断或低于预设值。每个台站的报警除了在本台站展示，还会回传到微波监测中心。未出现故障时，也可以点击链路图上的节点设备，进行相关数据访问和查询，前提是设备支持SNMP协议。若不具备网络协议，只能进行ASI信号监测。多画面监测大屏以调谐的广电电视节目为主，监测所有广播电视空收及重要节点的信号并进行解码播出，配上画面和音柱条，从而更直观地进行监控。

3.2 软件部分

广播电视台综合监控系统的软件部分为梦迪综合监控运维管理平台，由数据库、Web服务、设备监测服务器、音频监测服务器、录制服务器以及客户端组成。前端采集设备将采集的数据通过协议，经交换机提供给设备监测服务器解析（音频监测服务器解码），再转发给客户端，并定时存入数据库，以供Web端查询。同时，设备监测服务器与设备建立连接，满足控制需求。其中，为防止网络污染，设备采集和音频采集将做隔离。软件部分程序有SmartServer，XWinServer，dStreamOut，SmartVm及teamviewer等。所有程序都为中心监管平台和展示客户端服务。展示客户端分为多画面监测系统和信号传输链路全景监测系统两大部分。

3.2.1 梦迪中心监管平台

梦迪中心监管平台对自台采集或其他台站回传的数据的进行汇总，通过对汇总的数据整理、计算、分析、处理，将各个功能模块合理地集成到一起，实现监控中心和各台站信号监看、异态报警、节目录制和存储等，并可以进行有权限的远程访问和设置，实现统一调度指挥。

平台采用浏览器/服务器（Browser/Server，B/S）架构为基础，结合Web实时通信技术与其他分布式子系统组成综合监控访问平台，主要包括客户展示端和浏览器管理平台。展示端展示信号空收实时状态、链路设备实时数据、节目流实时数据以及实时和历史告警数据等内容[3]。浏览器管理平台实现综合监控系统的采集参数、报警参数及监控等参数的设置，将系统实现的核心部分集中到服务器上，简化了系统的开发、维护和使用。系统以地图和列表方式集中展示分布各地台站的工作状态，可以展示各站台地理位置和分级，进行分级和分区域管理。微波监测中心作为全台最高的一级台站，可以进入二级台站界面，查看和展示各台站在线状态、实时告警状态以及设备运行状态等信息，也可以通过teamviewer软件远程访问二级台站信息和设置相关参数[4-5]。

3.2.2 多画面监测系统

在各个台站配置多画面监测系统，实现多频点、多节点、多套高标清节目视音频的信号（IP/ASI TS流）码流解调、监测、监看、录制及报警等功能。

3.2.3 信号传输链路全景监测

在各台站分别建设信号传输链路全节点监测系统。系统可展现台站实际链路流程，显示当前信号实时流水走向，支持对信号传输设备进行查看，支持对信号传输设备远程操作。

4 结 语

烟台广播电视台基于自身各台站情况，针对性地提出了广播电视综合监控系统的设计应用，将各个部门已有和在建的监控系统进行融合，利用网络化、数字化、自动化技术将所有设备和链路纳入到统一的监控管理系统里，实现了广播电视全方位监控。本文对综合监控系统的整体架构、硬件部分、软件部分进行详细介绍，对其他单位建设此类监控系统有一定的参考意义。