段震忠
(山西省广播电视局中波台管理中心 阳泉中波台,山西 阳泉045097)
山西省广播电视局中波台管理中心阳泉中波台承担着中央、山西省、市级政令性节目发射的重要政治任务。我台原有自动化系统为2005年由台内技术员自行研发的发射机监控系统,在过去的十几年中对我台的安全播出保障工作起到了重要作用。但经过多年使用后设备性能老化,故障率增加,对比现阶段新型自动化监控系统,我台自研系统功能单一、集成化低、维护难度大等情况逐步显现,自动化监控系统升级改造势在必行。
2022年9月,我台经过20天的技术改造工作,顺利安装了安徽汇鑫电子有限公司设计的一套广播发射自动化监控系统。该系统是一个技术先进、内容完善、安全可靠的综合监控运维管理平台,同时系统预留了未来台站自动化升级接口以及中心接口。系统对所有监测异常数据、历史数据、实时数据汇总并可生成管理报表,是一套技术先进、功能齐全、反应快捷、数字化、网络化、自动化为一体的广播电视监管系统,满足台站自动化需要。自动化监控系统包括了发射机监控子系统、节目监测子系统、动环监测子系统三大项以及校时系统等项目。
发射机智能控制器MD9961,是对发射机工作状态、数据进行采集和控制的一款综合管理设备。该控制设备可用于对单台发射机、两台独立的发射机以及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。 我台共有6部中波广播发射机需要监控,中央中国之声广播用两部10 kW主备发射机,山西综合广播用两部10 kW主备发射机,山西农村广播用1部10 kW发射机,地方广播用1部3 kW发射机。发射机上自带数据采集控制微机,配置好对应的通讯协议,可以直接从发射机微机通讯接口,通过一根数据线直连到智能控制器MD9961,遵循协议格式与之通讯,进行数据采集和动作控制。对于无通讯协议的发射机,或者自身微机损坏无法进行通讯对接的发射机,只能通过多根数据线分别采集发射机的各种原始模拟量、状态量和开关量,最终传输给智能控制器MD9961。所有采集到的数据会在发射机监控系统的电脑客户端展示。
通过按下智能控制器MD9961上“红”或“绿”按钮,控制同轴开关,对主备发射机上天线进行倒换,哪部发射机上天线,按下对应的按钮,指示灯随之点亮。
从发射机射频采样口(输出监测板上),进行接线采集调幅度参数,输入至调幅度监测仪MD9022中,调幅度监测仪自带显示界面和报警功能。
控制器MD9961与计算机客户端连接,通过运行专门软件程序,将控制器采集的发射机工作状态,包括发射功率、反射功率、功放电压电流等模拟量指标,以及运行状态、报警异常等信息,实时传送到计算机客户端显示。同时控制器支持接受计算机远程监控系统的控制指令,远程对发射机进行手动/自动控制,包括开关机、倒换机、升降功率、报警复位等。发射机监测流程图如图1。
图1 发射机监测流程图
MD0401DA 数字模拟音频智能切换器是广播级专业音频设备,用于专业数字音频信号(AES/EBU)或模拟音频信号之间的切换。MD0401DA 切换器为四选一系统,四路输入一路输出。支持手动/自动信源切换,自动状态下第一路为主用信源。切换器面板音柱直观显示音频输入输出信号电平大小。支持节目监听,具备信号中断报警和断电直通等功能。我台四套节目使用四台MD0401DA 音频切换器,微波、中星9、中星6B、光纤等信源分别从信号接收机通过音频线传输到音频切换器,选择一路输出到音频处理器,最后送往发射机。节传链路流程图如图2。
图2 节传链路流程图
2.2.1 节目监测系统
MD0401DA音频切换器具有 RS232 和 RJ45 网络通信接口,支持计算机集中远程控制。多路输入信号监测和MD0401DA切换器选择输出信号监测是通过切换器网口编码节目流输出,通过网络通信接口供给计算机节目监测服务器客户端,在软件界面以动态音柱形式显示各路信号电平大小,可以鼠标点击任意一路信号进行监听。
2.2.2 音频比对监测系统
音频比对的作用:通过把原始节目音频和发射铁塔发出去的信号频谱展现出来,然后分析频谱波动趋势是否一致,实现比对功能。出现不一致时,说明发射出去的节目内容和原始节目内容存在不一样的情况,及时报警,以防止外部恶意插播、错播节目的情况出现。
音频比对需要采集发射铁塔发射出去的高频信号,即空收信号。机房安装的MD761多路广播网络监测仪,可以称为空收仪,通过外置圆形天线接收中波铁塔发射出去的信号,相当于一台特殊的收音机。音频比对时还要求比对的音频格式一样,空收仪MD761将空收信号送到音频编码设备MD1800B,将空收信号转换成和原始信源音频格式一样,这样信源信号和空收信号就能正常比对了。所有参与比对的信号汇集到交换机,通过交换机传输到计算机音频比对服务器客户端,在软件界面显示各路信号频谱波动情况,进行比对。节目监测流程图如图3 。
实时监测台站配电状况,在电源出现异常时进行报警提示和数据记录,支持对有协议和无协议供配电设备电力参数采集。我台高压配电室有两路市电,通过自动切换柜选择一路送到机房一体化电源系统,同时一路柴油机供电也送到一体化电源系统。市电和柴油机供电信息由一体化电源自带的微机提供,设定好通讯协议,就可将电力参数,如电压、电流、补偿因数等回传。 对一体化电源的UPS供电参数采集使用硬采方式,即在UPS电源的三相输出端加电流互感器和电压采集器,将电流、电压数据回传。所有电力数据先回传到交换机,最终回到计算机客户端,通过软件界面显示各参数信息。
在配电室、发射机房、值班室等布置温湿度传感器、烟雾传感器、水浸传感器等,将传感器连接到环境参数监测仪上,系统可以随意设定各类传感器的报警门限,当温度、湿度、烟雾等参数越界时报警。我台烟感采集和温湿度采集采用无线传感器,无需布线。烟感主机为物联网消防报警网关设备,接收各处烟雾传感信息;温湿度主机接收各温湿度传感器的信息;水浸主机为有线接收布置在机房地沟里的水浸传感器信息。各主机将采集到的信息回传交换机,最终回传到计算机客户端,通过软件界面显示各参数信息。动态环境监测流程图如图4 。
NTP校时服务
自动化监控系统还配备卫星(GPS+北斗)校时系统,实现系统内所有服务器、客户端、采集器时间的校时,保证所有系统设备运行稳定,同时在系统软件监测界面进行日期、时间的校正显示。
我台这套自动化监控系统以先进的监测设备为基础,科学的管理理念为平台,对原有自动化监控升级改造,有效地提高了台站安全播出的成功率,提高全台现代化管理水平。