霍躍武
吉林省敦化市廣播電影電視管理局
劉春英
吉林省吉視傳媒敦化分公司
[摘要] 主要從音視頻信號(hào)，發(fā)射機(jī)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)要求。主要功能，監(jiān)測(cè)監(jiān)控點(diǎn)運(yùn)行流程控制方面。概要論述了音視頻信號(hào)應(yīng)急切換，發(fā)射機(jī)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐。
[關(guān)鍵詞] 音視頻信號(hào) 發(fā)射機(jī)監(jiān)測(cè)監(jiān)控 臺(tái)站管理
一. 引言
南山發(fā)射臺(tái)承擔(dān)著六套調(diào)頻廣播轉(zhuǎn)發(fā)射節(jié)目和一套本市自辦發(fā)射節(jié)目。五套模擬電視轉(zhuǎn)發(fā)射節(jié)目的播出任務(wù)。為了不斷加強(qiáng)信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，全面推進(jìn)信息化發(fā)展進(jìn)程，確保發(fā)射系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行，幫助值機(jī)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決發(fā)射過程中音視頻信號(hào)源。發(fā)射通路出現(xiàn)的問題，結(jié)合機(jī)房各傳輸環(huán)節(jié)監(jiān)控的需求，共計(jì)十九套不同音頻信號(hào)節(jié)目和十五套不同電視節(jié)目需要實(shí)時(shí)監(jiān)聽監(jiān)看，針對(duì)設(shè)備多，值班員少，值班工作困難的現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)改建了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)監(jiān)控報(bào)警控制系統(tǒng)，在不影響正常播出的情況下，實(shí)時(shí)對(duì)音頻、視頻信號(hào)、音視頻前端、發(fā)射機(jī)設(shè)備、安防監(jiān)測(cè)監(jiān)控，計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)對(duì)故障進(jìn)行自動(dòng)診斷、定位、提示、報(bào)警、記錄、統(tǒng)計(jì)和分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，提醒值機(jī)人員及時(shí)進(jìn)行處理，有效地減少人為事故的發(fā)生，縮短事故發(fā)生時(shí)長(zhǎng)，提高了發(fā)射臺(tái)安全播出效能，實(shí)現(xiàn)廣播、電視播出網(wǎng)絡(luò)的集中監(jiān)控和統(tǒng)一管理，將以往人眼監(jiān)測(cè)和人工巡機(jī)傳統(tǒng)模式轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控模式，減輕了值機(jī)人員的工作壓力和負(fù)擔(dān)，提高了發(fā)射臺(tái)的綜合管理能力。
二. 發(fā)射臺(tái)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)要求
1.標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，音視頻信號(hào)、發(fā)射播出自動(dòng)化監(jiān)測(cè)、監(jiān)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)程序與軟件模塊設(shè)計(jì)堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)化原則，將設(shè)備的驅(qū)動(dòng)與應(yīng)用層分離，并用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口，能為二次開發(fā)提供足夠的冗余：遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)口。
2.關(guān)聯(lián)機(jī)制，音視頻信號(hào)、發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的智能監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)建立關(guān)聯(lián)機(jī)制，每個(gè)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)向前可追溯到信號(hào)源，向后可延伸到發(fā)射機(jī)末端輸出：RF輸出。
3.智能化監(jiān)控報(bào)警，根據(jù)需要設(shè)定聲音提示，故障通道、故障信息等聲光彩條變顏色報(bào)警，幫助值機(jī)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)解決問題，實(shí)現(xiàn)最快速度的避險(xiǎn)。
4.監(jiān)控日志管理，通過合理配置監(jiān)測(cè)監(jiān)控服務(wù)器，建立集中式管理，實(shí)時(shí)地對(duì)設(shè)備、通路、信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)和監(jiān)控，實(shí)時(shí)地將告警信息全部記錄到數(shù)據(jù)庫中，形成日表，方便檢索和打印，做到有據(jù)可查。
5.發(fā)射節(jié)目全程監(jiān)測(cè)錄像、錄音，系統(tǒng)并用MPEC 或H—264等視音頻壓縮編碼技術(shù)，對(duì)播出節(jié)目進(jìn)行全程監(jiān)播錄像、錄音保存。
6.自定義圖形界面，支持插件式圖形擴(kuò)展方式，支持通用格式的工程圖和圖形文件，以便監(jiān)控界面的設(shè)計(jì)，圖形化界面可以直觀地將波形、圖像、音頻、頻率同時(shí)顯示，對(duì)故障通道可以從圖形化界面上直接與設(shè)備信號(hào)等監(jiān)控對(duì)象關(guān)聯(lián)，以界面上狀態(tài)顯示直接控制設(shè)備，信號(hào)通道。
三. 發(fā)射臺(tái)自動(dòng)化控制監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)主要設(shè)備和設(shè)備連接示意圖。
1. 主要設(shè)備，采用龍閣視聽生產(chǎn)的廣播監(jiān)測(cè)前端，音頻切換器C—2000，視音頻切換器C—3000，多功能控制器，電源管理器，發(fā)射機(jī)控制模塊，廣播監(jiān)測(cè)控機(jī)主機(jī)，電視監(jiān)測(cè)控機(jī)主機(jī)，中心電視廣播測(cè)控主機(jī)，機(jī)房庭院攝像，指紋監(jiān)控主機(jī)，環(huán)境監(jiān)測(cè)儀，電視監(jiān)測(cè)前端使用DVR/DVS嵌入式硬盤錄像機(jī)，電源使用UPS電源。交換機(jī)，煙霧探測(cè)器，溫濕采集器，水浸探測(cè)器，攝像頭，指紋采集器，無線接收器，打印機(jī)，警鈴警燈。
2. 連接示意圖（如上圖）。
四. 發(fā)射臺(tái)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)功能
1. 信號(hào)源監(jiān)測(cè)報(bào)警及智能切換：在電視、調(diào)頻無線發(fā)射的過程中，信號(hào)源的好壞直接影響著整個(gè)發(fā)射過程，多種信號(hào)源的傳輸通道存在（微波、衛(wèi)星、光纜信號(hào)源），為發(fā)射臺(tái)無間斷播出提供了條件，通過對(duì)信號(hào)源實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)信號(hào)源丟失可實(shí)現(xiàn)信號(hào)源的智能切換，確保輸送給發(fā)射機(jī)的信號(hào)始終是正常信號(hào)源。調(diào)頻發(fā)射機(jī)使用C—2000智能切換器，電視發(fā)射機(jī)使用C—3000智能切換器。切換器可同時(shí)監(jiān)測(cè)四路節(jié)目信號(hào)源，當(dāng)四路信號(hào)源中的每一路信號(hào)源丟失時(shí)會(huì)發(fā)出聲音顏色彩條警告，智能切換器具有手動(dòng)和自動(dòng)切換兩種工作模式，在硬件手動(dòng)切換模式下，操作人員可直接選擇需要切換的通道按鍵（備1、備2、備3）進(jìn)行切換。也可通過計(jì)算機(jī)對(duì)設(shè)備進(jìn)行通道的切換。在軟件自動(dòng)智能切換模式下，該系統(tǒng)對(duì)每路輸入音頻信號(hào)源的電平值情況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和評(píng)估。電視信號(hào)的判別依靠同步信號(hào)的監(jiān)測(cè)以及對(duì)RGB信號(hào)數(shù)字化后的分析判別，一旦發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)輸出信號(hào)低于預(yù)設(shè)的電平值和監(jiān)測(cè)不到同步信號(hào)時(shí)，且持續(xù)時(shí)間超過預(yù)設(shè)時(shí)間，將自動(dòng)切換到備路正常信號(hào)源通道上，主通道信號(hào)源為發(fā)射機(jī)優(yōu)先選擇信號(hào)源，當(dāng)主路信號(hào)源恢復(fù)，智能切換的輸出信號(hào)自動(dòng)切回到主路信號(hào)源上，同時(shí)具有主路信號(hào)源可任意設(shè)定，及斷電主路信號(hào)源直通的功能，通過十二臺(tái)視音頻智能切換器完成信號(hào)采集監(jiān)視監(jiān)測(cè)。
2. 發(fā)射機(jī)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)：發(fā)射機(jī)參數(shù)采集時(shí)通過專用的數(shù)據(jù)采集模塊，采集發(fā)射機(jī)的相關(guān)參數(shù)，匯總到高速總線，然后通過專用軟件處理，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控的目地。發(fā)射機(jī)輸出功率采集數(shù)據(jù)，同時(shí)接收計(jì)算機(jī)下發(fā)的指令，對(duì)發(fā)射機(jī)進(jìn)行多個(gè)時(shí)段的自動(dòng)開關(guān)機(jī)操作，整個(gè)發(fā)射機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)不對(duì)發(fā)射機(jī)的正常工作產(chǎn)生任何干擾，采集控制器之間相互獨(dú)立，單個(gè)采集控制器出現(xiàn)故障不影響整個(gè)系統(tǒng)，發(fā)射機(jī)參數(shù)采集控制采用—分布式—的控制結(jié)構(gòu)，即每部發(fā)射機(jī)使用一臺(tái)數(shù)據(jù)采集器，通過多串口控制器與數(shù)據(jù)服務(wù)器連接。
3. 廣播電視多畫面實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)：該程序完成了對(duì)本臺(tái)所有的音頻視音頻信號(hào)源及其發(fā)射后射頻信號(hào)的監(jiān)視監(jiān)聽，故障報(bào)警及記錄。信號(hào)的記錄及查詢重放等功能，支持的輸入信號(hào)有AV信號(hào)，RF信號(hào)，Audio信號(hào)和FM信號(hào)，開路電視信號(hào)，通過進(jìn)行信號(hào)采樣、壓縮、檢測(cè)等處理，完成各種異態(tài)故障監(jiān)測(cè)記錄，并提供對(duì)原始信號(hào)多個(gè)節(jié)點(diǎn)和導(dǎo)出接收信號(hào)進(jìn)行對(duì)比顯示和自動(dòng)判斷報(bào)警，支持單畫面、多畫面4:9:16，畫中畫PIP，畫上畫POP等，多種視窗顯示方式：臺(tái)名、日期、時(shí)間等信息總顯示。多通道實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)報(bào)警，十六路畫面電視信號(hào)、廣播信號(hào)高精度監(jiān)測(cè)，任何細(xì)微信號(hào)異常瞬間報(bào)警，視頻丟失、靜幀、黑場(chǎng)、彩條報(bào)警；音頻丟失、音頻過高、音頻過低彩條報(bào)警，故障前后狀態(tài)自動(dòng)記錄，文字顯示，語音提示，故障頻道邊框彩條變色等多種報(bào)警方式，可獨(dú)立設(shè)置每個(gè)通道的監(jiān)測(cè)門限參數(shù)。可對(duì)每個(gè)監(jiān)測(cè)通道設(shè)置監(jiān)測(cè)時(shí)段。 [Page]
4. 環(huán)境設(shè)備安防報(bào)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過相應(yīng)傳感器和控制模塊，攝像頭對(duì)機(jī)房、庭院的相關(guān)環(huán)境信息進(jìn)行監(jiān)控，發(fā)射機(jī)遇警鈴警燈具有聯(lián)動(dòng)功能，當(dāng)設(shè)備發(fā)生報(bào)警就會(huì)使警鈴警燈閃亮，通過計(jì)算機(jī)軟件負(fù)面觀察是什么報(bào)警，并且通過控制軟件將其關(guān)閉。
五. 發(fā)射機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控及臺(tái)站管理系統(tǒng)
1. 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，視頻選擇查看通道的節(jié)目，音頻選擇要監(jiān)聽通道，要查看其通道的電視或廣播，實(shí)時(shí)回傳場(chǎng)強(qiáng)和音頻值，根據(jù)情況實(shí)現(xiàn)不同頻道頻率交替播放。
2. 歷史查詢，可以選擇任一廣播電視通道節(jié)目，場(chǎng)強(qiáng)值和音頻值，開始和結(jié)束時(shí)間，歷史功率和左右調(diào)制度曲線變化，以繪圖方式顯示。
3.報(bào)警查詢，可看到最近時(shí)段中的報(bào)警信息，所有報(bào)警歷史記錄，前端、通道、時(shí)間、報(bào)警類型，可下載、編輯和保存。
4.值班員管理，系統(tǒng)設(shè)置了兩種不同級(jí)別用戶，優(yōu)先級(jí)由高到低依次為系統(tǒng)管理員和普通操作員，系統(tǒng)管理員具有系統(tǒng)的所有權(quán)限，可以設(shè)置設(shè)備的參數(shù)并進(jìn)行用戶管理，可以添加或刪除用戶；普通操作員則可以進(jìn)行除了系統(tǒng)設(shè)置以外的操作，可以自行修改設(shè)定密碼，系統(tǒng)管理員為臺(tái)長(zhǎng)，普通操作員為值機(jī)員。
5.報(bào)表管理，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行期記錄產(chǎn)生的一些重要數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、查詢、打印、導(dǎo)出等操作。主要包括系統(tǒng)日志、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)日志、報(bào)警日記、開關(guān)機(jī)日志、值班記錄日志，數(shù)據(jù)可以生成Excel報(bào)表，可根據(jù)要求進(jìn)行報(bào)表自動(dòng)生成。
6.統(tǒng)計(jì)管理，出勤統(tǒng)計(jì)記錄是在值機(jī)員交接班和簽到的過程中自動(dòng)生成，出勤統(tǒng)計(jì)是對(duì)出勤記錄的計(jì)算，發(fā)射臺(tái)可依據(jù)本臺(tái)的要求，輸入待統(tǒng)計(jì)人員和統(tǒng)計(jì)時(shí)間段，系統(tǒng)將對(duì)值機(jī)員出勤記錄作統(tǒng)計(jì)工作，自動(dòng)形成統(tǒng)計(jì)記錄，可存檔、查詢和打印。
六. 發(fā)射臺(tái)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)
臺(tái)端采用監(jiān)控軟件是為適應(yīng)發(fā)射臺(tái)的工作情況而專門開發(fā)的，功能均針對(duì)發(fā)射臺(tái)精心設(shè)計(jì)，軟件功能主要有：
1. 監(jiān)測(cè)前端軟件
c:\ProgramFiles\Container\Dataconfig.exe
1)DatServerdll數(shù)據(jù)庫服務(wù)器地址進(jìn)行配置文件、前端、通道、時(shí)間。
2)Container.exe配置相關(guān)信息、廣播、電視前端、錄像機(jī)地址、解調(diào)器地址、選擇窗口比例。
3)BCNetClient.ini服務(wù)器地址、端口、數(shù)據(jù)服務(wù)器名稱、用戶密碼、前端地址、編號(hào)、數(shù)據(jù)、處理模塊。
4)MonitarProg.ini監(jiān)測(cè)前端，廣播流體服務(wù)程序，錄像機(jī)下載服務(wù)程序、端口、錄音刪除、廣播電視歷史指標(biāo)查詢、端口、電視解調(diào)服務(wù)、流媒體服務(wù)器。
5)Alarm.INI聲音報(bào)警配置，廣播載波—通道—停播，電視載波—通道—停播—靜止—靜止畫停播。
系統(tǒng)采用集中管理分散控制的分布式控制理念，不會(huì)因?yàn)槟骋粋€(gè)設(shè)備的損壞使整個(gè)系統(tǒng)不能工作運(yùn)行，有效降低了系統(tǒng)故障，為監(jiān)測(cè)監(jiān)控管理的升級(jí)奠定了基礎(chǔ)。
小結(jié)
發(fā)射臺(tái)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)監(jiān)控與管理系統(tǒng)在我臺(tái)運(yùn)行使用，不但可進(jìn)行發(fā)射播出全過程監(jiān)控，還可進(jìn)行報(bào)表和值班員工作管理，徹底解決了發(fā)射臺(tái)只知播出，不知效果的狀態(tài)，有效地減少了人為事故的發(fā)生，縮短了事故發(fā)生時(shí)長(zhǎng)，提高了安全播出效能，同時(shí)也使得發(fā)射臺(tái)的管理工作更加規(guī)范。B&P