無線廣播電視發射臺自動化信號監測系統探討

隨著通信網絡不斷發展，無線覆蓋是我國廣播影視公共服務的重要組成部分，但是長期以來，廣播電視發射臺一直采用的是單一的人工值守的工作方式，已經不能滿足發射臺播出頻道的需要，并且在人工值守中，排查的工作量比較大，設備的落后導致故障頻頻發生，甚至出現了停播的現象。針對廣播電視發射臺的現狀，當務之急是制定出一套自動化信號監測系統，實現對無線發射信號的自動監測，提高機房人員的工作效率，促進信號順利，暢通傳播。

【關鍵詞】無線廣播 發射臺 自動化 信號監測

無線廣播發射臺自動化是一個集播出設備間的協調操控、自動監測和安全保護為一體的綜合自動化系統。將廣播、電視節目信號的電磁波傳送給廣大聽眾，它屬于一種公共基礎設施，因此這就需要建立一套合理、科學的無線發射臺信號自動化監測系統，在一體化的框架設計中，保障發射臺的安全播出能力。自動化監測系統能夠對信號進行實時監測，對發射臺輸入信號源、分配器、切換器以及無線接收部分進行信號監視，最終實現全自動化的監測，避免人員值守出現的漏洞問題。

1 自動化機房監測系統

自動化無線廣播電視發射臺在信號傳輸中是通過接收兄弟單位傳輸過來的信源，在經過臺中間的鏈路環節之后，進入到發射機實施發射，為廣大聽眾提供電視、廣播的信號傳送。其電視節目的信號包括AV信號、ASI信號、高標清SDI信號等，廣播節目的信號包括：音頻信號、AES信號等，為了提高廣播和電視節目的信號來源具有安全性和有效性，無線監測系統提供的是多種信源，將其通過專用分配器來分配信號。各路信號在完成了切換之后，能夠及時判斷出信號的強度，便于節目順利播出。而自動化監測系統根據其監測功能主要分為：處理層和展示層；處理層采用的是嵌入式模塊化板卡結構，該功能通過硬件來完成信源以及切換，最終將監測后的數據以及完整碼流傳到網絡中，提高信號傳輸質量；展示層中，當監測鏈路中的信號出現故障時，系統會自動生成語音，以便工作人員及時處理，同時還可以根據信號報警判斷出故障部分，通過遠程控制來提高信號傳輸安全性。

電視發射臺自動化監測系統中，主要采用的是嵌入式信號監測，該系統能夠滿足復雜的機房內部環境，并且可以長時間穩定運行，其中嵌入式監測系統的組成部分是：監測板卡、工業機箱和電信級直流供電電源。嵌入式核心監測板卡：無線監測系統采用的是主流的DSP+FPGA架構，可以促進設備的穩定運行，并且發揮計算機能力以及高性能的處理效果。該板卡提供一種自動檢測故障以及報警系統，在網絡組播技術完成之后，有利于數據的傳輸。此系統在機箱設計中，采用的是機架式，并且是后裝載設計，支持熱插播。機箱內在將可插撥抽取式風扇模塊，在機箱兩側形成空氣流通，進行冷卻散熱。電信級直流供電電源同樣采用機架式設計，支持交流輸入，具有自動負載均衡的功能。系統在運行中支持過溫、過流、過壓以及斷路保護功能，在遠程監控中，可以對無線廣播電視發射臺的工作狀態指示以及溫度實時監測。

2 畫面節目質量監測

畫面節目質量監測系統中，在無線遠程控制中，對輸入信號源、分配器、切換器以及相關的節點進行質量監測，在實時監測系統中，能夠自動產生報警，該系統采用的是嵌入式前端輸出的TS over IP組播碼流，對畫面節目進行監視，該系統的功能是：系統在獲得嵌入式信號輸出的組播碼流，能夠實現對信號節目的統一調度，具有較強的靈活性，當監測報警主機獲取組播碼流后，進行實時監測，降低了系統故障的發生。監測系統中，對圖像靜幀、圖像黑場、視頻伴音等實時監測和報警，確保每個節目順利播出。同時兼備多種報警方式，當節目出現故障時，自動化系統中可以通過語音、狀態燈、圖像邊框等多種方式同時報警，這樣有助于值班人員及時維護系統。該系統在運行中支持數字電視節目、模擬電視節目和廣播，還可以支持錄像查詢和存儲。在無線廣播電視發射臺自動化信號監測系統的框架設計中，采用畫面節目，將該系統在嵌入式網絡下，能夠對錄像進行全程監控，當出現故障時，可以提前判斷并且快速分析。該系統采用的是磁盤預分配方案，當硬件出現故障時，可以通過讀寫來擴展計算機空間，減少了軟件對磁盤的重復讀寫。該系統支持緩存各個節目的錄像數據，通過設定時間以及具體的空間來預先配置磁盤空間，另外加入一個錄像文件的索引文件，自動化信號監測過程中，能夠將錄像文件按照預先設計的順序逐步寫入，降低磁盤讀寫的頻率，在索引的作用下，還可以快速查找文件，提高無線廣播的運行效率。

3 無線廣播電視發射臺的綜合報警系統以及系統管理

無線網絡電視發射臺是一項綜合自動化系統，因此該系統需要在數據格式以及編碼上做研究，實現發射臺內運行數據的統計分析、綜合管理以及挖掘數據的潛能，提高系統運行的安全性和長期性。自動化信號監測系統具有可靠的數據傳輸鏈路，需要加強身份驗證以及防火墻裝置，做好安全隔離保障。

系統在自動化監測過程中，支持多種報警系統提醒值守人員。主要的報警系統是：清晰語音、指示燈的狀態以及圖像邊框的顏色變化。在語音監測中，在邏輯處理之后根據不同的報警信息進行分類，按照報警信息以及報警規則，通過音頻混合器來將廣播電視節目伴音集中輸出，在無線網絡傳播中，完成節目的監聽，加強伴音效果。系統管理方面，通過實時監測的數據，在無線網絡支持下，有目的的選擇節目，另外可以增加用戶權限來加強系統的安全性。

4 總結

通過分析無線廣播電視發射臺自動化信號監測系統，基于無線網絡應用下，在數據層和應用層中實現了對信號的自動化監測，加強了設備的自動化以及協調操作，改善了信號播出效果，提高了發射臺的自動化管理，這對于進一步發展我國通信行業的發展有著巨大的推動意義。

參考文獻

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作者簡介

及婷婷（1981-），河北省滄州市人。大學本科學歷。現為滄州廣播電視臺助理工程師。主要研究方向為無線信號發射。

作者單位

滄州廣播電視臺 河北省滄州市 061000endprint