廣東移動電視信號遠程監控系統

童龍文，陳智基，黃少俊

(廣東省廣播電視技術中心，廣東 廣州 510030)

廣東移動電視信號遠程監控系統

童龍文，陳智基，黃少俊

(廣東省廣播電視技術中心，廣東 廣州 510030)

介紹了廣東移動電視單頻網的基本構成情況，在廣東移動電視各個發射基站實際情況的基礎上，闡述了技術人員自行構建信號遠程監控系統的目的，并對信號遠程監控系統的具體組成部分、設備監控方法和遙控功能作了詳細的介紹，給出了相應設備的實時監控界面，并總結了技術人員在搭建監控系統過程中的經驗。

地面數字電視；單頻網；遠程監控；自動報警；3G通信網絡

1 廣東移動電視單頻網簡介

廣東地面數字電視(以下簡稱廣東移動電視)采用28頻道進行國標無線廣播[1]，系統可用帶寬為14.438 Mbit/s，共傳送6套MPEG-2編碼的標清電視節目，分別是廣東移動頻道一臺、廣東移動頻道二臺、廣東珠江頻道、廣東衛視頻道、廣東體育頻道和廣東新聞頻道等。

在廣州城區，廣東移動電視由越秀山電視發射塔、白云山基站、番禺衛星地球站基站、黃埔豐樂基站等4個發射基站組成單頻網[2](SFN)進行發射。

廣東移動電視的編碼、復用、分配、傳輸前端系統放置在越秀山電視塔移動電視播出機房內，產生的同步TS流通過光端機傳輸到各個發射基站，給各基站的數字地面電視發射機提供同步的基帶碼流信號[3]。

2 廣東移動電視信號遠程監控系統

針對移動電視發射基站數量較多、分布較散的特點，為了進一步加強信號監控和發射基站管理，及時了解設備實時工作狀態，提高技術人員的工作效率，降低維護人員的工作強度，結合廣東移動電視自身的實際情況，技術人員自行設計、測試和構建了一套遠程信號監控系統。

廣東移動電視信號遠程信號監控系統主要由兩個子系統組成：信號自動報警子系統和發射基站遠程監控子系統。其中，信號自動報警子系統的主要功能是實時監控移動電視的播出信號，信號出現異常時自動報警；而發射基站遠程監控子系統的主要功能則是實時監測各發射基站機房的環境和設備的實時工作狀態。

2.1 信號自動報警子系統

信號自動報警子系統能夠實時監測移動電視的射頻信號，當信號中斷或者出現干擾時，自動給指定的技術人員發送報警短信或者撥打電話，提醒技術人員確認播出信號的安全狀態并及時進行處理。此外，當信號恢復正常時，能夠及時發出提示信息。

如圖1所示，信號自動報警子系統主要由電源、射頻信號檢測、放大及延時、報警處理等功能模塊組成，通常放置在需要監測移動電視信號的地方，如各個發射基站、信號相干區域、信號覆蓋邊緣區域等。

圖1 信號自動報警子系統(照片)

射頻信號檢測電路負責實時檢測移動電視的播出信號，當信號正常時，輸出為低電平，關閉放大及延時模塊，不觸發報警電路。

當移動電視出現異常(信號中斷或干擾)時，射頻信號檢測電路輸出為高電平，啟動放大及延時模塊，達到預定的延時時間后觸發報警電路，向指定的工作人員發出報警短信或撥打報警電話，報警短信或報警電話等內容可以自行設定。當移動電視信號恢復正常后，將立即發出“恢復信號”的信息。

2.2 發射基站遠程監控子系統

發射基站遠程監控子系統如圖2所示，主要由3G互聯網、基站監控主機、遠程控制軟件、各種受控工作設備、視音頻采集器、攝像頭、溫度檢測器以及遠程遙控電源等功能模塊組成，僅放置在各個移動電視發射基站。

圖2 發射基站遠程監控子系統示意圖

發射基站遠程監控子系統能夠實現的主要功能有：節目前端設備和發射設備的實時監控、信號節點視音頻實時監測、基站工作環境實時檢測等。

技術人員通過安裝了遠程控制軟件的個人計算機(手機)連接互聯網，訪問基站監控主機，并控制監控主機讀取或調整設備的工作參數。個人計算機(手機)在硬件配置方面并沒有嚴格的要求，只需安裝遠程控制軟件和連接上互聯網，目前的智能手機和計算機都能實現這些功能。

發射基站遠程監控子系統的各個組成部分如下所述：

2.2.1 3G互聯網

根據廣東移動電視發射基站互聯網絡的實際情況，技術人員選取了中國聯通的3G網作為網絡路由，在基站監控主機中安裝了華為的3G聯通上網卡和資費卡，達到了安全、穩定、低廉的上網效果。

2.2.2 基站監控主機

基站監控主機通過協議轉換器與基站各種受控工作設備相連，并對這些設備進行訪問和控制，是遠程監控系統的核心。

根據實際情況，技術人員在越秀山電視塔發射基站配置了專用服務器作為監控主機，而在其他基站則選用了靈活小巧的普通計算機作為監控主機，并在主機中安裝了遠程控制軟件和各種工作設備的操作軟件。此外，還在主機中安裝了Win2000虛擬英文系統，以支持早期的R&S發射機監控軟件，如圖3所示。

圖3 監控主機虛擬系統界面(截圖)

2.2.3 遠程控制軟件

為了實現遠程監控操作，還必須在個人計算機(手機)、基站監控主機中安裝遠程控制軟件。

為了系統安全和可靠，經過選擇，技術人員同時安裝了2個軟件：TeamViewer遠程控制軟件和向日葵遠程控制軟件，如圖4所示。這2個遠程控制軟件均設置了用戶訪問權限和密碼。

圖4 遠程控制軟件界面(截圖)

2.2.4 受控節目前端設備

節目前端設備包括了編碼器、復用器、單頻網適配器以及GPS接收設備，是基站遠程監控的重點之一。其中編碼器、復用器、單頻網適配器等前端設備具有網口，可以與基站主機組成局域網，以便主機對這些設備進行訪問和控制。對于GPS接收機，則通過RS-232串口服務器或者RS-232/USB轉換器受基站監控主機控制。

圖5是編碼器、復用器的實時監控界面，技術人員可以操控基站主機中的專用管理軟件進行設備信息查詢，必要時還可遠程修改編碼器和復用器的工作參數，例如改變每套節目的實時碼率、改變節目的PID等。

圖5 編碼器、復用器實時監控界面(截圖)

圖6是單頻網適配器的實時監控界面，技術人員可以直接通過主機中的IE頁面進行訪問和控制。為了安全，登錄時需要認證用戶名和密碼。通過遠程監控系統，技術人員可以對整個單頻網的工作參數進行調整。

圖6 單頻網適配器實時監控界面(截圖)

圖7是GPS接收機的實時監控界面，可以查看基站所在的經緯度、10 MHz信號精度、1PPS信號精度等重要信息。

圖7 GPS接收機實時監控界面(截圖)

2.2.5 受控發射設備

激勵器、發射機屬于發射設備，具有RS-232或者RS-485通信接口，同樣是基站遠程監控的重點。基站監控主機通過RS-232串口服務器、RS-485串口服務器或者RS-232/USB轉換器、RS-485/USB轉換器對這些設備進行訪問和控制。

圖8是國標數字電視激勵器的實時監控界面，登錄激勵器監控軟件后，可以實時查看激勵器的各種工作參數，也可遠程修改激勵器的工作參數，比如改變輸入信號接口、改變星座調制、保護間隔等參數。

圖8 激勵器實時監控界面(截圖)

圖9是德國R&S數字電視發射機的實時監控界面，同樣需要登錄發射機監控軟件后，才能實時查看發射機的工作狀態和告警信息，并實現遠程調整有關參數，例如改變功率大小、選擇發射機信號輸入接口等。

圖9 發射機實時監控界面(截圖)

2.2.6 信號節點視音頻采集監測設備

為了監測播出節目的效果和質量，技術人員將編碼器輸出、復用器輸出、單頻網適配器輸出和射頻解調等4個節點的信號進行解調后，送入視音頻采集器進行處理，并通過相關軟件在監控主機中播放出來，從而實現節目畫面質量的監看和節目聲音質量的監聽，還可用于判斷信號故障發生的部位，如圖10所示。

圖10 節點信號視音頻實時監測界面(截圖)

2.2.7 其他輔助設備

為了更好地了解基站內各種工作設備的信息和檢測機房的工作環境，技術人員還另外安裝了其他輔助設備，包括攝像頭、溫度傳感器和遠程遙控電源插座。

基站工作環境的實時監測主要通過攝像頭來完成，為了實現安全可靠的監測效果，技術人員選用了高質量的夜視WiFi攝像頭，能夠上下、左右自由旋轉，還可以查看基站內工作設備的實時狀態，如圖11所示。

圖11 攝像頭監控界面(截圖)

機房內還安裝了溫度傳感器，如圖12所示，能夠實時檢測基站機房溫度，當機房溫度值達到報警溫度時，自動發送信息到指定的郵箱或手機中，及時提醒管理人員留意機房的溫度變化。

圖12 溫度實時監控界面(截圖)

此外，技術人員還在基站內安裝了遠程遙控電源插座，將基站監控主機、3G上網卡和攝像頭等設備接到遠程遙控電源插座中，以便技術人員能夠遠程重啟這些設備，保證互聯網絡的暢通和主機的正常運行。

2.3 信號遠程監控系統運行狀況

技術人員已在越秀山電視塔基站、白云山基站、番禺地球站基站、黃埔豐樂基站同時安裝了信號自動報警子系統和發射基站遠程監控子系統，同時還在幾個固定監測地點安裝了信號自動報警子系統，初步建立了廣東移動電視信號遠程監控系統。有了遠程監控系統，技術人員可以實時監測播出信號的狀態，實時了解基站及設備工作信息，及時調整工作設備的相關參數。

目前，廣東移動電視信號遠程監控系統運行良好，及時給技術人員提供了各基站的關鍵信息，為保障移動電視的安全播出立下了汗馬功勞。

3 搭建遠程監控系統經驗總結

在搭建廣東移動電視信號遠程監控系統的工作中，技術人員遇到了不少的問題和困難，最終都找到了辦法一一解決，以下是幾點體會：

1)循序漸進，先易后難

開始搭建監控系統時，由于經驗不足、設計不全等客觀原因，導致系統功能少、運行不穩定，需要技術人員堅持不懈地解決系統存在的各種問題，逐步完善監控功能。

技術人員循序漸進，先在豐樂基站對遠程監控系統進行全面測試，一步步解決監控系統存在的各種問題和困難，待監控系統安全、穩定運行后，再搭建其他基站的遠程監控系統。

2)擇優選用互聯網絡

在構建遠程監控系統的時候，技術人員要根據實際情況靈活選用有線專網、3G或4G互聯網，實現最佳的上網效果。

根據廣東移動電視的4個基站的實際設施情況，由于沒有可用的互聯網絡連接，技術人員本著簡單、實用的原則，決定選擇3G通信網絡，并實地到各基站測量不同網絡運營商的3G網絡質量，進行對比和選擇后，最終在遠程監控系統中選取了中國聯通的3G網絡。

互聯網絡是遠程監控系統的重要組成部分，缺少了網絡，遠程監控系統將失去意義，在特別重要的基站，還可以考慮同時布設兩種不同的互聯網絡。

3)重視監控系統安全，防止他人非法入侵

在構建信號遠程監控系統中，由于引入了3G通信網絡、遠程控制軟件和遠程遙控插座等設備和技術，為了保障系統安全運行，技術人員設置了一些安全機制。

首先設置了遠程控制軟件的登錄用戶和權限，由技術人員統一管理，設置相應的權限，降低他人非法入侵系統的風險。其次對基站工作設備的專用控制軟件也進行用戶認證和權限控制，規定每種設備的操作人員和權限，進一步保障系統和設備安全。

3.4 合理規劃監控功能，確保信號安全播出

遠程監控系統可以實現的功能非常多，可以遠程調整編碼復用前端系統的參數，可以遠程更改激勵器的工作模式，還能遠程調整各基站的發射功率，較大程度地提升了工作效率。但是有些功能雖然方便可行，卻有播出安全隱患，必須棄置不用。

鑒于此，技術人員必須合理規劃監控功能，確保信號安全播出。在設計監控系統前，需要明確監控系統的設計功能和監控的具體設備，避免不安全的監控手段，以便真正實現有效、可靠、安全的信號遠程監控。

移動電視信號遠程監控系統能夠很好地解決邊遠發射站的環境及設備狀態監控，快速處理突發故障和解決各種設備故障，節約基站管理及運行費用。隨著未來功能的不斷完善，廣東移動電視信號遠程監控系統必將發揮越來越重要的作用。

[1] GB 20600—2006，數字電視地面廣播傳輸系統幀結構、信道編碼和調制[S].2006.

[2] 楊知行.地面數字電視傳輸技術與系統[M].北京：人民郵電出版社，2009.

[3] 童龍文，黃少俊.廣東移動電視單頻網的構建[J].電視技術，2013，37(4)：19-21.

責任編輯：閆雯雯

Signal Remote Monitoring System of Guangdong Mobile TV

TONG Longwen, CHEN Zhiji, HUANG Shaojun

(RadioandTelevisionTechnicalCenterofGuangdongProvince,Guangzhou510030,China)

The basic constitution of Guangdong mobile TV single frequency network is introduced, for Guangdong mobile TV each emission based on the actual situation of the base station, the technical staff to build their own signal remote monitoring system is described, and has made the detailed introduction on the remote monitoring system of signal specific components and equipment monitoring method and remote control function, the corresponding equipment real-time monitoring interface is given, finally the experience in the process of building monitoring system is summarized.

terrestrial digital TV; Single Frequency Network(SFN); remote monitoring; auto alarm; 3G communication network

TN949.197

B

10.16280/j.videoe.2015.18.011

2015-04-27

【本文獻信息】童龍文，陳智基，黃少俊.廣東移動電視信號遠程監控系統[J].電視技術,2015，39(18).