基于WEB遠程開路監聽系統設計

周衛兵

摘要：本文主要闡述了通過網絡和串口控制遠程端設備，進行頻率切換，遠程端接收設備輸出音頻信號然后經過服務器端計算機的采集、處理、打包，再通過網絡傳輸到客戶端進行語音數據的分析和播放，實現對遠距離機房播音情況的實時監測。

關鍵詞：遠程;開路;音頻;語音采集;實時傳輸

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）12-0124-02

0 引言

現在各發射臺自臺監測系統主要采取兩種方式，一種是采用用收音機進行本地監測，另外一種是通過自臺質量保證系統進行監測。但在實際工作中這兩種方式都不同程度存在弊病，由于廣播發射天線的方向性，收音機監測的區域和范圍僅限于發射機房周圍;而自臺質量保證系統由于其設計時采樣是從發射系統交換閘取樣，是一個閉環回路，是無法監測天線發射的實際情況的。鑒于以上情況我們開發了基于WEB遠程開路監聽系統，將JRC-NRD-545收音機作為頻率控制和音頻采集器，通過臺站局域網絡，能實時遠程監測不同距離發射機房的播出情況，為臺站的自臺監測系統提供了另一種保證安全播出質量的手段。

1 系統的設計與實現

1.1 系統架構

圖1為系統框圖，主要包括頻率控制，音頻數據采集，網絡傳輸和數據接收、分析和播放。

1.2 系統特點

（1）結合廣播傳輸系統運行維護特點和我局運行維護要求而自主研發的，適用于全國廣播運行維護單位的監測系統。（2）利用互聯網技術，實時遠程采集數據。（3）利用開路方式，可以準確監測各發射機房實時的播出情況。（4）利用了遠程控制技術，實現對音頻信號的數字化處理和傳輸，以及對音頻采集設備的控制。（5）連接發射機自動化系統，實現節目運行圖的實時更新，保證了監測的準確性。（6）系統有手動和按節目運行圖循環監測功能，方便用戶的使用。（7）采用先進的數字壓縮技術和傳輸方式，聲音傳輸延遲時間短，提高了監測的實效性。（8）具有自動報警功能，新調度令來時系統報警提示;收測時停播、錯播或多播，系統自動報警，并記錄啟始時間。

1.3 軟件設計

本系統按照無線局規范要求包括節目運行圖管理子系統，運行監測子系統，數據處理子系統。軟件設計采用VB 6.0，數據庫采用SQL2003。取樣模塊與計算機的通信采用RS232模式，運用VB自帶的MScome控件實現串行通訊。軟件設計的重點是語音數據的采集、處理和實時傳輸。本系統先對語音數據進行采集、壓縮、編碼，再分塊打包通過網絡傳輸到客戶端，客戶端對傳輸過來的音頻數據進行解析，然后進行分析和播放。

聲音的采集和播放都是通過操作控制音頻的低級函數來控制，先將錄入的音頻存入緩沖區，當一個緩沖區填滿后，再調用處理函數進行處理和播放，播放完后將緩沖區釋放，再接收后續數據，循環進行采集并播放，實現了實時自動采集、處理和播放。

音頻的壓縮編碼采用WAVE_FORMAT_PCM編碼格式的，每秒8000字節（單通道、8位、8000Hz采樣）。客戶端在接受到一段音頻后，馬上播放，這樣就播放的累積延時就小，經測算平均延時在12ms左右，使收聽者基本感覺不到，提高了收聽效果。

聲音的實時傳送和收音機頻率控制可以通過Visual Basic 提供的Winsock 控件來完成。而收音機的控制通過服務器端的電腦的串口COM1采用RS232模式控制，在軟件設計時通過Visual Basic 提供的MSComm 控件來完成。

串行通訊接口參數：4800，n，8，1

串行通訊接口協議：控制項+控制信息+CR，均為十六進制格式。

服務器端接收到客戶端傳過來的信息，然后轉換成JRC-NRD-545收音機識別的十六進制的控制信號，通過串口COM1去控制收音機的開、關以及頻率的切換等操作。

1.4 客戶端軟件介紹

系統主要功能有：服務器端網絡連接、收音機的控制、手動頻率輸入、循環監聽設置、節目運行圖的接收和監聽頻率、波形的顯示等，見圖2。

（1）節目運行圖管理。按照無線局規范，節目運行圖管理子系統通過網絡連接到機房節目調度系統，實現節目運行圖的實時更新，同時該子系統還可以對節目運行圖進行手動操作，采用自動和手動相結合的方式，高效、快捷。（2）運行監控子系統。運行監控子系統用戶可以采用手動輸入頻率或者按照節目運行圖循環方式對采集端頻率進行控制，然后采集不同頻率的語音數據，客戶端界面顯示收到的語音信號波形、頻率，并通過音響進行監聽。（3）網絡連接和設備控制系統。通過不同的IP連接不同的發射機房，然后界面操作控制遠端的設備的各種功能。（4）服務器端軟件設計。服務器端主要功能包括：和客戶端進行網絡連接;對客戶端送過來的頻率信息進行編碼，然后再發送到硬件設備進行控制操作;對硬件設備送過來的聲音信號進行編碼、打包，然后再發送到客戶端。

2 結語

我們設計的基于WEB智能遠程遙控開路監聽系統，方法簡便，成本低廉，但具有非常好的實用價值，特別是有多個距離相差很遠的發射機房的臺站，可以通過該系統對播出質量進行統一的監測和評估，能更好地保障發射臺站的播出質量和效果。

參考文獻

[1]JRC-NRD-545收音機使用說明書.

[2]范文慶，等，Windows API開發詳解———函數、接口、編程實例[M].人民郵電出版社，2011（3）：56-59.

Design of Remote Open Circuit Monitoring System Based on WEB

ZHOU Wei-bing

（State Administration of Press， Publication， Radio and Television， 725 Unites， Lingshi Shanxi? 031308）

Abstract：This paper mainly elaborates how to control remote terminal equipment through network and serial port， switch frequency， output audio signal by remote terminal receiving equipment， then collect， process and pack it through server computer， and transmit voice data to client through network to analyze and play voice data， so as to realize real-time monitoring of broadcast situation in remote computer room.

Key words：remote; open circuit; audio; voice acquisition; real-time transmission;