廣播電視播出機房環境監測探索實踐

蓋新 張百川

【關鍵詞】環境監測 異常報警數據采集推流

項目背景

廣播電視播出機房設備環境的安全可靠，是保障安全播出的基礎和必要條件。機房環境的安全穩定，對充分發揮設備的性能、延長設備使用壽命、保障播出系統的正常運行起到至關重要的作用。

播出機房大致包括存儲系統、配電系統，防雷接地系統，空調系統，監控系統等，播出機房區域規劃為兩大部分，機柜區和配電區，機柜區主要有存儲設備，交換設備，服務器，空調等設備，配電間主要放置電池，配電柜，UPS，空調等設備。

廣播電視播出設備對機房環境的要求十分嚴格，溫度和濕度的過高過低都可能引起設備工作狀態異常，機房環境是否符合要求會直接影響到廣播電視信號安全播出，因此環境監控是十分必要的。

機柜被隨意開啟，機房漏水影響設備運行，電源系統負載分配不均、線路超負荷，人員進出的監控防范不到位，溫濕度過高或過低，設備的運行狀態，這些都需要環境監測系統來保駕護航。

實踐探索

做好機房環境管理，不僅需要提高機房管理人員的專業水平，還需要不斷的完善機房環境監測系統。我們根據青島臺實際情況，結合以往的經驗和自身需求，經過一年多的研發與實測改良，最終開發出了一套機房環境監測系統，可以對播出機房24小時實時監控，防范于未然。本系統不但具有集中統一的管理功能，而且能靈活地與各種網絡傳輸方式融合為一個整體，能隨時適應對系統的擴容要求，有很強的兼容性和靈活性，能適應產品的升級換代。機房環境監測系統可以接入空調，消防，門禁，漏水等子系統，將隱患控制在萌芽狀態，及時發現并處理。

臨海的青島夏天特別潮濕，機房空氣濕度經常爆表，空調冷凝水會滴落在地板下方，而傳統的漏水檢測系統采用點位檢測，金屬探頭長期在潮濕環境下容易生銹、反應遲鈍，空調下方的積水經常很深后才報警，而播出機房地板下布滿了各種同軸電纜和電源線，存在很大的安全隱患。

通過走訪材料市場考察，我們發現一種高分子檢測線靈敏度非常高，結露即報警并且耐腐蝕，我們使用這種高分子檢測線做濕度報警監測材料，替代原有點位檢測線，預警效果達到預期。

雖說機房建設初期在消防方面做了很多考慮，但是隨著設備的不斷增加，用電量也隨之增大，線路超負荷會加速絕緣層的老化，設備散熱不當等都容易誘發火災。我們將感溫光纜纏繞機柜電源線并接入環境監測系統，電源線溫度上升0.2℃即可觸發報警，避免因超負荷運行引發火災。

設備區的散熱不當也容易導致設備工作異常甚至引發火災，我們在每組機柜頂部安裝溫度傳感器和煙霧報警器，溫度超過預設值0.5℃即觸發報警，將事故扼殺在搖籃中。

數據采集推流

系統中各種設備的數據采集管理采用基于cacti的管理軟件，cacti具備強大的功能，可以使用RRDtool繪畫圖形，任何有SNMP協議的設備都可以接入并展示出設備的詳細信息。

下面以推流服務器加入管理軟件為例，簡單介紹一下使用方法。先在客戶端安裝SNMP協議，并對推流服務器的網卡進行設置，使其與管理軟件處于同一網絡，按照管理軟件提供的信息設置SNMP，然后在管理軟件中填入客戶端IP地址即可。

服務端選擇需要監控的項目，采集一段時間后即可圖形化展示出設置的監測項目。

環境監測系統的顯示部分采用網頁方式，溫濕度、漏水、斷電、消防等檢測模塊與STM32單片機連接，單片機STM32將采集到的數據通過串口發送給Esp8266串口轉WIFI模塊，Esp8266模塊將串口發送的數據推送給我們自己搭建的MQTT服務器，MQTT服務器將數據轉發到網頁。網頁可以顯示各個檢測模塊是否在線，監測值是否正常，若模塊不在線或監測值超出預設范圍，播放報警語音提示用戶及時處理。

MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息隊列遙測傳輸）是IBM開發的一種即時通訊協議，它是一種輕量級的、基于代理的“發布/訂閱”模式的消息傳輸協議。其具有協議簡潔、小巧、可擴展性強、省流量、省電等優點，而且已經有PHP，JAVA，Python，C，C#，Go等多個語言版本，基本可以使用在任何平臺上，幾乎可以把所有聯網設備和外部連接起來，所以特別適合用來當做物聯網的通信協議。

實施效果

此系統既可以對監測設備實時監控，也可以對設備在階段時間內的運行狀態做形象化的數據分析，如果出現數據異常也可以做預判，提前對異常設備做檢查，把隱患消滅在萌芽中。

我們根據自身實際需求開發的這套機房環境監測系統，可以實時監測開關門提醒、溫度過高過低、濕度異常、煙霧、斷電、風扇轉速異常及網絡流量異常等非正常狀態，系統都可以報警，值班員可根據監測提醒對異常設備及時處理。環境監測系統不僅能為安全播出保駕護航，而且能使我們對各設備的運行情況了如指掌，及時發現隱患并第一時間處理。下一步我們將結合青島臺內各演播室和配電機房的不同需求，在臺內做定制化推廣，為青島廣電的優質安全播出保駕護航。B&P