淺析無線發(fā)射臺站中的數字安防監(jiān)控系統(tǒng)

蒙宜強

一、系統(tǒng)現狀

廣西廣播電視無線發(fā)射臺站遠程監(jiān)控系統(tǒng)主要由供配電系統(tǒng)、信號源系統(tǒng)、發(fā)射機系統(tǒng)、天饋線系統(tǒng)和安防監(jiān)控系統(tǒng)等五個子系統(tǒng)組成。其中安防監(jiān)控系統(tǒng)主要對臺站的溫濕度、煙霧、明火、紅外等環(huán)境要素進行實時監(jiān)測，通過攝像頭與硬盤錄像等記錄設備實時監(jiān)控和錄制臺站錄像，此外還能借助專用網絡實時遠程監(jiān)視和查閱歷史錄像。

臺站各系統(tǒng)數字化工作正逐步實施與完善，安防監(jiān)控系統(tǒng)目前處于模擬、數字兩套系統(tǒng)并行的狀態(tài)。模擬安防監(jiān)控系統(tǒng)中的模擬視頻信號通過同軸電纜傳輸，各攝像頭使用適配器獨立供電，采用一對一的串口控制實現球機等云臺設備的控制，系統(tǒng)存在傳輸畫面質量不高、抗干擾性較弱、安裝難度大、監(jiān)控點設備無法正常遠程配置等諸多問題。

數字安防監(jiān)控系統(tǒng)主要通過網線進行數據傳輸，根據場地因素增加輔助設備，如中波臺站處于高頻干擾環(huán)境，則引入光收發(fā)設備、光纖線路、網絡供電設備（POE交換機或POE電源）等輔助設備。隨著設備技術的發(fā)展，設備的即插即用、互通協(xié)議等功能越發(fā)完善，大大降低了數字安防系統(tǒng)的安裝與實施難度，將很好地彌補模擬監(jiān)控系統(tǒng)的不足。

二、系統(tǒng)原理及構架

在安防監(jiān)控系統(tǒng)中，距離較近場地內（發(fā)射機室、動力室、信源室等）布置相應監(jiān)控點時，攝像頭以網線直連至網絡硬盤錄像機輸入口（內部網卡）。該網卡通常為多輸入、支持POE供電，因而可實現即插即用功能。距離較遠場地（天饋場地、室外配電場地、室外布防點等）存在鋪設網線難度較大、線路距離遠、部分場地存在強電磁干擾、室外易遭雷擊等問題，可將多路遠場監(jiān)控數據匯聚，再通過光纖線路傳輸。此時非“即插即用”，需匯聚后接入錄像機外部網卡中（WAN口），如圖1所示。

圖1 數字攝像頭與網絡硬盤錄像機連接示意圖

三、設備安裝與調試

（一）網絡配置

通常直連至錄像機內部網卡部分的設備無需進行配置，啟用“即插即用”功能即可；而通過匯聚后接入錄像機外部網卡的監(jiān)控設備則需做好IP規(guī)劃與配置（與外部網卡同一網段），在錄像機相應通道中逐一添加相應監(jiān)控點IP地址，完成通道的數據鏈接。

（二）監(jiān)控平臺接入

臺站監(jiān)控設備接入全區(qū)遠程監(jiān)控平臺，需利用錄像機外部網卡WAN口（通常為唯一接口）接入，可通過增加交換機，實現錄像機與遠場監(jiān)控數據匯聚，再進行遠程監(jiān)控內網的接入，如圖2所示。

圖2 臺站監(jiān)控設備接入遠程監(jiān)控平臺接線示意圖

（三）監(jiān)控平臺

主要分為本地預覽和遠程預覽，本地預覽主要用于有人留守臺站或現場調試使用，通常使用錄像機畫面輸出信號（VGA或HDMI）接入顯示設備；遠程預覽用于監(jiān)控平臺對臺站實時預覽，臺站監(jiān)控數據通過專用網絡逐級上傳，同時遠程監(jiān)控平臺可對錄像機以及遠場接入設備進行遠程配置（直連至錄像機內部網卡的監(jiān)控設備無法進行遠程配置）。

（四）多區(qū)域集合

因錄像機監(jiān)控通道數的限制，場地內存在大量監(jiān)控點時，需進行多區(qū)域的集合監(jiān)控。“多區(qū)域”指多臺網絡硬盤錄像機，“集合”指將多個錄像機內的所有監(jiān)控畫面整合至監(jiān)控平臺，進行統(tǒng)一監(jiān)控。實現方法主要有軟件實現與硬件實現兩種方式。硬件實現主要依靠視頻分割合成設備，將各錄像機視頻輸出（VGAHDMI）信號進行合成后統(tǒng)一監(jiān)控。該方式主要用于近距離多點集合，配置簡單，但監(jiān)控畫面布局靈活性較低，主要用于本地監(jiān)控。軟件實現方式主要利用監(jiān)控服務器，通過局域網絡集合各錄像機的畫面流（WAN口中輸出），在監(jiān)控服務器中進行監(jiān)控畫面整合與布局。該方式適合遠距離布放，安裝難度低，配置靈活，主要應用于遠程監(jiān)控平臺。

四、使用與維護

（一）數據安全

接入監(jiān)控平臺的安防系統(tǒng)后，各設備應嚴格按照統(tǒng)一規(guī)劃進行配置，避免IP沖突、IP占用等情況發(fā)生。

（二）流量控制

多路高清監(jiān)控畫面在網絡中傳輸通常會占用大量帶寬，需合理分配不同模式下的監(jiān)控畫面質量。通常錄像存儲畫面可選監(jiān)控點傳輸的最高畫質，而通過外部網卡（WAN口）進行實時預覽的畫面應適當降低畫質，避免對監(jiān)控網絡造成網絡擁堵的情況。另外，用于數據匯聚的交換機如支持流量管理功能，也可視情況進行相應的限流配置。

（三）設備防護

設備接地、線路屏蔽、各環(huán)節(jié)防塵、防水等措施應完善；在天饋網絡調配間、高壓配電室等強電磁環(huán)境應盡可能縮短電纜線路，多使用光線路進行傳輸。

（四）系統(tǒng)拓展

可利用臺站間數字微波線路，將監(jiān)控系統(tǒng)拓展至多臺站布防，主要針對有人留守臺站對無人留守的上下級臺站進行實時監(jiān)控。將有人留守臺站視為近場點，遠端無人留守臺站為遠場點，數字微波線路視為有人留守臺站中的數據傳輸線路，使用遠場監(jiān)控點配置方式接入無人留守臺站端的監(jiān)控點畫面。

五、結語

伴隨著無線發(fā)射臺站的發(fā)展，數字監(jiān)控系統(tǒng)已逐步取代模擬監(jiān)控系統(tǒng)，在物聯(lián)網技術應用越發(fā)成熟的形勢下，安防監(jiān)控不僅僅局限于監(jiān)控畫面的傳輸與存儲，數據上報、智能分析告警、門禁系統(tǒng)等諸多功能也逐步應用于無線臺站的遠程監(jiān)控系統(tǒng)中。安防系統(tǒng)的使用與維護工作促進了臺站智能化發(fā)展，為安全播出工作提供了助力。