無線地面數字電視綜合監管系統

三明七0五臺 黃志光

無線地面數字電視是國家“文化惠民”工程,不加密、不收費。信號覆蓋的地區,居民可不受限制免費收看數字電視節目。隨著模擬電視將退出歷史舞臺,我國全面進入數字電視時代。文章對無線地面數字電視進行分析,結合技術層面和具體情況,對市縣無線地面數字電視系統綜合監管系統進行深入研究與探索,為了更好提高廣播電視基本公共服務水平,促進無線地面數字電視技術的發展。

0 引言

我國無線地面數字電視覆蓋網已全面建成,為進一步提升廣播電視公共文化服務的質量和水平,健全廣播電視安全播出監管機制,高效應對各種突發事故,確保節目高質量不間斷安全播出,建立一套發射臺站的統一綜合監管調度平臺已至關重要。本文立足于該地區具體情況分析,著重闡述地面無線數字電視前端信號的采集和綜合監管平臺的構建。整體鏈路結構如圖1所示。

圖1 鏈路結構Fig.1 Link structure

1 前端信號采集

配備嵌入式機箱,由冗余熱備份電源直流供電,這種供電方式廣泛運用于各種專業電信機房,具備過溫、過壓、過流及短路保護功能,有效提高了供電的可靠性和熱穩定性。機箱可插入至少兩種功能模塊,用于處理DTMB及調頻廣播信號。每個模塊配有獨立的接口背板,裝載后可以熱插拔,方便系統的安裝、維護和升級,還可以實現不同接口類型的各種功能模塊在同一機箱中的任意混插。

1.1 DTMB信號監測

配備1塊多通道DTMB國標地面數字電視監測模塊,用于DTMB信號監測。主要完成國標地面數字電視信號接收、信道指標監測、碼流分析、TS轉換IP輸出功能。監測的信道指標有:信號鎖定狀態、信號功率、信號強度百分比、信噪比、誤碼率等,碼流數據打包會統一進行壓縮存儲,存儲在磁盤陣列,能保存兩個月以上,能隨時回放任意時間的節目,對停播等事件進行處理。

1.2 調頻廣播信號監測

文獻[1]配備1塊多路調頻廣播監測編碼模塊,用于多路調頻廣播信號的接收、解調和編碼,完成信號發射功率、SNR(信噪比)、調制度等參數測量及載波停播、音頻信號停播、音頻丟失、音量過高過低等播出異態的監測,同樣將FM壓縮存儲在磁盤陣列中,隨時調用。實現流程如圖2所示:

圖2 廣播信號監測模塊Fig.2 Broadcast signal monitoring module

1.3 動力環境采集

配備1套動力環境監測設備和1臺多接口采集監測終端,用于監測機房的溫濕度、煙感、電力等動力環境參數。機房測溫問題一直是監測系統的難題,由于發射設備的高功率特性,容易造成系統發熱,一旦溫度出現變化,勢必會影響設備安全播出,造成發射設備中斷。傳統的接觸式測溫系統安裝復雜,且只能監測整個機房的環境溫度,對設備重點部分如天饋線系統的接頭、線路、多工器、配電接頭、發射機功放的溫度無法精確檢測,而采用紅外非接觸式測溫技術就能很好的解決這個問題。紅外熱成像技術是近幾年興起的新型測溫技術,它的原理是利用光學成像鏡頭、紅外探測器接收被測目標的紅外輻射能量,由探測器將紅外輻射能轉換成電信號,經放大處理再轉換成標準視頻信號,最終通過電視屏幕或監測器顯示紅外熱像畫面。機房配備一臺紅外熱成像攝像頭,靈敏度高、畫面質量好,支持移動偵測、火點探測報警等智能功能,將探測到的熱量精確量化,對發熱的故障區域進行準確識別和嚴格分析,得出被測物體的溫度數值并生成熱圖像,如有發現高溫火點將立刻報警;同時對設備的重要位置標記測溫,通過計算機進行溫度變化的記錄、對比,提早判斷和排除設備存在的故障隱患。

2 綜合監管系統的功能

在各區縣配置前端監控系統的前提下,由安全播出指揮調度中心統一監管。中心配置統一管理平臺,由大屏幕電視墻承當人機互交功能。可滿足多畫面、多狀態顯示需求,能夠對視頻圖像及電視進行合理分割處理,呈現具體地監測數據。通過數據服務器對各個節點的監測數據進行接收、分析和處理,同時對各類報警信息分類、分級、分途徑處理。文獻[2]數據庫服務器作為整個系統的存儲機構,整合存儲各類監測數據以及報警事件,同時提供數據查詢、報表、統計分析等功能,為本地監測、遠程監測、大屏幕數據推送提供服務。文獻[3]管理平臺采用B/S架構,管理平臺由以下幾個主要部分組成:

2.1 電子地圖管理

建立基礎GIS(地理信息系統)服務,為系統其他功能模塊提供基本的電子地圖功能支持。管理平臺采用B/S架構,以GIS地圖形式,把轄區內的所有臺站按照實際地理位置顯示出來,每個臺站可按照臺站級別或報警級別顯示不同的顏色。鼠標停留到某個臺站時,可實時顯示該臺站的詳細坐標,單擊進入后可查看包括臺站基本信息、聯系方式、臺區圖片等內容。電子地圖如圖3所示。

圖3 電子地圖Fig.3 Digital map

2.2 發射機集中監管

實現對各區縣前端發射機工作狀態的實時采集、監測報警和顯示。展示發射機的歷史監測指標,包括入射功率、反射功率、各功放模塊電壓/電流等指標數據。可實現在中心定時開關發射機或手動開關發射機及查看各個發射機的報警日志和控制日志。發射機狀態采集如圖4所示。

圖4 發射機狀態采集Fig.4 Transmitter status acquisition

2.3 傳輸鏈路展示

用于全景鏈路展示,展示監測節點內容、設備指標、鏈路設備報警等各項監測信息,點擊任一節點的設備可鏈接至設備網管IP地址,便于臺站鏈路傳輸設備和鏈路控制設備的管理和設置,同時還有聲光報警和設備故障手動/自動切換等監控功能。

2.4 多畫面監測

配備多畫面監測設備,具備最多40套標清節目或128套廣播節目的監測能力。對各區縣高山臺站DTMB發射機和調頻廣播的空收信號進行解調監測,以多畫面加伴音柱圖的形式展現,提供畫面黑場、靜幀、馬賽克等故障報警,同時具備伴音丟失報警,有多個畫面及音頻實時顯示。搭配使用多畫面監控系統平臺,可實現信號管理、布局配置和節目配置等管理功能。

2.5 數據存儲

若按照每個縣16套電視節目進行傳回來計算,碼流大約為40M,加上視頻對講及其他數據總碼流約為50M,如果全部通過微波傳回至調度中心大概要500M的帶寬,我們配備了磁盤陣列含21塊6T硬盤,使所有的節目可以存儲兩個月以上,調度中心按需調用。

3 結語

綜上所述,在實踐過程中,該系統運行良好,報警準確度高,準確率達到99%,顯著提高了工作效率,有效保障安全播出工作。

引用

[1] 游聲紅,羅靜,許揚.廣播電視監測監管與指揮調度平臺綜合系統[J].廣播與電視技術,2013(2):108-111.

[2] 居朝軍,錢衛.構建省級廣電全媒體綜合監測監管平臺的研究與實踐[J].廣播與電視技術,2014(8):145-151.

[3] 謝東暉,杜國柱.廣播電視安全播出技術的發展與展望[J].廣播與電視技術,2014(8):45-48.