無線廣播電視發射臺自動化信號監測系統研究

周星星

(新疆維吾爾自治區廣播電視局七六〇六臺,新疆 石河子 832000)

0 引言

廣播電視發射臺作為廣播電視節目傳播過程中的重要組成部分,在穩定、安全傳送廣播電視節目的過程中發揮著重要作用。 為此,在廣播電視發射臺實際工作過程中,加大力度搭建監測系統,以便全方位監測各節點信號,及時了解廣播電視發射的實際情況,確保能夠及時發現其中潛在的安全隱患,并制定和落實相應的解決方案,使播出安全性得以有效保障,有效提升廣播電視發射臺工作質量。

1 自動化信號監測系統構建重要性分析

在新的時代背景下,廣播電視發射臺作為廣播電視節目傳播過程中的重要組成部分,其工作方式也隨之發生新的改變。 傳統廣播電視發射臺由基礎建筑、供配電系統、節目源系統、傳輸系統、發射系統以及天調網絡系統等共同構成,廣播電視發射系統的各組成部分復雜程度高,需要設備多,對從業人員的業務素質要求更加嚴格。 隨著我國廣播電視技術的飛速發展,廣播電視監測技術作為無線電管理工作的重要組成部分,其應用也愈加成熟。 通過自動化信號監測系統的應用,能夠正確的采集、整理各播出節點的播出數據,并實時錄音錄像形成數據進行保存,還可以根據不同臺站的業務需求定制相關的監測項目,比如監測播出時間、監測播出功率等,通過對各播出節點的數據監測,結合前期設定的合理數據范圍進行比對,對隱患進行示警等。 因此通過自動化信號監測系統的應用,使得廣播電視發射工作更加科學化、規范化,管理工作也更加便捷高效,工作效率逐步提升[1]。

2 自動化信號監測系統構建設計原則分析

通過在無線廣播電視發射臺站引入自動化監測技術,來監測廣播電視傳輸過程中各節點的工作情況,實時采集、整理和比對播出數據,及時定位隱患部位并進行示警,節目播出安全性有效提升。 因此需要對無線廣播電視發射臺自動化信號監測系統加強構建,同時應遵循以下設計原則。

2.1 安全穩定

通過嵌入式信號監測方式的運用,使整個監測系統能夠支持熱拔插模式,對系統工作中存在的安全問題有效解決,從而最大程度提升系統運行的穩定性。

2.2 業務流程簡化

以用戶為最終目標,通過有效措施及手段的運用,進一步簡化業務流程,并保證結果順利輸出,從而合理簡化配置,有效防止出現重復輸入的問題。

2.3 系統維護便捷

在進行自動化信號監測系統構建設計過程中,需要充分發揮其應用優勢,降低故障發生率,一旦發生故障能夠及時示警,并得到及時解決。 另外,一旦系統中某一模塊出現故障,只需修理故障模塊,而無需全面拆修整個系統,能夠使系統維護更加便捷,從而有效保證廣播電視發射臺實時監測工作能夠順利開展。

2.4 依據國家標準

對自動化信號監測系統進行設計時,尤其是各零部件的設計一定要關注國家出臺的相關標準,有助于今后零部件的更換。

2.5 拓展性

系統應遵循拓展性原則,確保系統與其他設備或軟件有效連接,有效提升信號輸入質量。 所以可采用全IP 模式對系統前端進行架構,并采用分布式監測模式。

3 自動化信號檢測系統構建方法探討

3.1 構建自動化機房檢測系統

發射臺需要對相關設備所發出的信號進行全面處理,并以廣播、電視等信息形式進行傳播,同時保證信息傳播的安全性和及時性,所以需要對信號監測系統建設加強重視,在相應信號源接收的同時,對其進行實時監測,并通過專門分配器的合理應用,使相關信號分配更加科學,最后向相應系統進行信息數據傳遞。

在監測系統構建時,需要從監測層面入手,對展示層和處理層進行科學設計。 通過對嵌入式模塊化板卡結構的應用,為不同類型信源接收提供有力的硬件支持,同時需要對相應的監測、解調及護封裝打包等工作加強重視。 在完成監測后,處理層能夠將處理完成后的數據等進行上傳。 其次展示層可利用主機,實現多畫面監測,并有效接收網絡中的信號組播流,確保節目內容以畫面的形式進行展現。 同時隨著畫面質量要求的不斷提升,需要對監測工作加強重視。 因此在監測鏈路構建時,如出現信號問題,可以利用文字、語音等形式進行自動報警,通知相應機房值班人員,使問題能夠得以及時解決。 最后通過對相應報警信息進行分析,對各環節中可能存在的問題進行正確判斷,并對關鍵環節進行遠程控制,使切換器實現自動切換控制等。

目前,嵌入式信號監測系統最為常用,其主要由工業機箱、監測板卡及直流式供電電源等構成,適用于較為復雜機房環境,并且能夠保持長時間穩定運行狀態。此系統具有的應用優勢和特點包括以下幾方面:在工業機箱中,利用機架式設計方式,可實現后裝載結構及熱插拔,同時通過可熱插拔的風險模塊的設置,能夠使機箱兩側保持空氣流通,使機箱散熱率提高;在核心監測板卡中,可采用常用的 DSP+FPGA 對自動化信號監測系統進行架構,有效保證設備運行穩定性,并充分發揮計算機良好的處理性能。 并且通過此板卡的自動化故障監測、報警功能的實現及網絡組播技術的應用,有利于數據傳輸的穩定性和安全性;在直流供電電源中,可采用機架式設計方式,支持直流供電的同時,也能夠滿足交流輸入要求,并能夠實現自動負載均衡功能,在系統運行時能夠發揮過流、過熱、斷路、過壓保護的作用,并能夠對無線廣播電視發射臺的工作狀態及溫濕度等環境要素,實現遠程實時監測[2]。

3.2 畫面節目質量檢測

在節目畫面檢測中,通過自動化檢測系統的應用,能夠使節目效果有效提升。 同時內部測試所涉及的煩瑣檢測環節較多,為了提高節目質量,需要對各檢測環節加強重視,尤其是報警環節,能夠最直接、最及時地反映系統問題。 此系統中應保證報警模式的多樣化,可利用圖像、語音等進行報警,一旦在系統運行過程中出現故障問題,可利用狀態燈和語音報警的形式,有利于值班人員第一時間發現問題,組織技術人員及時進行維修,有效提升系統工作效率[3]。

節目畫面質量監測系統能夠利用無線遠程控制方式,實時監測分配器、輸入信源、切換器及各節點,并且在監測系統中通過嵌入式前端輸出的 TS over IP 組播碼流的引入,對節目畫面進行實時監測,并能夠實現節目信息統一調動,有效提高系統靈活性。 其次在組播碼流獲取后,監測報警主機能夠自動進行實時監測,有效提升系統安全性。 另外,在此系統運行過程中,實時監測黑場、靜幀、無聲等故障,使節目得以順利播出。同時需要系統中加強眾多報警手段的運用,對節目信號故障進行及時監測,同時利用狀態燈、語音等方面第一時間發送報警信息,及時修復故障。

節目畫面質量監測系統的應用,能夠對模擬電視節目、數字電視節目、廣播節目等節目形式予以支持,并能夠確保查詢、錄像、存儲等功能實現。 在進行自動化信號監測系統框架設計及構建時,通過嵌入式網絡的引入,能夠對錄像進行實時全程監控,一旦出現故障能夠第一時間對其進行分析和判斷。 其次系統可利用磁盤分配方案,一旦硬件出現故障,可利用讀寫方式有效拓展計算機空間,防止軟件對磁盤進行重復讀寫。另外此系統能夠為所有節目錄像數據提供緩存空間,根據具體空間及設置時間對磁盤空間進行配置,并對錄像文件、索引文件等進行添加,能夠在信號自動化監測過程中,按預設順序輸入錄像文件,使磁盤讀寫頻率有效降低,使文件檢索速度及無線廣播運行效率切實提高。 自動化檢測系統如圖1 所示。

圖1 自動化檢測系統

3.3 綜合報警系統構建及管理

由于無線廣播電視發射臺作為自動傳播系統,且綜合性較強,發射臺工作直接影響著數據格式及編碼質量,同時作為自動化信號檢測系統中重要組成部分,保證發射機正常工作至關重要,同時監測系統決定著發射臺工作效率及最終畫面效果,所以需要對自動監測系統建設加強關注和重視。 其次在無線臺運行過程中,需要利用此系統對內外部存在的問題及影響因素進行自動監測,避免影響發射臺正常運行,并對節目畫面效果造成間接影響[4]。 所以需要對內外部因素所帶來不利影響,有效控制相關影響因素,及時發現其中可能存在的問題和錯誤,通過改進措施的制定和運用,有效消除不利影響和隱患。 通過自動化信號監測系統的應用,提前制定相應的防護措施,保障系統中數據流傳輸的可靠性及安全性,同時還可對線路加強安全防護。如通過防火墻技術的應用和安裝,強化系統防護功能,加強控制內外部影響因素,確保自動監測系統正常運行的同時,提升整個系統的安全性。

數據及編碼格式也是對無線廣播電視發射臺運行效果造成影響的重要因素之一,同時在發射臺中,自動化信號監測系統作為關鍵組成部分,直接影響著發射臺運行效率及信號傳輸的安全性,同時系統也承擔著故障監測的重要職責,在系統保障中發揮著至關重要的作用,因此對監測工具提出了更高的要求,特別是針對控制權限有著更加嚴格的要求。 為了有效保障系統運行安全性,工作人員需要充分考慮外界因素對信號監測所造成的不利影響,因此需要提高數據傳輸鏈路的可靠性,并提高身份驗證標準和要求,同時加強應用安全隔離保護或防火墻技術,有效提升報警系統的安全性。

通過此監測系統的有效應用,可利用人機交互報警功能,使值班人員能夠第一時間收到報警,并及時確定故障位置,對制定具有針對性的故障解決方案,使節目信號傳輸的安全性得以保障[5]。 同時需要提高綜合報警系統報警方式的多樣性,利用語音監測時,能夠對各類報警信息進行邏輯分類處理,使相應報警規則與報警信息有效結合,并利用音頻混合器,對廣電視節目伴音進行輸出,使節目監聽功能得以實現的同時,伴音效果進一步強化。 另外,從系統管理角度入手,根據相關實時監測數據,提供節目網絡選擇功能,并通過用戶權限增設的方式,有效提升系統安全性有效提升。

4 結語

網絡技術快速發展,同時在廣播電視領域中得到廣泛應用,并極大地促進了無線廣播電視發射臺的進步和發展,其中自動化信號監測系統應用是其未來重要的發展方向,同時在系統建設過程中,需要加大投入力度,有效整合相關系統,充分體現其綜合性。 同時需要從提高實時監測效果入手,對先進技術加強應用,進一步完善各項功能的同時,對廣播電視行業的可持續穩定發展起到促進作用。