發射臺中心機房自動化監控系統的升級改造

王應穩

（濟寧市廣播電視傳輸保障中心，山東 濟寧 272000）

0 引 言

濟寧市廣播電視傳輸保障中心主要承擔著中央及山東省級政令性節目發射的重要任務。發射臺站現已建設的自動化監控系統是安徽匯鑫電子有限公司于2018年建成的，當時完成了節傳鏈路數字化改造和節傳鏈路全景監測、節目監測。發射臺站擬升級現有自動化監控系統，在原有節傳鏈路全景監測的基礎上完成發射機監控，并將發射機監控與鏈路監控系統融合，完善鏈路監控流程節點，做到全節點無遺漏管控，為臺站安全播出、提升節目播出質量提供有力保障。

1 升級需求和方案

臺站現有5個頻點，10臺發射機，包括7臺北廣科技有限公司的10 kW發射機、兩臺陜西如意廣播電視設備有限公司的10 kW發射機和1臺哈爾濱正泰廣播設備有限公司的10 kW發射機。現將1 557 kHz頻點并入臺站原有的檢測系統，增加1 557 kHz頻率信號采集，加入節目監測與鏈路顯示。臺站前期未進行發射機監控建設，所以發射機數據未在鏈路上展示，本次系統升級將發射機監控數據融入節傳鏈路監測系統中。另外建設可視化界面，將臺站重點關注信息集中展示。

2 升級項目的實施

2.1 發射機監控

原發射機監控系統功能簡單，穩定性不高，與音頻前端的監控不成系統。本次升級采用嵌入式設備MD9961發射機智能控制器、MD9931發射機數據采集器，脫離計算機獨立控制發射機，每一個頻點發射機對應一套采集控制器。通過采集控制器實現對發射機的數據采集、自動開關機、自動倒備機以及監測報警。采用調幅度監測儀對發射機的載波功率以及平均調幅度值進行監測。

MD9961發射機智能控制器是一款面向廣播電視發射臺的發射機狀態采集和控制的綜合管理設備，采用工業級控制芯片，功耗低，運行穩定，且設備操作簡單，使用方便。設備可用于兩臺有主備關系的發射機（包括對主備發射機天線倒換控制）數據的采集和控制。

在有主備關系兩部發射機上部安裝一臺MD9961發射機智能控制器，通過MD9931發射機數據采集器把數據送到交換機，這樣，MD9661控制器實現了對有主備關系的兩部發射機進行控制，還需要對設備的IP地址、設備MAC地址、目標IP地址、目標端口號、設備的手動/自動工作模式、發射機的開關機門限、倒備機門限及天線控制參數等進行設置。發射機監控放棄了原來的發射機集中控制系統，把對發射機的監控接入了綜合監控運維管理平臺。

2.2 綜合監控運維管理平臺

綜合監控運維管理平臺是專門針對廣播電視發射機機房、廣播電視監管監控站點以及省、市級監控中心等應用場合設計開發的一款監、管、控、維一體化系統集成產品。該產品架構設計充分融入了集散控制（Distributed Control，DSC）與面向服務的體系結構（Service-Oriented Architecture，SOA）理念，廣泛結合IT、電子、網絡、移動互聯網及物聯網等應用技術手段，對用戶核心基礎需求、彈性擴展需求、個性定制需求進行全方位抽象和分類整合[1-3]。平臺同時具備了架構優雅健壯、運行穩定可靠、交互自然多樣等鮮明特性。

平臺服務軟件采用跨平臺設計和原生語言（C/C++）打造，可無縫部署在基于X86、ARM等衍生硬件運行環境，核心代碼采用高效的I/O復用技術與組態模型設計，可以輕松駕馭信號監測、發射鏈路、機房安全、動力環境及綜合運維等業務子系統的監測和控制需求。

平臺采用瀏覽器/服務器（Browser/Server，B/S）+客戶端/服務器（Client/Server，C/S）基礎架構設計，B/S端實現了各子系統統一配置、管理、查詢、部署及權限認證，C/S端實現了各子系統展示、操作，系統采用組件化模塊設計思想，能夠依據臺站規模、客戶需求、硬件配置對各子系統任意裁剪組合，滿足定制化需求，在現場設備仿真、實時數據采集、多屏集中管理、網絡安全防范、監測場景數據可視化上更具優勢。采用組態化UI設計，可以通過對圖元、元素的調整、拖拽、配置達到快速設計監控軟件界面，滿足個性化、差異化、定制化界面需求。

2.3 完善原有鏈路監測系統

廣播發射臺的節目傳輸系統（以下簡稱節傳系統）是指各發射臺使用衛星接收設備接收衛星節目，通過衛星接收機解調出需要的廣播節目并傳輸給廣播發射機的鏈路[4-5]。這套節傳系統由硬件和軟件兩部分組成。硬件部分包括衛星接收設備、音頻處理器、音頻切換器及網絡設備等。軟件部分通過軟件控制各個節傳系統的硬件設備，可實現設備信號實時監測、設備遠程計算機控制、節目自動調度、所有設備操作日志查詢和數據維護、安全性及功能管理等功能。節傳鏈路全景檢測系統實現了對設備機柜中眾多繁雜的前端節傳設備實時工況監測、統一監控管理、動態流水監測音頻信號播出狀況，是集鏈路流程監看、信號流水監測、節點音頻監測、發射機狀態監控于一體的綜合性監控系統。該系統將節目監測、信號調度與節傳鏈路設備監控整合在一起，節目監測和設備監控共數據庫，做到了節傳鏈路的聯動。

本次升級改造對現有節傳鏈路系統和節目監測系統進行完善，增加1 557 kHz頻率信號采集，增加節目監測與鏈路顯示。臺站前期未進行發射機監控建設，所以發射機數據未在鏈路上顯示。本次系統升級將發射機監控數據融入節傳鏈路監控系統，可在一個界面上以仿真形式實時展示鏈路流程+信號流水+節點音頻+發射機狀態，實現全鏈路、全節點、無死角、無遺漏綜合監測。

2.4 新增設備在線故障診斷系統

設備在線故障診斷系統是專門針對廣播電視發射臺設計開發的一款智慧運維保障系統。系統可針對發射機運行期指標動態進行全方位監測和在線診斷，可及時、直觀、準確發現故障點位置，大大減少了故障人工處理時間，提高排查效率。系統內建開放式診斷算法模型與可擴展專家庫模塊，可對多個廠家的新舊發射機進行診斷算法量身建模與專家庫圖文定制。系統同時具備故障統計分析與自學習能力，可直觀呈現可視化診斷場景。

發射機生命周期內因器件老化、誤操作、適配差異等導致的故障定位困難，排除故障不及時，設備帶病運行等安全隱患一直困擾發射臺運維技術人員。設備在線故障診斷系統就是針對以上問題提供的一套集指標監測、故障分析、預告警提醒于一體的智慧化解決方案。

2.5 可視化平臺

智能數據處理平臺采用可視化界面將臺站重點關注信息集中展示，實現靜態數據與實時數據的可視化分析展示。系統可展示系統信息、設備狀態、節目狀態、停播統計、發射機指標、報警數據以及三滿指標數據等重要信息、數據，支持展示方式、展示內容、展示指標專屬定制。

自動化監控系統升級后的結構如圖1所示。

圖1 自動化監控系統升級結構簡圖

3 結 語

本次升級改造，加強了對自動化控制系統的建設，完成了全臺監控系統的整合，保證了廣播電視無線發射臺能夠得到高效管理，提升了運行穩定性，不僅促進了工作效率和質量的提升，也大大降低了工作人員的工作強度。升級改造采用先進的科學技術，為發射臺帶來了全新的管理理念，有效地提高了發射臺安全播出的管理效率和播出質量。