中波廣播發射臺站一體化監管平臺建設方案

洪正輝

（銅陵市轉播臺，安徽 銅陵 244000）

0 引 言

中波廣播發射臺站是廣播信號發射和傳播的基礎設施，對其穩定性、可靠性以及信號質量的管理至關重要。本文旨在探討中波廣播發射臺站一體化監管平臺的建設方案，通過對各功能模塊的詳細研究，旨在提高廣播信號的質量、減少運維成本，并確保廣播服務的持續性。

1 中波廣播發射臺站概述

1.1 中波廣播發射臺站的概念

中波廣播發射臺站是一種專門用于中波廣播傳輸的關鍵基礎設施。我國規定，中波廣播的頻率范圍為525 ～1 605 kHz[1]。這種廣播形式在全球范圍內用于傳遞信息、新聞、娛樂和文化內容。中波廣播發射臺站的歷史可以追溯到廣播技術的早期，在20 世紀初期開始廣泛應用。這些發射臺站通常由一系列復雜的設備組成，包括發射機、天線系統及調制器等，用于將聲音和信息轉換成電磁波，然后通過天線發送給廣大聽眾。這些站點在信息、娛樂和文化傳播方面發揮著重要作用，尤其是在偏遠地區、農村地區以及緊急情況下，它們提供了廣泛的覆蓋范圍，使人們能夠接收廣播信號，了解緊急情況和世界各地的動態[2]。

1.2 中波廣播發射臺站的組成系統

中波廣播發射臺站是由多個關鍵組成系統構成的復雜設施。每個系統都具有特定的功能，共同協作，以實現廣播信號的傳輸和覆蓋。以下是中波廣播發射臺站的主要組成部分。

（1）發射機。發射機是中波廣播發射站的核心組件，負責將聲音或數據信號轉換為電磁波并將其發送到天線系統。發射機的功率和頻率控制非常關鍵，以確保廣播信號的質量和穩定性。

（2）天線系統。天線系統包括天線和相關設備，用于將電磁波有效地輻射出去。它們的設計與調整直接影響信號的覆蓋范圍和質量。

（3）調制器。調制器用于將聲音或數據信號與無線電頻率進行調制，以創建可傳輸的調制信號。這確保了信號在傳輸過程中的一致性。

（4）鐵塔。鐵塔是支撐天線系統的結構，通常位于一定高度的地點，以提高廣播信號的覆蓋范圍。鐵塔必須經過精心設計和維護，以確保安全和穩定性。

這些組成系統緊密協作，以確保廣播信號的穩定傳輸。發射機將調制后的信號傳輸給天線系統，天線系統負責將信號輻射到廣播范圍內的接收器。鐵塔的位置和高度也會影響信號的覆蓋范圍[3]。

1.3 中波廣播發射臺站一體化監管平臺概述

中波廣播發射臺站一體化監管平臺主要由服務層與應用層兩個層面組成，實現對中波廣播發射臺站的智能化、自動化的信息管理、系統調度及運行維護等工作。一體化監管平臺對于提升中波廣播發射臺站的運行質量有重要意義，實現對發射臺站的實時監控、對運行與管理數據的整合分析、智能化的設備運行維護以及對播出節目的數據監控等功能。

2 中波廣播發射臺站一體化監管平臺建設思路

2.1 總體方案及架構

本文針對中波發射臺站監管需求，提出了中波廣播發射臺站一體化監管平臺建設方案，建立一個集成性的監管系統，涵蓋全方位的監控、管理和數據分析功能[4]。平臺設計原則包括實時性、可擴展性、安全性以及用戶友好性。

一體化監管平臺建設的架構設計采用分層結構，包括數據采集層、數據處理與分析層、用戶界面層。數據采集層通過傳感器、監測設備收集實時數據，如信號質量、設備狀態、環境參數等。收集的數據傳輸至處理與分析層，通過算法進行數據處理和異常檢測，生成報警與分析報告。用戶界面層提供直觀的監管界面，展示實時數據、報警信息和設備狀態。選擇這種架構是為了確保數據的高效處理和準確分析，為監管決策提供有力支持。平臺將采用云計算技術，以確保擴展性和靈活性。安全性方面，數據的傳輸將被加密，系統采用多層權限控制。

在總體方案及架構的引導下，該一體化監管平臺將為中波廣播發射臺站提供可靠的監管手段，提升信號質量、減少故障，實現更智能化的運維管理[5]。

2.2 功能模塊

2.2.1 全系統流程監測監管系統

全系統流程監測監管系統是一體化監管平臺的關鍵組成部分，旨在監測中波廣播發射站的廣播信號流程，以確保廣播信號的高質量和全面覆蓋。該模塊的主要功能包括廣播信號質量監測和覆蓋范圍監測。它實時收集并分析廣播信號的參數，如信號強度、頻譜效益及多徑干擾等，以評估廣播信號的質量，同時，通過地理信息系統（Geographic Information System，GIS）技術，監測廣播信號的覆蓋范圍，包括信號強度在不同地理區域的變化，以確保信號覆蓋無死角。該模塊使用的技術和工具如下：頻譜分析儀用于測量信號頻譜，檢測潛在的頻譜干擾；信號強度計用于監測廣播信號的強度，并生成信號強度熱圖；GIS 被用于地理空間數據的收集、分析和可視化，以確定信號覆蓋范圍；數據分析軟件用于處理大量數據，執行實時監測和生成質量報告[6]。

2.2.2 中波廣播發射機智慧運維管理系統

中波廣播發射機智慧運維管理系統旨在提高發射機的性能和降低維護成本，通過智能化手段實現高效運維。該模塊通過實時監測發射機的運行狀態，包括功率輸出、溫度、電壓等關鍵參數，同時采用遠程控制和自動化算法，實現對發射機的智能運維。它能夠自動檢測設備故障，進行預測性維護，提供故障診斷和遠程修復功能，以減少停機時間和人工干預。與發射機性能和維護相關的關鍵指標如下。

（1）功率輸出穩定性。監測發射機的輸出功率，確保廣播信號的穩定性和一致性。

（2）溫度和冷卻效率。跟蹤發射機溫度，預防發射機過熱，提高冷卻效率，延長設備壽命。

（3）電源健康。監控電源狀態，以確保電源供應的可靠性，防止電源故障引起的停機。

（4）設備維護歷史。記錄設備維護歷史，包括維修記錄和維護計劃，以提供運維決策的數據支持。

2.2.3 信源監測監管系統

信源監測監管系統旨在監測廣播信號的源頭，包括節目內容和信號源設備，以確保廣播信號的質量和合規性。該模塊通過監測節目內容的質量和內容合規性，確保廣播信號傳遞正確的信息。它可以自動分析聲音質量、音頻編碼和內容完整性，同時監測節目內容是否符合廣播法規。信源監測監管系統還監測信號源設備的性能和穩定性，包括音頻處理設備、編碼器和調制器等。它實時追蹤這些設備的狀態，以便及時檢測設備故障或性能下降現象，預防可能的信號質量問題。信源監測監管系統確保廣播信號的質量和合規性。一旦檢測到信號質量或合規性問題，系統將自動生成警報并生成詳細的報告，以便運維團隊采取糾正措施。系統可定期檢查廣播內容是否符合當地廣播法規，以確保廣播臺站不違反法律規定。系統會存儲廣播內容的歷史記錄，以便進行追蹤和審計。

2.2.4 鐵塔狀態監測監管系統

鐵塔狀態監測監管系統專注于監測和維護廣播鐵塔的狀態，以提高其安全性和可靠性。系統采用多種傳感器和監測設備，監測鐵塔狀態的多個方面，具體如下。

（1）溫度監測。溫度傳感器監測鐵塔的溫度變化，防止過熱或過冷，確保鐵塔結構穩定性。

（2）風速和風向監測。風速儀器測量風速、風向以及風的變化，以評估鐵塔面臨的風險，確保鐵塔的安全性。

（3）結構健康監測。通過應變傳感器、震動傳感器等來監測鐵塔的結構健康狀況，及時發現潛在的結構問題。

鐵塔狀態監測監管系統通過以下方式提高鐵塔的安全性和可靠性。第一，早期故障檢測。系統能夠及時檢測異常情況，如溫度升高、風速超標或結構變形，從而及早發現潛在故障。第二，實時警報。當監測系統檢測到危險情況，將自動發出警報，通知相關人員采取緊急措施，降低潛在風險。第三，數據分析和趨勢預測。通過分析歷史數據和趨勢，系統可以預測鐵塔狀態的變化，幫助規劃維護工作，提高可靠性。

2.2.5 臺站環境監測監管系統

臺站環境監測監管系統的主要任務是監測和維護廣播臺站的環境條件，包括空氣質量、溫度、濕度等。第一，空氣質量監測。該系統通過氣體傳感器監測空氣中的污染物濃度，如顆粒物、二氧化硫、一氧化碳等。這有助于確保廣播設備的穩定運行，因為污染物可以損害設備的性能。第二，溫度監測。溫度傳感器監測廣播設備的工作環境溫度，防止過熱或過冷可能對設備造成的損害。第三，濕度監測。濕度傳感器測量空氣中的濕度水平，有助于防止設備受潮和腐蝕。

臺站環境對廣播設備的性能有重要影響。過高的溫度可能導致設備過熱，降低效率，過低的濕度可能引起靜電放電問題。監測系統有助于維護合適的工作環境，以確保設備的穩定性和性能。合適的臺站環境也有助于維護工作人員的健康和安全。高污染或有害氣體濃度可能對員工造成危害，而過度潮濕或干燥的環境也可能對他們的健康產生負面影響。通過監測和維護臺站環境，可以減少設備的損壞和維修成本，延長設備的壽命，降低運營成本。

2.2.6 供電監測監管系統

供電監測監管系統的任務是監測和管理廣播臺站的電力供應，以確保廣播持續穩定運行。供電監測監管系統通過電力傳感器和監控設備實時監測電力供應的關鍵參數，包括電壓、電流、頻率等。它還能夠監測電力質量，如電壓波動、諧波和電壓不穩定性。供電監測監管系統的關鍵任務之一是確保廣播不受電力故障的影響。一旦系統檢測到電力供應問題，會立即發出警報，并采取以下措施。首先，備用電源切換。如果主電源發生故障，系統可以自動切換到備用電源，如發電機或不間斷電源，以確保廣播的持續性。其次，電力負載管理。系統可以監測臺站的電力負載，自動調整設備的運行狀態，以優化電力使用。最后，遠程控制。一些系統還具備遠程控制功能，允許操作員遠程控制設備，進行電力切換和維修。供電監測監管系統的目標是確保廣播臺站始終具備穩定的電力供應，以防止電力故障對廣播服務造成的中斷。通過及時監測和自動化控制，它可以快速應對電力問題，提高廣播的可靠性和持續性。

3 中波廣播發射臺站一體化監管平臺實際運行效果

以銅陵市轉播臺一體化監管平臺建設為例，2022 年4 月，安徽省廣播電視局發布《廣播電視無線發射臺站智慧運維建設的指導意見（試行）》，銅陵市轉播臺于2022 年開展了一體化監管平臺建設項目，以數字化、標準化、智慧化、一體化為依托，充分運用云計算、大數據、物聯網、人工智能等技術，構建了一體化監管平臺，實現臺站發射機監控、節傳設備監控、播出節目監控、節目一致性監控、天饋線系統監控、鋼塔桅監測、供配電系統監控、環境監控、安防監控、故障診斷以及運行維護等功能。銅陵市轉播臺一體化監管平臺已成為集運維數據采集匯聚、故障智能發現定位、問題智能診斷分析以及風險智能預測預警等多功能為一體的監管平臺，有效提升了銅陵市轉播臺日常運維、監控、管理的智慧化水平。

4 結 語

在廣播行業的不斷發展中，中波廣播發射臺站一體化監管平臺的應用展現出巨大的潛力。這個平臺不僅提升了廣播信號的質量和可靠性，還降低了運維成本，為廣播行業的可持續發展提供了堅實的支持。隨著技術的不斷進步，一體化監管平臺將繼續發展和演進，可為廣播業帶來更多創新和改進。