智能监控系统在广播电台播控系统中的应用及分析

文｜冯桂林

1、监控系统在广播电台播出系统中应用的必要性

随着广播电台业务的迅速发展，广播技术的不断创新，各广播电台不断启用新的播控系统。电台内技术系统规模和技术区建设规模日益扩大，技术体系形成了播控系统、总控矩阵调度系统、媒资系统、智能监控辅助系统以及安全播出辅助系统等多个高度集成的技术系统。新的播控系统是一个高度网络化、数字化的播控系统，涉及众多的数字化播控设备、大量的信号及通路以及不同种类的播控应用软件，是一个比较复杂而且庞大的系统，如何高效的应用这个系统，避免设备故障造成的播出事故，在第一时间发现设备隐患并及时排除以保证信号的安全播出，成为广播电台在播控中心系统改建时的最大问题。因此急切需要一种智能化的举措来完成设备的安全运行监控工作，并实现业务流程的自动化，因此建立高效、快捷的智能化监控系统迫在眉睫。

2、智能监控系统的分析与应用

智能化监控系统包含监测和控制两部分，监测是系统的建设基础，控制是系统的建设的目的，监测和控制有机的结合在一起才能充分体现系统的完整性。智能化监控系统具备良好的监测功能，并能根据设备的相关监控协议如RS232、SNMP、GPIO等开发了控制模块，用以实现报警提示后的实时智能控制。

智能化网络化监控系统在广播电台播控中心得到充分高效的应用，智能监控系统为广播电台播控系统提供完备的监测、监看、应急以及综合管理手段，为电台总控系统的值班和维修人员提供可靠的安播数据和快速有效的应急手段。系统能够统一对总控系统的信号、设备、环境、人员等要素进行综合智能监测。系统支持对各机房的信号等进行全面的音频取点监测，可监听、监看播出通路中的任意音频信号，并对AES信号状态、AES协议、信号静音、反相、噪音等异常情况进行有效报警，并可对监测参数的告警阈值进行有效调整，且根据预置方案采取不同处理措施，例如声光报警、切换应急信号等，缩短了人工判断故障的时间。如图1所示。

2.1 监测系统图说明

如（图1）所示在每个播出通路上设置了14个音频监测点，每过一级关键性设备都设置一个音频信号采集设备来对它的输出信号进行检测，这样可以最大程度上保证事故的定位准确性和整个播出系统的无盲点监测。

在直播间的主备播出站输出上各设置一个音频信号检测设备(1)和(2)，作用为检测主备播出站输出信号是否正常的依据。

在主控机房的入口布置带音频信号检测功能主备机房来线数字分放设备(3)(4)接收和分配直播间送出的经过延时器的信号。该路信号作为直播间信号是否送到主控机房的判断依据。

在主、备播出矩阵、交换矩阵和AXIA网络传输系统的输出上分别布置带音频信号检测功能的数字分放设备(5)(6)(7)(8)。分放设备的输出信号分别接入主、备N选一设备作为备选的播出信号音源。分放设备检测到的音频质量参数作为N选一设备选择播出音源的信号参考。

在主控机房布置的代播工作站输出信号经过一个独立音频信号检测设备(9)后通过一个无源数字一分二设备分配成两路，分别接入主、备N选一设备作为备播信号。

在主控机房布置了一台CF卡播放机输出垫乐信号，信号先接入独立音频信号检测设备(10)后使用数字分放设备分成40路后分别接入20个通路上的主、备N选一设备作为备选垫乐信号。

在主、备N选一设备后级输出分别通过主路DDA和备路DDA设备(11)(12)，(11)(12)监测的作用就是用于判断主、备N选一设备的输出信号是否正常。

在通往节传中心光通路和节传中心微波通路的光端机之前各增加了一级音频处理器设备，(13)(14)音频信号检测设备的作用就是用于监测判断音频处理器的输出信号质量。

表1 GY/T275-2013电台节目制播质量监测技术规范

2.2 监测系统报警参数配置

智能监测系统监测参数依据为GY/T275-2013电台节目制播质量监测技术规范（播控参数部分）见表1。

2.3 总控智能监控系统

总控智监系统直接从播出链路中采集监测信号，做出智能化的判断分析后，配合矩阵系统的应急保障模块做出正确的操作，保障节目信号的安全播出。

系统面向和处理的对象是以音频数据为主，视频数据为辅，解决在节目播出、信号调配、信号传输等环节的人工和智能化监测与控制。通过在播出流程中各技术关键点设置监测点，获取实时的电平、相位等信息，同时结合环境条件、监看视频、节目数据库、工作计划、日常管理规范等数据，以计算机网络为操作平台，实现节目监听、机房环境监视、报警提示、应急代播处理、定制应急预案、故障诊断分析、综合信息和人员操作记录、技术数据统计、生成各类工作报表、事故自动报告、远程监测等功能。

系统主要功能模块：

1）智能检测模块作为连入播出链路的监测设备，用于监测播出信号的各项指标。智能监测模块为带有监测功能的SOC嵌入式设备，智能监测检测模块和分放设备的组合，用于播出信号的分配放大和指标监测提取。

2）智能监测服务软件与工作站实现应急保障判断和代播控制、大屏幕多画面合成、监控音视频记录等功能。

3）辅助业务服务器应提供智监系统其它功能（如WEB服务、流媒体等）的后台软件服务支持。

2.4 大屏显示系统

大屏显示系统将直播间摄像头、监测板卡的音频信息、报警信息等多种信号数据来源进行整合，综合显示所需频率通道的信号报警监测、直播室画面、直播室推子状态、温湿度环境监测等。并能根据需要查看特定频率的详细状态，为系统应急提供依据。

2.5 开路信号监测系统

系统通过开路信号监测模块，对AM、FM、卫星等信号进行高精度实时监测接收，并将监测数据（实时的场强电平和调制度/调幅度信息等）及信号数据通过网络（光纤）传送回总控，在综合大屏监看平台进行综合监看。

2.6 辅助设备的监测系统

为保证电台播控系统的安全运行，数字化的播控系统中配置了一些辅助设备，如一键呼叫设备、空调等，这些辅助设备的正常运行对系统的有着很大的作用。这些设备实现了外部系统对它的监控，用GPIO、RS232、SNMP等连接方式，系统也可实现对这部分的监控。

2.7 慢录系统

慢录系统基于NAS存储阵列，根据配置将实时的音频流、视频流、信号参数等文件化，供后续的慢录查询系统使用。音频录制对象为各个频率通道中的监测点音频输出信号，视频录制的对象为各个频率直播室的高清摄像头画面。存储服务器与NAS存储阵列通过以太网络交换机连接。

音频录制：能够将监测模块的实时音频流数据保存为本地文件。

视频录制：能够将直播室视频摄像头的实时视频流数据保存为本地文件。

节目录制参数可配置。根据频率进行录制点配置，在一个频率中，可以有一个或多个的音频录制点、视频录制点及参数录制点。各频率的录制路由可配置。各频率的录制开始时间和结束时间可配置。在服务器端软件操作界面中可观察目前各个频率及包含的录制点的录制状态。可以手动启动或者停止一个或多个频率的录制。

2.8 BS综合报警查询系统

BS综合报警查询系统应用于广播电台音频信号监测领域，BS综合报警查询系统基于Linux平台的Java2EE架构开发，由服务器端和客户端构成。服务器端用于存储系统记录、操作日志、报警信息等，客户端通过对服务器端的访问进行事故的场景回放，从而进行事故故障的分析，达到有效控制事故发生、保障安全播出的目的。此外，系统还可以实现用户权限管理、节目单设置和开关机设置等功能。

2.9 温湿度监测系统

温湿度监测系统通过环境监测模块在设备端进行机柜温湿度信息采集后通过特定网络协议发送到以太网络上。

系统温湿度报警门限在监测模块端计算，机柜温湿度监测系统通过实时获取环境监测模块机柜温湿度信息，实现对每个机柜温湿度的监测。

3、依托智能监测系统的内部应急通讯

智能监控辅助系统以及安全播出辅助系统是多个子系统的集成，技术区规模越来越大，可能涉及多个楼层，众多不同的播出机房、主控机房。建立主控与各播出机房间、机房与机房间、总控与各播出区需要简单、有效、快捷的技术区内部通讯系统。

如（图2）在智能监控网络构建内通系统，并与一键呼触发报警设备相整合，将接收的机房告警信息，第一时间通过呼叫中心服务器发送到楼层值班手机中。呼叫控制管理服务器在接受到一键呼告警后，按照预先拟定好的告警机制，通过服务器上软件给相应楼层的值班手机发送语音通知和短信通知，呼叫收录控制服务器会把对讲终端和呼叫控制管理服务器每次的通话时间和应答情况记录下来，作为日后一些原因判断的有效手段。进而完成技术区有效的通讯应急。

技术区内部通讯系统具备以下功能：

1）满足楼层播控巡视工程师与主控机房间的即时通讯需求。

2）满足直播机房与主控机房间的即时通讯需求。

3）播出机房具备紧急报警呼叫功能，由一键进行触发，快速拨号到特定技术人员手机。

4、智能化监控系统的技术特性

1) 采用全硬件嵌入式设备构建的电台智能化播控与信号监测应急辅助系统。信号检测采取基于StreamNet协议的嵌入式平台技术，通过数字多媒体流处理及网络做到跨平台多层次应用，是目前国内在广电监测业务中使用较广的技术。

2) 系统的应急控制，采用多终端同步并行控制技术，避免了由于部分控制单元故障，导致的全局性失控的风险。本项目整合众多品牌型号播控设备的通讯协议、控制协议，使播控设备矩阵、多选一设备的状态监测与执行控制在统一的软件界面操作。

3) 安播事故故障类型和影响范围以及自动化应急处理的数字化量化算法。采用该算法进行安播事故故障自动化分析与处理，自动快速生成针对各类节目播出异态的应急策略，可以做到自动应急与一键应急，极大地提高了应急速度与处理准确性。

5、小结

建立一个有机整体的总控智能化运行监控系统，成为当前各电台的迫切需求。在智能化技术探索的过程中，对监测与主干播出链路关系、功能设置、应急策略、安全冗余以及新技术应用等方面都需要进行深入研究。本文把握广播播控技术向数字化、网络化、智能化发展的大方向，从智能化监控系统技术需求出发、在主要功能、监控对象、数字化播控系统运行流程等方面，概要介绍了电台智能化监控系统设计必要考虑因素，重点分述了智能化监测控制系统的具体应用形式，希望在构建监测系统时给广电从业者一定的帮助。