无线广播电视发射台自动化信号监测系统探讨

随着通信网络不断发展，无线覆盖是我国广播影视公共服务的重要组成部分，但是长期以来，广播电视发射台一直采用的是单一的人工值守的工作方式，已经不能满足发射台播出频道的需要，并且在人工值守中，排查的工作量比较大，设备的落后导致故障频频发生，甚至出现了停播的现象。针对广播电视发射台的现状，当务之急是制定出一套自动化信号监测系统，实现对无线发射信号的自动监测，提高机房人员的工作效率，促进信号顺利，畅通传播。

【关键词】无线广播 发射台 自动化 信号监测

无线广播发射台自动化是一个集播出设备间的协调操控、自动监测和安全保护为一体的综合自动化系统。将广播、电视节目信号的电磁波传送给广大听众，它属于一种公共基础设施，因此这就需要建立一套合理、科学的无线发射台信号自动化监测系统，在一体化的框架设计中，保障发射台的安全播出能力。自动化监测系统能够对信号进行实时监测，对发射台输入信号源、分配器、切换器以及无线接收部分进行信号监视，最终实现全自动化的监测，避免人员值守出现的漏洞问题。

1 自动化机房监测系统

自动化无线广播电视发射台在信号传输中是通过接收兄弟单位传输过来的信源，在经过台中间的链路环节之后，进入到发射机实施发射，为广大听众提供电视、广播的信号传送。其电视节目的信号包括AV信号、ASI信号、高标清SDI信号等，广播节目的信号包括：音频信号、AES信号等，为了提高广播和电视节目的信号来源具有安全性和有效性，无线监测系统提供的是多种信源，将其通过专用分配器来分配信号。各路信号在完成了切换之后，能够及时判断出信号的强度，便于节目顺利播出。而自动化监测系统根据其监测功能主要分为：处理层和展示层；处理层采用的是嵌入式模块化板卡结构，该功能通过硬件来完成信源以及切换，最终将监测后的数据以及完整码流传到网络中，提高信号传输质量；展示层中，当监测链路中的信号出现故障时，系统会自动生成语音，以便工作人员及时处理，同时还可以根据信号报警判断出故障部分，通过远程控制来提高信号传输安全性。

电视发射台自动化监测系统中，主要采用的是嵌入式信号监测，该系统能够满足复杂的机房内部环境，并且可以长时间稳定运行，其中嵌入式监测系统的组成部分是：监测板卡、工业机箱和电信级直流供电电源。嵌入式核心监测板卡：无线监测系统采用的是主流的DSP+FPGA架构，可以促进设备的稳定运行，并且发挥计算机能力以及高性能的处理效果。该板卡提供一种自动检测故障以及报警系统，在网络组播技术完成之后，有利于数据的传输。此系统在机箱设计中，采用的是机架式，并且是后装载设计，支持热插播。机箱内在将可插拨抽取式风扇模块，在机箱两侧形成空气流通，进行冷却散热。电信级直流供电电源同样采用机架式设计，支持交流输入，具有自动负载均衡的功能。系统在运行中支持过温、过流、过压以及断路保护功能，在远程监控中，可以对无线广播电视发射台的工作状态指示以及温度实时监测。

2 画面节目质量监测

画面节目质量监测系统中，在无线远程控制中，对输入信号源、分配器、切换器以及相关的节点进行质量监测，在实时监测系统中，能够自动产生报警，该系统采用的是嵌入式前端输出的TS over IP组播码流，对画面节目进行监视，该系统的功能是：系统在获得嵌入式信号输出的组播码流，能够实现对信号节目的统一调度，具有较强的灵活性，当监测报警主机获取组播码流后，进行实时监测，降低了系统故障的发生。监测系统中，对图像静帧、图像黑场、视频伴音等实时监测和报警，确保每个节目顺利播出。同时兼备多种报警方式，当节目出现故障时，自动化系统中可以通过语音、状态灯、图像边框等多种方式同时报警，这样有助于值班人员及时维护系统。该系统在运行中支持数字电视节目、模拟电视节目和广播，还可以支持录像查询和存储。在无线广播电视发射台自动化信号监测系统的框架设计中，采用画面节目，将该系统在嵌入式网络下，能够对录像进行全程监控，当出现故障时，可以提前判断并且快速分析。该系统采用的是磁盘预分配方案，当硬件出现故障时，可以通过读写来扩展计算机空间，减少了软件对磁盘的重复读写。该系统支持缓存各个节目的录像数据，通过设定时间以及具体的空间来预先配置磁盘空间，另外加入一个录像文件的索引文件，自动化信号监测过程中，能够将录像文件按照预先设计的顺序逐步写入，降低磁盘读写的频率，在索引的作用下，还可以快速查找文件，提高无线广播的运行效率。

3 无线广播电视发射台的综合报警系统以及系统管理

无线网络电视发射台是一项综合自动化系统，因此该系统需要在数据格式以及编码上做研究，实现发射台内运行数据的统计分析、综合管理以及挖掘数据的潜能，提高系统运行的安全性和长期性。自动化信号监测系统具有可靠的数据传输链路，需要加强身份验证以及防火墙装置，做好安全隔离保障。

系统在自动化监测过程中，支持多种报警系统提醒值守人员。主要的报警系统是：清晰语音、指示灯的状态以及图像边框的颜色变化。在语音监测中，在逻辑处理之后根据不同的报警信息进行分类，按照报警信息以及报警规则，通过音频混合器来将广播电视节目伴音集中输出，在无线网络传播中，完成节目的监听，加强伴音效果。系统管理方面，通过实时监测的数据，在无线网络支持下，有目的的选择节目，另外可以增加用户权限来加强系统的安全性。

4 总结

通过分析无线广播电视发射台自动化信号监测系统，基于无线网络应用下，在数据层和应用层中实现了对信号的自动化监测，加强了设备的自动化以及协调操作，改善了信号播出效果，提高了发射台的自动化管理，这对于进一步发展我国通信行业的发展有着巨大的推动意义。

参考文献

[1]吴志勇，孟宪国，钟永康.广播电视发射台自动监控系统的应用及对策探析[J].广播电视技术，2013（11）.

[2]张金成，朱利民，刘永新.自动化监控技术在电视发射台系统中的应用研究[J].广播电视信息，2014（23）.

作者简介

及婷婷（1981-），河北省沧州市人。大学本科学历。现为沧州广播电视台助理工程师。主要研究方向为无线信号发射。

作者单位

沧州广播电视台 河北省沧州市 061000endprint