广播电台播控系统的安播设计与辅助监测系统

2017-08-31陈玉吉叶远周冲

视听 2017年9期

关键词：跳线广播电台控系统

□陈玉吉叶远周冲

□陈玉吉叶远周冲

安全播出是广播电台的生命线。本文根据广播电台播控系统的框架结构，对音频信号在主控、传输环节的特点进行分析，并介绍了一些安播设计。

播控系统；安全播出；双链路冗余；应急切换

作为宣传党的舆论的重要媒体，广播电台一直以来肩负正确宣传导向的重任。安全播出是广播电台的生命线，直播中任何的停播、劣播都会在广大听众中造成不好的影响，严重的会影响到正确的舆论导向。

当今，基于数字化的广播系统已经成为了广播电视技术的骨干网络，已成熟广泛地应用于各大广电系统。其高度智能化、集成化与高可靠安全性极大地为广播信号的安全播出提供了强而有力的保障。

然而，现有系统架构与原本传统模拟音频系统具有很大的不同。数字化系统在日常运行中看似减轻了一线工作人员的劳动力度，但是由于播出设备种类比之前更繁杂，功能更智能，一旦发生事故，就会对技术人员有较高的应急处置的能力要求。技术人员必须熟练掌握链路的上下级逻辑关系，清楚故障点在哪里。如何又快速又安全地处理事故，以避免停播事故的发生，成为了技术人员在安播工作中最大的挑战。

一、播控系统的安全播出设计

播控系统主要由主控系统、传输链路系统与外转信号系统组成。主控系统是整个播控系统的核心所在，主控系统承担着从直播间的输出信号传输到各下游单位进行发射覆盖的重任。外转信号系统主要负责对各外来的光纤信号、卫星信号、网络信号的接收，并将它们转换成数字信号，最终通过数字矩阵进行信号的调度，返送到各个直播室作为转播使用。

针对音频信号在播控系统各环节传输的特点，下文将对广播电台的安全播出设计进行分析。

（一）独立的双链路冗余设计

根据《广播电视安全播出管理规定》，播出单位的播出通路应避免单节点故障引起的系统瘫痪。因此广播电台在播出链路的设计上，应该具有主备两条通路。这两条通路应由直播间调音台的不同数字输出口下传至播控机房后，再分别经过两条相互独立并使用相同核心设备的通路，最后由传输系统通过不同的路由传送至各下游单位进行信号的覆盖。

独立的双核心、双链路设计，有效地避免了因单节点或单链路故障而引起的系统瘫痪。

（二）应急切换控制系统的应用

切换控制可谓是总控系统在发生事故时能快速应急处理的关键点之一。发生停播事故的时候，可以通过自动或手动的方式，在最短的时间内通过切换控制系统安全准确地将故障通路切换至有信号的备份通道，确保节目不间断地播出。

多选一是广播电台最常见的一键切换控制系统，也是最核心的应急设备。它可以连接N-1路外来的数字信号，内置一路补乐。通过N路信号实时检测与监控技术，对信号的异常情况如低电平、信道缺失、反相、削波等进行同时追踪检测，如达到设定的阈值，可提供相应的分级处理：预警、报警、切备、纠正等手段。

多选一具有手动切换、自动切换或手自动切换为一体的多种应急方式。通过合理的设计与应用，可以在信号链路出现异常时，在最短的时间完成应急处理，最大程度地避免停播事故的发生。

应急切换系统作为整体系统架构的应急手段，是为播出系统服务的，它必须避免成为新的事故点的安全隐患。依据《广播电视安全播出管理规定》的规定，任何串行接入信号链路的设备都必须具备断电直通功能。为防止因设备问题造成操作失败，多选一依旧采用了断电直通技术，例如可以进行自动切备的四选一设备，其内部数字输入1和数字输出有继电器，常闭接点就直通输入输出，掉电后就常闭。四选一的内部结构如图1所示。

图1 四选一内部结构图

因其能自主智能应急的特点，四选一深受广大电台技术人员的喜爱。此外，不少广播电台也会选择手动二选一作为补充的应急手段。当主备链路其中一条出现无信号中断时，可通过手动二选一的简单的“一键式操作”拨动开关，进行两条通路的信号交换。手动二选一不依靠外部电力进行任何操作，它只是一个简单的机械式开关设计，在掉电的情况下仍然可正常切换控制。因此我们常常将其设计在链路的最末端，对双链路信号起到全局把控的作用。

（三）跳线盘的手动备份

在极端情况下，当系统中某一播出通路异常无输出信号，而系统又未进行自动应急切换，手动切换也不起作用的情况下，还可以采取跳线的形式进行应急处理。

每个直播间的链路环节、播控机房的主控设备、传输设备与外转信号设备都应该有独立的跳线系统。跳线盘往往采用全环通焊接的方式，正常情况下，上一级设备的信号输出和下一级的信号输入将通过其相对应的上下两个端口直接环通连接。在紧急情况下，跳线盘作为最后一级手动安全保障，可使用跳线在跳线盘将上一级设备跳线跨过故障设备，连接至下级设备，甚至传输末端的设备。

（四）在线热备的应急

在播控系统中，双链路冗余的设计与应急切换控制系统能很好地确保信号的不间断。同时，在线热备因其无间隙地切换的特点，也成为了安播信号应急设计不错的选择。

在线热备是指在正常情况下，两冗余设备同时工作。当某一冗余出现故障时，系统可切除故障冗余，启用单冗余方式，降级工作。在线热备的恢复是快速的，但是其对系统的要求比较高。它要求热备份系统与主用系统一样，以24小时在线的形式接入系统，在运行过程中不能出错，对自身系统的可靠性要求较高。由于它是相对于主用系统同时存在的冗余设备，所以其成本往往比较高。

二、信号的辅助监测与采集

对信号的异常判断与应急处理离不开信号的辅助监测与采集。对于辅助监控系统来说，最重要的是要合理选择好监控点。采集信号的监控点要全面，这样在发生异常情况时，能为快速判断故障点提供最佳依据。同时，监控点也不是越多越好，过多布置监控点会使系统庞大，增加其复杂性与风险性，也不利于其日后的维护与完善。

如今大多数广播系统设备不仅能完成一定的功能，还附加有监测功能，并且可通过局域网在统一的监控平台进行数据的实时还原与反馈。因此，在播控机房的设备选型上，这类产品成为了主流。如果设备无监测信号的功能，只能通过在关键节点加装监测设备的方法来实现。

对播控系统各环节的信号进行采集与监测，应该遵循不破坏原有系统结构与链路的原则。对于使用外加设备对信号进行采集的监控点，我们采用信号的环出方式，即使监测设备有故障，甚至关闭的情况下都能保证有信号送往下级设备，避免了因辅助监测设备成为新的故障隐患点的可能，最大程度地保证了原有链路结构的完整性。

对信号完成采集后，应将其进行统一的数据分析与监测。系统将采集到的数据通过数据处理模块打包，通过交换机送往相应的服务器。服务器收到数据包后，将其进行解析后按照所监测的项目进行记录，并再次按结构体定义打包成数据，以TCP协议点对点的形式通知监控客户端。最终，在监控客户端可监听采集到的音频信号，可获得经过分析后的监测项目数据如信号电平、相位、音频比对、李莎如图、直播间温度湿度等。

通过合理设置信号监控点，可使其基本覆盖整个播出流程，技术人员对每个核心设备的输入输出信号情况都能够实时地掌握。这样可以在最大程度上保证发生事故时故障点的定位的准确性，确保整个链路无盲点监测。