078台监测系统的自动化改造

温瑞丽

内蒙古新闻出版广电局781台 内蒙古 苏尼特右旗 010015

078台监测系统的自动化改造

温瑞丽

内蒙古新闻出版广电局781台 内蒙古 苏尼特右旗 010015

广播系统在科技的推动下迅速发展，安全播出智能化综合监测系统显得尤为重要。2017年9月，078台值班机房搬迁，并实施控制监测系统的升级改造。更新了原有的配套设施，使发射台的安全保障能力得到了全面的提升。078台引进了一套安全、可靠的智能化监测系统，对本台信号切换、信号质量、设备运行状况、设备运行环境等进行集中监测。

本文叙述了078台自动化监控系统改造，对该系统的监测功能进行了详细描述。

安全播出 自动化 监测

图1 监测系统框图

如图1所示，该系统可实时了解广播节目的 传输和播出质量，随时查阅监测的广播电视播出传输记录，查阅回看播出节目。统计信号和设备故障情况，并自动生成日志信息，遵循“有人留守，无人值班”的自动化管理模式，符合当前广播电视技术发展和建设的要求。

078台有2套DTMB开路信号，1套模拟电视信号。2套DTMB开路信号采用1台单频点的DTMB解扰封装器，用于开路信号的采集，打包成IP包提供给交换机。通过交换机将数据发送到多画面，监测报警主机进行报警监测，1套模拟电视节目接到多画面监测报警服务器进行报警监测。

1 可监测多种编码

支持数字电视广播常用编码格式，如MPEG-2、MPEG-4、H.264、H.265、AVS、AVS+的高标清视频解码；支持MP2、MP3、AC3、AAC、DRA、DRA+的音频解码。

2 可监测多种劣播状况

系统对所有信号进行实时监测分析，准确率高，提供灵活的参数设置功能。不同的节目门限设置可以灵活的调整，如根据音频、载波的阀门值进行调整，有效保证了故障报警的准确性。

载波监测：实时监测信号强度，准确的监测场强高低。

视频监测：准确的监测视频丢失情况，及时发现视频丢失故障。

音频监测：监测音量电平的高低，及时发现声音忽高或忽低的故障。

静帧监测：准确的监测节目的静帧，及时发现节目图像的静止情况。

黑场监测：准确监测黑场情况。

蓝卡监测：监测系统前端出现的蓝卡测试信号。

彩条监测：监测系统前端出现的彩条测试信号。

3 全面显示及报警方式

3.1 广播图形化的多种展现方式

对于广播信号的展现，除了用标准的音柱展现形式外，也可以选择用波形矢量图的方式进行展现，让展现变得更加全面。如图2所示。

图2 广播节目单窗口显示示意图

3.2 每个声道独立趋势化监测

系统以矢量图的形式实时采样展现，矢量图为多个采样点连接而成，体现声音变化趋势。通过这个趋势，可以对一个节目的两个声道或是同一节目的多个信源是否一致做出判断。立体声可选取两个窗口显示，更加翔实的将广播信号的特性展示出来，方便对节目的把控。

每个声道都可以独立监听伴音，可以手动控制音量开关，也通过自定义实现轮询监听，以便了解该通道的声音情况，同时减小了工作量。

3.3 强大的数据统计分析功能

可实时对阶段性平均值、峰值、谷值等数据，统计的数值展示在屏幕上，阶段性时长可自定义。

可以通过右键或者控制台在矢量图上任意更改设置，对数据图采样率、线条粗细、节目名称、报警左飞字体颜色及大小、音量音柱显示范围等，进行灵活调整实时生效。

3.4 可定制化展现系统

3.4.1 字幕、图片和时钟显示

工作人员可以将字幕、图片添加到显示画面上，图片和字幕信息可以自定义，使系统更具美观和个性。画面也可以显示模拟或数字时钟，所有的时钟信号和标准时钟信号同步，体验到便捷的个性化配置。

3.4.2 菜单式字符显示

每个画面均可叠加字符，显示频道信息（如国标频道号、频道名）、各种报警信息（如视频丢失、音频丢失、载波故障、音频停播、图像静止、彩条停播、黑场、蓝卡等故障）等。

3.4.3 同屏多画面和多信号展现

本系统支持大屏分割显示，每台主机都支持双屏显示，并且双屏显示内容不同。可以实现1～32路画面同时显示在单屏、双屏或多屏上，不同信号的画面可以任意合理组合，任何一路节目的监视窗口还可放大到全屏，并单独监听节目伴音，可实现电视节目和广播音频节目同屏显示。

3.5 声光短信多种报警方式

当系统监测出信号故障后，系统可以通过错误集中显示、语音提醒、OSD字符报警、短信报警和边框变红色等方式进行提示。

错误集中显示：当一个或多个窗口出现故障时，出错的窗口会跳出监测画面，在原监测画面前端展现，提供醒目且易于定位的错误信息展现。特别在多个屏很多个窗口同时展现时，大大提高了定位错误的速度。

语音提醒：如果某个频率或频道出现故障，系统会用语音报警方式提醒。例如，中国之声停播，音箱会发出“中国之声停播”声音，当故障排除时，音箱会发出“中国之声停播回复”的声音。

OSD字符报警：当某个频率或频道出现故障，出现故障的画面下面标题栏会有如“中国之声停播”的红色字符滚动。

短信报警：如遇节目停止播出，故障出现的时间及现象会以短信方式通知相关人员。

边框变红色：节目出现故障后，该节目显示窗口会有红色加粗边框闪烁提示，以更醒目的视觉方式提示。

3.5 声音自动轮询监听

不同节目的声音按照自定义的时间自动输出到监听设备上，省掉用户手动切换的麻烦，减少用户的工作强度，方便快捷。如图3所示。

图3 广播及声音轮询示意图

3.6 监测数据存储

3.6.1 监测数据自动存储记录可组合查询上传

系统可以按照设定的时间间隔自动保存所监测频道的视频/音频载波电平。所有的故障信息、录像文件在数据库中都有记录，可以根据频道名、起始时间、记录类型（载波电平值/故障记录/录像记录）进行组合查询。值得注意的是，故障记录的查询可以自动对应录像文件，并且是定位到报警前30秒，能够进行快速故障分析和认定。如图4、5所示。

图4 错误组合查询

图5 操作记录组合查询

3.6.2 监测节目自动录像可回访查询

采用先进的MPEG-4压缩格式（H.264算法），可以同时对32路视/音频信号进行录像，文件存储比传统方式占用空间更小，回放效果清晰。录制分辨率可以随用户需要调整，默认为标准的PAL解析度352×288，方便对以往节目的监播和查询。

系统提供三种硬盘录像方式：

（1）全实时节目录像：服务器可以对32套视频节目24小时录制3天，并会自动删除过期的录像。

（2）指定时间段内定时录像：依据监测时间表，根据需要设置进行时间段内的录制。

（3）触发录制：节目故障发生前30秒至故障结束后30秒，录像文件自动保存，实时记录故障发生前后的状态。如图6所示。

图6 触发录制画面

4 码流监测

支持MER、BER、EVM、载波电平、频率漂移、符号率漂移、RS等指标进行监测及告警门限的灵活设置；

网管需保证MER、BER、EVM、载波电平、频率漂移、符号率漂移等数据的实时刷新；

对前端系统输出的射频信号实现实时监测和监看；

通过以太网实现设备参数的统一设置；

符合ETSI TR101 290码流层指标监测标准，可对TR101 290码流实时监测，并对报警条件以及报警的时间间隔进行设置；

码流监测由硬件板卡完成，每个码流采用独立CPU进行监测，支持MPEG2/H264高标清节目；

具备PSI/SI信息的分析显示和及时刷新功能，具备PCR精度、间隔统计分析功能；

视音频以及加扰信息PID带宽分析功能，包括其中每个PID的带宽，如最大值、最小值、当前值等；

节目信息分析：当前TS流包含的各路节目的节目号、PMT_PID、PCR_PID、各节目业务的提供者名称、业务名称、加扰状态、运行状态、各节目的组件描述、各节目视音频实时码率的显示、各节目视音频流的参数信息；

支持PSI/SI表格分析，对PSI/SI数据进行实时采集解析，完成PAT、PMT、CAT、BAT、NIT、SDT、EIT的分析；

提供一站式管理系统，对设备、配置、报警等进行统一管理。报警支持语音、声光、文字、日志、标识等多种报警方式。可对不同监测指标独立设置报警门限。

支持手动码流录制和告警触发码流录制两种录像方式，提供本机录制，支持多通道并行触发录制功能。录制文件的开始时间、大小和存放位置可灵活设置。

根据IPQAM部署情况实现QAM信道和码流监测数据和报警信息的本地和远程调用查看。

5 操作人员权限设置

系统对于用户管理提供了完善的策略，对于不同的级别由不同的权限，对于登录的用户操作者都能查到具体信息。如图7所示。

图7 操作人员界面

5.1 信号添加设置

系统提供多种信号添加方式，可以直接将组播信号添加到系统中，方便对IPTV等IP信号的监测。各频道的画面大小、位置均可以任意调整组合。在一个大画面多个小画面组合显示时，不用改动设备的接线就可以方便的调整主画面显示的信号频道。

单击要进行添加频道的服务器，如图8所示，在监测服务器添加频道的菜单中，选择需要的TS流“224.2.2.1”，系统会显示该流下的所有节目，双击选中该节目，大屏位置选择“屏一”，频道属性择“数字”，单击添加频道，即可完成特定节目显示。

5.2 画面分割设置

画面分割灵活，减少人员的操作，降低操作人员的工作强度。本系统提供以下两种画面分割方式：自动分割或者手动分割。

自动分割：添加节目时，根据节目数量自动排列生成相应的等比例画面分布不。如对同一台主机双屏显示时，对屏一添加13个画面，屏二添加16个画面，系统则自动排列生成屏一13画面，屏二16画面。

手动分割：对任一屏幕输入行数、列数，如“4 5”即自动生成4行5列的20画面，如图9所示。无需调用模板，操作简便。

图8 频道添加服务器页面

图9 手动分割画面

5.3 个性化单个节目报警阈值设置

单独节目监测时间表设置：可根据用户需要设置每周中每天的监测时间段，在不需要监测的时间段内不进行监测报警，避免了凌晨节目停播或者例行检修停播时的误报。如图10所示。

图10 单个节目监测设置画面

单独节目录像时间段设置：可根据用户需要设置每周中每天的录制时间段，在无节目的时间段内不进行录制，如可以在凌晨节目停播或者例行检修停播时不进行录制，节省硬盘空间。如图11所示。

图11 单独节目录像时间段设置页面

单独节目报警门限设置：每一套节目的报警的每一个监测项都根据需要的不同单独配置监测指标，例如静止画报警，普通台和教育台是不同的，教育台课程有可能在一张幻灯片静止很久的情况下讲课，并没有出错，本系统可以根据时间单独设置。如图12所示。

图12 报警门限设置画面

单独节目报警个性化设置：报警信息处理系统提供不予处理、声音报警、数据库记录、磁盘记录等报警处理方式，可以自行选择。如图13所示。

图13 报警个性化设置画面

5.4 批量节目统一设置

系统充分考虑到在节目数量多，设置选项多，给操作带来的麻烦，设置批量处理设置，可在一次性设置后，更改所有监测节目监测参数和阈值，配合个性化设置，可兼顾快速和灵活，完美解决设置带来的繁复的无效劳动，同时可减少批量设置后所带来的误报率提高的影响。

结束语

078台播出节目时间长，播出节目种类多，任务比较重，一套自动化的监测系统对于我台来说有重要意义，对于安全播出是有力保障。

审稿人：赵 峰 内蒙古自治区新闻出版广播影视科研所 正高级工程师

责任编辑：王学敏

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