广播电视自动监控系统主要技术分析

吕增光

（山西省吕梁市离石区融媒体中心，山西 吕梁 033000）

0 引 言

自动监控技术是自动化技术的重要组成部分，在工农业、军事及航空航天等各个领域都有广泛的应用。广播电视自动监控技术是自动监控技术在广播电视领域的具体应用。广播电视自动监控技术既有一般自动监控技术的共性，也有广播电视领域的特殊性。广播电视监控领域所用到的技术具有更强的适用性[1-2]。

1 自动监控系统的组成

广播电视自动监控系统的组成如图1所示。广播电视设备的运行状态由各类传感器和检测元件进行实时测量，经过处理后变成监控主机能够识别的设备状态数据，经过接口电路传送到监控主机。播出节目信号中的音频视频信号由检测电路自动检测，变换为音频、视频状态数据，经过接口电路传送到监控主机。监控主机依据得到的设备状态数据以及播出效果数据进行分析，判断出当前设备的工作状态是否正常。如果设备工作状态不正常，就要技术人员及时处理。一般地，系统会进行报警和自动进行切换，保证节目播出不中断，同时，记录发生问题的设备，以便管理人员进行维护。

图1 广播电视自动监控系统的组成

2 广播电视监控系统常见技术分析

2.1 网络化监控技术

传统的广播电视发射台、站、机房均采用技术人员现场值班的方式进行监控，广播电视监控系统的早期应用是代替技术人员监控广播和电视台的设备运行情况，采用单片机和可编程控制器等监控发射机的运行，取得了良好的效果。随着网络技术的发展和行业对广播电视系统运行安全的重视，需要将本地的监控系统与远程的管理中心连成一个网络，形成整体的网络化的监控管理系统。以网络为核心构成的网络化监控系统是现代监控技术发展的一个重要特点和趋势。

2.1.1 网络化监控系统体系结构

网络化监控系统有两种主要的形式：客户机/服务器模式（Client/Server，C/S）和浏览器/服务器模式（Brower/Server，B/S）。Client/Server模式在网络化监控中一直处于主导地位，被认为是监控和远程故障诊断的理想模式。随着互联网技术的不断进步，Brower/Server方式也日益显示出其优点，逐渐在网络化监控系统中占据了很大的比重。目前，也有将两种技术混合应用的监控系统[3]。

2.1.2 网络化系统软件技术

网络化监控系统中的服务器是一个功能强大的处理机，其内涵十分广泛。系统的测控、通信、任务调度以及数据存储维护检索分析等功能都需要服务器完成。完成这些功能，需要服务器安装相应的系统软件。服务器端的软件有以下功能。

（1）控制现场监控设备完成本地被监控对象的状态信息采集，并判断被控对象是否处于正常状态。如果发现对象异常，系统应该做出报警或调控等动作，并将相关信息发送给用户或客户机。监控对象状态的判断也可以由现场监控设备完成，这取决于系统的设计[4]。

（2）保存采集的状态数据，存储到数据库中，支持用户和客户机的访问。

（3）通过网络完成本地被监控对象的状态信息采集并进行遥控。

（4）负责多台服务器之间的通信和信息共享。

（5）如果网络化监控系统支持B/S模式，需设计Webserver服务器的网络化软件，支持B/S方式的远程访问、远程监控及信息共享；如果是C/S方式，需要考虑是采用二层客户/服务器模型，还是采用三层客户/服务器模型，需在服务器和客户机之间合理划分业务规则。如果采用B/S方式，软件工作集中到服务器端，客户端只需配置网络接口和浏览器即可，这样的配置方式比较容易实现。

2.2 信号处理技术

信号处理涉及到模拟信号、数字信号以及开关信号等信号的处理。

模拟信号是随时间连续变化的信号，在一定的时间段内，信号的幅值是连续的。在工业控制领域，由传感器获得的系统状态变量一般都转换为模拟信号输出。一种是低电压信号输出，另一种是0～10 mA或4～20 mA的电流信号输出。模拟信号经过采样和AD变换以后输入到计算机，在计算机内进行线性化处理和标度变换，作为进一步分析处理的数据[5]。

数字信号是在离散时间上取值的信号，其幅值和时间都是离散的。对于二进制仅取0和1两个数值。

开关信号是各种开关器件给出的控制信号，如电器开关和继电器触点等给出的信号。自动监控系统的信号处理技术主要涉及信号处理中的采样、量化、滤波、编码及变换等技术。

2.3 广播电视播控系统自动监控技术

传统的监控以设备和信号的监视为主要目的，以人工巡检和信号监看为基本方式，没有建立一个全局的统一监控中心，没有预警和报警机制。当广播电视设备实现数字化以后，系统的监控开始受到重视，系统逐渐增加了自动化的故障记录数据备份、故障报警以及切换等功能。尽管各个电视台的播控系统的数字化和自动化水平不同，但都是朝着网络化、自动化及智能化方向发展。在这个大趋势下，播控系统的监控系统也是朝着以网络为基础、以监控系统硬件为依托、以监控软件为核心的一体化智能监控平台方向发展。

播控系统的智能监控应该包含对系统设备的统一管理、配置、资源调度、安全预警故障预警、诊断以及系统分析等功能，是电视台的统一总控监控管理系统。系统的底层是直接与硬件打交道的设备驱动；中间层为设备监控管理平台，实现任务与实际设备的关联，同时保证任务与实际设备底层的无关性；系统的上层为监控系统任务平台和资源管理平台。采用分层的结构可以分解复杂的系统，方便了系统的设计与实现。监控的对象包括播控设备中的视音频设备和视音频信号，数据网络中的服务器、交换机、应用软件、播出文件库以及其他相关设备等。

数字播控系统的播控设备日益复杂，因此要求播控系统的监控能够提供更为复杂的多种监控模式以及系统级分析技术，传统的简单信号监测方式显得力不从心。播控系统监控迫切需要实现自动化和智能化。在播控系统设计中，各个环节已经包含了必要的检测和控制功能，这些功能是保证正常播出、构成整体播控系统的必不可少的环节。除了这些必不可少的环节外，设计人员还可以对播控的监控系统进行扩充，使其功能更加强大。

3 结 语

广播电视的自动监控系统由多种自动监控技术构成。广播电视领域内，由于不同的被监控对象的状态信号不同，采集状态信号的方法也存在差异，但采用的信号处理方法基本一致。广播电视自动监控系统也是一个信息处理系统，对广播电视进行监控的过程就是一个信息的获取、传输、加工及应用的过程，因此，自动监控研究的主要技术内容是相同的。当前，广播电视领域应用自动监控技术已经十分广泛，广播电视节目的自动播出、设备的控制以及“无人值班、有人留守、定期维护”等功能的实现均离不开自动监控技术。因此，自动监控系统为广播电视的播出质量提升提供了可靠保障。