广播电视机房监控系统设计与实现

2023-08-14欧珠

中国信息化 2023年7期

欧珠

广播电视机房作为确保电视节目能够高质量、安全播出的重要场所，为保障其能够安全运行，除了应对机房中的设备做好维护保养，还应对机房环境条件进行监测。尤其是在广播电视网络化、信息化发展的背景下，高精密度的设备元件对于环境条件提出了更高的要求，因此，监控机房环境条件具有十分重要的意义。基于此，本文讨论广播电视机房监控系统的设计与实现。

一、引言

广播电视机房中设备种类繁多，在设备运行出现问题时，要想实现对故障的精准定位和快速处理，实时了解机房运行环境、通信情况对于广播电视机房的运行维护具有十分重要的作用。在传统的设备运维模式中，由于机房运维环境较为复杂，外加设备之间的数据关联度较低，运维人员无法对故障事件进行快速锁定和分析，大大延长了故障处理占用的时间。近年来，随着广播电视技术的快速发展，广播电视监测对象范围也发生了较大改变，为了积极响应国家网络安全等级保护的相关防护要求，对广播电视机房进行实时监控已经成为了一个重要的研究课题。

二、电视机房监控系统设计

（一）设计目标

为了充分利用电视机房监控中心已有的广电监测专网资源，本文所设计的电视机房环境监测系统是以广电监测专网作为基础的，其能够实现对广播电视监测机房的温湿度、电力、烟雾等环境信息的实时监控和数据分析。结合现有的广电监测专网网络架构，本文所设计的监测系统实现了如下目标：构建机房环境集中监管模块，实现中心机房与各个监测机房环境信息的统一调度和管理；构建广播电视中心和各个监测前端机房实时视频监控系统；以广播电视监测专网为基础，实现对各个监测前端机房的温湿度、电力、烟雾等环境数据信息的采集、分析与报警。

（二）系统整体架构

在系统的中心机房部署的对机房运行环境进行监测的集中监管模块，用来存储各个监测模块所采集得到的温湿度、电力、烟雾等数据信息，并完成对广播电视机房环境信息和运行设备的统一调度和管理。环境监控系统的整体框架如图1所示。

此图显示，安装在各个前端机房的摄像头、温湿度等数据信息采集模块会将采集得到的图像视频和环境数据信息通过广电监测专网传送至中心机房的集中监管模块之中，实现对机房运行情况的统一监控和管理。

三、电视机房监控系统的实现

本文所设计的广播电视机房监控系统主要包括集中监管模块、存储管理模块、信息数据采集模块三大部分。

（一）集中监管模块

集中监管模块的主要功能是实现监测前端机房和中心机房的监管。本文采用B/S架构对其进行设计，以便在最大程度上满足广电系统分布式的特征。集中监管模块所能够实现的具体功能为：

（1）全方位展示广播电视中心机房和各个前端机房的实时环境状态，并清晰展示出中心机房和前端机房的视频信息。

（2）显示出各个前端机房的基础环境数据信息和指挥调度信息，直观、清晰的显示出各个前端机房采样点的环境数据；如果出现数据信息超出正常范围时，系统自动开启警报。

（3）数据信息查询，对历史数据进行存储和记录。

（4）文件日志查询，对出现警报的历史故障进行记录，并实现日志文件的导出。

（5）快照查询，以链路方式展示某个时间段内的机房环境数据信息参数快照，以便为维护人员开展工作提供帮助。

（二）存储管理模块

存储管理模块指存储管理服务器，主要用于对采集得到的视频数据的存储，并实现将中心机房摄像机整合至存储管理服务器之上，以便对视频监控的集中统一管理。在存储管理服务器配置时，本文采用了支持VGA/HDMI等格式的高清编码器，令视频和机房环境信息能够更加直观、清晰地显示。

（三）信息数据采集模块

信息数据采集模块包含中心机房数据信息采集模块和前端机房信息数据采集模块两部分，两者都是基于多接口采集监测终端来完成对广播电视机房中温湿度、电力、烟雾、水浸等环境信息数据的采集工作，并将采集得到的数据信息传送至监测系统中的集中监管模块，最终通过高清编码器显示在LED大屏上。

1. 多接口采集监测终端

多接口采集监测终端设计采用了嵌入式架构，支持RS485总线、POE等多种供电方式，并能够监测不间断供电电源等机房中重要设备参数、各类传感器串口信息。同时，该接口还可以提供web页面，方便查看相关参数指标。在实现多接口采集监测终端方案过程中，考虑到广播电视中心机房中安装的各种类型传感器数量较多，后期扩展性要求较高，于是在广播电视机房配置了2块多接口采集监测终端设备，并将其分别放置于中心机房和UPS备用电源房之中。

2. 温湿度传感器

温湿度传感器主要用于对中心机房温湿度信息进行监控，并将采集得到的实时温湿度数据传输至多接口采集监测终端。本次系统设计共计在广播电视机房中安装了8块温湿度传感器，分别安装在了大厅、设备机房、仓库等处，使用一体式工业级传感器，其量程范围为-30℃～65℃。

3. 电力采集器

电力采集器主要用于实现广播电视机房运行过程中的供电数据信息采集，并将采集得到的数据信息发送至多接口采集监测终端。为了最大程度地保证广播電视机房的用电安全，机房通常采用两路供电，其中一路是正常市电，另一路则是UPS备用电源供电。为此，在中心机房配置了2块电力采集器，分别将其安装在市电系统和UPS备用电源系统中，主要对电能消耗、电流、电压、频率等参数信息进行采集和分析。

4. 烟感探测器

烟感探测器主要用于对广播电视机房中的火情进行监测，当出现火灾或者浓烟雾的情况下，烟感探测器会将采集到的相关数据发送至多接口采集监测终端，并及时发出警报，以引起相关工作人员的注意。本次设计采用了吸顶式的烟感探测器，结合具体需求，共计配备了9套烟感探测器，分别将其安装在设备房、大厅、UPS房以及仓库等房间的天花板上。

5. 水浸探测器

水浸探测器主要用于对广播电视机房中的积水进行感知和探测，并能将采集得到的数据信息及时发送至多接口采集监测终端。结合广播电视机房实际情况，即空调底部常产生积水，本文在设计过程中统一将水浸探测器安装在各个房间的空调底部。

6. 网络摄像头

网络摄像头主要用于对各个机房中设备运行情况进行监控，并将采集得到的画面数据发送至多接口采集监测终端。在系统部署时，为每个机房配备一台1000万像素的高清红外摄像头，实现对设备运行情况的24小时监控，同时在每个设备机房中配备一台POE交换机，用于为网络摄像头供电。