摘要：本文针对广播电视发射台的现状，设计出一套科学有效的自动化监测系统，并详细介绍了自动化监测系统各个组成部分的结构、主要功能以及实际应用情况。
关键词：广播电视发射台； 自动化监测系统； 设计原则； 结构组成；
目录
1引言……………………………………………………………………1
2系统设计……………………………………………………………………2
2.1节传链路系统……………………………………………………………………3
2.2台站基建辅助系统……………………………………………………………………3
2.3自动化监控运维系统……………………………………………………………………3
3结语……………………………………………………………………4
文内图表……………………………………………………………………5
图1发射机监控系统图……………………………………………………………………5
图2链路监控系统图……………………………………………………………………5
1 引言
现代化发射机房建设，可以保障节目安全播出，使用户得到优质服务。在发射台建设筹备中，需要设计一套技术先进、业务流程管理高效、易维护、易扩展的建设方案。
本次发射台自动化监测系统的建设，要能够达到"无人值班，有人留守"的目标。监测系统监测任务量大、实时性强，对数据的安全性、可靠性、一致性要求高，系统设计应考虑实用性、可靠性、安全性、先进性、开放性、扩展性与兼容性等。
2 系统设计
发射台自动化监测系统主要由三大部分组成：节传链路系统、台站基建辅助系统、自动化监控运维系统。
2.1 节传链路系统
节传链路系统主要包括卫星接收系统、微波传输系统、编码复用及解码系统、切换分配系统、音频处理系统和应急系统。建设节传链路系统的主要目的是为了提升传输链路的健壮性、安全性，实现信号的安全备份、智能化切换以及应急处理。
（1）卫星接收系统
设置卫星单元接收站，采用C波段和Ku波段的1.8m、2.4m、3.0m等不同规格的卫星接收天线，分别从中星6B、中星6A、亚太6C和中星9号等卫星上接收广播电视节目，用于台站内的发射机发射信号。配备卫星接收机系统，接收台站卫星信号，完成信源的卫星备份。
（2）微波传输系统
采用IP数字微波传输系统，配备微波天线、1+1波道、200Mbps传输容量，实现信源中心站到台站的微波传输，传输电视节目、调频广播节目等。配备解码器，用于完成台站电视或调频广播节目所需的信源解码，并将信源送入对应设备。
（3）编码复用及解码系统
建设编解码及复用系统，完成台站信源的格式转化、归一化处理及信号适配调整。主要包含两个部分：编、解码器，用于将信源传输的基带信号或数字信号统一解码后，再编码为IP信号或者ASI信号，传输到发射机或复用器设备，实现节目信源格式的归一处理；复用器，对归一处理后的广播电视信源进行复用，充分利用频带资源，适应后端无线发射需求。
（4）切换分配系统
为保证节目信号源质量，需配备切换分配系统，一方面可在信源出现故障时及时切换至备份信源。同时，对各路信源进行分配，送至下级传输节点、监控系统、应急系统，便于值班人员直观掌握信源质量、快速准确地进行切换动作选择，提高信源传输管理水平。切换系统用于完成台站电视或调频广播节目的信源切换，确保发射时间段内，如果信源发射机出现故障，能够及时切换，保证播出的安全性。分配器用于将台站内的所需信源进行分配处理，完成传输、发射以及监测。
（5）音频处理系统
针对调频、中波节目发射，需配备音频处理系统，起到降低峰值电平、提高平均调制度、增加边带波功率以增加响度的作用，增强中波和调频发射机入机信源的质量和稳定性。
（6）应急系统
在传输链路的关键节点上，应配备跳线盘作为设备自动切换、平台远程切换等安全措施的重要补充，当传输链路上一个或多个设备出现故障时，可通过跳线盘使信号直接联通至后级甚至发射机，保证节目的安全传输。
2.2 台站基建辅助系统
台站基建辅助系统建设提升了台站动力系统和环境系统的性能，保证了台站设备运行的稳定性，提升了台站安全播出水平。
图1 发射机监控系统图
（1）动力系统
建设完善、稳定的动力系统对保证台站安全播出十分重要。动力系统包含配电柜、稳压柜、UPS电源、发电机等电源输出设备。动力系统数据采集主要包括：支持对配电柜的三相电压、三相电流、总功率、总有功电能等指标参数的采集；支持对UPS电池柜的输入电压、输入电流、输出电压、输出电流、负载百分比、电池容量等指标的采集；实现对发电机工作状态和指标数据的采集，并支持对发电机的远程控制，支持手动、自动状态互相切换。
（2）环境系统
为了进一步提升设备在台站运行时的稳定性、可靠性、安全性，台站建立一套完善的环境系统迫在眉睫。环境系统主要分为两部分：排风机主要用于台站机房的室内通风，起到自然降温、排除异味粉尘等作用；精密空调主要用于机房内部温度的严格控制，以保证机房电子设备的稳定可靠运行。
2.3 自动化监控运维系统
自动化监控运维系统主要包括大屏展示系统、分布式显控系统、台站运行监控系统、台站链路信号监测系统、硬件控制系统、视频会议系统和基础硬件等，实现对网络系统、运行管理系统、发射机自动化监控系统、电力设备监控和机房环境监测系统运行的实时监听监看。同时，通过视频安防监控子系统采集的摄像机信号，可实现实时监看视频安防监控摄像头的监控画面，帮助台站工作人员及时发现设备故障信息。
（1）大屏展示系统及分布式显控系统
为使值班人员快速直观地掌握台站各系统的运行情况，需建设大屏展示系统及分布式显控系统，实现台站网络系统、运行管理系统、发射机自动监控系统、电力环境监测系统等各系统页面的集中上屏展示与灵活调度。LED展示屏用于展示中心通知的重要信息，展示日期和其他通知信息，还可以自定义内容进行展示。55寸大屏可以实现台站所有监控系统内容的展示，便于值班人员在值班期间发现设备故障。分布式显控系统配合多画面显示监测报警系统，实现对中心业务平台上屏显示内容的快速调度，包括业务平台页面、安防监测画面、信号监测画面、第三方系统画面等，支持任意屏幕内容的跨屏布局、缩放、多层叠加、画中画调度，支持设置多套调度预案，实现一键切换。
（2）台站运行监控系统
台站运行监控系统的核心功能是实现发射台在广播电视节目的传输、调度、发射、监测各个业务环节的控制、监测和管理。系统采用分布式架构，以自动控制技术和计算机网络为核心，各模块独立，遵循统一标准，进行统一规划设计，实现业务自动化、办公智能化、接口通用化。
在台站中，发射机是最重要的设备，对发射机进行监控也是非常重要的。对于发射机设备的指标采集，需要采集设备提供多种类型的接口，既有网口、串口采集，又有模拟量、数字量、开关量等物理量采集，通过不同接口，实现对发射机的整机指标、整机工作状态、模块指标、模块状态的全方位采集。同时，实现了对发射机的开关机、倒机、升降功率、频率设定等工作模式的远程控制。发射机监控系统图如图1所示。
考虑到广播电视天馈系统的重要性与其工作环境的恶劣程度，一旦系统出现问题，短时间内不易修复，对整个系统运行造成极大影响。鉴于以上情况，本次设计建设一套天馈监控系统，在每副天馈系统的多工器输出、开关板双路输出、主馈与硬馈连接端、功分器和分支电缆等关键节点，布置温度采集探头，对关键节点进行温度测量监测。温度探头采集数据送至温度传感器，并上报至天馈监控软件。为提升系统安装和管理的便捷度，对具体关键节点进行编号，系统可提供相关报警功能。
播出信源是台站发射的基础，为实现对台站内信号链路设备工作状态的全方位监控，对台站信号传输链路中的各节点设备，通过串口或网络的接口，实现对设备的数据采集控制，并将监控设备的工作状态、工作参数、报警信息等监控内容实时推送到平台。针对链路上出现的故障点，可直观及时地发现，同时可以迅速定位和处理故障点，确保台站信源的安全性。链路监控系统图如图2所示。
视频安防是台站为了防范入侵者破坏采取的一种取证手段，为了更好地对台站周边环境进行实时监测，安防监控系统采用数字化技术，通过高清摄像头采集场区的视频图像，并将产生的图像通过有线或无线网络传输到监测平台上，进行视频图像的呈现和存储。支持对台站周边环境出现的异动状态信息进行报警提示，对异动情况进行技术分析，将异动分析结果及时有效地反馈给值班人员。安防监控系统可以实现对发射机房、发电机房、天调室、监控室、配电室、场区周边等多处的监控，将视频图像上传到监测平台，支持摄像机360°旋转，实现全方位无死角监测。
（3）台站链路信号监测系统
发射台中的信源是发射台主要的播出供给资源，需对链路节点进行信号采集，实现全信号统一编码监测，并及时报警通知值班人员。采用一体化机箱设计，可将各类板卡进行混插。板卡采用嵌入式、高集成、便捷式的方案，完成全台站内信源、链路、空收等信号的多画面显示和报警；完成标清节目的转码、录制、监测；完成对所有信号源传输节点的监测。在设备运行上，实现7×24小时安全可靠运行；处理速度上，实现每秒百万条数据。采用高效GPU完成大量的数据计算，高效完成监控设备和内容的报警机制处理，实现对所有节目内容进行7×24小时监听监看。
配备多画面显示监测报警系统，用于完成各种信号节目的多画面显示监测及故障告警。多画面监测报警系统要稳定可靠、操作灵活，具有虚拟电视墙、视音频内容监测录像、集中数据管理、远程网络化管理、报警服务中心和自动应急控制处理等多种功能，既可美观、直观地显示所有播出频道的视频画面，又能够及时发现各种播出故障。
（4）硬件控制系统
随着发射台监测业务的发展，对安全播出的要求越来越高，为了保证信号的安全播出，提高应急播出的能力，播出信号的发射机可采用手动或自动的方式实现远程直接切换；值班人员通过手动按键，对播出信号进行控制，不需要进入复杂的网管界面进行操作，缩短了应急切换时间，降低了对值班人员的专业要求。同时，利用设备本身已经具备的切换功能，实现主、备、辅等信号的切换，实现对发射机开、关的远程控制，不需要再配备其他系统，降低了建设和使用的成本。
图2 链路监控系统图
（5）视频会议系统
视频会议作为目前最先进的通讯技术，采用专用网络，可实现高效高清的远程会议、办公，在提升用户沟通效率、缩减成本、提高管理成效等方面具有得天独厚的优势，已部分取代商务出行，成为远程办公的最新模式。
（6）基础硬件
配备服务器设备，用于完成台站所有监控系统的安装，具备高速的CPU运算能力、长时间的可靠运行能力、强大的I/O外部数据吞吐能力以及良好的扩展性。
配备存储设备，用于完成台站内的所有指标数据和视音频内容的存储，同时，实现了不同应用场景通过采取合理、安全、有效的方式进行数据存储和访问。
配备网络设备，用于台站内所有带有网络协议的设备之间进行协议交互，通常配备的设备为交换机和路由器。
配备机柜，用于放置台站内的监控系统设备和其他可放置到机柜的设备。
配备安装辅料，用于搭建设备时，连接各设备之间的通信。
3 结语
广播电视受众广泛，是一个国家信息传输、党政方针入千家的重要途径之一。在台站建设一套自动化、智能化的监测系统，以现代化技术落实每一项监测业务，对于保证传统广播电视的安全播出、减少台站值班人员的工作量以及提高工作效率具有十分重要的意义。随着技术的不断创新，广播电视发射台自动化监测系统在未来将会不断完善，并且能够促进整个广播电视行业的发展。
