中波廣播發(fā)射自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)中的音頻工作站

王亞嵐

中波廣播發(fā)射臺(tái)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的組成有計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、信源智能切換與處理、發(fā)射機(jī)指標(biāo)狀態(tài)采集系統(tǒng)、監(jiān)看監(jiān)聽與數(shù)傳系統(tǒng)、機(jī)房供電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、機(jī)房環(huán)境安防七個(gè)子系統(tǒng)組成。該系統(tǒng)的建成實(shí)現(xiàn)了發(fā)射機(jī)的定時(shí)自動(dòng)開關(guān)機(jī)，故障時(shí)的自動(dòng)倒機(jī)，發(fā)射機(jī)工作狀態(tài)的自動(dòng)記錄，狀態(tài)超限自動(dòng)報(bào)警，故障倒機(jī)后通過手機(jī)短信自動(dòng)報(bào)警，信源中斷后的自動(dòng)切換，信源無(wú)信號(hào)時(shí)的自動(dòng)報(bào)警，對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)部溫度、濕度、浸水、煙霧的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，機(jī)房供電系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，外電斷電后來(lái)電時(shí)的自動(dòng)重啟，采用指紋識(shí)別系統(tǒng)對(duì)值班人員進(jìn)行管理，對(duì)機(jī)房外環(huán)境及技術(shù)區(qū)視頻監(jiān)控及錄像等。

中波廣播發(fā)射臺(tái)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)主要是靠上位機(jī)和下位機(jī)。上位機(jī)通過計(jì)算機(jī)的監(jiān)控軟件實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)視管理功能，下位機(jī)分散下放到機(jī)房的各個(gè)發(fā)射機(jī)，下位機(jī)用RS422高速通訊總線數(shù)字接口通過CYK-ARM12管理器轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)口，通過交換機(jī)與上位機(jī)進(jìn)行通信（數(shù)據(jù)交換）實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控功能。其中，信源智能切換處理器、監(jiān)看監(jiān)聽與數(shù)傳系統(tǒng)組成了用來(lái)對(duì)各環(huán)節(jié)音頻信號(hào)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控功能的音頻工作站。音頻自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)各路信號(hào)源的依次自動(dòng)切換；對(duì)各音頻信號(hào)源的優(yōu)化；對(duì)信號(hào)源、解調(diào)信號(hào)的數(shù)字化處理；對(duì)輸入的各路音頻信源、輸出信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)及信號(hào)異常時(shí)發(fā)出報(bào)警。同時(shí)，在服務(wù)器界面上能對(duì)多套節(jié)目的信號(hào)源進(jìn)行柱圖瀏覽，并在服務(wù)器界面上隨時(shí)點(diǎn)擊監(jiān)聽任何一路音頻信號(hào)，同時(shí)可監(jiān)看發(fā)射機(jī)的載波功率，實(shí)現(xiàn)了對(duì)多環(huán)節(jié)音頻信號(hào)的監(jiān)聽、監(jiān)看、錄音、網(wǎng)傳等各種功能。

音頻工作站設(shè)備的組成及各組成設(shè)備的功能：音頻工作站設(shè)備的組成有音頻自動(dòng)切換處理器、32路音頻編碼器、音頻處理服務(wù)器、循環(huán)監(jiān)聽控制器即無(wú)線解調(diào)器、六路調(diào)幅度監(jiān)測(cè)儀，等等。

1 音頻信號(hào)自動(dòng)切換與處理器的功能

音頻自動(dòng)切換處理器實(shí)現(xiàn)了對(duì)音頻信號(hào)的優(yōu)化和數(shù)字化處理，音頻處理器對(duì)音頻信號(hào)處理后，具有數(shù)字模擬兩種輸出。處理后的信源經(jīng)過分配器分配輸出四路信號(hào)，給主、備發(fā)射機(jī)提供了優(yōu)質(zhì)的入機(jī)信號(hào)。而且，通過冗余對(duì)入機(jī)信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，信號(hào)的冗余環(huán)出是音頻智能切換處理器內(nèi)部的環(huán)出監(jiān)測(cè)模塊處理完成的。當(dāng)音頻處理器自身故障無(wú)法輸出音頻信號(hào)時(shí)，就將其電源關(guān)掉信號(hào)便可直通而過，這就是音頻處理器的斷電直通功能。但只有第一路信源對(duì)主機(jī)有斷電直通功能。音頻智能切換處理器內(nèi)部的智能切換模塊實(shí)現(xiàn)了信號(hào)源有無(wú)的實(shí)時(shí)判斷和對(duì)信號(hào)的自動(dòng)切換。一旦主路信源丟失將依次自動(dòng)切換到備用信源上，但當(dāng)主路信源恢復(fù)時(shí)發(fā)射機(jī)的輸入信號(hào)將自動(dòng)切換回歸到主路信源上。音頻智能切換器自動(dòng)切換失靈時(shí)，還可進(jìn)行本地人工手動(dòng)切換。音頻處理器對(duì)信號(hào)的處理是其內(nèi)部的音頻處理模塊完成，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的嵌位限幅、提高信噪比、峰值對(duì)稱處理、動(dòng)態(tài)峰值衰減等功能，能使發(fā)射機(jī)入機(jī)信號(hào)的電平穩(wěn)定在0 dBm左右，使發(fā)射機(jī)播出信號(hào)的質(zhì)量達(dá)到最佳狀態(tài)。音頻自動(dòng)切換處理器的冗余環(huán)出提供了全面的監(jiān)測(cè)信號(hào)，解決了信源監(jiān)視的盲區(qū)問題，達(dá)到統(tǒng)攬全局的目標(biāo)。

2 音頻編碼器

本系統(tǒng)采用兩個(gè)獨(dú)立的32音頻編碼器，對(duì)所要監(jiān)控的多環(huán)節(jié)音頻信號(hào)進(jìn)行編碼壓縮，通過局域網(wǎng)上傳至音頻處理服務(wù)器，經(jīng)音頻處理服務(wù)軟件包計(jì)算處理，將中波發(fā)射過程中需要監(jiān)看監(jiān)聽的不同音頻信號(hào)量化成可視的動(dòng)態(tài)柱圖的方式監(jiān)看信號(hào)狀態(tài)，并能在音頻處理服務(wù)器柱狀圖上隨時(shí)點(diǎn)擊操作來(lái)監(jiān)聽信號(hào)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了對(duì)音頻信號(hào)的數(shù)字式可視化監(jiān)看監(jiān)聽模式。所以，音頻編碼器的作用就是對(duì)所要監(jiān)聽監(jiān)看的各路音頻信號(hào)進(jìn)行編碼壓縮，并上傳到音頻處理服務(wù)器，在服務(wù)器界面上實(shí)現(xiàn)了監(jiān)看監(jiān)聽。

3 音頻處理服務(wù)器

音頻處理服務(wù)器對(duì)音頻編碼器傳來(lái)的音頻信號(hào)進(jìn)行定量分析和處理，采用音頻信號(hào)差動(dòng)對(duì)比監(jiān)測(cè)，將輸入到發(fā)射機(jī)的音頻信號(hào)與射頻解調(diào)信號(hào)進(jìn)行對(duì)比來(lái)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)報(bào)警。音頻處理服務(wù)器本地監(jiān)控就是在音頻處理服務(wù)器界面柱圖上進(jìn)行動(dòng)態(tài)瀏覽，隨時(shí)點(diǎn)擊界面柱圖來(lái)監(jiān)聽中波廣播發(fā)射臺(tái)所有節(jié)目的信源及解調(diào)信號(hào)的質(zhì)量，同時(shí)支持網(wǎng)絡(luò)形式的遠(yuǎn)程監(jiān)看監(jiān)聽。如果音頻處理服務(wù)器出現(xiàn)故障造成不能監(jiān)聽，可通過循環(huán)監(jiān)聽控制器實(shí)現(xiàn)循環(huán)監(jiān)聽或強(qiáng)制監(jiān)聽某一頻率的信號(hào)。

4 循環(huán)監(jiān)聽控制器

循環(huán)監(jiān)聽控制器是一個(gè)具有獨(dú)立解調(diào)功能的無(wú)線解調(diào)器，通過天線接收解調(diào)發(fā)射機(jī)輸出的射頻信號(hào)，對(duì)各部發(fā)送設(shè)備的解調(diào)信號(hào)按預(yù)置的時(shí)間間隔以及預(yù)選的通道進(jìn)行循環(huán)播放監(jiān)聽。在音頻處理服務(wù)器出現(xiàn)問題不能工作時(shí)，值班員也可以實(shí)行強(qiáng)制監(jiān)聽某套節(jié)目。循環(huán)監(jiān)聽控制器是音頻處理服務(wù)器發(fā)生故障不能工作時(shí)的備用監(jiān)聽設(shè)施。

5 六路調(diào)幅度監(jiān)測(cè)儀

從中波廣播DAM發(fā)射機(jī)的輸出監(jiān)測(cè)板（X5端子）取樣射頻信號(hào)、經(jīng)過檢波盒、CYK-602AM調(diào)幅度監(jiān)測(cè)儀，ARM管理器（即串口/網(wǎng)口轉(zhuǎn)換器）、再到交換機(jī)。調(diào)幅度監(jiān)測(cè)儀顯示調(diào)幅度值、載波相對(duì)幅度數(shù)。故障報(bào)警時(shí)段只設(shè)在發(fā)射機(jī)正式播音時(shí)間內(nèi)，發(fā)射機(jī)播音時(shí)間段外發(fā)生故障不再報(bào)警。報(bào)警后設(shè)備可自動(dòng)保存數(shù)據(jù)信息并通過接口傳給上位機(jī)，使系統(tǒng)更精確地進(jìn)行信息管理，增強(qiáng)了系統(tǒng)的監(jiān)控能力，ARM管理器就是將所有采集控制器的RS422接口通過CYK—ARM12轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)輸出，輸出的以太網(wǎng)口RJ—45具有交換功能，與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控功能。

所以，音頻工作站就是實(shí)現(xiàn)對(duì)信源、解調(diào)等多環(huán)節(jié)音頻信號(hào)的數(shù)字化處理，對(duì)多路音頻信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)切換、自動(dòng)切換失效時(shí)可實(shí)行人工手動(dòng)切換；對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行優(yōu)化處理，通過音頻編碼器的上傳，在服務(wù)器界面上能對(duì)多套節(jié)目的信號(hào)源同時(shí)進(jìn)行柱狀圖瀏覽監(jiān)看，并隨時(shí)在界面上點(diǎn)擊監(jiān)聽任何一路音頻信號(hào)，同時(shí)可監(jiān)看發(fā)射機(jī)的載波功率，實(shí)現(xiàn)了對(duì)音頻信號(hào)的監(jiān)聽、監(jiān)看、錄音、網(wǎng)傳等多種功能。同時(shí)，在播出系統(tǒng)出問題時(shí)能夠及時(shí)有效地采取挽救手段和措施來(lái)降低停播率。與傳統(tǒng)的發(fā)射臺(tái)依靠值機(jī)員巡視來(lái)發(fā)現(xiàn)發(fā)射機(jī)問題的管理模式相比，其具有更可靠性、先進(jìn)性和實(shí)用性，為建造有人留守，無(wú)人值班的自動(dòng)化管理臺(tái)站奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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