連云電視轉播臺信號傳輸與遠程監(jiān)控IP化實施方案

摘 要：隨著廣播電視信號數字化傳輸的普及，對多點發(fā)射臺站自動化監(jiān)控系統(tǒng)與節(jié)目信號傳輸的要求越來越高。以往信號傳輸系統(tǒng)采用矩陣輸出和光機傳輸來實現，并不能做到對終端端口的備份，更不能實現對節(jié)目的備份。建設一套自動化監(jiān)控與節(jié)目數字化傳輸系統(tǒng)，提高廣播電視發(fā)射臺站安全播出保障水平，預防各類停播事故，是當前臺站建設的主要內容。

關鍵詞：電視轉播臺；信號傳輸；遠程監(jiān)控

中圖分類號：TN948 文獻標志碼：A 文章編號：1674-8883（2020）02-0238-02

一、緒論

連云電視轉播臺是連云港市廣播電視臺東區(qū)覆蓋的發(fā)射站點，下轄北固山調頻發(fā)射臺和連島電視發(fā)射臺。2個發(fā)射臺相距15公里。北固山發(fā)射臺負責省市級5套調頻廣播的傳輸覆蓋。北固山和連島發(fā)射臺負責中央及省市4套模擬電視節(jié)目、地面數字電視3個頻點共15套節(jié)目的傳輸覆蓋工作。

二、信號傳輸和遠程監(jiān)控模型

建立信號傳輸和遠程監(jiān)控系統(tǒng)，可以同時實現對北固山和連島臺的地面數字電視、模擬電視、調頻廣播的信號源、電源、機房等的監(jiān)測、監(jiān)控，實現對發(fā)射機的遠程遙控和播出信號質量的開、閉路監(jiān)測。建立自動化為一體的技術先進的廣播電視監(jiān)測系統(tǒng)，實現遠程集中監(jiān)控，特對是針對連島發(fā)射臺無人值班、專人定期巡檢的工作模式，可通過北固山發(fā)射臺遠程監(jiān)看連島發(fā)射臺的信號發(fā)射情況，及時發(fā)現、排除各種故障，提高臺站高質量安全播出的水平。

自動化監(jiān)控與節(jié)目數字化傳輸系統(tǒng)建立前，各個發(fā)射點的中央及省臺信號，都是各自接收獨立使用。建立遠程IP碼流化傳輸機制，可以通過光纜對衛(wèi)星節(jié)目進行相互傳輸備份，在連云港廣播電視臺大樓中信號集中生成數字化高清信號傳到各發(fā)射點，節(jié)約資源，保證質量。

本項目在完成發(fā)射臺的光纖路由基礎建設后，建設節(jié)目IP化傳輸碼流和臺站監(jiān)控自動化系統(tǒng)2個部分。

（一）節(jié)目碼流IP化傳輸系統(tǒng)

整體系統(tǒng)分為3個部分，即中心大樓信號源處理、信號傳輸、發(fā)射接收站點信號解碼還原部分。中心大樓信號處理部分，由衛(wèi)星接收設備、編碼復用設備、網絡交換機設備組成。

如圖1所示，將解碼器接收到的節(jié)目IP化信號通過交換機匯聚，輸出到主備復用器做節(jié)目級備份。通過復用器實現節(jié)目處理能力，如節(jié)目墊播，增加系統(tǒng)安全性，后續(xù)擴容方便。這樣主、備信號可以自動切換，保證節(jié)目正常播出，支持節(jié)目級的主備切換功能。主備復用系統(tǒng)輸出2個不同的組播流，可以避免播出通路中有一處故障點從而影響整個直播系統(tǒng)的安全性。

系統(tǒng)實現了信號監(jiān)測、設備網管、切換控制等運維核心業(yè)務的協(xié)同化管理，畫面調度、實時監(jiān)測、運維分析等常用功能的智能化呈現，可以極大地提升中心機房值班運維效率、有效保障安全播出。

如圖2所示，IP光端機設備和主（備）交換機組成信號傳輸的前端部分，保證了信號的可靠穩(wěn)定。充分利用IP系統(tǒng)的靈活應用功能，實現了信號分配、信號傳輸及切換保護、信號監(jiān)控等，并對信號進行技術監(jiān)測。

發(fā)射接收站點需要有解碼器輸出模擬視頻信號和模擬音頻信號。在北固山和連島發(fā)射臺，IP解碼器接收中心機房傳輸來的主備UDP組播節(jié)目流，通過端口級切換，實現備份中心機房主備編碼復用器的節(jié)目信源。

北固山本地接收衛(wèi)星信號，與IP碼流信號做備份，通過3選1切換器，實現信號的自動與手動切換，切換器的輸出信號傳送到發(fā)射機，供給調頻廣播的主機信源及N+1系統(tǒng)信源，保證了切換信號的連續(xù)性。

實現北固山發(fā)射機監(jiān)控采集和調頻6+1倒備系統(tǒng)，監(jiān)控中心的值機人員通過操作可以分別監(jiān)看、監(jiān)聽信號源、調頻發(fā)射機和電視發(fā)射機。

對臺上中一和中七兩套模擬電視節(jié)目信源，通過音視頻切換器，對IP碼流傳輸解碼后的信源、衛(wèi)星信源和有線電視解碼后的節(jié)目信源實現3選1自動（手動）切換。

監(jiān)測數字電視IP信號源及本地3個頻點的開路數字電視信號。在北固山和連島發(fā)射臺分別可以監(jiān)看、監(jiān)聽輸入、輸出信號，同時北固山臺可以遠程監(jiān)控連島發(fā)射臺的運行狀態(tài)，可通過工控機遠程調整功率，切換主備激勵器，實現對信號的監(jiān)測。

（二）發(fā)射臺臺站自動化監(jiān)控系統(tǒng)

在發(fā)射臺建立臺站自動化監(jiān)控系統(tǒng)，涉及調頻、模擬電視、地面數字電視等多種廣播電視信號信源和開路信號接收、發(fā)射機的工作參數、機房供電狀態(tài)及溫濕度等動力環(huán)境指標的發(fā)射臺站安裝攝像頭進行信息采集和監(jiān)測。利用光纖線路，聯(lián)通各個發(fā)射站點，形成一個信號和監(jiān)控的傳輸網絡。

監(jiān)測項目內容：

第一，視音頻質量監(jiān)測指標。視頻包括靜幀、黑場、彩條、彩場、視頻中斷；音頻包括聲音中斷、音頻過低、音頻過高。

第二，電力監(jiān)測項目內容。實時監(jiān)測各發(fā)射站點的供電電源、變壓器、配電柜電壓和電流狀態(tài)。

第三，環(huán)境監(jiān)測項目內容。實時監(jiān)測各發(fā)射站點和監(jiān)控中心環(huán)境溫濕度，檢測煙霧，安裝視頻監(jiān)控，并對異常參數進行聲光報警。

第四，監(jiān)測數據儲存時間。所有監(jiān)測數據，包含中波、調頻、模擬電視、數字電視信源和開路監(jiān)測數據，儲存時間不少于3個月，環(huán)境監(jiān)控數據儲存時間不少于1個月。

三、具體實施方案——以北固山臺站為例

（一）設備條件如表1所示

（二）北固山電視調頻發(fā)射臺具體方案

1.調頻

（1）實現6路信號源用彩條在監(jiān)控中心大屏顯示，信號源在分配器或切換器口采集數據。

（2）實現6個頻點的光纖和衛(wèi)星等信號源切換（支持本地、監(jiān)控中心電腦切換），切換后的信號進行分配，供給主機信源及6選1音頻切換信源。

（3）實現6套調頻廣播開路檢測，監(jiān)測信號用彩條在監(jiān)控中心大屏顯示，接收在發(fā)射臺本地接收。

（4）實現發(fā)射機監(jiān)控，只做主機，手動倒備，具備信號源6選1音頻切換功能；切換后的信號送到備機。遠程關閉故障主機，設置備機頻率，開啟備機，備機已接到備用天線上。

（5）發(fā)射機監(jiān)控通過監(jiān)控中心客戶機操作。

（6）在市臺監(jiān)控中心快速方便實現循環(huán)、單個頻率監(jiān)聽。2.數字電視

（1）數字電視IP信號源（有3路信號，從交換機可取信號）畫面在監(jiān)控中心大屏顯示。

（2）3個頻點數字電視開路監(jiān)測信號在監(jiān)控中心大屏顯示，接收在發(fā)射臺本地接收。

（3）發(fā)射機監(jiān)控，只做主機，沒有備機。

（4）發(fā)射機監(jiān)控通過監(jiān)控中心客戶機操作。

3.電力、UPS、安全監(jiān)控、環(huán)境

實時監(jiān)測各發(fā)射站點的供電電源、變壓器、配電柜電壓和電流狀態(tài)及環(huán)境。

監(jiān)測市電電壓電流數值，監(jiān)測UPS電源電壓、電流數值；安全監(jiān)控數據打包傳到監(jiān)控中心；溫濕度監(jiān)測、煙霧檢測，做包含5個網絡攝像頭（?？祷虼笕A品牌）的安全監(jiān)控系統(tǒng)，數據傳到監(jiān)控中心。

兩臺的監(jiān)控系統(tǒng)采用開放式結構、協(xié)議，采用模塊化設計，支持與其他軟件模塊及硬件設備的對接，具有良好擴展能力。所有硬件支持 SNMP 協(xié)議，升級簡單；整個系統(tǒng)架構基于TS OVER IP流，擴容簡單，只需簡單增加模塊即可完成；軟件具有良好的開放性，可根據需要進行二次開發(fā)；系統(tǒng)采用標準協(xié)議和標準文件格式，能夠很好地與其他系統(tǒng)相連。所有監(jiān)測板卡均采用嵌入式設計，均支持熱插拔和在線維護，免工具維護，零配置更換，維護方便，穩(wěn)定性好，集成度高；板卡自帶溫度傳感器，可監(jiān)測機箱內的溫度。

監(jiān)測數據以圖形及表格的形式顯示，在后臺完成專業(yè)的數據解析，值機人員只看到直觀的結果，不需掌握復雜的知識，通過看、聽即可了解信號傳輸、設備運行狀態(tài)，及時發(fā)現問題，提高工作效率，降低工作強度。

四、結語

只有通過不斷加強廣播電視發(fā)射臺站數字化智能化改造升級和擴展，從技術上提高發(fā)射臺站安全播出水平，才能更有效地減少和預防停播事故。

參考文獻：

[1] 滕波.節(jié)目IP碼流傳輸總調度及臺站監(jiān)控自動化系統(tǒng)[J].視聽界（廣播電視技術），2019（02）：92-96.

[2] GY/T252-2011廣播電視發(fā)射臺自動化通用技術要求[S]. 2011.

作者簡介：閆學倫（1964—），男，江蘇連云港人，大專，工程師，研究方向：電視調頻發(fā)射。