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內(nèi)蒙古自治區(qū)廣播電視傳輸發(fā)射中心841臺 內(nèi)蒙古 呼和浩特市 010050

1 引 言

近年來，無論是國家層面還是行業(yè)層面，對發(fā)射臺站監(jiān)控的要求越來越高，而隨著科技的發(fā)展、新技術(shù)的不斷更新涌現(xiàn)，相應(yīng)技術(shù)更新的重要性也隨之凸顯。為了保障中心的安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行，必須對發(fā)射臺進(jìn)行更加細(xì)致的掌握與監(jiān)控，以便應(yīng)對各種情況和突發(fā)事件。為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化機(jī)房建設(shè)，保障系統(tǒng)正常運(yùn)行，為用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)對動力環(huán)境監(jiān)測運(yùn)維，本文設(shè)計(jì)建設(shè)了一套技術(shù)先進(jìn)、管理高效、易維護(hù)、易擴(kuò)展的監(jiān)控系統(tǒng)。

2 系統(tǒng)概述

2.1 系統(tǒng)功能需求

本文所研究的是發(fā)射臺動力系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)的監(jiān)控運(yùn)維和發(fā)射機(jī)數(shù)據(jù)的采集，主要功能為監(jiān)控發(fā)射臺站的動力系統(tǒng)是否可以正常運(yùn)行，是否能夠滿足發(fā)射臺站的工作需要，對發(fā)射臺站內(nèi)的配電柜、穩(wěn)壓柜、UPS、柴油發(fā)電機(jī)等設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測，并且根據(jù)發(fā)射臺站內(nèi)的機(jī)房結(jié)構(gòu)，通過部署無線傳輸?shù)臒煾小貪穸?、浸水傳感器、饋管等各個監(jiān)測系統(tǒng)來實(shí)時(shí)監(jiān)測機(jī)房內(nèi)的環(huán)境，同時(shí)根據(jù)監(jiān)管值班人員、監(jiān)管職能等差異性來定制化的呈現(xiàn)監(jiān)測監(jiān)控動力環(huán)境系統(tǒng)要素，支持系統(tǒng)報(bào)警信息的查看和處理，將最為便捷清晰的監(jiān)測監(jiān)控視角展示給工作臺站的工作人員。通過無線網(wǎng)絡(luò)將各種設(shè)備的運(yùn)行狀況傳輸?shù)桨l(fā)射中心統(tǒng)一的管理平臺上，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)查看、實(shí)時(shí)監(jiān)測、報(bào)警信息發(fā)送、報(bào)警處理、發(fā)射臺站數(shù)據(jù)的存儲和遠(yuǎn)程訪問等功能。當(dāng)機(jī)房內(nèi)部環(huán)境發(fā)生改變，觸發(fā)對應(yīng)的環(huán)境傳感器報(bào)警設(shè)備，系統(tǒng)即刻產(chǎn)生報(bào)警信號，如煙霧報(bào)警信息產(chǎn)生后，應(yīng)用服務(wù)器內(nèi)的監(jiān)測系統(tǒng)立即啟動報(bào)警程序，通過聲光、系統(tǒng)提示和發(fā)送短信的形式進(jìn)行多級報(bào)警，提醒值班員第一時(shí)間核實(shí)處置，防止事故擴(kuò)大、蔓延。實(shí)現(xiàn)7×24小時(shí)安全可靠地集中展示各設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、故障信息、指標(biāo)數(shù)據(jù)。

2.2 系統(tǒng)組成

本文設(shè)計(jì)的發(fā)射臺站動環(huán)監(jiān)測運(yùn)維平臺在軟件和硬件上采用模塊化的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，對機(jī)房中的各類動力設(shè)備和環(huán)境因素進(jìn)行統(tǒng)一的集中監(jiān)控，設(shè)計(jì)的動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)功能完善，監(jiān)測系統(tǒng)可以對分布的各個獨(dú)立動力設(shè)備和機(jī)房的環(huán)境監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行遙測、遙信等采集，實(shí)時(shí)監(jiān)測機(jī)房內(nèi)的設(shè)備動力和環(huán)境狀況，記錄并處理有關(guān)數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確地進(jìn)行故障的偵測，判斷故障位置、故障程度，通知值班人員進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)電源、空調(diào)的集中監(jiān)測維護(hù)管理，保證電力供應(yīng)系統(tǒng)和發(fā)射系統(tǒng)可靠安全地運(yùn)行，為機(jī)房的自動化管理、智能化運(yùn)行和科學(xué)化決策提供有力技術(shù)支持。

電力系統(tǒng)監(jiān)控如圖1所示，環(huán)境系統(tǒng)監(jiān)控如圖2所示。

圖1 電力系統(tǒng)監(jiān)控圖

圖2 環(huán)境系統(tǒng)監(jiān)控圖

2.3 系統(tǒng)性能指標(biāo)

系統(tǒng)模塊對有協(xié)議的配電柜和無協(xié)議的配電柜進(jìn)行物理性采集，采集配電柜的三相電壓、三相電流、總功率、總有功電能等指標(biāo)；采集UPS電池柜的輸入輸出電壓、輸入輸出電流、負(fù)載百分比、電池的容量；對發(fā)電機(jī)進(jìn)行控制和指標(biāo)采集，支持發(fā)電機(jī)在出現(xiàn)故障時(shí)的遠(yuǎn)程控制，且實(shí)現(xiàn)自動開關(guān)，實(shí)時(shí)存儲采集到的指標(biāo)數(shù)據(jù)和報(bào)警數(shù)據(jù)；采集機(jī)房溫度、濕度、煙感、水浸、空調(diào)指標(biāo)，一旦發(fā)生任務(wù)異常能夠及時(shí)報(bào)警；指定固定間隔自動記錄信號數(shù)據(jù)指標(biāo)，并循環(huán)保存；自動記錄并存儲信號監(jiān)測故障報(bào)警信息；展示發(fā)射機(jī)的歷史監(jiān)測指標(biāo)（包括入射反射不平衡功率、各功能模塊的電壓電流等指標(biāo)數(shù)據(jù)）；支持多條件化組合查看歷史故障記錄，查詢結(jié)果、故障記錄可以進(jìn)行逐條確認(rèn)，并填寫處理意見。

2.4 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

本次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)采用分布式B/S架構(gòu)，通過一個中心平臺可以對內(nèi)蒙古自治區(qū)管轄范圍內(nèi)多個發(fā)射臺站的發(fā)射機(jī)、接收機(jī)設(shè)備和動力環(huán)境指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測，對監(jiān)測到的數(shù)據(jù)指標(biāo)，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，故障信息進(jìn)行統(tǒng)一展示和解決，真正實(shí)現(xiàn)自動化的管理。

本文建設(shè)的動環(huán)監(jiān)測系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)總體架構(gòu)圖

系統(tǒng)采用分層、分區(qū)域和分模塊化的組織架構(gòu)，形成一個以設(shè)備監(jiān)控和輔助設(shè)備監(jiān)控為主要監(jiān)測點(diǎn)，以機(jī)房為平面，通過無線局域網(wǎng)形成，以發(fā)射系統(tǒng)和動力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)為核心的監(jiān)測系統(tǒng)平臺。并且從內(nèi)蒙古自治區(qū)發(fā)射臺綜合管理方面來講，該系統(tǒng)能夠?qū)^(qū)內(nèi)所有發(fā)射臺站的GIS地圖進(jìn)行顯示，對出現(xiàn)故障警情的臺站進(jìn)行標(biāo)紅展示，以提醒值班人員及時(shí)處理發(fā)生的故障。

針對單一的發(fā)射臺站，系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確的進(jìn)行發(fā)射機(jī)工作狀態(tài)采集，包括發(fā)射功率、反射功率、溫度等性能指標(biāo)以及各類傳感器的串口信息，并可以將模擬量、開關(guān)量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量進(jìn)行顯示輸出。發(fā)射臺站信號傳輸?shù)拿總€關(guān)鍵設(shè)備的工作狀態(tài)、參數(shù)指標(biāo)也能夠更加直觀地在輸出頁面中展示出來，并可以遠(yuǎn)程遙控特定的設(shè)備，如發(fā)射機(jī)開關(guān)機(jī)等。

各種傳感器采集到的電力數(shù)據(jù)、溫濕度數(shù)據(jù)、煙感水浸數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串口信息后可以直觀地展示在系統(tǒng)頁面中。當(dāng)電力數(shù)據(jù)、溫濕度數(shù)據(jù)以及煙感水浸數(shù)據(jù)異常時(shí)，相應(yīng)的儀表就會以特別醒目的顏色進(jìn)行標(biāo)識并進(jìn)行語音報(bào)警。同時(shí)該系統(tǒng)還會提供歷史數(shù)據(jù)、報(bào)警記錄查詢功能，工作人員能夠?qū)?bào)警信息進(jìn)行記錄登記、報(bào)警分類、增加必要備注，設(shè)備報(bào)警記錄后，報(bào)警信息不可以刪除并會持續(xù)不斷地增添。除此之外，工作人員還將以故障記錄為依據(jù)逐條確認(rèn)，填寫處理意見，完善系統(tǒng)故障的處理流程。發(fā)射設(shè)備與臺站動力環(huán)境安全良好是發(fā)射臺站進(jìn)行精準(zhǔn)播出的重要前提，所以建設(shè)一套性能優(yōu)良的發(fā)射臺統(tǒng)一運(yùn)維系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)被重視起來，只有將臺站所有安全隱患全部清除，臺站工作人員才能夠以更高的效率完成發(fā)射信號的監(jiān)測任務(wù)。

3 結(jié)束語

截至目前，我國的發(fā)射機(jī)狀態(tài)監(jiān)測主要是依據(jù)發(fā)射機(jī)帶有的開關(guān)量數(shù)據(jù)，而且僅能依靠費(fèi)時(shí)費(fèi)力的人工監(jiān)測。廣電發(fā)射臺站機(jī)房作為節(jié)目傳輸發(fā)射必要的一環(huán)，必然少不了通過技術(shù)的迭代更替，實(shí)現(xiàn)發(fā)射臺站的自動化監(jiān)測。隨著廣播電視在全國覆蓋率的不斷提高，人們對發(fā)射機(jī)自動監(jiān)測技術(shù)的熱情越來越高，雖然一些地區(qū)已經(jīng)建立了發(fā)射機(jī)以及動力環(huán)境的自動監(jiān)測系統(tǒng)，但能夠?qū)崿F(xiàn)的技術(shù)參差不齊，無法形成一套安全可靠的技術(shù)方案。

本文設(shè)計(jì)的監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)Πl(fā)射機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、工作指標(biāo)、工作環(huán)境等參數(shù)進(jìn)行全面細(xì)致的監(jiān)控，同時(shí)還集成了臺站機(jī)房電力系統(tǒng)監(jiān)控、溫濕度監(jiān)控、煙感水浸監(jiān)控等動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對臺站發(fā)射機(jī)與動環(huán)系統(tǒng)整體安全可靠的監(jiān)測。