鹽城廣播電臺(tái)智能總控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施

朱松柏 鹽城廣播電視總臺(tái)廣播傳媒中心

1.引言

鹽城廣播電臺(tái)的總控系統(tǒng)構(gòu)建于2002年，系統(tǒng)構(gòu)建初期鹽城廣播電臺(tái)僅有2套節(jié)目，總控系統(tǒng)絕大部分設(shè)備為模擬設(shè)備，監(jiān)控點(diǎn)少，安全性較低。隨著廣播事業(yè)的發(fā)展，我臺(tái)自辦節(jié)目已由2套增加為4套，原總控系統(tǒng)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足我臺(tái)廣播節(jié)目播出的需求，成為制約我臺(tái)廣播事業(yè)發(fā)展的瓶頸。

經(jīng)過多次論證，我臺(tái)決定對(duì)總控系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和構(gòu)建。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字音頻技術(shù)及智能化設(shè)備的發(fā)展，構(gòu)建一個(gè)高質(zhì)量、高安全性、智能型的新型總控系統(tǒng)是我臺(tái)廣播事業(yè)發(fā)展的必然選擇。

2.系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

通過近幾年的發(fā)展，總控系統(tǒng)已從傳統(tǒng)總控設(shè)計(jì)向智能型總控設(shè)計(jì)發(fā)展。智能總控系統(tǒng)是廣播電臺(tái)工藝系統(tǒng)中的樞紐，集信號(hào)調(diào)度、監(jiān)測(cè)監(jiān)視、報(bào)警、應(yīng)急播出控制于一體，可實(shí)現(xiàn)全臺(tái)數(shù)字及模擬音頻信號(hào)的安全調(diào)度與切換，對(duì)音頻質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)監(jiān)控，對(duì)節(jié)目信號(hào)進(jìn)行智能化監(jiān)聽，對(duì)關(guān)鍵設(shè)備工作狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，采用專家系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)故障智能切換。智能總控系統(tǒng)架構(gòu)見圖1。

遵循國(guó)家廣播電影電視總局最新頒布的《廣播電視安全播出管理規(guī)定》總控系統(tǒng)規(guī)定及《廣播電臺(tái)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化建議白皮書》的規(guī)范要求，并結(jié)合我臺(tái)安全播出的實(shí)際需求，我臺(tái)總控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，采用數(shù)字矩陣和及網(wǎng)絡(luò)矩陣主備雙矩陣結(jié)構(gòu)，完成全臺(tái)信號(hào)及外來轉(zhuǎn)播信號(hào)的傳輸和交換功能；采用聯(lián)匯公司EQM智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)臺(tái)內(nèi)所有節(jié)目信號(hào)進(jìn)行全程、智能監(jiān)測(cè)。

圖1 智能總控系統(tǒng)架構(gòu)

智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能包括：

（1）全臺(tái)所有信號(hào)的交換、分配、傳輸，信號(hào)的全程質(zhì)量監(jiān)測(cè)；

（2）信號(hào)實(shí)時(shí)監(jiān)聽、監(jiān)看，信號(hào)故障分析，智能報(bào)警、應(yīng)急切換；

（3）核心設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及機(jī)房環(huán)境監(jiān)測(cè)；

（4）節(jié)目信號(hào)的全流程監(jiān)測(cè)與監(jiān)看，重點(diǎn)部位的視頻監(jiān)控；

（5）詳細(xì)的事故分析報(bào)告及播出質(zhì)量統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告。

3.系統(tǒng)總體建設(shè)目標(biāo)

鹽城廣播電臺(tái)智能總控系統(tǒng)以確保廣播節(jié)目安全播出為第一要?jiǎng)?wù)，重點(diǎn)突出智能的特點(diǎn)，以“簡(jiǎn)單、可靠、實(shí)用”為設(shè)計(jì)總原則。智能總控系統(tǒng)按照4套播出頻率、4+1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)直播間，7＊24小時(shí)不間斷工作進(jìn)行目標(biāo)設(shè)計(jì)。可實(shí)現(xiàn)全臺(tái)節(jié)目信號(hào)的調(diào)度、交換、傳送以及全面的智能監(jiān)控監(jiān)測(cè)和機(jī)房監(jiān)視功能；符合技術(shù)先進(jìn)性、易于擴(kuò)展性、操作簡(jiǎn)單的要求；融合新廣播發(fā)展的理念；符合電臺(tái)設(shè)備使用者的操作流程及習(xí)慣。

廣播智能數(shù)字總控系統(tǒng)涉及我臺(tái)全程業(yè)務(wù)，系統(tǒng)通過雙矩陣和網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)各機(jī)房之間播出信號(hào)、轉(zhuǎn)播信號(hào)、節(jié)目輸出信號(hào)的調(diào)度、傳輸、監(jiān)測(cè)和智能切換等功能。系統(tǒng)的智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在對(duì)系統(tǒng)監(jiān)視監(jiān)測(cè)的同時(shí)，還能作為網(wǎng)絡(luò)化信號(hào)傳輸交換系統(tǒng)，與數(shù)字矩陣互為備份，自動(dòng)切換，以保證信號(hào)傳輸?shù)慕^對(duì)安全。

新的智能數(shù)字總控系統(tǒng)具有網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)視監(jiān)測(cè)功能，能夠通過以太網(wǎng)絡(luò)對(duì)所有音頻信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、監(jiān)聽，并具有故障告警和智能自動(dòng)應(yīng)急播出和故障分析功能，可跟蹤、監(jiān)測(cè)、記錄主要設(shè)備的工作狀態(tài)。鹽城廣播電臺(tái)智能數(shù)字總控系統(tǒng)建設(shè)包括以下內(nèi)容和功能：

（1）建設(shè)播出信號(hào)的安全傳輸通道，保證信號(hào)在任何情況下暢通無阻；

（2）實(shí)現(xiàn)數(shù)字音頻矩陣和網(wǎng)絡(luò)矩陣的雙矩陣結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換；

（3）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的音頻信號(hào)，包括直播間信號(hào)、轉(zhuǎn)播信號(hào)、衛(wèi)星信號(hào)，對(duì)信號(hào)異常進(jìn)行判斷和報(bào)警；

（4）對(duì)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的音頻信號(hào)進(jìn)行智能監(jiān)聽；

（5）對(duì)主要轉(zhuǎn)播信號(hào)進(jìn)行電平預(yù)調(diào)整；

（6）實(shí)現(xiàn)故障狀況下的自動(dòng)緊急處理；

（7）對(duì)系統(tǒng)故障進(jìn)行智能故障分析和判斷；

（8）對(duì)所有關(guān)鍵音頻設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)和預(yù)警；

（9）實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的圖形化全程監(jiān)測(cè)；

（10）對(duì)各個(gè)機(jī)房的設(shè)備狀態(tài)和視頻監(jiān)視信號(hào)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)顯示；

（11）可以顯示整個(gè)音頻系統(tǒng)的詳細(xì)連線情況，包括邏輯圖、連線圖等，方便維護(hù)和檢修；

（12）完善系統(tǒng)維護(hù)管理和值班任務(wù)管理；

（13）實(shí)現(xiàn)各機(jī)房之間的對(duì)講、通知和提示；

（14）通過大屏幕顯示各種報(bào)警信息、通知信息；

（15）系統(tǒng)不間斷運(yùn)行，可實(shí)現(xiàn)全天24小時(shí)廣播節(jié)目播出和在線維護(hù)。

4. 系統(tǒng)架構(gòu)及說明

4.1 建立雙矩陣結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)全臺(tái)音頻信號(hào)的傳輸與切換

智能總控制系統(tǒng)以數(shù)字音頻矩陣為信號(hào)切換傳輸主矩陣，以網(wǎng)絡(luò)矩陣為備份矩陣，主備矩陣采用并行工作模式，主矩陣具備對(duì)自身輸入信號(hào)監(jiān)測(cè)、報(bào)警、應(yīng)急切換的功能，備矩陣可監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的任意音頻作為代播信號(hào)，以此互為備份。

（1）矩陣信號(hào)源

進(jìn)入數(shù)字矩陣的信號(hào)源：直播間AES/EBU延時(shí)后信號(hào)，及外來轉(zhuǎn)播AES/EBU信號(hào)。

進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)矩陣的信號(hào)源：直播間AES/EBU延時(shí)后信號(hào)、各路外來轉(zhuǎn)播模擬輸出信號(hào)、空中信號(hào)。

（2）智能切換控制系統(tǒng)

第一路：直播間延時(shí)后直播信號(hào)

第二路：數(shù)字矩陣輸出

第三路：一播八應(yīng)急工作站輸出

同時(shí)，可通過網(wǎng)絡(luò)矩陣任意選擇切換4路作為一組Corbranet信號(hào)送入切換器，作為第四路信號(hào)送入切換器，系統(tǒng)可自動(dòng)進(jìn)行應(yīng)急，可通過設(shè)置，實(shí)現(xiàn)逐級(jí)切換方式。

（3）直播間

直播間到總控的傳輸信號(hào)，從數(shù)字矩陣返送到直播間的信號(hào)，從網(wǎng)絡(luò)矩陣返送到直播間的信號(hào)。

（4）總控間

總控室主矩陣與直播間之間的音頻信號(hào)傳輸連接具有數(shù)字和網(wǎng)絡(luò)兩種方式，互為備份。

主矩陣采用32 × 32通道規(guī)模，具有32路AES/EBU數(shù)字立體聲音頻信號(hào)輸入、輸出的處理能力，可按需擴(kuò)展通道規(guī)模。采用4臺(tái)網(wǎng)絡(luò)音頻路由器構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)矩陣，網(wǎng)絡(luò)音頻路由器可支持16路模擬立體聲輸入和8路數(shù)字輸入，2路監(jiān)聽輸出。

配置一播八應(yīng)急工作站作為應(yīng)急播出音源，分別作為各個(gè)頻率的播出節(jié)目信號(hào)，保證在異常狀態(tài)下的應(yīng)急播出。

4.2 對(duì)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的音頻信號(hào)進(jìn)行智能監(jiān)聽和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

實(shí)現(xiàn)對(duì)全系統(tǒng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)音頻信號(hào)進(jìn)行智能監(jiān)聽和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，按頻道組合顯示各個(gè)頻率的主要信息，包括該頻率的主要音頻信號(hào)，直播間視頻監(jiān)視信號(hào)。

4.3 對(duì)傳輸、接收、環(huán)境、關(guān)鍵設(shè)備等環(huán)節(jié)進(jìn)行圖形化全程監(jiān)測(cè)

采集所有音頻監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、音頻設(shè)備的工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等，通過軟件監(jiān)測(cè)界面，將總控系統(tǒng)運(yùn)行情況圖形化直觀反映在監(jiān)視器上，值班人員能直接、全面了解系統(tǒng)的運(yùn)作情況。

可圖形化顯示各個(gè)頻道的播出流程狀態(tài)、各個(gè)機(jī)房的設(shè)備聯(lián)線情況、主要設(shè)備的工作狀態(tài)、各個(gè)機(jī)架的設(shè)備安裝情況、設(shè)備連接情況、機(jī)架溫濕度數(shù)據(jù)、機(jī)架供電電壓等。

對(duì)主要音頻設(shè)備的工作狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)和顯示，如：調(diào)音臺(tái)的工作狀況、調(diào)音臺(tái)主要推子狀態(tài)、延時(shí)器狀態(tài)、矩陣工作狀況、音分設(shè)備狀況等。對(duì)直播間、總控機(jī)房、設(shè)備機(jī)柜的環(huán)境溫度、工作溫度、電源等進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)和報(bào)警。

5.音頻信號(hào)的控制和應(yīng)急處理

當(dāng)出現(xiàn)劣播情況，包括相位、過載、停播等狀態(tài)時(shí)自動(dòng)告警，所有報(bào)警日志可自動(dòng)保存。智能總控系統(tǒng)可對(duì)各種故障應(yīng)急手段進(jìn)行預(yù)設(shè)，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，能及時(shí)顯示故障狀態(tài)及最佳應(yīng)急措施。在值班人員不能處理的情況下，可自動(dòng)控制相關(guān)設(shè)備，進(jìn)行自動(dòng)應(yīng)急處理。

圖2 全程監(jiān)測(cè)顯示界面

6. 系統(tǒng)故障智能化故障分析

當(dāng)總控出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)以圖形化的方式，直觀提示故障的原因和故障點(diǎn)。對(duì)于非設(shè)備故障，系統(tǒng)以文字的方式給出可能的原因；對(duì)設(shè)備故障，顯示故障設(shè)備在整個(gè)音頻信號(hào)通路中的位置；能快速查詢到故障設(shè)備的詳細(xì)資料，包括維護(hù)記錄、維護(hù)手冊(cè)、詳細(xì)配置、備品備件情況等。

7. 播出故障的分析統(tǒng)計(jì)

智能總控系統(tǒng)針對(duì)全臺(tái)的安全播出和播出質(zhì)量情況，可按各個(gè)頻率、欄目進(jìn)行詳細(xì)分類統(tǒng)計(jì)，可按月度、季度、年度自動(dòng)生成事故分析報(bào)告及播出質(zhì)量分析報(bào)告，提供播出質(zhì)量的評(píng)價(jià)依據(jù)。