廣播電視發(fā)射臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)智能化監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

【摘要】隨著當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展，廣播電視發(fā)射臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)智能化監(jiān)控系統(tǒng)也由傳統(tǒng)的智能化監(jiān)控向數(shù)字化、智慧化方向轉(zhuǎn)變。相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)智能化監(jiān)控系統(tǒng)在一定程度上也得到了廣泛的應(yīng)用。本文以廣播電視無線發(fā)射臺(tái)站智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)為例，從建設(shè)智能監(jiān)測(cè)體系的可行性，介紹了系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)原則和功能實(shí)現(xiàn)的基本方法，以更好地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、過程管控與服務(wù)反饋，從而提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和可持續(xù)性。

【關(guān)鍵詞】廣播電視發(fā)射臺(tái)；網(wǎng)絡(luò)智能化；監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TN929? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2023.08.016

隨著科技的進(jìn)步，廣播電視已經(jīng)變得越來越重要，它不僅讓我們更快捷地接收到新鮮事物，而且也極大地改善了我們的生活品質(zhì)。隨著行業(yè)的迅猛發(fā)展，許多棘手的挑戰(zhàn)和難題已經(jīng)成為行業(yè)內(nèi)專家們極力關(guān)注的焦點(diǎn)。在科技進(jìn)步的同時(shí)，傳統(tǒng)的廣播電視發(fā)射臺(tái)建設(shè)依賴于人工管理和技術(shù)維護(hù)，而如今采取了更加先進(jìn)的方法，以減少可能出現(xiàn)的安全隱患。為了進(jìn)一步推動(dòng)廣播電視在行業(yè)中的發(fā)展，并且降低廣播電視發(fā)射臺(tái)的運(yùn)營成本，必須不斷探索智能化技術(shù)，利用網(wǎng)絡(luò)智能化監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)發(fā)射臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，以有效降低成本，提升智能化安全播出效率。

1. 對(duì)廣播電視發(fā)射臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)

1.1 系統(tǒng)總體要求

廣播電視發(fā)射臺(tái)在應(yīng)用智能監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行中主要有兩種管理模式：集中式管理和分布式管理。為了避免局部影響整體，造成監(jiān)控系統(tǒng)癱瘓，影響安全播出，應(yīng)該根據(jù)不同的單元選擇合適的控制方式，這有助于提高發(fā)射臺(tái)的管理效率。為了實(shí)現(xiàn)最佳的監(jiān)測(cè)結(jié)果，設(shè)計(jì)者必須全面考量多種可行的方案，以及針對(duì)不同的受檢者，細(xì)致地調(diào)節(jié)參數(shù)，以便更好地實(shí)現(xiàn)有效的控制與管理，最終提高監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工作效率。在設(shè)計(jì)廣播電視發(fā)射臺(tái)的智能監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，工程師們把它劃分成三個(gè)層面：中央管理層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層和設(shè)備采集層。每一層都由許多獨(dú)立的部件組成，它們協(xié)同工作，就能實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的有效控制。除此之外，這個(gè)系統(tǒng)必須滿足一個(gè)基本原則：運(yùn)行在局域網(wǎng)內(nèi)，不會(huì)發(fā)生網(wǎng)絡(luò)安全事故的前提下，任何一個(gè)部件的故障都不能對(duì)整個(gè)系統(tǒng)造成影響，以此確保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和運(yùn)行效率。

1.2 網(wǎng)絡(luò)智能化監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的通用要求

智能監(jiān)控系統(tǒng)由許多不同類型的設(shè)備組成。智能監(jiān)控系統(tǒng)的控制方式有程序自動(dòng)控制、遠(yuǎn)程手動(dòng)控制和現(xiàn)場(chǎng)就地手動(dòng)控制三種模式，當(dāng)設(shè)備處于程序自動(dòng)控制模式下，系統(tǒng)必須根據(jù)預(yù)先設(shè)定的程序和時(shí)間表進(jìn)行操作，程序自動(dòng)控制還必須有設(shè)備連鎖和程序選擇錯(cuò)誤閉鎖的安全控制環(huán)節(jié)。當(dāng)程序自動(dòng)控制故障時(shí)遠(yuǎn)端監(jiān)控人員則可隨時(shí)啟動(dòng)遠(yuǎn)程手動(dòng)控制模式，啟動(dòng)或停止發(fā)射傳輸系統(tǒng)，通過重新調(diào)整運(yùn)行參數(shù)，達(dá)到正常運(yùn)行狀態(tài)?，F(xiàn)場(chǎng)就地手動(dòng)模式具有最高優(yōu)先級(jí)，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后可以啟動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)模式，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)檢修，維護(hù)檢修過程中整個(gè)系統(tǒng)的操作和運(yùn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)向遠(yuǎn)端監(jiān)控回傳。

1.3 接口擴(kuò)展與智能技術(shù)應(yīng)用

采用最新的技術(shù)手段，例如功能劃分、統(tǒng)一的接口規(guī)范和模塊化設(shè)計(jì)，這有助于未來的功能優(yōu)化與改善。除此之外，設(shè)計(jì)人員還可以采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式，根據(jù)系統(tǒng)升級(jí)或功能改進(jìn)的具體需求，制定出相應(yīng)的升級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。為了更好地優(yōu)化和擴(kuò)展系統(tǒng)的功能，需要在主控設(shè)備上預(yù)留了以太網(wǎng)數(shù)據(jù)端口。這樣，在后期完善系統(tǒng)時(shí)，就可以利用各種功能接口和分布式技術(shù)來簡單有效地提升和完善控制系統(tǒng)。使用MII接口，PHY芯片直接連接到主控芯片，經(jīng)過差分交換處理形成兩組信息，一組與無線傳輸終端相連，另一組則與以太網(wǎng)相連，操作者可以輕松訪問、監(jiān)測(cè)和管理發(fā)射系統(tǒng)的運(yùn)行情況，同時(shí)也可以獲取重要的數(shù)據(jù)，從而達(dá)到智能化遠(yuǎn)程管理的目的。

2. 廣播電視發(fā)射臺(tái)網(wǎng)絡(luò)智能監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)分析

2.1 智能化監(jiān)控技術(shù)

為確保廣播電視發(fā)射臺(tái)的安全可靠，應(yīng)當(dāng)采用先進(jìn)的智能監(jiān)測(cè)技術(shù)，對(duì)發(fā)射機(jī)的接收、傳輸以及其他操作進(jìn)行有效地管理，并將其與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)時(shí)監(jiān)控廣播電視信號(hào)的傳播情況，從而確保其安全、高效地傳輸。通過應(yīng)用先進(jìn)的智能化監(jiān)控技術(shù)，可以準(zhǔn)確地識(shí)別出智能監(jiān)控系統(tǒng)中存在的任何異常情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問題，有效地避免意外事件的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)安全、高效、精準(zhǔn)地管理和控制。隨著科技的進(jìn)步，智能化監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入中國廣播電視行業(yè)，它不僅可以極大地提高發(fā)射機(jī)的監(jiān)測(cè)效率，還可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)發(fā)射臺(tái)的有效連接，使得信號(hào)的傳輸更加穩(wěn)定、準(zhǔn)確，同時(shí)也減少了企業(yè)的人力投入，節(jié)省了大量的財(cái)力。隨著科技的發(fā)展，我國的智能化監(jiān)測(cè)技術(shù)已經(jīng)取得了長足的進(jìn)步，不僅可以有效地解決傳統(tǒng)監(jiān)控模式存在的缺陷，而且可以實(shí)現(xiàn)全面的監(jiān)控。

2.2 廣播電視信號(hào)數(shù)據(jù)化的處理技術(shù)

通過使用先進(jìn)的數(shù)字化處理技術(shù)，廣播電視發(fā)射臺(tái)能夠有效地將廣播電視信號(hào)轉(zhuǎn)換為高質(zhì)量的音視頻內(nèi)容，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的直觀展示。在信號(hào)的遠(yuǎn)端監(jiān)控過程中，圖像信號(hào)比音頻信號(hào)傳輸占用帶寬大，而且一個(gè)發(fā)射臺(tái)站傳輸發(fā)射的不可能只有一套節(jié)目，因此對(duì)于信號(hào)的傳輸要引入光纖通信的解決方案。監(jiān)控系統(tǒng)信號(hào)在數(shù)字化處理技術(shù)中被分成警報(bào)系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)。前者負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)并發(fā)出警報(bào)，而后者則負(fù)責(zé)將接收到的電視信號(hào)轉(zhuǎn)換成直觀的監(jiān)測(cè)信號(hào)。警報(bào)系統(tǒng)旨在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸，從而確保信號(hào)的安全性、穩(wěn)定性，同時(shí)及時(shí)發(fā)出警示，提醒遠(yuǎn)端監(jiān)控機(jī)房及時(shí)處理潛在的危險(xiǎn)。警報(bào)系統(tǒng)可以及時(shí)有效地監(jiān)測(cè)和控制信號(hào)傳播，從而使管理者能及時(shí)有效地處理各種問題。

2.3 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)信號(hào)

通過微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)信號(hào)，可以更好地進(jìn)行信號(hào)監(jiān)測(cè)。通過將模塊化的設(shè)計(jì)和信號(hào)監(jiān)控技術(shù)緊密結(jié)合，可以顯著增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性，即便某一特定功能模塊發(fā)生故障，整體系統(tǒng)也可以得到有效保護(hù)，從而防止出現(xiàn)災(zāi)難性的后果。除了采用其他信號(hào)傳輸技術(shù)，我們還能夠有效地調(diào)整監(jiān)控范圍，有效地抑制外界環(huán)境的不利影響。利用遠(yuǎn)程技術(shù)，技術(shù)專家可以迅速地更改參數(shù)和啟動(dòng)備用設(shè)備，進(jìn)而更好地控制和維護(hù)整個(gè)發(fā)射系統(tǒng)。

3. 廣播電視發(fā)射臺(tái)智能監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題及相應(yīng)對(duì)策

3.1 智能監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題

隨著科技的發(fā)展，許多地區(qū)都建立了廣播電視發(fā)射臺(tái)，但由于地形和地勢(shì)的差異，它們的布局也各不相同，為了使許多偏遠(yuǎn)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)、山區(qū)以及更加遙遠(yuǎn)的地域都能夠接收到廣播電視信號(hào)，就需要在環(huán)境惡劣的高山建設(shè)發(fā)射臺(tái)站，從而導(dǎo)致了運(yùn)營維護(hù)方面的不同挑戰(zhàn)。因?yàn)閻毫拥奶鞖?，許多發(fā)射臺(tái)的信號(hào)源系統(tǒng)和信號(hào)傳輸都會(huì)受到不同程度的影響，特別是在海拔較高或者偏僻的地方，如果沒有足夠的技術(shù)支撐和可靠的備用系統(tǒng)，這就使得維護(hù)工作變得異常艱巨。當(dāng)前，我國的廣播電視發(fā)射臺(tái)智能監(jiān)控系統(tǒng)面臨著諸多挑戰(zhàn)，在未來的研究和實(shí)踐中需要不斷改進(jìn)和完善。

3.2 智能監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)化措施

為了解決這些問題，提升廣播電視發(fā)射臺(tái)的智能監(jiān)控水平，我們需要采取各種措施來確保信號(hào)的有效傳輸和穩(wěn)定運(yùn)行。①通過多方實(shí)踐論證和研究探討制定統(tǒng)一的廣播電視發(fā)射臺(tái)站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)有助于提高標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的互換性，加快技術(shù)推廣和技術(shù)應(yīng)用，保證技術(shù)協(xié)調(diào)統(tǒng)一，提高利用效率、提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，保證產(chǎn)品質(zhì)量。標(biāo)準(zhǔn)化有它的好處也有它的不足，但我們不應(yīng)該因噎廢食、完全放棄標(biāo)準(zhǔn)化，更不應(yīng)該認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)化就是有百害而無一利的。我們要清晰地認(rèn)識(shí)到標(biāo)準(zhǔn)化的不足之處，科學(xué)地解決這些不足之處所帶來的影響，讓標(biāo)準(zhǔn)化在不斷使用中完善、不斷發(fā)展中進(jìn)步、不斷規(guī)范中提高。②對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)交互系統(tǒng)提出行業(yè)規(guī)范。通過行業(yè)規(guī)范使得各個(gè)監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)，互相兼容，各個(gè)監(jiān)測(cè)設(shè)備，接口統(tǒng)一，協(xié)議開放，避免行業(yè)內(nèi)各干各的，互不兼容的現(xiàn)象發(fā)生，影響廣播電視智能監(jiān)控系統(tǒng)向前發(fā)展的腳步。③在最新成熟的物聯(lián)網(wǎng)的加持下，廣播電視智能監(jiān)控系統(tǒng)也會(huì)進(jìn)入萬物互聯(lián)的時(shí)代，它不僅僅能提高我們的工作效率，改善工作流程，而且還能夠通過運(yùn)用云計(jì)算等方法，借助科學(xué)模型，挖掘數(shù)據(jù)、整合技術(shù)和科學(xué)分析收集到的海量數(shù)據(jù)，以獲取更加新穎、系統(tǒng)且全面的方法來解決特定問題，比如廣播電視信號(hào)的全域化覆蓋問題。

3.3 中國廣播電視發(fā)射臺(tái)站體系的創(chuàng)新

隨著科技的進(jìn)步，中國廣播電視無線覆蓋的發(fā)展正在邁向更加先進(jìn)的階段，但中國的廣播電視發(fā)射臺(tái)站在建造、運(yùn)行以及維護(hù)等方面仍落后于其他國際先進(jìn)水平。目前，許多廣播電視發(fā)射臺(tái)已經(jīng)擺脫了幾十年來的傳統(tǒng)模式，擁有先進(jìn)的智能化、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，并且采用半自動(dòng)化管理這一模式，從而提升了工作效率，降低了運(yùn)營成本，但是這一模式離智能化無人值守模式還有一定的差距。

通過運(yùn)用最先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，構(gòu)建一個(gè)全新的廣播電視無線發(fā)射臺(tái)智能化遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并且開創(chuàng)性地提出了一套全新的技術(shù)體系和管理模式，以滿足當(dāng)今社會(huì)的需求已經(jīng)成為必然。①通過自主創(chuàng)新，建立全國首個(gè)規(guī)模最大的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)智能化監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了省（區(qū)）中心的統(tǒng)一調(diào)度指揮，以及市縣分中心的應(yīng)急搶修管理，并且實(shí)現(xiàn)了發(fā)射臺(tái)內(nèi)故障的自動(dòng)處理，形成了三級(jí)管理模式，為提升效率提供了有力支撐。②通過實(shí)現(xiàn)發(fā)射臺(tái)內(nèi)發(fā)射機(jī)及其相關(guān)設(shè)備的自動(dòng)切換和遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，不僅可以滿足“無人值班，有人留守”技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，而且還為發(fā)射臺(tái)的運(yùn)行提供了一種全新的技術(shù)架構(gòu)和維護(hù)管理模式。采用“集散控制”和“分布式”的理念和架構(gòu)，可以大大提高監(jiān)督的效率和有效性。③采用先進(jìn)的技術(shù)，將各個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行有效地隔離，并利用高速網(wǎng)絡(luò)連接，使得各個(gè)監(jiān)測(cè)單元的數(shù)據(jù)能夠被有效地整合和管理。一般情況下，獨(dú)立的監(jiān)控單元可以獨(dú)立運(yùn)行，即使某個(gè)監(jiān)控設(shè)備出現(xiàn)故障，也不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，從而有效地避免了風(fēng)險(xiǎn)。④在遠(yuǎn)端，人們可以通過電腦遠(yuǎn)程操作來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。通過將MCU或是DSP+以太網(wǎng)控制器結(jié)合在一起，發(fā)射機(jī)房的管理和控制變得更加靈活，從而有效地防止了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的故障，大大提升了系統(tǒng)的安全性與可靠性。

通過采用先進(jìn)的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)智能化監(jiān)控系統(tǒng)，使我國廣播電視發(fā)射臺(tái)站的技術(shù)實(shí)力大大增強(qiáng)，管理水平也大幅度改善，為全國廣播電視發(fā)射臺(tái)站的智能化、網(wǎng)絡(luò)化管理提供了強(qiáng)大的支持。①秉承科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的理念，致力于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，盡可能多地向全體公眾提供優(yōu)質(zhì)的公共服務(wù)。采用先進(jìn)的技術(shù)，構(gòu)建起智能化的遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，不但極大地減少了廣播電視發(fā)射臺(tái)的建設(shè)和運(yùn)營費(fèi)用，同時(shí)也節(jié)約了寶貴的財(cái)力，為全體民眾提供更加便捷的廣播電視服務(wù)，使黨的方針政策能夠及時(shí)傳遞給每一個(gè)家庭，讓他們都能夠獲得優(yōu)質(zhì)的公共服務(wù)。②利用最新的科學(xué)技術(shù)，我們正在努力探索如何利用數(shù)字、計(jì)算機(jī)以及通信工程的最新成果，實(shí)現(xiàn)對(duì)廣播電視無線發(fā)射臺(tái)的全面智能化管控。這些嘗試不僅帶來了新的方法，而且也為我們的團(tuán)隊(duì)帶來了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。我們的目標(biāo)是提高我們的技術(shù)實(shí)力，并在國際上取得更大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。③采用最新的監(jiān)控技術(shù)，不僅可以遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制發(fā)射機(jī)，還可以有效地減少人工操作的失誤，同時(shí)也具有更高的自動(dòng)化處理能力，這樣一來，不僅有助于提高廣播電視的安全播出水平，還有助于更好地傳播政策。④通過對(duì)廣播電視發(fā)射臺(tái)的全面改造，使其能夠?qū)崿F(xiàn)更加有效、精準(zhǔn)的管理，從而徹底改變了以往分散式管理模式，為推動(dòng)我國廣播電視無線發(fā)射臺(tái)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的支撐。⑤采取措施降低發(fā)射臺(tái)站的建設(shè)成本，加強(qiáng)日常運(yùn)營管理，極大地提高了財(cái)政資源的利用效率，為推動(dòng)我國廣播電視無線覆蓋發(fā)揮了重要作用。⑥秉承以人為本的宗旨，我們將不斷推陳出新，讓技術(shù)人員擺脫單調(diào)乏味的職責(zé)，激發(fā)他們的潛能，提升他們的專業(yè)能力，增強(qiáng)他們的綜合素養(yǎng)，最終實(shí)現(xiàn)廣播電視發(fā)射臺(tái)的智能化監(jiān)控和管理水準(zhǔn)的飛躍。

4. 結(jié)束語

發(fā)射臺(tái)是廣播電視傳輸過程中的最后一站，它把無形的無線電信號(hào)發(fā)送到千家萬戶之后，通過終端轉(zhuǎn)換成高質(zhì)量的可視可聽信號(hào)，是宣傳貫徹黨和國家政策的排頭兵。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的出現(xiàn)，雖然人們的工作輕松了許多，廣播電視發(fā)射臺(tái)的發(fā)射質(zhì)量也有了顯著的改善，但卻給管理者帶來了更多的挑戰(zhàn)，因此，必須加強(qiáng)對(duì)這些問題的關(guān)注，并制定出具體的解決方案，以持續(xù)改善廣播電視發(fā)射臺(tái)的智能化監(jiān)控系統(tǒng)，推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展。

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作者簡介：范躍，山西省忻州市，中級(jí)工程師，研究方向：廣播電視工程.