計(jì)算機(jī)技術(shù)在廣播電視無(wú)線發(fā)射監(jiān)控技術(shù)中的應(yīng)用

馬千利

【摘要】目前，我國(guó)的廣播電視業(yè)在信息化方面尚處在起步期，加大對(duì)無(wú)線電視技術(shù)的研發(fā)和運(yùn)用力度，是推動(dòng)廣電事業(yè)持續(xù)發(fā)展的必然選擇。本文針對(duì)我國(guó)山區(qū)無(wú)線臺(tái)中移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際情況，介紹了其主要的功能和特性，并結(jié)合模擬技術(shù)，給出了一種以計(jì)算機(jī)為核心的無(wú)線傳輸裝置的實(shí)現(xiàn)方法。實(shí)際測(cè)試結(jié)果證明了這種方法的有效性。

【關(guān)鍵詞】廣播電視；計(jì)算機(jī)；自動(dòng)監(jiān)控

中圖分類號(hào)：TN92? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2023.08.026

近幾年，科技水平不斷提高，通訊技術(shù)日益滲透到人類社會(huì)的各個(gè)方面。而國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的無(wú)線電視網(wǎng)絡(luò)的通信模式還面臨著諸如信號(hào)品質(zhì)不佳、易受外部環(huán)境干擾等問題，遠(yuǎn)距離地傳播容易受到EMI的影響。由于受到了一定的條件，其傳輸效率較差、線路錯(cuò)綜復(fù)雜，配線費(fèi)時(shí)，維護(hù)困難，這些缺陷使得使用無(wú)線傳輸裝置十分困難。所以，如何改善無(wú)線接收機(jī)的工作效率成為一個(gè)亟待解決的問題。本文就是為了解決這個(gè)問題，從目前的無(wú)線發(fā)射監(jiān)控技術(shù)入手，從具體的實(shí)施方式和流程等幾個(gè)角度進(jìn)行了深入的探索。目前，我國(guó)現(xiàn)有的無(wú)線電傳輸平臺(tái)大都是靜態(tài)的，動(dòng)態(tài)性能不佳，無(wú)法對(duì)全網(wǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，更無(wú)法滿足數(shù)字化和信息化的需求。

1. 廣播電視信號(hào)發(fā)射監(jiān)控體系的運(yùn)行原理

廣播電視信號(hào)發(fā)射監(jiān)控體系的組成，主要包括主機(jī)控制系統(tǒng)、收發(fā)廣播和收發(fā)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。而在這些設(shè)備中，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的自動(dòng)控制與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)就是一個(gè)完整的系統(tǒng)。該自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置不但可以監(jiān)視主設(shè)備的工作狀況，而且可以實(shí)時(shí)地掌握各控制系統(tǒng)在監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)中的指令接受狀況，并根據(jù)無(wú)線電信號(hào)在傳送和發(fā)送中所引起的各種影響進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和警報(bào)。綜合了整個(gè)廣播電視傳輸監(jiān)測(cè)體系的總體架構(gòu)，它具備了虛擬的特性，并且具備了很高的專業(yè)化，整個(gè)的系統(tǒng)聯(lián)接模塊可以與網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)中心相聯(lián)系，其功能包括業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、傳輸信息以及業(yè)務(wù)信息的分類與集成。

該系統(tǒng)既可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)信號(hào)的全方位無(wú)盲區(qū)監(jiān)視，又可以將存在的潛在危險(xiǎn)與危險(xiǎn)因素納入到預(yù)警與監(jiān)視之中。同時(shí)，通過虛擬服務(wù)器對(duì)廣播電視的傳輸進(jìn)行監(jiān)控，采集和分析相關(guān)的數(shù)據(jù)，為廣播電視的下一步傳輸工作奠定基礎(chǔ)。

2. 廣播電視無(wú)線發(fā)射臺(tái)中計(jì)算機(jī)自動(dòng)監(jiān)控技術(shù)的重要性

有線通信是以發(fā)射站、接收站和控制站為核心，通過電纜或光纜向控制中心傳送數(shù)據(jù)的一種方式。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和廣泛使用，無(wú)線技術(shù)也逐漸融入到了人們的生活中，而在無(wú)線技術(shù)中，其數(shù)據(jù)的獲取和數(shù)據(jù)的處理也是其中一個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。在監(jiān)控的時(shí)候，所有的數(shù)據(jù)都是通過電腦來(lái)進(jìn)行的，所以對(duì)于電纜的需求也是非常大的。一旦發(fā)生故障，將會(huì)對(duì)整個(gè)體系的工作產(chǎn)生巨大的不利后果，嚴(yán)重的話，可能會(huì)導(dǎo)致不可彌補(bǔ)的人員傷亡。所以，要保障電纜線路的安全性和可靠性，就需要加大對(duì)線路的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)力度，以確保故障的發(fā)生，并針對(duì)這些問題提出了相應(yīng)的對(duì)策。目前，國(guó)內(nèi)大多數(shù)的廣播電視業(yè)務(wù)仍處于人工作業(yè)的狀態(tài)，其工作效率低、成本高，已成為當(dāng)前廣播電視傳媒發(fā)展的瓶頸。

2.1 智能化監(jiān)控信號(hào)源

在當(dāng)今社會(huì)，由于通訊技術(shù)的迅速發(fā)展，同時(shí)，對(duì)信息的傳遞也提出了更高的要求。所以，要有一個(gè)可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、顯示和控制的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的網(wǎng)絡(luò)化平臺(tái)。有線以太網(wǎng)絡(luò)的缺點(diǎn)是線路布置比較繁瑣，無(wú)法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。為此，設(shè)計(jì)一套以移動(dòng)通信為主的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。本裝置采用GPS定位技術(shù)，將發(fā)射和接收的間隔設(shè)為10米，然后傳送至控制站，中央電腦依據(jù)設(shè)定的參數(shù)（例如，電壓/頻率），以無(wú)線電電波傳送指定的告警。它能夠在多個(gè)地點(diǎn)設(shè)置各種終端，并與其他的無(wú)線通訊模塊協(xié)同工作，構(gòu)成一個(gè)完善的無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。隨著電子線路技術(shù)的飛速發(fā)展，在許多行業(yè)中得到了廣泛的運(yùn)用，例如：生產(chǎn)過程自動(dòng)化、農(nóng)業(yè)自動(dòng)化、交通自動(dòng)化等。

2.2 實(shí)時(shí)有效的監(jiān)控發(fā)射設(shè)備

實(shí)時(shí)、高效的監(jiān)視裝置能夠?qū)Πl(fā)送端的工作狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，并由計(jì)算機(jī)自動(dòng)識(shí)別和判斷，從而達(dá)到對(duì)發(fā)送端的實(shí)時(shí)控制。在實(shí)踐中，由于信源具有隨機(jī)特性，使得接收方的數(shù)據(jù)收集與加工都要靠人為的方式進(jìn)行，因而要依靠自動(dòng)控制，確保了裝置的運(yùn)行。在有線傳送時(shí)，由于其高度的靈活、方便的特點(diǎn)，采用無(wú)線傳送平臺(tái)是一個(gè)很大的問題；因此其使用的領(lǐng)域也就更廣。然而，由于無(wú)線傳輸平臺(tái)的造價(jià)問題，若使用無(wú)線傳輸技術(shù)，不僅需要大量的維修資金，同時(shí)也會(huì)帶來(lái)安全問題。如果發(fā)生了問題，將會(huì)使整個(gè)電網(wǎng)癱瘓，從而帶來(lái)巨大的財(cái)產(chǎn)和生命財(cái)產(chǎn)的損害。而在使用了遠(yuǎn)距離監(jiān)視時(shí)，可以有效地防止這種情況的出現(xiàn)。采用無(wú)線技術(shù)可以保證整個(gè)系統(tǒng)在不干擾其他數(shù)據(jù)的情況下運(yùn)行，從而保證了系統(tǒng)的整體和安全。

2.3 智能化監(jiān)控動(dòng)力系統(tǒng)

在對(duì)發(fā)射裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視的基礎(chǔ)上，對(duì)發(fā)射器進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)視，可以大大提高工作質(zhì)量，降低人力成本，節(jié)約大量的人工、材料，確保系統(tǒng)的工作穩(wěn)定、可靠。在實(shí)際探測(cè)中，由于外界的各種因素，會(huì)造成一些干擾，必須利用現(xiàn)代的傳感技術(shù)對(duì)其進(jìn)行變換。然后，再由相關(guān)的控制器將其輸入到集中遙控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)送端的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。該系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)、通信網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)等構(gòu)成，以無(wú)線通信為中心，基于接收單元，并與其他有關(guān)的功能相融合，最后，建立了一套完整的無(wú)線監(jiān)測(cè)體系。

2.4 遠(yuǎn)程控制安防監(jiān)控系統(tǒng)

遠(yuǎn)程控制是指利用電腦的網(wǎng)絡(luò)對(duì)電視節(jié)目、廣播和燈光進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視。當(dāng)前，我國(guó)已步入了一個(gè)數(shù)字世紀(jì)。隨著數(shù)字時(shí)代的到來(lái)，傳統(tǒng)的廣播電視節(jié)目正逐漸走向高清、智能化，工作人員必須不斷提升自己的技術(shù)，并加大對(duì)信息的收集和整理，確保了電視臺(tái)的正常使用與維修。在進(jìn)行有線傳送時(shí)，會(huì)因?yàn)槭芫€路條件和裝置的特性等原因造成的信號(hào)的衰減。無(wú)線技術(shù)在高速發(fā)展的情況下，必須將其與電腦相融合，才能更好地實(shí)現(xiàn)其功能。所以，在進(jìn)行無(wú)線通信時(shí)，一定要保證數(shù)據(jù)的真實(shí)性和完整性，以保證用戶的人身安全。另外，在提高安全性能的同時(shí)，也要通過增加設(shè)備的冗余度來(lái)減少故障，降低了硬件開銷，使抗干擾性最大化。

3. 廣播電視無(wú)線發(fā)射臺(tái)如何做到有效監(jiān)控

對(duì)傳輸裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控的前提條件，但由于多種原因的干擾，會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)的偏移，致使接收機(jī)發(fā)生誤報(bào)警。為了確保系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠，必須適時(shí)地對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)方面進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。由于受環(huán)境、時(shí)間和溫度等多種因素的制約，導(dǎo)致了無(wú)線電信號(hào)傳輸?shù)目煽啃允艿接绊憽?/p>

3.1 遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)控應(yīng)具備的功能

3.1.1 監(jiān)測(cè)設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)

在發(fā)送數(shù)據(jù)的獲取過程中，通過對(duì)所發(fā)送的信息、信號(hào)的規(guī)模、方位等進(jìn)行合理的分析、運(yùn)算，并根據(jù)探測(cè)結(jié)果的改變，給出相應(yīng)的控制命令，使得接收端的工作更為平穩(wěn)。

3.1.2 系統(tǒng)的故障報(bào)警

在接收到的資料出現(xiàn)不正常的時(shí)候，應(yīng)及時(shí)采取相應(yīng)的處理方法，向有關(guān)的監(jiān)測(cè)單位報(bào)告，使其在最短的時(shí)期內(nèi)及時(shí)地檢測(cè)出問題，并且能夠在最短的時(shí)間內(nèi)，將問題解決。在使用期間，若出現(xiàn)意外情況，或者由于人為原因?qū)е碌墓收?，?yīng)立即停機(jī)。如果不能做到，就必須上報(bào)給上面的人。如果有什么事情會(huì)影響到通訊系統(tǒng)，那就必須第一時(shí)間聯(lián)系工作人員，將造成的破壞降到最低。

3.2 計(jì)算機(jī)自動(dòng)監(jiān)控的主要設(shè)備

計(jì)算機(jī)的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)是由計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和通訊三大部分構(gòu)成的。本系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)采集、信號(hào)放大器及控制與管理軟件。同時(shí)，發(fā)送路徑選擇的設(shè)計(jì)也包含了對(duì)發(fā)送端的即時(shí)監(jiān)控。在實(shí)踐中，因各種裝置的特性和應(yīng)用場(chǎng)合的差別，在選用裝置時(shí)必須綜合考量其各項(xiàng)性能參數(shù)，并依據(jù)其特殊的條件決定所選擇的裝置能否達(dá)到所需的條件。在選擇裝置時(shí)，要從技術(shù)角度出發(fā)，考慮到經(jīng)濟(jì)可行性等，第一是要確保裝置的可靠性；第二是保證裝置具有先進(jìn)水平，即可以進(jìn)行遙控作業(yè)，以減少生產(chǎn)費(fèi)用；第三，要盡量擴(kuò)大本發(fā)明的應(yīng)用領(lǐng)域，即可以通過調(diào)整特定的參量，提高其檢測(cè)的敏感度，從而更好地滿足各種復(fù)雜的線路要求。

3.3 計(jì)算機(jī)自動(dòng)監(jiān)控功能的實(shí)現(xiàn)

計(jì)算機(jī)的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要完成對(duì)發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并將其儲(chǔ)存在電腦中，在電腦上發(fā)布命令。通過對(duì)所收到的資料進(jìn)行加工，實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)的自動(dòng)化。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)注意到：①取樣時(shí)，應(yīng)確保取樣點(diǎn)位的連續(xù)與完整，以免造成影響，使整項(xiàng)測(cè)試工作難以進(jìn)行。②在發(fā)送過程中，應(yīng)盡量避免發(fā)生線路的交叉和短路，以防止由于通訊網(wǎng)路的失效而導(dǎo)致的錯(cuò)誤判斷。③在收到傳輸方的資料后，要立即作出判斷，并采用適當(dāng)?shù)姆椒ūＷC接收器的正常工作。另外，一旦出現(xiàn)了問題，立刻使發(fā)射器的工作狀況停下來(lái)，然后再開始，以減小其沖擊。

4. 計(jì)算機(jī)自動(dòng)監(jiān)控技術(shù)在廣播電視無(wú)線發(fā)射臺(tái)中的應(yīng)用

4.1 控制功能和自動(dòng)巡檢功能

控制功能就是對(duì)發(fā)送器的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，并根據(jù)所探測(cè)到的信息，判定有無(wú)相應(yīng)的指令下達(dá)，以達(dá)到對(duì)接收方的自動(dòng)化監(jiān)視。在實(shí)踐中，由于多種原因造成了資料的偏離，必須采用人工方法才能使其工作起來(lái)。而自動(dòng)巡視系統(tǒng)是通過向監(jiān)控系統(tǒng)傳遞數(shù)據(jù)，進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)和故障診斷，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的反饋。在此模型中，技術(shù)工人只要把收到的控制指令傳到各部件，并同時(shí)發(fā)出相應(yīng)的控制指令，從而可以精確地掌握整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況。采用了以單片機(jī)為核心的無(wú)線數(shù)據(jù)傳送和展示模塊為基礎(chǔ)的無(wú)線收發(fā)技術(shù)，并對(duì)其進(jìn)行了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。這種技術(shù)在廣播電視中的應(yīng)用，可以與PC機(jī)進(jìn)行連接，也可以作為遠(yuǎn)距離監(jiān)測(cè)。該系統(tǒng)性能穩(wěn)定、可靠，可以及時(shí)地顯示電壓、波形、頻率等各個(gè)方面的性能指標(biāo)，而且還可以提供諸如電力等有關(guān)的參量。

4.2 語(yǔ)言報(bào)告功能

該系統(tǒng)的主要功能是利用自動(dòng)識(shí)別、處理和控制軟件來(lái)完成數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、傳輸、數(shù)據(jù)處理等。在接收機(jī)上，通過對(duì)所發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行狀態(tài)和特征量的判定，并將其轉(zhuǎn)化成能夠被辨識(shí)的編碼。而要實(shí)現(xiàn)對(duì)傳送器的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)等作用，則必須先把文字錄入，再轉(zhuǎn)換成一個(gè)規(guī)范的文字文檔，按其類別設(shè)定參數(shù)。該軟件的工作是對(duì)發(fā)送端的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)生故障，將會(huì)自動(dòng)進(jìn)行預(yù)警。在運(yùn)行時(shí)，本系統(tǒng)采用C語(yǔ)言編寫程序，具有很高的精確度，確定發(fā)送端的精確位置。該方法既可以有效地改善整體的控制效果，又可以有效地防止人為干擾，提高其運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。同時(shí)可以確保發(fā)送端的實(shí)時(shí)性，降低由于外部條件的干擾而導(dǎo)致的誤報(bào)警。

4.3 人工操作

人工控制系統(tǒng)的工作原理就是對(duì)系統(tǒng)的工作狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，利用電腦對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而確定系統(tǒng)的工作狀況，做出正確的調(diào)節(jié)。在實(shí)踐中，通過計(jì)算機(jī)的自動(dòng)辨識(shí)，可以完成對(duì)傳送器的各種參數(shù)和有關(guān)的指令進(jìn)行自動(dòng)的處理，使系統(tǒng)能夠進(jìn)行自動(dòng)的管理與維修。在人工作業(yè)時(shí)，要特別留意：第一，必須嚴(yán)格遵守規(guī)程，不得任意更改；第二，要確保完整的體系；第三，保證所有的信號(hào)都可以錄入到資料庫(kù)，以便以后的查詢與利用。在進(jìn)行人工作業(yè)時(shí)，應(yīng)盡可能地降低外界干擾和外界環(huán)境的影響，從而更好地了解所收到的資訊。

5. 計(jì)算機(jī)技術(shù)在廣播電視發(fā)射監(jiān)控中的應(yīng)用前景

5.1 強(qiáng)化技術(shù)體系的多功能性

目前，我國(guó)廣播電視傳輸監(jiān)測(cè)技術(shù)已比較成熟，并在計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了幾次創(chuàng)新，但隨著廣電行業(yè)的快速發(fā)展，必須進(jìn)行持續(xù)的創(chuàng)新。因此，要建立一個(gè)多樣化的計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)是必要的。此外，還要做好移動(dòng)電話和無(wú)線通訊的信號(hào)監(jiān)控工作，以便更好地理解目前信號(hào)系統(tǒng)的發(fā)展需求，為技術(shù)系統(tǒng)的優(yōu)化打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

5.2 落實(shí)好技術(shù)體系分類

如電流干擾、噪音等，不但會(huì)影響聽眾的聽覺，也會(huì)使廣播電視節(jié)目的社會(huì)影響力大打折扣。無(wú)線電波的傳播特性是多種多樣的，各種電波的干擾也會(huì)產(chǎn)生雜音。所以，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行分類是目前和今后發(fā)展的一個(gè)重要方向。

6. 結(jié)束語(yǔ)

本文在對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行分析、討論的基礎(chǔ)上，提出了一種新型無(wú)線自動(dòng)監(jiān)視系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想，并對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)和完善，以達(dá)到對(duì)傳輸設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)視。在實(shí)際工作中采用了無(wú)線傳輸技術(shù)，以提高整個(gè)控制系統(tǒng)的可靠性和安全性。本文的創(chuàng)新之處是：通過引入新的理論模式，構(gòu)建一種新型的無(wú)線傳輸控制系統(tǒng)，并以先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)取代傳統(tǒng)的人工操作，這樣就會(huì)提高其的安全性和可靠性。

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