无人值班机房的安全性测评

2014-03-25宋琛晖朱文川邹文婷

声屏世界 2014年2期

宋琛晖朱文川邹文婷

今天，很多发射机房采用了远程遥控系统，变成了无人值班的机房。“安全播出是我们的生命线”，所以无人值班机房的安全至关重要。

无人值班机房的设计

设计无人值班机房重点在监控系统设计。现实中监控系统需要管理的设备有：每套信号源设备包括光纤收发机、卫星接收机、信号切换器等，每台发射机实施监控采集器、自动控制器，监视监听的接收机（输出信号），高低压配电柜采集控制器，机房安全保卫摄像头的监视，防火监控系统，监控管理平台和远程管理系统。

发射台自动化监控系统自下而上分为三层结构，即设备层、控制层和管理层。设备层主要是指发射台内需要实施自动化控制的各种设备，如发射机、节目传输调度设备、节目监测设备、电力设备及摄像头等。控制层主要完成对设备层设备控制、信号的采集和信号传输。信号传输不仅将设备层采集的信号进行协议转换和封装传输到管理层，也可将管理层的运行图下发到设备层。具体设备有发射机数据采集控制器和电力监测仪。管理层指的是各系统监控通过监控主机、数据库和应用软件共同作用，将控制层或设备层采集的信息数据发送至监控主机处理，并对低层设备实时控制和响应的逻辑分层。

监控主机之间与局域网相联。局域网通过TCP/IP 协议以星形拓扑结构（100Mbps），将各系统监控主机相连接，建立起台站的数字化监控管理网络平。运用光缆、微波等通讯网络，采用服务器和客户端的C/S 或B/S 软件架构，实现监控主机和远程计算机连接，达到主机房和远程管理机房机构的数据交互。

分步安全评估

一、对发射机监控系统的安全评估。发射机实时监测系统是通过专用的数据采集控制器采集发射机的相关参数，汇总到高速总线，然后通过专用软件处理，达到实时监控的目的。同时接收计算机下发的指令对发射机进行控制操作，可以实现实时远程遥控发射机开关机、遥控复位等操作。数据采集控制器内含时钟系统，可通过预设时间参数对发射机进行自动开关机操作。

目前有两种方式对发射机数据采集，一种是利用发射机本身自带的智能控制接口以数据采集控制器来读取发射机参数实现对发射机的控制操作，其优点是投入成本小，缺点是厂家高筑壁垒不愿提供控制协议；另一种是对不具备智能控制接口的，使用硬件采集器采集各状态口工作状态，缺点是大量应用硬件采集器成本较高。

发射机参数采集控制采用“分布式”的控制结构，即每部发射机使用一台数据采集控制器，通过交换机与监控主机连接，每个交换机最多可以连接24 个数据采集器。数据采集控制器之间相互独立，单体工作及出现故障时，不会对发射机的正常工作产生任何干扰，也不会影响整个系统。数据采集控制器可以脱离发射机监控主机系统独立工作，通过监控主机对全部发射机工作状态进行显示、报警等统一管理，完成工作状态监测功能。

二、对信号源系统及自动切换器的安全评估。信号源自动切换系统对于应对非法信号的入侵、处理异常信号、确保电视节目的安全播出至关重要。通过对信源实时监测，一旦发现信源丢失可实现信源的智能切换，确保输送给发射机的信号源始终是正常信源。707 台信号源是由卫星和光纤提供，电视节目信源以中星6B 为主信号，中星6A、光纤和测试信号为备用信号；调频节目信源则以中星6B 为主号信号，光纤信号为备信号。

信号源自动切换系统又分为电视信源切换系统和调频信源切换系统。电视信源切换系统是由3 台视音频智能切换器和3 台视音频分配器组成，由它完成3 套电视节目4路信源的智能切换和采集监视，以及提供发射机主备激励器的信源。该系统具有手动切换和自动切换两种工作模式。在手动模式下，操作人员可以根据监看监听到的信源效果选择相应的按键进行切换，也可以通过计算机进行切换。在自动模式下，视音频智能切换器可同时监测四路节目信号源，系统对每路视音频信号源的电平值进行评估分析。一旦发现输出信号电平低于预设值或持续时间超过预设值时，将自动切换到正常备用信号上，最后经视音频处理器处理后送到发射机，并发出声光报警。

对于调频信源切换系统，主要由音频智能切换器和音频处理器构成。在节目的播出过程中，如果遇到主路音频信号中断，可自动将备路音频信号播出，同时发出声光报警，音频报警时间可调，当主路信号恢复正常时，设备会检测到信号质量较好的信源信号，并自动切换到该信源信号，在减少播出事故的同时提高播出质量。

信号源自动化切换系统的关键设备是视、音频智能切换系统，它提供手动切换和自动切换两种工作模式，可以智能识别来自光纤、卫星等传输通道的多种无效噪声，对非法信号的入侵有较好的抵制作用，又可提供声光报警，并记录信号源丢失时间和恢复时间。该设备带有RS232 串行通讯接口，可受控于计算机或外部控制设备等组成自动切换系统，具有断电状态记忆、掉电直通功能。

三、对监视监听系统的安全评估。信号监视监听系统主要是对发射节目的各路信源、发射前信号、发射耦合信号和开路信号四个节点进行监测。707 台目前信号监测状况是，电视节目监测发射前信号和开路信号，调频信号仅监测开路信号。在对现有信号监视监听系统改造中，考虑到能够全面显示、监听各发射节点视频音频信号、44CH 地面数字电视模数兼容性以及为数字化播出平台提供支持，因此选用了3 台多画面视音频监测报警系统，并配备8 台高亮度47 英寸16:9 液晶显示屏对信号系统进行监测。

利用多画面视音频监测报警系统，可以实现一套设备对24 路立体声音频信号或者48 路电视多画面视音频信号监测。具有实现多点多环节的广播、电视节目信号的实时监测，完成调频广播立体声音频信号柱形图动态监测浏览。可多画面同屏实时监视广播电视信号源和开路信号，显示台名，显示音柱，直观地看到显示信号内容的文字提示、通道信息、信号质量、音量幅度，显示信号内容的文字提示与显示的图像相关联，各路视频画面大小、位置在不调整接线的情况下可以任意调整组合；具备停播监测、闭环监测功能，当异常发生时能进行声光报警；系统可以根据用户设定进行循环监听与选择监听，并可根据用户需求对指定节目进行定时录音、录像与人工选择录音、录像，存储时间可根据客户需求自由设定；具备日志记录和查询功能，包括开关机时间、异常情况的发生和恢复等，并能向PC机传送日志文档；接口功能配备RS485 或以太网接口，可以组建分布式监测网络，实现全网联动和统一管理，播出画面能实时回传至山下。

四、对安全防火防盗系统的安全评估。安全防范监视系统实现对发射机房内外环境进行实时监测、录像并存盘处理，通过设置于不同位置的摄像机的多路、多视角监视，达到对机房台区的防火、防盗、防破坏目的。

该系统主要由硬盘录像机及16 个数字彩色摄像头组成。值班人员在机房通过电视墙大屏幕可即时观察到电视机房、调频机房、高低配电室、控制机房、机房外部的环境，具有多硬盘自动盘满循环录像、方便检索回放，提供网络传输功能，可实现远程监测，通过通讯网即可实现山下监控。

五、对电力监测控制系统的安全评估。经过近几年的努力，707 台更换了阵旧的低压、高压配电柜和稳压电源，完成了电视、调频配电控制柜的改造。高压配电柜使用的是库柏耐吉电气有限公司生产的KYN28A-12G 型开关设备，该设备留有通信接口可直接通过计算机进行远程控制监控。低压设备方面由于不具备通信接口，只能使用电力监测器。通过环境电力监测器可在异地对电力设备进行实时监视，对市电相关参数的采集，对供电系统的故障进行及时发现报警，并采用相应的应对措施。

六、对整个监控系统的安全评估。首先是通信网络评估。整个系统采用了多级网络化结构。三层网络结构采用集中管理分散控制的分布式控制理念，使所有监控设备更加分散，不会因为某一个设备的损坏导致整个系统的故障。各监控主机通过局域网连通，局域网再通过光缆或微波等通讯网与远程客户端进行数据交互，实现了广泛意义上的远程监视与控制。

其次是整体运行稳定性评估。在播控自动化系统运行时，播出设备可在无人干预的情况下实现自动开、关机，信号切换。在播出过程中通过多画面电视监视屏，方便值班员对每套节目的播出情况进行评价，包括输入、输出的全部视、音频信号，且可以对每一路信号进行单独的监看或监听。同时，从监控主机上可以得到发射功率、激励器的应用情况、电源电压等以及市电的各项参数，并自动记录。出现非正常状态时，能自动报警，提醒值班员及时检查。因为采用的是光缆通信，在山下的远程计算机可以像在本地监控主机上一样对播出设备实施监控。系统采用模块化结构，方便进行功能扩展和升级。在抗干扰方面，本系统采用抗干扰能力较强的数字通信方式，并在取样和控制回路采用电源滤波技术、光电隔离技术，电路板使用高性能稳定的芯片，设备多种接地方式（双端接地、多点接地方式）保证系统良好接地使系统更加稳定。