遠程監控技術在廣播電視發射中的應用

桐廬縣位于浙江省西北部， 地處錢塘江上游， 隸屬杭州市， 多山環境給廣播電視節目無線發射帶來很多困難， 2006年開始在距離縣城38. 1 km 的分水鎮玉華山架設了廣播發射機及其配套設施， 同時為了確保機房設備和廣播電視節目發射安全， 建立了網絡遠程監控系統。分水玉華山網絡遠程監控系統采用#模擬攝像機+ 網絡視頻、音頻服務器+ 串口通訊設備+ 網絡傳輸設備+ 遠程客戶端?的方式構建， 通過攝像機采集發射機及其附屬設備的各個儀表狀態， 同時利用接收設備接收廣播發射機發射出去的聲音， 將其送入網絡視音頻服務器， 進行編碼處理， 打包成IP網絡數據包， 通過VPN 光纖數據專網送回到38. 1 km外的廣播電視臺計算機機房， 計算機機房監控管理系統利用專業軟件及其計算機系統進行數據處理， 可以實時對整個玉華山發射系統運行情況及其發射機房的情況進行監控， 同時通過發射機RS232接口實現遠程開關發射機的控制， 從而確保無線發射的安全。

1.系統特點

( 1)采用#攝像機+ 網絡視頻服務器+ 遠程客戶端?方式構建遠程監控系統， 監控系統在本地發射機房不需要監控， 在遠端電視臺計算機機房實現遠程視頻、音頻和報警監控功能;( 2)圖像、聲音、控制指令傳輸利用VPN IP 網絡平臺;( 3)前端攝像機采用帶紅外線功能的高清晰度攝像機， 實現固定攝像機用于固定的重點監控區域監控，同時在夜間可以方便地完成監控任務;( 4)客戶端可以隨時訪問前端的視頻圖像、*發射聲音;( 5)客戶端可以進行本地錄像， 可以設置、制定錄像工作計劃時間表， 實現多種錄像檢索方式;( 6)客戶端可以回放檢索監控錄像資料;( 7) 在客戶端可以遠程控制發射機開機、關機狀態;( 8)客戶端可以和任意前端進行語音對講。

2 系統技術原理

遠程監控系統一般是由總控制中心計算機、監控信號設備、網絡接口設備、通信網絡以及設備間的連接線路等組成， 圖1就是一個簡單的遠程監控系統的結構圖。

圖1. 遠程監控系統結構圖。

從圖1可以看到， 要實現遠程通信， 我們應該考慮的問題有: 主控制中心計算機和網絡設備的連接(遠程站點和網絡設備的連接也是一樣的方式); 調制、編碼設備和通信網絡的連接; 調制、編碼設備是怎樣工作的; 通信網絡的選擇; 遠程站點和主控制中心計算機如何實現通信(通信協議問題) ; 數據的管理問題， 監測得到的數據應該采取相應的處理措施， 做好保存工作，方便隨時查看。

該系統由前端設備、圖像處理和傳輸設備、網絡客戶端3個部分組成。前端設備由攝像機、支架、視頻音頻服務器、RS232 - RS485 轉換器、音頻接收機、網絡交換機、光纖收發器等組成， 負責視頻信號、音頻信號和報警信號的采集傳輸。系統中的圖像處理和傳輸設備包括網絡視音頻服務器、音頻接收機( R401)、串口通訊轉換器( 485- 232)、光纖光端機等， 音頻接收機接收發射機發出的電波聲音， 送給網絡服務器， 回傳給遠端監控機房， 實現發射后聲音實時監控功能， 同時機房環境視頻信號和發射機狀態儀表信號通過局域網或廣域網傳輸到遠程客戶端， 可以接收客戶端發送的發射機控制信號和音頻對講信號。在傳輸網絡建設方面， 充分考慮廣播電視發射安全問題， 采用光纖和五類線為傳輸介質， 以VPN 專網方式構建， 在VPN 專網通道中劃分VLAN， 圖像、聲音、數據在同一個VLAN 中傳輸， 控制信息在另外一個VLAN傳輸， 從而提高了監控網絡安全級別， 保證了對發射機操作控制指令的絕對安全， 同時通過RS232- RS485轉換器， 將RS232串口通訊模式轉換為RJ45網絡模式， 解決了串口通訊受線路長度限制的弊端， 利用串口通訊技術， 實現了38 km外對發射機的實時控制功能。

網絡客戶端是指需要進行網絡遠程監控的用戶終端， 它由計算機和客戶端軟件構成， 客戶端主要負責圖像顯示、錄像、回放和發射機控制等功能， 客戶端進行遠程監控時， 發射機的反射功率、入射功率、電壓、電流等情況都是實時地通過控制軟件反映給管理人員， 同時視頻和音頻信號可同步存儲， 聲音與圖像數據同包，回放時音質無失真， 錄像速度可達到全實時25幀/ s( PAL) ， 支持多硬盤循環錄像， 無需人工換盤。

3. 結束語

桐廬電視臺玉華山監控系統的應用， 提高了工作效率， 降低了運維成本， 更重要的是為技術人員提供了實時的動態設備運行情況和數據參數， 設備和系統功能得到更好的發揮， 為播出安全提供了技術支持， 最大限度地實現了廣播電視信號的安全播出。