遠程監控技術(shù)在廣播電視發(fā)射中的應用

桐廬縣位于浙江省西北部， 地處錢(qián)塘江上游， 隸屬杭州市， 多山環(huán)境給廣播電視節目無(wú)線(xiàn)發(fā)射帶來(lái)很多困難， 2006年開(kāi)始在距離縣城38. 1 km 的分水鎮玉華山架設了廣播發(fā)射機及其配套設施， 同時(shí)為了確保機房設備和廣播電視節目發(fā)射安全， 建立了網(wǎng)絡(luò )遠程監控系統。分水玉華山網(wǎng)絡(luò )遠程監控系統采用#模擬攝像機+ 網(wǎng)絡(luò )視頻、音頻服務(wù)器+ 串口通訊設備+ 網(wǎng)絡(luò )傳輸設備+ 遠程客戶(hù)端?的方式構建， 通過(guò)攝像機采集發(fā)射機及其附屬設備的各個(gè)儀表狀態(tài)， 同時(shí)利用接收設備接收廣播發(fā)射機發(fā)射出去的聲音， 將其送入網(wǎng)絡(luò )視音頻服務(wù)器， 進(jìn)行編碼處理， 打包成IP網(wǎng)絡(luò )數據包， 通過(guò)VPN 光纖數據專(zhuān)網(wǎng)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(zhuān)業(yè)軟件及其計算機系統進(jìn)行數據處理， 可以實(shí)時(shí)對整個(gè)玉華山發(fā)射系統運行情況及其發(fā)射機房的情況進(jìn)行監控， 同時(shí)通過(guò)發(fā)射機RS232接口實(shí)現遠程開(kāi)關(guān)發(fā)射機的控制， 從而確保無(wú)線(xiàn)發(fā)射的安全。

1.系統特點(diǎn)

( 1)采用#攝像機+ 網(wǎng)絡(luò )視頻服務(wù)器+ 遠程客戶(hù)端?方式構建遠程監控系統， 監控系統在本地發(fā)射機房不需要監控， 在遠端電視臺計算機機房實(shí)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(wǎng)絡(luò )平臺;( 3)前端攝像機采用帶紅外線(xiàn)功能的高清晰度攝像機， 實(shí)現固定攝像機用于固定的重點(diǎn)監控區域監控，同時(shí)在夜間可以方便地完成監控任務(wù);( 4)客戶(hù)端可以隨時(shí)訪(fǎng)問(wèn)前端的視頻圖像、*發(fā)射聲音;( 5)客戶(hù)端可以進(jìn)行本地錄像， 可以設置、制定錄像工作計劃時(shí)間表， 實(shí)現多種錄像檢索方式;( 6)客戶(hù)端可以回放檢索監控錄像資料;( 7) 在客戶(hù)端可以遠程控制發(fā)射機開(kāi)機、關(guān)機狀態(tài);( 8)客戶(hù)端可以和任意前端進(jìn)行語(yǔ)音對講。

2 系統技術(shù)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(wǎng)絡(luò )接口設備、通信網(wǎng)絡(luò )以及設備間的連接線(xiàn)路等組成， 圖1就是一個(gè)簡(jiǎn)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(shí)現遠程通信， 我們應該考慮的問(wèn)題有: 主控制中心計算機和網(wǎng)絡(luò )設備的連接(遠程站點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò )設備的連接也是一樣的方式); 調制、編碼設備和通信網(wǎng)絡(luò )的連接; 調制、編碼設備是怎樣工作的; 通信網(wǎng)絡(luò )的選擇; 遠程站點(diǎn)和主控制中心計算機如何實(shí)現通信(通信協(xié)議問(wèn)題) ; 數據的管理問(wèn)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(shí)查看。

該系統由前端設備、圖像處理和傳輸設備、網(wǎng)絡(luò )客戶(hù)端3個(gè)部分組成。前端設備由攝像機、支架、視頻音頻服務(wù)器、RS232 - RS485 轉換器、音頻接收機、網(wǎng)絡(luò )交換機、光纖收發(fā)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(wǎng)絡(luò )視音頻服務(wù)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(fā)射機發(fā)出的電波聲音， 送給網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器， 回傳給遠端監控機房， 實(shí)現發(fā)射后聲音實(shí)時(shí)監控功能， 同時(shí)機房環(huán)境視頻信號和發(fā)射機狀態(tài)儀表信號通過(guò)局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)傳輸到遠程客戶(hù)端， 可以接收客戶(hù)端發(fā)送的發(fā)射機控制信號和音頻對講信號。在傳輸網(wǎng)絡(luò )建設方面， 充分考慮廣播電視發(fā)射安全問(wèn)題， 采用光纖和五類(lèi)線(xiàn)為傳輸介質(zhì)， 以VPN 專(zhuān)網(wǎng)方式構建， 在VPN 專(zhuān)網(wǎng)通道中劃分VLAN， 圖像、聲音、數據在同一個(gè)VLAN 中傳輸， 控制信息在另外一個(gè)VLAN傳輸， 從而提高了監控網(wǎng)絡(luò )安全級別， 保證了對發(fā)射機操作控制指令的絕對安全， 同時(shí)通過(guò)RS232- RS485轉換器， 將RS232串口通訊模式轉換為RJ45網(wǎng)絡(luò )模式， 解決了串口通訊受線(xiàn)路長(cháng)度限制的弊端， 利用串口通訊技術(shù)， 實(shí)現了38 km外對發(fā)射機的實(shí)時(shí)控制功能。

網(wǎng)絡(luò )客戶(hù)端是指需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )遠程監控的用戶(hù)終端， 它由計算機和客戶(hù)端軟件構成， 客戶(hù)端主要負責圖像顯示、錄像、回放和發(fā)射機控制等功能， 客戶(hù)端進(jìn)行遠程監控時(shí)， 發(fā)射機的反射功率、入射功率、電壓、電流等情況都是實(shí)時(shí)地通過(guò)控制軟件反映給管理人員， 同時(shí)視頻和音頻信號可同步存儲， 聲音與圖像數據同包，回放時(shí)音質(zhì)無(wú)失真， 錄像速度可達到全實(shí)時(shí)25幀/ s( PAL) ， 支持多硬盤(pán)循環(huán)錄像， 無(wú)需人工換盤(pán)。

3. 結束語(yǔ)

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(shù)人員提供了實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)設備運行情況和數據參數， 設備和系統功能得到更好的發(fā)揮， 為播出安全提供了技術(shù)支持， 最大限度地實(shí)現了廣播電視信號的安全播出。