广播电视高山台信号与监测系统设计

摘  要：广播电视高山台一般采用卫星、光纤、微波多种信号传输方式，本文主要阐述数字电视、模拟电视、调频广播多路信号源的切换与监测以及播出空收信号的监测设计要点。

关键词：广播电视;高山台;数字电视;模拟;电视调频;广播信号源;信号切换;信号监测

近年来，随着广播电视事业的迅猛发展，广播电视高山台站作为广播电视系统直接面向用户的神经末梢，也发生了很大的变化，其中最主要的变化就是设备种类越来越庞杂，信号类型变得复杂多样起来，依靠原来的信号切换设备和监测监看设备已经无法满足安全优质播出的需要了，这时信号切换与监测系统的更新设计就显得犹为重要了。本文以永州大华山电视调频转播台（以下简称大华山台）为例概要地阐述一下信号切换与监测系统的设计要点：

一、信号系统设计目标和原则

信号系统是高山台站安全播出的核心系统，系统设计的首要目标是安全，必须符合总局“62号令”有关安全的规定，在安全的基础上实现系统的其他拓展功能。

严格做好系统各个环节的主、备设计，合理设计倒换机制，确保信源稳定传输至发射机。

监测监控系统是信源传输安全稳定的重要保障，也是员工工作的主要平台，同时还是转播台工作情况向外展示的平台。监控系统在全面监控信源传输流程各环节、各频道（频率）信号、机房环境的基础上，灵活合理地配置显示，搭建一个数字信号架构系统，全面监控并融入综合管理功能的系统。

二、信号系统功能和技术需求

转播台新信号系统需要为广播和电视发射系统提供符合技术指标和安全要求的主、备信源;整体系统时钟同步，同时对系统每个处理环节的设备进行监控，对各环节输入输出信号进行实时画面监看、质量监测，对不同路由的信号源实时比对，不一致则告警且提示问题信号源。对系统运行的环境（包括电力、温湿度、机房安防）进行全面监控。监测监控系统收集实时故障信息并通过多种渠道进行推送和查询;为了便于管理，在保证信号安全的情况下机房创建工作管理系统，实现包括系统运行报表、物资管理、人员值班安排、工作量统计等功能。

网络系统按照GD-J038-2011《广播电视相关信息系统安全等级保护基本要求》中第二级防护要求执行。

系统设计的宗旨是合理利用现有设备，再采购部分设备完成现有4套模拟电视、6套调频广播和2套数字电视的信号源切换处理、多环节信号监测监看，对设备和信号重要级别的故障发出告警同时短信告知相关人员，山下办公区通过简单可靠稳定的设备完成所有发射节目空中信号轮训监测告警。

以下分三个部分具体描述功能需求和设计。

（一）信源切换传输系统需求及设计

1、电视信号源系统

地面数字电视有2个频点，发射机激励器具有双ASI输入端口，可以实现本机主备端口自动倒换。

模拟电视有4个频道，信号采用数字信号源系统，在末端分别从ASI信号解码出模拟信号进发射机。

数字电视发射信源有二条传输链路，分别是移动SDH网、数字微波网，两个不同路由从湖南广播电视台本部传输送达大华山台，信源统一为TS Over IP格式转换为ASI。新机房信号系统规划如下：

数字电视两个不同路由的ASI信号经二选一切换开关后送发射机主输入口，移动SDH的ASI信号直接送发射机备输入口，另外二号流的ASI先经切换后主信号和移动SDH直通信号都先进数码视讯的复用器复用本地信号后经数码视讯的切换板卡分别将ASI信号送发射机的主备激励器。

模拟电视信号源中一、中七、湖卫主路为数字微波三号流八套节目流经柯维新D2000适配为ASI信号之后通过对应频道的解码器解码为对应频道的节目模拟信号送发射机主信号;模拟电视备路信号源为数字电视信号源二选一切换开关后ASI通过对应解码器解码为对应频道的模拟信号，模拟电视备2信号源为卫星接收机解码的模拟信号。这三路模拟信号源按频道进对应的模拟切换器在输出给发射机，发射机备路为卫星或者码流切换后的解码信号。

2、广播信号源系统

广播调频发射信源系统沿用现在系统架构，湖南省广播电台的信号采用光纤路由和卫星接收信号切换输出，主路从切换开关输入，备路从光纤信号源直通输入。3套中央电台信号源处理同省电台，只是中央台信号源考虑中星6B和亚太6C两路卫星信号切换，高速广播节目只考虑一路光纤输入。目前调频考虑模拟音频的切换和光传输。

（二）ASI码流监测监控

信号监测系统整体方案需要实现的功能

1.完成实时监测分析整个系统所有信号的传输和呈现质量，有异常提供信息报警并记录查询。此项要求对信号源ASI、切换后ASI和DTMB近端空中接收ASI信号等几个环节ASI信号进入多画面采集系统并完成多画面监控，码流节目考虑每个流在多画面上呈现一套节目即可，同时各个环节的ASI信号进入ASI切换矩阵，切换后ASI进入码流分析仪和解码器进大屏监控，作为码流监测系统的辅助监测。（ASI矩阵辅助监测为预留功能）需要配IP转ASI适配设备，将空中信号的IP转ASI。监测信号的采集考虑调频信号新增采集板卡，数字电视信号利用中央311工程的采集板卡，模拟信号只监测空中信号，监测设备利旧。

模拟电视信号在空中信号监测的环节采用现有模拟监测设备，不考虑新增。

电视信号需要监测的ASI码流取样点数目为信号源2路移动SDH和3路微波，切换后2路ASI，空中接收为2个多节目流IP，一共数字信号需要监测9路信号，毎路监测考虑在多画面上呈现一套代表节目。但增加一个DTMB多功能循环监测仪，实时轮训监测所有空中的DTMB节目。

2.完成码流解码视音频内容实时监测报警、多画面组合和码流监测信息显示、全程录像和故障触发录像等功。能够完成黑场、静帧、视频丢失、视频解码异常、彩场、彩条、台标丢失等视频故障监测，音频丢失、音量过高、音量过低等音频故障监测。

3.完成市区基地远端接收点2个DTMB数字电视、4套模拟电视和6套调频FM的空中信号接收实时轮询监看告警。

4.实现广播音频信号的监测和比对，要求能对任意两个或者多个广播音频监测点的音频做一致性实时比对。

调频需要监测的数量为信号源14路模拟信号源+7路空中接收的调频IP信号共监测21路信号

5.山上所有监测内容包括信号源、空中信号、发射机参数等选取重要的内容加入短信告警功能，能将所有告警状态及时通知技术领导和值班员。

（三）网管功能需求及设计

1、需要采集2台数字发射机、4台模拟发射机和7台调频发射机的内部网管，取发射机发射功率、反射功率、功放及电源的参数对应集中展示电视和调频的发射参数。这部分功能的实现主要考虑之前的调频发射机和模拟发射机直接取省安播中心的监测信号，两台数字发射机直接取中央311的监测信号，集中在中央311的监测服务器上展示。

2、按信号流程组织设备拓扑流程，并实时提示工作状态。

3、网管系统需要有自动生成安全播出日志、排班安排表、值班人员打卡情况表。

4、所有设备和信號的告警情况分层次展示，核心告警以短信形式实时报送给维护人员和台站领导。

作者简介：王劲松，男，永州市祁阳县，学历：大专，民族：汉，出生年月：1978年4月，职称：助理工程师，研究方向：计算机信息管理。