广播电视监控系统讲解.doc

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1、2014 届甘肃广播电视大学“人才培养模式改革和开放教育试点” 计算机 专业（本科）毕 业 论 文（设计）论文（设计）题目：浅议广播电视监控系统学生姓名： 刘俊佟 学号： 1262001200080 电大分校： 兰州分校 工作站（教学点）： 直属班 学生所在单位： 申请学位（是、否）： 否 论文指导教师： 贾文蓉 毕业论文成绩评定表分校：兰州分校_工作站： 直属班 班级代号： 学生姓名：刘俊佟学号： 1262001200080指导教师评语及评分 浅议广播电视监控系统一文主要将广播电视监控系统的应用以及存在的问题进行了分析，并对具体应用以及如何防范等几个方面进行了论述。在文中较为清楚的阐述了作者

2、自己的观点和一些主要的技术，基本能够反映出作者对于这一知识领域的理解和把握，符合毕业设计要求。文章论点清楚，阐述有一定的依据。成绩评为70分。签 字（盖章）贾文蓉 2013年11月18日答辩小组评价意见及评分答辩通过，成绩 65 分签 字（盖章）贾文蓉 2013年11月18日分校集中实践环节指导小组意见 签 字（盖章） 年 月 日省电大集中实践环节指导委员会审核意见 签 字（盖章） 年 月 日说明：1.答辩小组应填写评价意见，小组成员均应签名（盖章）。答辩小组不应少于3人。2.此表附于封面之后。3.此表由分校、工作站自行复制。目 录摘要21. 广播电视监控系统介绍21.1 信号源自动应急切换3

3、1.2 发射机实时监控及管理系统41.3 发射机播出信号的监听、监看62各监控部分实现的功能72.1 多画面监视、监听功能72.2 故障报警功能简介82.3 MD9000系列多路音频幅度监测系统92.4 电源参数监控功能113面临的问题及对策113.1广播电视监控系统的安全技术防范113.2 系统的软硬件安全保障技术123.3针对安全问题的措施123.4 系统出现温度过高等和死机现象133.5电源问题134. 结语13参考文献14浅议广播电视监控系统 摘要：基于单位现使用的广播电视监控系统，研究了广播电视监控系统的组成与功能。分析了构建在可远程遥控遥测的平台上，以自动化控制为基础，通过配置相关

4、的设备实现对本地广播电视发射机参数的采集及对发射机控制，并对信号源进行实时监测及适时切换。系统可根据需要对信号源进行远程切换，实现对广播电视信号覆盖情况进行精确测量，对播出的电视节目进行录像录音，对异常播出情况进行监测并报警，并对发射机故障进行报警。根据故障的等级自动确定是否倒备机，对发射台机房等重要场所进行安全防范。设备预留网络接口可与监控管理中心方便地组网，将相关信息上传到中心进行显示、保存与管理。对于系统在工作过程中面临的安全问题，采取具体解决办法。关键词：广播电视发射台监控系统；信号源自动应急切换；安全防范措施1. 广播电视监控系统介绍广播电视监控系统该系统由视频、音频智能切换，音、视

5、频采集卡，广播多通道监视仪，卫星校时钟，数据采集器，音、视频监视器和交换机等组成，整个系统组成了广播电视信号的安全播出监控，使技术人员从传统的人工监视、监听工作中得以解脱，实现了广播电视播出信号的智能化监控和节目的安全优质播出。机房监控系统组成框图，如图1所示。图1机房监控系统结构框图1.1 信号源自动应急切换采用MD0401AV智能应急切换系统，在节目播出的过程中如果遇到播出主路视频信号中断时，可以自动将备路视频信号播出，同时发出声光报警，在减少播出事故的同时提高播出质量。本设备支持手动和自动两种方式，功能相互独立，切换时视音频同时切换。设备提供了四路输入、一分四路输出，在手动方式时也可以作

6、为一台四选一并分四切换器使用。断电状态记忆；输入、输出接口带有保护电路，防止外部过电压和过电流对本设备的损害（具有较好的抗雷击作用）；具有掉电直通功能；可同时监测四路输入信号，具有智能识别静帧、黑场、色彩丢失、马赛克等等多种异态信号，提供声光报警,并记录输入信号丢失时间和恢复时间。对非法信号有较好的抑制作用。MD0401A切换器带有RS232、RS485串行通讯接口，RJ45以太网口，可受控于计算机组成远程自动切换系统。1.2 发射机实时监控及管理系统发射机实时监控系统通过对本地发射机的运行参数进行实时采集，以显示发射机实时运行状态，并能够实现对发射机的定时和手动开关机，并可以实现主备倒机控制

7、。现场数据采集及控制（服务器）：对发射台内需要监控的发射机和天线控制器进行数据采集与控制，并实现数据库服务功能。多用户监控（客户机）：发射台各值班员及领导能够通过内部局域网，对台内发射机进行监看和控制，对值班人员出勤和设备运行情况进行管理，对发射机和人员的工作数据进行记录、存储、查询、统计、打印等。监控用户可以是发射台内部值班人员，也可以是生活区监控终端和县级监控点的工作人员。理论上只要能够通过网络连接到发射台内的授权计算机用户都可以对发射机的参数进行查看，也可以对发射机进行控制。1.2.1 发射机参数监测（1）整体观察浏览对每部发射机的频率、发射功率、反射功率、输出驻波比、工作温度、工作电压

8、、工作电流、风机、电源等工作参数进行实时监测与显示。（实际所监测的参数以发射机面板控制及示功能参数为准）。对每个放大器的发射功率，反射功率、工作温度和每个放大器模块的工作电压、工作电流以及过激励、过载、过热等工作参数进行实时监测与显示。对每部激励器的发射频率、调制度、输出功率、反射功率、工作温度、输入信号、输出信号等工作参数进行实时监测与显示。（2）曲线图及详细监测参数浏览该界面包含的信息有：当前查看的节目名称，发射机的工作状态是开机还是关机，当前天线的位置，是在主机上还是备机上。模拟量列表显示该发射机模拟量的工作参数值，数字量列表显示该发射机的一些状态信息。曲线主要显示输出功率和反射功率一个

9、时间段的参数值，可以查看短时间内波动情况。1.2.2 发射机系统参数设置（1）自动开关机设置系统通过定时开关机来自动打开或关闭发射机，并根据播出节目的主备机设置自动倒机。时间表以周为单位进行循环，每天的时间表最多可以设置五个时间段，能够满足用户的需要。（2）发射机参数设置不同发射台的发射机配置是不一样的，本系统的发射机配置软件可以很方便地实现发射机增加或参数修改，根据向导提示依次填写相应的内容即可。1.2.3 历史数据回观可以对选择的任一台发射机的历史工作数据以图形方式显示，用于了解一段时间内发射机的工作状况。1.2.4 故障报警发射台停电、停机、信号源中断、发射机工作状态不正常等情况下，自动

10、发出告警。具有多地点、多事故并发告警能力。能根据需要设定屏蔽或开启告警功能。报警的方式主要有报警条、监控画面相关图元的变色与闪烁、加入报警事件记录列表、自动推出报警相关画面、语音报警、短信报警、警铃警灯等。短信报警模块用于将系统的报警信息及时发送给相关值班人员，最多可同时向10个值班人员进行报警。短信中心号码必须根据用户所在地的实际情况设置。 数据处理服务器根据不同的故障情况进行不同的报警处理，并设立报警确认按键。当故障发生时系统进行报警，一旦经人工确认后报警取消。1.2.5 自动开关机系统通过定时开关机来自动打开或关闭发射机，并根据播出节目的主备机设置自动倒机。时间表以周为单位进行循环，每天

11、的时间表最多可以设置五个时间段，能够满足用户的需要。1.2.6主备倒机功能在自动倒备机前先自动检测天线在位情况。MD981天线控制器是我公司自主研制的天线主备倒换终端设备，用于天线倒换，可通过RS232或RJ45接口与计算机系统进行通讯，可进行手动操作，也可通过遥控操作。针对某些台站的老式发射机，我公司自主研制了MD991发射机数据采集控制器。该设备是数据采集控制终端设备，可实时监测发射机的各项参数。设备提供24个模拟量采集通道，24个状态量输入通道和10个开关量输出通道，带有RS232和RJ45以太网通讯接口。1.2.7 值班员管理值班表记录着当班人员姓名及工作的准确时间，输入本人姓名和口令

12、，可登录上下班。交接班记录为交接班时的工作移交提供了记录条件，交班人员可以将需要延续工作的后续工作部分记录在系统里；交接班记录需要两个值班员填写，一般交班人填写签字，接班人员也必须签字才能有效；在填写交接班记录时系统填写好交班内容和注意事项后是交接班人员的签字，只有签字正确（密码校核）后，系统才会将交班内容保存到SQL Server数据库。1.2.8 报表管理对系统运行期间记录产生的一些重要数据进行显示、查询、打印、导出等操作。主要包括系统日志，监控数据日志，报警日志，开关机日志，值班记录日志，设备维修日志，播出统计等组成。其操作方法基本相同。日志内容缺省显示近两天的数据，可以通过查询来查看想

13、要的数据。数据可以生成EXCEL报表，以方便作汇报，并且数据可以按表格方式进行打印。1.2.9 统计管理统计管理主要有以下几个方面。（1）出勤统计出勤记录数据是在值班员交接班和签到的过程中自动生成的，出勤统计则是对出勤记录数据的计算。我单位依据总台的要求，输入待统计的人员和统计时间段（可任意组合的有效时段），系统将对值班员出勤记录作统计工作。例如：所有值班员的出勤月统计、所有值班员的出勤季统计，这些统计自动形成统计记录，与出勤记录数据一样，存档并可查询和打印。（2）播出记录播出记录数据是在监控系统的采样过程的过程中自动生成的，播出统计则是对播出记录数据的计算。我单位依据总台的要求，输入待统计的

14、节目标识和统计时间段（可任意组合的有效时段），系统将对发射机播出记录作统计工作。例如：所有发射机的播出月统计、所有发射机的播出季统计，这些统计自动形成统计记录，与播出记录数据一样，存档并可查询和打印。（3）报警次数统计1.3 发射机播出信号的监听、监看播出信号的监看与监听功能框图，如图2所示。利用MD9000多画面监测仪，通过音视频智能监测应急切换系统对信源进行监测，也可接受遥控指令实现信源远程切换功能，实现对发射机播出信号的监听、监看。图2多画面监视框图2各监控部分实现的功能2.1 多画面监视、监听功能通过多画面监视器可直接看到输入节目信号和发射机解调信号的工作状态，各路视频画面大小、位置在

15、不调整接线的情况下可以任意调整组合。可以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。可以进行实时监视以下各个部分。（1）可实时监视发射前各节目信号源信号。（2）可实时监视发射后各节目无线接收信号。（3）可实现对各电视节目伴音信号自动循环监听，循环时间长短可调，也可任选一路固定监听。（4）可实现对各调频节目音频信号自动循环监听，循环时间长短可调，也可任选一路固定监听。（5）可实现对以下故障现象监测并提示报警：无图像、无伴音、台标丢失、色彩丢失、图像扭曲、雪花点、黑屏、图像静止、无载波、图像马赛克劣化、刺音。2.2 故障报警功能简介可实

16、现对任一路或多路节目发射系统故障实时报警；所有的监测信号都能自动以声、光报警的方式提示值机人员；报警信息纪录到数据库，用户可以方便地查询报警的历史数据。2.2. 1报表及查询功能（1）根据指定的格式进行统计分析和打印报表，可灵活设置各种选项。可进行日报、周报、月报、季报、年报。报表包括指定时段、指定频道或两者组合条件下的停播次数，停播时间，劣播次数，劣播时间等统计信息。（2）自动根据设置的监测时间计划启动和停止每次监测，当无音频信号或音频信号幅度低于门限幅度（可设）且持续时间超过设定报警延时时间，以及当无视频信号或画面静止且持续时间超过设定报警延时时间，系统将自动报警。（3）可查询每个频道的故

17、障类型、开始时间、恢复时间、故障持续时间等。（4）故障类型、起止时间、频道或节目名称等进行组合条件查询，可自动播放查询出来的各时段音视频节目或各个节目循环播放。2.2.2 监测管理功能 监测管理功能主要涉及以下方面。（1）用户管理（2）系统初始化配置及参数设置（3）系统日志管理（4）时钟同步（5）监测状态显示（6）监督管理（7）数据统计分析及报表生成2.2.3 录像和远程访问用户可将画面分割器接入本单位内部局域网，通过网络访问，实时监看播出状况，便于领导在办公室内及时掌握机房设备状态。通道录像由用户选择是否录像及录像质量。2.3 MD9000系列多路音频幅度监测系统MD9000系列多路音频幅度

18、监测系统结构，如图3所示。图3多路音频幅度监测结构MD9000系列多路音频幅度监测是为配合广播电台播出与发射机房改造、尤其是数字化改造而推出的新一代音频综合监测，集音频幅度的采集、分析、显示、报警等功能于一体。2.3.1 系统主要功能采用嵌入式系统，运用工业级计算机，全面提升数据处理和显示能力。 标准的VGA输出，能连接电脑显示器或平面液晶显示器，获得1024768甚至28001200高清晰显示。模块化的输入通道，单机最大支持32个模拟通道。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，对每一通道可预置不同的报警参数，包括上下阀值、报警启动时间、设防时限等，并可人工解除报警；具备日志

19、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。 由本机RS485或以太网接口组建分布式监测网络，能进入总监控网管系统，实现全网联动和统一管理。可与GPS卫星时钟相连，自动与标准时间保持同步；可通过软件升级来修改和扩充功能。（1）可实时监视发射前各节目信号源信号。（2）可实时监视发射后各节目无线接收信号。（3）可实现对各调频节目音频信号自动循环监听，循环时间长短可调，也可任选一路固定监听。（4）可监测并提示以下报警：音频信号源丢失、无解调音频信号、左声道音频丢失、右声道音频丢失、无效噪声过大、音频信号低于阀值。2.3.2 故障报警功能系统实现以下故障报警功能。

20、（1）可实现对任一路或多路节目发射系统故障实时报警。（2）所有的监测信号都能自动以声、光报警的方式提示值机人员。（3）报警信息纪录到数据库，用户可以方便地查询报警的历史数据。2.3.3 报表及查询功能（1）根据指定的格式进行统计分析和打印报表，可灵活设置各种选项。可进行日报、周报、月报、季报、年报。报表包括指定时段、指定频道或两者组合条件下的停播次数，停播时间，劣播次数，劣播时间等统计信息。（2）自动根据设置的监测时间计划启动和停止每次监测，当无音频信号或音频信号幅度低于门限幅度（可设）且持续时间超过设定报警延时时间，以及当无视频信号或画面静止且持续时间超过设定报警延时时间，系统将自动报警。（

21、3）可查询每个频道的故障类型、开始时间、恢复时间、故障持续时间等。（4）故障类型、起止时间、频道或节目名称等进行组合条件查询，可自动播放、查询出来的各时段音视频节目或各个节目循环播放。2.3.4 全程硬盘录音具有广播信号全程硬盘录音功能，可对16路监测信号进行独立压缩，形成独立的磁盘音频文件。每套节目可保存30天。2.3.5 监测管理功能（1）用户管理（2）系统初始化配置及参数设置（3）系统日志管理（4）时钟同步（5）监测状态显示（6）监督管理（7）数据统计分析及报表生成2.3.6 录音和远程访问用户可将多路音频监测接入本单位内部局域网，通过网络访问，实时监看播出状况，便于领导在办公室内及时掌

22、握机房设备状态。2.4 电源参数监控功能2.4.1 配电柜进线柜在运行中有很多重要的参数，例如电压、电流、功率（有功、无功视在）功率因数、频率电度（有功、无功），通常是采用在电屏面安装仪表，由人工监视，柜内的自动空气断路器，过流保护的工作状态，以及总开关的状态也是由人工在现场监视。现在，进线柜的供电参数通过智能电量仪表把运行状态以数据的形式传输给计算机系统，使现场达到无人值守的目的。出线柜也可以通过以上的方式，达到无人值守的目的。系统一旦报警,会自动切换到相应地开关画面,颜色随着改变。系统自动播放多媒体语音报警。如果设置了电话自动拨号功能，系统将会自动拨打所设置的电话号码或者传真，通知有关人员

23、处理。2.4.2 UPS监控功能通过由UPS厂家提供的通讯协议及智能通讯接口，对UPS进行监控，对UPS内部整流器、逆变器、电池、旁路、负载等各部件的运行状态进行实时监视，一旦有部件发生故障，系统会自动报警。并且实时监视UPS的各种电压、电流、频率、功率等参数，并有直观的图形界面显示。该系统可兼容世界各著名厂家的智能UPS。具体监控整流器、逆变器、电池、旁路、负载等五部分的运行状态与参数。根据需求，此系统所需功能如下：输入、输出电压、输出电流、输出频率、电池状态、旁路状态、负载状态、各部分的工作参数。3面临的问题及对策3.1广播电视监控系统的安全技术防范该系统具有相对完善的安全防范措施，对所有

24、操作人员按其工作性质（系统管理员、操作管理员和一般操作人员等）赋予不同的操作权限，并有完善的密码管理功能，以保证系统及数据的安全。系统提供的三级用户管理并具备相应的权限为：系统管理员可进行全部操作，并可对其他用户进行管理。系统操作员除系统设置和用户管理只具有查看的权限外，其他与系统管理员相同。一般用户只具有数据、图像等查看的权限。系统出现故障时，能避免该故障波及到与之相连的其它系统上。3.2 系统的软硬件安全保障技术系统硬件设备的设计充分考虑发射系统的强干扰，采用信号隔离、滤波、屏蔽等抗干扰技术，保证系统的稳定运行。软件具有较强的抗误操作能力，不能因误操作而影响系统的正常运行，并能对操作员的每

25、一部操作都有相对应的提示，避免误操作。3.3针对安全问题的措施由于该系统是以小型内部局域网的形式工作，各PC监控机的USB接口都是对外开放的，刚开始大家对此隐患问题的存在没引起足够重视，2006年“熊猫烧香”病毒和其他一些蠕虫病毒泛滥时，一些工作人员将USB存储设备接入PC监控机拷贝数据，从而使监控系统中了“熊猫烧香”病毒和其他一些蠕虫病毒，一些软件图标更改为“熊猫烧香”，导致监控系统的一些软件无法正常运行、输入信号无意识切换、系统中光接收机出现死机情况等。解决办法：针对以上情况的出现，网路管理员对系统进行了杀毒处理，并对操作系统和应用软件进行了重新安装，对于由于USB接口引起的系统中毒现象，

26、对USB接口进行了软屏蔽和物理断开等方法进行了处理。并对光盘的输入、读取也做了相关管理。该系统对广播电视音频、视频具有监听、监视功能，可以对各监听、监视参数进行设置和管理功能，一些值班技术人员对相关参数进行无意识更改，造成了监听、监视的误告警。解决办法：针对此现象的发生，网络管理员利用该系统的完善管理功能，根据技术管理人员和值机技术员的管理、操作级别设置了三级用户管理权限。系统管理员：可进行全部操作，并可对其他用户进行管理；系统操作员：除系统设置和用户管理只具有查看的权限外，其他与系统管理员相同；一般用户：只具有数据、图像等查看的权限。3.4 系统出现温度过高等和死机现象系统出现温度过高等和死

27、机现象，解决办法：针对第一种情况的出现是由于机房设备过多，制冷不足引起的，增加了制冷空调使机房温度保持在23左右解决了此问题；对于第二种情况刚开始总是摸不着头脑，设备虽是偶尔出现死机，但对广播电视的安全播出造成了严重威胁，经过对厂家技术人员的咨询后，通过继续查找后发现，我单位使用的数字设备放在机架后只对各设备与机架进行了接地，而没有对机架进行完全接地处理，随即对各系统设备进行了完全接地处理，并定期对该系统数字关键设备进行关机/开机。经过以上技术处理后以上两项问题再没有出现过。3.5电源问题系统工作过程中由于外电故障和停电，导致系统无法继续工作、丢失工作记录参数，对广播电视的安全播出工作构成威胁

28、。解决办法：对该系统采用了UPS不间断电源供电方式，避免了由于电源故障对广播电视安全播出造成的影响。4. 结语通过本次毕业论文的设计，使我更加了解了广播电视监控系统安全使用的原理、设备的应用在安全播出中的重要性，通过这段时间更深层次的学习，使我自己在今后的工作、学习中更有信心使用好这套系统，也在这次毕业论文的设计中找到了我们工作中存在的一些不足，在今后的工作中自己会利用信息安全这个专业中所学的专业知识，结合实践更好的完善广播电视的安全播出工作。所以我感谢电大给我的这次毕业论文设计、实践的机会，在此也感谢论文指导老师对我的指导和关心，相信在以后的工作和学习中我会更加努力，利用专业知识更好的在实际工作中使用好广播电视监控系统，为广播电视的安全播出服务。参考文献：1罗森林 信息系统安全与对抗技术 北京理工大学出版社 2005.82沈苏彬 网络安全原理与应用 人民邮电出版社 2007.73吴伟陵 信息处理与编码 人民邮电出版社 2008.14曹学军 无线电通信原理系统应用 机械工业出版社 2007.1