远程监控技术在广播电视发射中的应用

桐庐县位于浙江省西北部， 地处钱塘江上游， 隶属杭州市， 多山环境给广播电视节目无线发射带来很多困难， 2006年开始在距离县城38. 1 km 的分水镇玉华山架设了广播发射机及其配套设施， 同时为了确保机房设备和广播电视节目发射安全， 建立了网络远程监控系统。分水玉华山网络远程监控系统采用#模拟摄像机+ 网络视频、音频服务器+ 串口通讯设备+ 网络传输设备+ 远程客户端?的方式构建， 通过摄像机采集发射机及其附属设备的各个仪表状态， 同时利用接收设备接收广播发射机发射出去的声音， 将其送入网络视音频服务器， 进行编码处理， 打包成IP网络数据包， 通过VPN 光纤数据专网送回到38. 1 km外的广播电视台计算机机房， 计算机机房监控管理系统利用专业软件及其计算机系统进行数据处理， 可以实时对整个玉华山发射系统运行情况及其发射机房的情况进行监控， 同时通过发射机RS232接口实现远程开关发射机的控制， 从而确保无线发射的安全。

1.系统特点

( 1)采用#摄像机+ 网络视频服务器+ 远程客户端?方式构建远程监控系统， 监控系统在本地发射机房不需要监控， 在远端电视台计算机机房实现远程视频、音频和报警监控功能;( 2)图像、声音、控制指令传输利用VPN IP 网络平台;( 3)前端摄像机采用带红外线功能的高清晰度摄像机， 实现固定摄像机用于固定的重点监控区域监控，同时在夜间可以方便地完成监控任务;( 4)客户端可以随时访问前端的视频图像、*发射声音;( 5)客户端可以进行本地录像， 可以设置、制定录像工作计划时间表， 实现多种录像检索方式;( 6)客户端可以回放检索监控录像资料;( 7) 在客户端可以远程控制发射机开机、关机状态;( 8)客户端可以和任意前端进行语音对讲。

2 系统技术原理

远程监控系统一般是由总控制中心计算机、监控信号设备、网络接口设备、通信网络以及设备间的连接线路等组成， 图1就是一个简单的远程监控系统的结构图。

图1. 远程监控系统结构图。

从图1可以看到， 要实现远程通信， 我们应该考虑的问题有: 主控制中心计算机和网络设备的连接(远程站点和网络设备的连接也是一样的方式); 调制、编码设备和通信网络的连接; 调制、编码设备是怎样工作的; 通信网络的选择; 远程站点和主控制中心计算机如何实现通信(通信协议问题) ; 数据的管理问题， 监测得到的数据应该采取相应的处理措施， 做好保存工作，方便随时查看。

该系统由前端设备、图像处理和传输设备、网络客户端3个部分组成。前端设备由摄像机、支架、视频音频服务器、RS232 - RS485 转换器、音频接收机、网络交换机、光纤收发器等组成， 负责视频信号、音频信号和报警信号的采集传输。系统中的图像处理和传输设备包括网络视音频服务器、音频接收机( R401)、串口通讯转换器( 485- 232)、光纤光端机等， 音频接收机接收发射机发出的电波声音， 送给网络服务器， 回传给远端监控机房， 实现发射后声音实时监控功能， 同时机房环境视频信号和发射机状态仪表信号通过局域网或广域网传输到远程客户端， 可以接收客户端发送的发射机控制信号和音频对讲信号。在传输网络建设方面， 充分考虑广播电视发射安全问题， 采用光纤和五类线为传输介质， 以VPN 专网方式构建， 在VPN 专网通道中划分VLAN， 图像、声音、数据在同一个VLAN 中传输， 控制信息在另外一个VLAN传输， 从而提高了监控网络安全级别， 保证了对发射机操作控制指令的绝对安全， 同时通过RS232- RS485转换器， 将RS232串口通讯模式转换为RJ45网络模式， 解决了串口通讯受线路长度限制的弊端， 利用串口通讯技术， 实现了38 km外对发射机的实时控制功能。

网络客户端是指需要进行网络远程监控的用户终端， 它由计算机和客户端软件构成， 客户端主要负责图像显示、录像、回放和发射机控制等功能， 客户端进行远程监控时， 发射机的反射功率、入射功率、电压、电流等情况都是实时地通过控制软件反映给管理人员， 同时视频和音频信号可同步存储， 声音与图像数据同包，回放时音质无失真， 录像速度可达到全实时25帧/ s( PAL) ， 支持多硬盘循环录像， 无需人工换盘。

3. 结束语

桐庐电视台玉华山监控系统的应用， 提高了工作效率， 降低了运维成本， 更重要的是为技术人员提供了实时的动态设备运行情况和数据参数， 设备和系统功能得到更好的发挥， 为播出安全提供了技术支持， 最大限度地实现了广播电视信号的安全播出。