张家港市融媒体中心地面数字电视智能运维系统

一、引言

无线发射台作为保障广播电视安全播出的关键基础设施，其运维效率直接影响到信号覆盖质量和播出安全。传统的人工巡检方式存在效率低、故障响应滞后等问题，难以满足现代广播电视行业对高效运维的需求。本文以 DS-21、DS-30 频道的发射系统为研究对象，构建了一套涵盖设备状态监控、全链路信号监测与移动化运维功能的智能管理平台。系统严格遵循《广播电视安全播出管理规定》和《广播电视发射台自动化通用技术要求》，通过技术创新有效解决了传统运维中的痛点，为行业智能化改造提供了可复制的实践范例。

二、系统设计架构

2.1 设计目的

针对现有系统在设备参数记录依赖人工、信号监测维度单一以及应急处理耗时过长等不足，系统依据《广播电视和网络视听 " 十四五 "发展规划》的技术要求，确立了以下三大核心目标：

1. 实现发射机运行状态的智能监控；

2. 构建全链路信号质量保障体系；

3. 建立移动化运维管理平台。

系统通过实时采集发射机的功率、电压等关键参数，自动实现主备设备切换与功率调节；结合空收信号分析和音视频质量监测，建立起多维度信号保障体系；同时，依托移动端应用实现报警信息的实时推送与远程监控，构成了全天候闭环运维机制。

2.2 架构设计

本系统采用分层模块化设计理念，通过标准化接口协议实现设备互联，确保了系统的扩展性与兼容性。整体架构分为数据采集层、数据处理层和应用层：

数据采集层：部署了发射机传感器、同轴开关控制器及多通道DTMB 监测卡，实现设备运行状态、射频信号指标及音视频数据的实时采集；

数据处理层：依托服务器集群完成数据存储、分析、逻辑控制以及内外网安全数据交换，其中自动化运维服务器负责核心业务处理，移动代理服务器负责数据安全交互；

应用层：基于 B/S 架构构建综合监控平台，开发了支持 Web 可视化界面和移动APP服务的多终端协同操作系统，实现设备状态全景展示、远程控制和智能告警，形成完整的智能运维闭环。

模块化设计不仅实现了功能解耦，还通过标准通信协议确保了各层级间的稳定对接，为后续功能扩展留足了余地。

图1 系统架构

三、核心功能实现

3.1 发射机智能监控

系统通过 RJ45 网络接口与 RS232 串口对接发射机，每秒采集入射功率、反射功率、驻波比等关键指标，并同步记录模块温度、整机电压电流及激励器状态，构成设备全生命周期工作参数数据库。当检测到主机功率低于设定阈值或出现过载、过热等异常时，系统会自动执行主机关机、同轴开关切换及备机启动流程，确保响应时间控制在10 秒以内。此外，系统支持按照预设计划定时开关机，操作人员可通过 Web 界面远程调节发射功率，所有操作日志均保存一年，便于后续审计和回溯。

3.2 全链路信号监测

系统对信源信号和空收信号进行实时监测。在空收信号监测方面，多通道 DTMB 监测卡对 DS-21、DS-30 频道信号进行实时分析，动态范围达到 40dBμV-110dBμV ，测量精度为 ± 2dB，可迅速识别信号失锁、信号功率过低等异常情况。音视频内容监测则依托多画面智能系统，通过视频帧比对和音频波形分析技术，精准捕捉黑场、静帧、音量异常等12 类播出异常。此外，系统集成了千周音特征识别和AC3 音频 CRC 校验功能，在节目停播时段自动验证信号状态，进一步提高了停播判定的准确性。所有监测数据均通过可视化界面集中展示，并支持故障触发录像和历史指标趋势分析。

3.3 多端运维平台

系统基于 Web 端和移动端构建了移动化运维体系，实时推送设备故障和信号异常报警信息。值班人员可通过 Web 端查看发射机功率、环境温湿度及安防摄像头画面，同时支持频道节目实时调看及全屏播放。内置的电子值班台账功能能自动生成运维报表，减少人工录入误差。历史报警记录按时间和设备类型进行分类存储，支持 Excel 格式导出，为运维决策提供数据支持。移动端则使得实时查看发射机状态和报警信息得以实现，从而大幅提升了应急响应效率。

3.4 自动报警系统

自动报警系统作为本系统的重要安全保障模块，采用多层次、分级告警机制。当监测参数超出预设阈值时，系统立即触发报警并生成详细日志。报警信息通过短信、微信推送，本地服务器的语音报警系统以及多画面系统报警提示等多种方式同步传输给相关运维人员，确保异常事件能够在最短时间内得到响应和处理。报警记录与设备运行日志的关联管理，为后续故障分析和系统优化提供了宝贵数据。

四、系统部署方案

4.1 硬件配置

系统硬件采用高可靠性设计，配置了两台 1U 机架式服务器，搭载Intel 八核处理器、16GB 内存及 1TB 硬盘，分别承担核心业务处理与移动服务代理任务。网络层采用 48 口千兆交换机实现终端设备互联，支持 POE 供电及 VLAN 划分，确保数据传输安全。监测终端部署了 6 通道 DTMB 监测卡和 2 台 1U 多画面监测服务器，并内置 16TB 存储空间用于录像，充分满足广电行业的技术要求。

图2 实际部署

4.2 软件功能

软件系统基于模块化设计理念，采用 MySQL 数据库对设备工况数据（3 个月循环存储）及报警记录（1 年长期存储）进行高效管理。Web 端综合监控界面集成了设备拓扑图、多画面监看窗口及报警工单系统，支持 4K 超高清显示及界面自定义布局，使操作人员能够迅速定位故障节点并启动应急处置流程。

图 3 web 端远程界面

五、结论

本系统通过技术创新与工程实践，成功构建了张家港融媒体中心发射台的智能化运维体系，大大减少了传统运维的工作量，实现了数字化运维。实际运行数据显示，系统可实现设备故障 1 秒内告警、2 分钟内完成主备倒换，大大缩短了故障平均处置时间。系统严格遵循行业技术标准，具备良好的扩展性与兼容性，其设计思路与实施经验可为同类台站的智能化改造提供参考，助力广播电视行业安全播出能力持续提升。