广播发射台远程数据动态监控系统设计及应用

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1、广播发射台远程数据动态监控系统设计及应用 黄国琳王浩 广电总局无线电台管理局 北京福吴达科技开发有限公司 第一章概述 1 1 广播发射台远程数据动态监控系统的概述 1 1 1 技术发展的需要 国家广播电影电视总局无线电台管理局( 以下简称无线局) 是中央级广播电视传输与发射技术中心， 承担中央三台( 中央电视台、中央人民广播电台、中国国际广播电台) 广播电视节目的播出和对全国及 世界范围广播节目的覆盖任务。广播电视的发射台管理有严格的要求，发射机运行指令随时问、季节、 覆盖区域的不同需要经常进行调整。而各台机器的类型差异很大、负担的任务不同，地域分布又很广， 这些都给数据的规范，统一调配带来困

2、难。传统的电话、电报、邮寄报表等手段，是发射台运行中的数 据不能及时传送到局机关，机关也无法随时掌握播出情况的变化而制定相应的政策，落后的管理模式已 经远不能适应现代技术发展的需要。利用远程通讯和计算机网络技术，建立多站点的计算机广域通讯网， 对发射台实行统一管理和对发射机运行状态进行远程实时监视是十分必要的，这是落实总局关于发射台 “有人留守，无人值班”指示的必要条件。由此产生了对“广播发射台远程数据动态监控系统”进行设 计及应用的想法。 1 1 2 技术基础具备 为适应广播电视事业的发展，近年来无线局对发射和传输系统进行了大规模的技术更新改造，安装 了当今世界上制式最先进、自动化程度较高的

3、发射设备；同时利用V S A T 组建了连接各个发射台的广域 网络，使通过网络对各发射台播音状况进行监控成为可能。 1 1 3 具有重要意义 1 ) 提高对广播技术管理水平，为总局领导部门及无线局提供随时都能监看发射机的运行状况，查 询各中，短波发射台开机工作情况，监督发射机“三满”( 满时问，满功率、满调幅度) 运行。 2 ) 发射台建成局域网，逐步实现跨地区播出数据统一处理、分析，有利于频率等广播资源和覆盖 效果合理调配。 3 ) 提高发射台工作效率，同时为各电台的改革、成本核算、减员增效打下基础。 1 2 目的和任务 广播发射台远程数据动态监控系统”从功能上主要分成三个部分：“远程网络管

4、理子系统”、“发 射台自动化监控子系统”和“发射机运行实时监控子系统”。 “远程网络管理子系统”部分在实现无线局和各发射台之问连网的基础上，实现机关与发射台之 4 9 ( 1 问信息的双向传输，数据共享，使无线局机关能够随时准确了解下属各发射台工作状态。 “发射台自动化监控子系统”是在发射机运行自动化基础上监控发射机，采集发射机的实时运行 参数，并通过S O C K E T 数据接口送到本地网络的服务器，供本地及远程查询、处理、统计。 “发射机运行实时监控子系统”是对发射机进行实时控制，监控发射机运行状态，保护发射机正 常运行的自动化控制系统。 此外，通过本系统的开发研制，总结出一套中、短波发

5、射台自动化管理及远程网络管理系统的整 体解决方案，统一数据采集规范：一致化数据库结构设计；标准化功能模块；科学化管理方法。对无 线局和发射台的信息化工作具有重要的指导意义。 1 3 主要技术特点 1 安全性 ( 1 ) 网络的安全性，本系统运行在I n tr a n e t 环境下，与外部不设置连接接口，从根本上防 止了来自外部网络的攻击，保护7 数据的安全。同时，本系统还采用软件的放火墙技 术，可以保证整个内网的网络安全和病毒防范。 ( 2 ) ( 3 ) 2 稳定性 ( 1 ) ( 2 ) 3 合理性 ( 1 ) 系统结构的安全性，本系统所有控制由发射台自动化监控系统实现，远程网络管理系

6、统不能直接对发射机进行操作，只能从自动化监控系统中接收数据。这样从系统结构 上保证了发射机操作的安全。 系统对所有登录进行记录，包括登录时间，登录名，退出时间。能够阻挡恶意登录， 同时便于查看访问情况。 采集设备的稳定性，本系统所有采集模块均采用拥有多年使用经验，自动化市场主流 的工业级模块，性能稳定，可靠。 系统的稳定性，本系统全部采用工控机进行控制，所有线缆全部使用屏蔽线，所有线 缆接口也全部使用屏蔽接口，使整个系统处于全屏蔽状态，因此能够有效避免短波发 射机大功率设备的干扰问题。 软件的稳定性，本系统软件采用模块化设计，有效避免了程序编制过程产生的结构复 杂的情况，程序编制中，充分考虑了

7、各种运行错误情况，并相应的设置了错误陷阱。 同时，经过一年的试运行，本系统又在许多地方进行了符合用户要求的修改，并且使 软件的稳定性得到了充分的检验。 整体结构的合理性，本系统由于要连接各个发射台的自动化监控系统，所以在组成广 域网的工作上提供了多种选择：多台对无线局拨号、无线局对多台拨号、V S A T 。目前 采用V S A T 方式连通整个网络。 数据保存的合理性，本系统在各发射台采用M i c r o s o f tS Q LS e r v e r 作为系统数据库， 使基层维护人员容易维护和掌握系统；在无线局机关采用0 r a c l e 大型数据库，保证了 系统的数据容量，同时具备了

8、快速查询的能力。 4 通用性 ( 1 ) 软件模块的通用性，本系统软件开发严格按照模块化标准，所有模块具有通用性，为 以后软件的维护和升级作好了准备。 ( 2 ) 系统软件采用多层体系结构，应用服务器采用兼容性强的S E AW e b L o g i c ，适用多种平 台，同时采用J A V A 编程，充分延续了J A V A 跨平台的特性。 ( 3 ) 硬件模块的通用性，本系统所有硬件采用标准化，模块化标准所有硬件模块可以互 为备件使用 5 先进性 ( 1 ) 系统采用多项目前自控行业的先进设计，集成手段，使之成为一个统一的整体同时系 4 9 l 统结合了数据库技术和网络技术，实现了自动化到

9、信息化的无缝集成，为发射台自动 化及远程网络管理提供了切实可行的解决方案。 系统采用了目前最先进的程序架构方式，使用中间件技术，组成多层结构，使数据层与 应用层隔离，有效的保护了数据，提高访问效率。 系统建设了无线局内部网站，为无线局进行公告处理，技术讨论和对发射机运行状态 进行网上监看提供了方便、有效的手段。 2 1 系统总体结构 第二章网络建设及硬件系统组成 “广播发射台远程数据动态监控系统”的网络系统采用乙太网技术，星型架构。京郊各直属发射台 与无线局机关进行数据交换时，将通过光缆连接实现。京外各直属发射台与无线局机关进行数据交换时， 将通过无线局V S A T 系统实现。 “广播发射台

10、远程数据动态监控系统”是由“发射台自动化管理子子系统”和“远程网络管理系统” 两部分组成。“发射台自动化管理子系统”负责对各发射台的发射机播音工作进行自动化管理，把发射 机实时运行数据写入本地数据库的同时上传到无线局机关的自动化管理数据库；“远程网络管理子系统” 是运行在无线局机关的管理系统，它负责实时监控由发射台自动化管理系统上传的数据，发现故障，及 时报警，按要求打印各发射机的抄表纸。 “广播发射台远程数据动态监控系统”是一个架构在广域网上的I n tr a t l e t 应用系统，设置了W e b 服务器，建立了自动化工作相关站点，网络上的其他计算机可以通过网页取得发射机工作状态情况。

11、 由于整个系统采用多种计算机、网络设备，我们只对其中实现系统功能的主要设备进行详细的介绍， 其他完成通用功能的设备予以忽略。 系统整体框如图( 2 - 1 ) 所示 2 1 1 远程监控数据库服务器 远程监控数据库服务器主要是接收发射台自动化管理系统上传的数据，同时为网络用户提供数据管 理和查询等服务。 2 1 2 远程监控应用服务器 远程监控应用服务器主要为总局、无线局机关提供W e b 服务，在应用服务器上建立无线局内部网 站，把发射台自动化管理的实时情况用网页的形式发布到整个内部网络上。 2 1 3 系统管理工作站 为机关计算机网络系统提供管理平台，对网络用户权限进行管理；对路由器进行设

12、置和管理；对组 成系统的各个应用程序进行管理。 - 4 9 2 - - - - - 2 1 4 - e b 管理工作站 为机关计算机网络上无线局网站提供管理平台，对网站进行日常的管理、维护工作。 2 1 5 发射台数据库服务器 发射台数据库服务器主要是接收机房监控工控机的写入数据，同时为本地和远程终端提供查询等服 务，机房监控工控机在服务器运行时向服务器传送数据。本地和远程用户可通过网络查看发射机运行状 态及历史数据。同时数据库服务器为整个系统提供统一系统时间( 在程序编制过程中实现) 。 2 1 6 发射台监控应用服务器 发射台监控应用服务器主要为发射台台部、机房提供W e b 服务，在应用

13、服务器上建立发射台机房 的内部网站，把发射台自动化管理的实时情况用网页的形式发布到整个发射台内部网络上 2 1 7 机房监控工控机 机房监控工控机是整个发射台自动化系统的核心部分，它是沟通下层电控系统、模拟量数据采集模 块与上层面向人的模拟具体业务的应用之间的桥梁。它完成两个不同通信协议的网络间的数据通信 ( R S 2 3 2 与T C P I P ) ，实现系统的集中管理控制功能，实现采集数据写入数据库的功能。同时值班员可 以通过机房监控工控机对发射机的状态进行监看，故障查询以及曲线分析等工作。 机房监控工控机的硬件选择，首先要考虑其稳定性，采用工业控制机，配置与前端通信的接口卡， 与网络

14、通信的以太网卡。 2 2 系统网络l P 地址分配 系统采用T C P I P 协议，每台连接到广域网上的电脑采用静态分配m 地址的方法，具体口地址的 分配遵循无线局I P 地址分配原则。 第三章软件系统组成 3 1 广播发射台远程数据动态监控系统概述 “广播发射台远程数据动态监控系统”主要由两个软件子系统组成，分别是： 1 远程网络管理子系统 本系统是为了远程监看机房工作情况而开发的自动化系统，此系统主要接收数据库服务器中 的实时数据，进行显示和监视，一旦发现故障，及时报警。系统提供W e b 服务，为发无线局建立 自动化网站，可以从网页上查看各发射台播音情况 2 发射台自动化管理子系统 本

15、系统负责自动控制发射机工作和采集发射机实时运行数据，对机房所有发射机工作状况进 行监控此系统还能管理和维护数据库服务器内保存的有关发射机工作的各种历史数据，使机房 工作人员可以方便的对发射机工作数据进行查询统计系统提供W e b 服务，为发射台建立机房一 - - - - - 4 9 3 - - - - - - 级的网站，可以从网页上查看发射机实时工作状态。 3 发射机运行实时监控子系统 本系统负责实时监控发射机的运行状况，保障发射机正常运行，记录发射机运行数据，提供 上层子系统发射机基础数据。 本文先对“远程网络管理子系统”进行介绍，然后以广电总局某台为例对“发射台自动化管理子 系统”进行介绍

16、( 某台丙机房拥有4 部1 5 0 K W 短波发射机) 。最后，简要介绍“发射机运行实时监 控子系统”。 3 2 远程网络管理子系统 3 2 1 系统概述 “远程网络管理子系统”是为7 从无线局机关远程监看备发射台机房工作情况而开发的自动化网络 管理系统。 “远程网络管理子系统”是建立在“发射台自动化管理子系统”之上的远程网络管理系统，各发射 机的运行数据通过“发射台自动化管理子系统”上传到无线局机关的数据库中，“远程网络管理子系统” 通过查询本地数据库服务器中的实时数据，对已经连入系统的发射机的实时运行参数进行显示和监视， 一旦发现故障，及时报警。 “远程网络管理子系统”提供W e b 服务，为无线局建立自动化网站，可以从网页上查看各发射台播 音情况。 “远程网络管理子系统”安装在无线局机关中心机房，为无线局其他信息管理系统提供链接接口， 可以集成其他应用软件。系统建立在无线局广域网上，通过T C P I P 协议进行网络通讯。