人机联动链路融合技监系统
李宇
(广西电视台)
摘要：人机联动链路融合技监系统将总控技监系统融合至播控系统，实现播控一线技监系统的融合，并在两个机房部署同时监视设备、信号状态、机房环境的全方位7×24监录系统，在监视应急处理上采用远监近控的设计思路，方便值班人员在发现故障的时候，用最短的时间操作应急，实现了跨机房、跨架构的远距离监测以及近距离控制。最终实现整套技监系统可监、可录、可控，完善了技监能力和丰富了监测手段，有效提高了播出安全系数。关键词：技监 链路融合 人机联动 播出安全1 前言
播控机房最重要的任务就是保障电视信号播出安全，一个科学、安全、稳定的技监系统能够有效的协助值班人员做好信号监视应急处理工作，大大减轻值班人员的工作量和压力，在保障播出安全中发挥重要作用，为此，我们设计了人机联动链路融合技监系统。2 系统架构
人机联动链路融合技监系统主要从两点考虑提高播出安全系数。第一：整合了总控、播出两个机房的技监子系统，实现统一监控。把播出、总控机房的整个播出信号业务流程按照“信号源、播出、编码、传输”四个部分进行完整监控告警，监视信号思路清晰，信号故障时能够较快的定位故障点，缩短定位时间；并且设立统一应急切换子系统，把总控、播出的应急切换控制功能汇集到播控机房技监台，实现最短的时间应急操作保障播出安全。第二：部署7×24监录系统，能够全方位监录播出机房环境，可以同时监视播出信号状态、设备状态、机房环境等，在需要对播出故障原因进行分析、查找时可实现情景再现，发现故障处理故障，有效的提高播出安全系数，对播出安全起到重要辅助作用。人机联动链路融合技监系统的结构分为四个部分：总控技监子系统、播控技监子系统、7X24监录子系统、统一应急切换子系统。图1 人机联动链路融合技监系统框图
总控技监子系统：主要支持SD/HD-SDI、模拟视音频、ASI、RF等信号的深度检测(高/标清SDI信号的物理指标，包括信号幅度、色域、抖动、延时、音频电平等)和自动监视告警功能。播控技监子系统：主要监视各个频道从主、备硬盘信号源直至末级视分输出、外来直播等信号以及支持信号素材技术审看功能。7X24监录子系统：能够全方位监录播出机房环境，可以同时监视播出信号状态、设备状态、机房环境等，在需要对播出故障原因进行分析、查找时可实现情景再现，针对具体情况进行改正，有效的提高播出安全系数，对播出安全起重要辅助作用。图2 7X24监录子系统部分监录实况图
统一应急切换子系统：把总控、播出的应急控制切换功能汇集到播控机房技监台，实现最短的时间应急操作保障播出安全。应急控制切换功能主要包括播出信号一键应急切换、直播信号应急切换、编码传输应急切换、卫星信号接收调度切换等功能。图3 直播信号应急切换控制界面
上图是我们自主研发的一款矩阵控制软件的操作界面，该软件具有高安全、高效率、高兼容性的特点。支持按照设定日期、时间点、输入、输出端口等参数进行自动切换功能，支持手动切换功能。可以同时满足多场次、高密度、多信号源的直播需求。图4 编码传输应急切换子系统图
如图是编码传输应急切换系统中的一个子系统，当主信号源或者主编码器故障时，通过SDI矩阵进行倒换到备路信号及备编码器输出，当主复用器+主适配器链路出现故障时，通过2×1开关倒换到备复用器+备适配器链路输出。该子系统同时与编码传输另一子系统构成互为热备份结构，其监控功能均汇集到技监区统一使用。3 系统功能特点
3.1 信号链路融合和深度检测把播出、总控机房的整个播出信号业务链路流程按照“信号源、播出、编码、传输”四个部分进行监视告警，支持对视频服务器的主、备硬盘信号源起直至区网络公司回传的SDH信号止整个播出业务信号流程的自动监视告警功能，帮助值班人员熟悉整个监视业务流程，监视信号思路清晰，出现信号故障时能够较快的定位故障点，缩短定位时间及时应急操作最大程度提高播出安全系数。图5 播出信号流程监视图
整合技术监测设备，实现适应混合信号环境的综合技监平台，人机联动链路融合技监系统融合了ASI矩阵、RF射频矩阵、视频矩阵、码流分析仪、视频监波仪、音频监听仪、各种信号监播仪等设备的强大功能，支持检测多种格式信号。按照“信号源、播出、编码、传输”完整播出链路进行逐级检测，支持SD/HD-SDI、模拟视音频、ASI、RF等信号的监测，支持高/标清SDI信号的物理指标，包括信号幅度、色域、抖动、延时、音频电平、TR101-290标准三级码流等深度检测。能够对模拟视音频、SD/HD-SDI、ASI、RF等信号进行监测、监听、监视和监播，消除了技术盲点，方便与相关单位进行信号测试和技术对接工作。3.2 人机联动及远监近控人机联动链路融合技监系统覆盖监测各环节，为系统管理、安全审计、应急处理提供决策支持。自动化监视告警系统对“播出、编码、传输”环节进行逐级监视告警，根据告警提示快速进行故障定位，简化了监控环节，却提高了效率，在值班人员对电视播出系统业务链路各级设备、信号进行监视的同时，当出现故障，自动监视告警系统可以立即作出告警提示供值班人员作为定位故障辅助，较好的实现人机联动保障安全播出。图6 总控技监子系统监控功能汇集到播控机房技监区的结构图
播出业务链路上的设备种类和分布很广，如果单纯依靠值班人员的巡检不能做到毫无遗漏，因此我们把总控机房的AV信号、高标清基带信号、多格式高标清视频流等信号的监视告警系统、高清视频矩阵+技监设备结合的信号监测系统、ASI矩阵+码流分析仪结合支持ASI信号及卫星RF中频信号的监测系统、各演播室+台外来重要信号的多画面分割直播信号监视系统、信源编码复用传输网管控制系统等组成的技监子系统与播控机房技监系统进行融合优化，在系统中融合监控功能，并在技监区设计了统一应急面板，方便值班人员在发现故障的时候，最短的时间操作进行应急，从而实现了跨机房、跨架构的远距离监测以及近距离控制。图7 单频道播出信号一键应急切换结构图
在技监区设立一键应急切换系统有效的帮助值班人员在发现播出信号故障时能较快的进行信号应急切换操作，处理时间在几秒内，大大缩短了应急切换时间，有力的保障了播出安全。3.3 实现虚拟通道应急以及单通道全预警功能在自动化监视告警系统子网，当需要增加或变更监视告警业务时，在同一监视系统网内可进行监视板卡及通道检测，根据业务选择所需使用的通道在本机创建相应的虚拟通道并下发通道参数给该监测板卡能较快的使用该通道进行信号自动监视告警功能，从而对保障播出安全起到较大的辅助作用。图8 虚拟通道配置图示
此外，AV信号、高标清SDI信号、多格式高标清ASI流的监视告警系统长时间运行会出现死机或监视告警软件“假死”的情况，监视告警软件表面上看起来正常运行，实际上不能起到自动监视告警作用。这种情况下，通过值班人员进行巡检时不容易发现问题。我们创新性的在每台监视告警服务器的信号监测前端输入口单通道串接一台2×1切换开关用于值班人员接班时进行切空操作以确认各服务器监视告警功能正常，从而有效的实现监播系统各级业务链路信号故障前单通道切换操作保证全部通道正常监视告警的预警功能。图9 单通道全预警结构图
3.4 一对多控制方式在播控机房技监台上实现一套键鼠+显示器便可以对AV信号、高标清基带信号、多格式高标清视频流等信号的监视告警系统、高清视频矩阵+技监设备结合的监测系统、矩阵周边网管系统、IQ周边网管系统、卫星中频矩阵+TANDBERG卫星接收机网管系统、ASI矩阵+码流分析仪结合支持ASI信号及卫星RF中频信号的监测系统、各演播室+台外来重要信号的多画面分割直播信号监视系统、信源编码复用传输网管控制系统等多个系统进行监视控制，实现近端一点对远端多点系统控制。
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