引言：随着科技的进步，新技术在各方面的应用越来越广泛，目前，数字技术已成为广播电视领域的主要技术手段，在我国，地面数字网络建设和电视广播发射设备的建设正在如火如荼地进行。数字电视地面发射设备是影响整个广播系统安全稳定的重要因素，所以必须要建立一套高效率、高质量的综合监控系统,保证数字信号的正常传输，满足广大观众的需要。

1.发射机监控系统现状

鉴于广播电视在我国的特殊地位和地位，各广播、电视发射台的各个部门，都把保证节目的安全、畅通放在工作首位。当前，我国广播电视信号传输系统已形成一套完整的安全播出保障系统，而随着近年来数字技术的飞速发展，其安全播出保障系统已基本实现了自动化。

广播电视发射设备的集成监控系统是当前各个发射台所采用的最主要的安全传输手段。通过自动发送设备的自动监控，工程师可以对发射设备的运行状态进行实时监控，并自动记录各个重要的参数，一旦出现故障，及时通知维修人员，保证广播系统的正常运行。

目前我国广播电视发射机的监控系统，包括地面上的数字电视发射机的监控系统还不完善，其具体表现为：第一个方面，目前国内大部分的电台发射机监控系统都是为模拟电视广播发射机研制而成，目前还没有实现对数字电视广播发射机的监控，而且其自动化水平也不能满足日益增长的安全播出需求。当前，国内的发射机监控系统大都是针对模拟电视广播发射机的实际情况进行研究和设计，这种设计思路使得其在实际应用中很难实现有效的监控。这就导致了现有的监控设备自动化水平较低，无法适应数字电视的要求。由于自动化水平的低下，不仅会影响到员工对监控结果的实时掌握，而且还会阻碍电视行业的快速发展。第二，就数字电视广播系统来说，每个发射台都有大量的数字电视发射型号，包括国内和国际几个品牌，不同品牌的数字电视接收机在硬件和软件上都有很大的差异，尽管有些发射台已经建立了面向某些品牌的数字电视自动监控系统，但是它们彼此独立，彼此不能兼容，而且扩展性也不好。随着我国广播电视数字化进程的不断加快，各发射台将在地面上建设更多的数字电视接收机，采用更多的地面数字电视发射机，传统的数字电视发射设备不能对全数字电视系统进行集中、统一的监控，从而影响到数字电视广播发射机的总体性能。

随着数字电视的快速发展，地面上的数字电视发射设备越来越多，常规的数字电视发射设备的监控已不能满足广播电视整体发展的要求，如果不能及时进行升级，将会降低传输设备的运行效率。

2.发射机集成监控系统的功能

在发送端监控系统中，通常实现监控功能、报警功能、数据存储功能以及其它功能。监控功能：实时获取设备的工作状况，主要激励，备用激励，功率放大器，冷却系统等。数据采集，包括实时获取射频参数、功率放大器参数、冷却系统参数值。远程控制，实时报警，数据保存。也有的可以设定使用者的权限，也就是针对不同的使用者，提供不同的功能。有些还能设定被监视的发射机的 IP地址、型号等参数，并设定每个参数的报警门限。

3.发射机集成监控系统改进措施

3.1基本架构

为使不同类型的数字电视广播发射机的接口得到统一，现行规范中已经明确提出，数字电视地面广播发射机的远程控制应使用RS232、RS485、RJ45等多种监控接口，但在实际应用中，大多数地面数字电视广播发射机还是使用 GPIB接口。由于各种不同的硬件接口，所使用的通信协议也各不相同，这就使得整个监控系统的设计变得非常困难。因此，在此基础上，需要基于统一的数据传送协议，进行综合监控。

3.2硬件构成

3.2.1被监控设备

地面数字电视发射设备综合监视系统以发射设备为目标。一般情况下，受监控的地面数字电视发射器与综合监控系统的监控终端进行通讯，并将有关监控数据实时反馈给监控终端。

3.2.2接口协议转换器

地面数字电视发射设备的一体化监视系统是利用一个单一的监控终端来监视全部的发射设备。但是，通常来说，监控终端的接口类型是有限的，即便接口类型齐全，也难以确保能够提供足够多的与所有的发送器相连通的通信接口。基于以上原因，本论文提出了一种基于接口协议的地面数字电视发射设备集成监控系统，它首先将各种硬件协议的接口转换为以太网接口，从而实现对 TCP/IP的控制。根据转换协议的不同，目前使用的协议转换器有：串口 P接口转换器、GPIB-IP协议转换器等。

3.2.3网络交换机

由于地面数字电视广播发射设备的综合监视系统是以 TCP/IP协议为基础的，因此在整个综合监控系统中，采用了以太网集线器作为网络交换机。作为一种通用的以太网交换机，使用集线器，一方面可以方便地将监控终端和各个发送器之间的互联，另一方面也保证了整个监控系统的扩展性。

3.2.4监控终端

监控系统能为施工人员提供直观、高效的监控操作接口，便于技术人员对监控数据进行记录、查看和分析，并能对各类突发的异常情况进行及时的预警。可以看出，监控终端是地面数字电视发射设备综合监控系统的重要组成部分。地面数字电视发射机综合监控系统是以普通电脑或服务器为主要监控终端，以方便技术人员的维修与使用。在确定了 TCP/IP协议作为标准框架的基础上，研究 TCP/IP的硬件组成。针对 TCP/IP协议的地面数字电视广播发射系统，其硬件组成主要由被监控系统、接口协议转换器、网络交换机、监控终端等组成。

综合监控系统以发射设备为主要监控目标，一般由发射设备与监控终端通讯，将监控数据传输给监控终端。由于监控终端通信接口的数目很少，很难与许多发送器进行通信。因此，在传输设备集成监控系统中，采用了一种接口协议变换器，将各种硬件接口统一地转化为具有 TCP/IP协议的以太网接口，借助网络交换机，监控终端仅需要一台以太网就能与所有监控设备进行通信，从而提高了整个监控系统的扩展性。该监控系统能够向工程技术人员提供可视化的监控接口，对监控结果进行分析，并能及时向用户发出异常报告。工程师们经常把电脑或服务器用作监控终端，以便于运行和维护。

3.3软件设计

有了硬件和设备的支持，就必须加强对软件的开发和设计。在数字电视地面发射设备一体化监控系统中，监控软件的研制与开发是其关键技术。监控系统的软件设计分为软件体系结构和协议封装两种。按软件功能划分，可以把监控软件分为数据采集、数据存储、数据分析、控制、数据显示等。

数据采集模块的主要功能是与嵌入式设备的服务器进行通讯，完成对数据的传输和接收。数据存储模块将测试数据存入用户指定的数据库，由用户管理和操作测试数据。如果检测到的数据不正常，数据分析模块会向用户发出警报，而控制模块会对整个软件进行控制。其中， C#编程技术、 TCP/IP通信技术、 C/C++编程技术、串口通信技术等等，都与协议封装有着密切的关系。协议封装是整个监控系统软件的核心，通过对 TCP/IP的重新封装，使各种类型的发送设备监控数据通过以太网进行共享。

4.发射机集成监控系统的作用

4.1监控

监控功能是发送器综合监控系统的重要功能，也是用户最需要的功能之一。具体来说，数字电视地面发射综合监控系统的监控功能包括：状态数据采集、数值数据采集、运程监控。以下将对这三种职能的具体实施进行讨论。在状态数据采集功能中，通过数据状态来反映发送端的工作状况，而监控系统则可以对发送端的状态进行实时的采集。该集成监控系统不仅可以获取发送端的状态信息，而且可以获取发送端各个部分的参数，并根据参数的大小来确定是否要对用户发出声音和光的报警。远程监视功能要求使用者具有一定的操作权限，它可以对发射机进行遥控，并对发射机进行干扰，从而完成对发射机的启动和关闭。

4.2查询和数据记录

数字电视地面广播发射设备综合监控系统不仅具有监控功能，而且还具有数据采集、查询等功能。通过接入接口，发射机的使用者可以完成对监控系统的查询和数据的记录，然后由监控系统将所获取的数据与各个组件的参数值一起传输到监控服务器，由服务器保存成数据库，方便用户的查询和备份。这种特性的开发为使用者提供了很大的方便。

4.3系统设置

针对用户定制的要求，本系统还提供用户的报警门限设置、发射机设置、用户权限设置等定制功能。（1）报警门限设定：使用者可以自行设定每个资料的报警阈值，并将其与设定的阈值进行比对，若超过该数值，则会自动报警。（2）传送器设定：从未来数字电视的角度考虑，监控系统可扩充性较好。在发送端的扩展方面，由于采用了 TCP/IP的架构，只要向用户提供发送器的型号和 IP地址等基础数据，就可以很容易地将其并入到监控系统中。（3）用户权限设置：鉴于监控系统的特殊性和重要性，操作该系统的人必须具备一定的权限，通过设置用户名、密码设置、特定操作权限设置等方式对操作人员进行权限管理。除了以上功能之外，地面数字电视广播发射机集成监控系统还具有多种辅助功能，以提高系统的灵活性。

结束语

综上可知，针对传统的电视广播发射机自动性能差、兼容性差、扩展性差等问题，本文提出了一种适用于地面数字电视广播发射设备的一体化监控系统。着重对集成监控系统的基本结构、硬件组成、软件设计进行了详细的介绍，并对监控系统的监控和查询进行了详细的分析，为广大的工程技术人员提供了一种方便、快捷、有效的监控系统，并结合实际情况和需求，研制功能更加强大的集成监控系统，以保证系统的正常工作。

参考文献

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