时间：2023-02-28 15:58:52
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关键词：数字电视监控系统；故障判断专家系统；知识库；推理机
中图分类号：TN949.197 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 09-0000-02
An Intelligent Digital TV Monitoring System Design
Pan Pan1,2
(1. Guangxi University,Computer and Electronic Information College,Nanning530004,China;2.Guangxi Radio and Television Information Network Co.,Ltd.,Nanning530021,China)
Abstract:In order to meet the development of digital television monitoring system needs,to solve the current digital television monitoring technology shortcomings,we presents digital TV monitoring system structure for broadcast television network.To further enhance the signal abnormalities and equipment failures to determine the intelligence,we give the fault diagnosis expert system on base of the digital TV monitoring system structure,given its knowledge base and inference of design patterns.Running results show that the intelligent control system design of digital TV has better practical significance.
Keywords:Digital TV monitoring system; Fault Judge Expert system;Knowledge base;Inference
一、引言
随广播电视数字化进程的加快[1]，人工监控已不能满足安全播出的需要，数字电视安全播出对监控技术提出新的要求。统一平台的数字监控可对多频道进行实时监控，快速发现信号异常和设备故障，发出声光报警。为提高故障诊断的实时性和智能化，减轻工作人员的负担，使用故障诊断专家系统对故障信号进行自动诊断处理。如何设计智能的数字监控系统是一个亟需解决的问题。
从国内广播电视安全监控系统发展的历史来看，电视监控系统可分为三个阶段[2][3]：传统的模拟电视监控，数字电视模拟监控和数字电视数字监控。模拟电视监控系统不适合数字电视的监控需要，而数字电视模拟监控则存在着构建复杂，成本过高，操作繁琐等缺点。数字监控可适应数字电视需要，帮助值班员掌握在播状态，又能及时发现、定位、清除故障，对安全播出具有重要意义。
专家系统[4]是人工智能领域实现最早，应用最广泛的工程技术。专家系统根据某领域专家的知识、经验和技术建立，对问题给出专家水平的答案。简化专家系统如图1。知识库和推理机是专家系统设计的核心。知识库存储经验和知识，库中知识的数量和质量决定专家系统的水平；推理机根据问题已知信息，并结合知识库中知识，反复求解得到答案。
图1.简化专家系统
本文对数字电视播出平台的数字监控系统模型进行研究，给出故障诊断专家系统中知识库和推理机的设计方案。
二、数字电视监控系统详细设计方案
（一）数字电视监控系统框架结构
监控系统能够及时发现设备故障和信号异常，并作实时自动化处理，保证电视节目的安全优质播出。数字电视监控系统框架结构如图2所示。
图2.数字电视监控系统框架结构图
详细流程如下：①监控设备通过统一设备接口平台对设备进行监控，并写入监控信息数据库；②异常信号时，将异常信息及其上游设备信息送至专家系统进行诊断；③专家系统根据异常信号和监控信息判断故障源、位置和性质，发出报警；④根据诊断结果对故障设备进行自动修复或发出备份信号和设备的切换命令。
（二）故障判断专家系统知识库设计
使用合理的数据结构来表示知识库，对故障判断具有重要的意义，高效的数据结构便于快速故障定位和处理。使用故障树表示故障判断专家系统的知识库，如图3。在故障树中，信号或者设备故障作为树根；第二层是设备信息，按设备故障次数Ni从大到小排列；第三层是设备对应的故障类型，按该类故障次数pi从大到小排列。
图3.故障树结构
（三）故障判断专家系统推理机设计
推理机是专家系统中最具智能的模块，它根据知识库中的事实、规则，按一定的推理策略求解当前的问题。我们使用正向推理，过程如图4。其详细的推理过程如下：①专家系统提取异常信号特征及相关的设备信息，将指针定位到树根；②根据异常信息，确定故障设备集；③对②中的设备按故障类型出现概率从大到小匹配；成功后，判断是否可实时修复，若可则转到步骤④；否则，切换到备用设备或信号并报警。④实时修复故障设备，并反馈结果。
图4.推理机正向推理过程
三、实验结果
本文所设计的数字监控系统以广西广电网络公司数字电视播出机房为平台，在IBM System x3550上实现，机器配置：CPU为Intel Xeon E5405 2GHz，内存2GB。在Windows XP操作系统上，以Visual C++6.0为编程平台，以SQL-server2005为数据库，使用VC++语言开发程序。
从每天监测广西区200多套节目的结果看，系统运行良好。实现了信号及设备监控的自动化，故障诊断和播出恢复的智能化，保证了节目完整、信号安全、技术安全和设备状态安全；系统可监测错误并记录，发现并自动修复故障。减轻了前端值班的压力，监测人员从原来12人值班，到现在3人值守，做到了无人值班，有人值守，智能诊断，自动处理，实现了数字监控。
四、小结
本文从构建智能的数字电视监控系统的角度出发，研究并设计了数字电视播出平台的数字监控系统。系统对数字电视前端的设备和信号进行统一监控管理，结合故障诊断专家系统实现了异常信号和设备的智能诊断及自动处理，保证了广播电视节目的安全优质播出，提高了数字电视信号监测的准确性，降低了监控人员的工作强度。
参考文献：
[1]刘少情.数字高清晰度电视机顶盒软件技术研究与应用开发[D].南京理工大学,2002
[2]陈淑瑜.数字电视监控技术研究[J].枣庄学院学报,2007,24(2):18-19
[3]汪剑超.数字电视中的设备管理和监控系统[J].计算机应用与软件,2007,24(1):6-9
关键词：智能楼宇；闭路电视；监控系统；设计
闭路电视（CCTV）监控系统是一种计算机控制的图像矩阵交换系统，也是目前应用广泛的安全设施，是智能建筑中楼宇自动化系统的重要组成部分。作为一种先进的、防范能力极强的综合系统，近几年，随着智能化建筑的不断普及，闭路电视监控系统在智能化建筑中也得到了广泛应用。
1 闭路电视监控系统的组成及原理
1.1闭路电视监控系统的组成
闭路电视监控系统通常由摄像、传输、控制、图像处理、显示等五个部分组成，系统从前端设备的摄像机到监控主机一般为点对点连接，以监控主机为中心构成星形网络，其组成如图1。
1.2 闭路电视监控系统的原理
摄像机拍摄图像与照相机拍摄照片的过程很类似，其中摄像机或数码相机的拍摄过程实现的是“光一电”实时转换过程，而传统照相机的拍摄过程实现的是“光一化学”非实时转换过程，因为它还需要将曝光后的胶片经化学处理后才可得到照相“底片（负片），进而再用底片去冲洗照片。“一次成像”相机也需要数分钟的化学反映后才能在浸有药液的相纸上显现出图像。
数码相机的原理其实更接近于摄像机，两者都是将空间景物发出（或反射）的光线透过光学镜头后在摄像机或数码相机的图像传感器（CCD或 CMOS）靶面上成像，经光电转换后输出反映空间景物的“像”的电信号。其中数码相机在每一瞬间只拍摄一幅图像并将其存储于介质中，而摄像机则连续不断地拍摄很多幅图像，并通过电子扫描及其他后续的处理电路源源不断地输出电信号，这个随时间变化的电信号即称作视频信号，可以送人监视器并在屏幕上重现出传感器上成的光像。闭路电视监控系统如图2 所示
2 闭路电视监控系统的设计
2.1设计方案的实现
2.1.1 设计依据
中国国家标准：GB50115-2009《工业电视系统工程设计规范》，国家建设部标准JGJ16-2008《民用建筑电气设计规范》，中华人民共和国国家标准GB50198-2011《民用闭路电视监视系统工程技术规范》，智能楼宇相关技术要求。
2.1.2 设计要求
（1）电视监控系统通常由摄像、传输、控制、图像处理、显示等五个部分组成，应具有对图像信号采集、显示、分配、切换控制记录和重放的基本功能。
（2）系统的制式宜与通用的电视制式相一致。
（3）系统设备、部件、材料的选择应符合下列要求：
应采用符合现行国家和行业有关技术标准的定型产品；系统中各种配套设备性能及技术要求应协调一直。
（4）电视监控系统宜采用黑白电视系统。
（5）在监视目标的同时，监听现场音响的电视系统应配置伴音系统。
（6）在监控区域内，灯光照度应符合摄像系统的要求。
（7）整个监控系统的技术指标应满足下列要求：1）视频信号输出幅度为（10.3）V（峰-峰）；2）黑白电视水平清晰度大于等于350TVL（电视线）；3）灰度大于等于8 级；4）信噪比大于等于38dB。
2.2系统设备的选用
2.2.1 摄像机及附属设备的选择
（1）摄像机的选择
摄像机是闭路电视监控系统最前端的设备，它的任务是将监视对象的图像转换为电信号，即把监视现场的画面变换成图像信号，然后再由监视器进行显示的装置，因此其性能直接影响到整个系统的运行。根据楼宇总体设计要求，确定每个监控点摄像机参数要求，选择摄像机型号。摄像机选择设计主要考虑参数为：黑白或彩色、水平清晰度、最低照度、供电电源、安装方式等。基于设计要求可以选用分辨率在480 线以上、照度为0.01Lux 的黑白CCD 摄像机。黑白CCD 摄像机具有惰性小、灵敏度高、抗强光照射、几何失真小、均匀性好、抗冲振、没有微音效应、小而轻、寿命长、图像质量好的特点，并且CCD 摄像机的信噪比大于46dB，对图像质量影响较小。
（2）摄像机镜头的选择
镜头应根据目标对象的活动性质、视距及视角而确定。合适的镜头选择由下列因素决定：再现景物的图像尺寸、处于焦距内的摄像机与被摄体之间的距离、景物的亮度等。
焦距是镜头的一个非常重要的指标。监控镜头的选择主要参照的参数也是焦距，镜头的焦距则可由下式计算：
则焦距：f=hD/H或f=vd/V
D 为镜头中心到被摄物体的距离；H 和V 分别为被摄物体的水平尺寸和垂直尺寸；h和v分别是被摄物体的象的水平尺寸和垂直尺寸，镜头特性参数之间的关系见如3。
（3）云台及防护罩的选择
云台是承载摄像机及镜头、防护照等一起依水平方向和垂直方向运动，以适应摄取不同方向和角度图像的一个机械运动装置。它按能实现的传动方向区分有水平云台和全方位云台两种，云台的设计应根据智能楼宇的视频监控范围进行选择，使得每台摄像机都允许存在不需要监控的死角，因此，选用水平355度，垂直180度的云台可以满足全部场合的使用要求。
所选防护罩主要用于防尘、防潮湿等。室外防护罩应具有全天候防护功能（可防高温、低温、风沙、雨雪、凝霜等），宜采用双重壳体密封结构，如有特殊需要，还可在防护罩内安装对闪电和电磁起防护作用的滤波器。
2.3控制方式及控制信号的传输
智能建筑中闭路电视监控系统图像信号的传输一般采用同轴电缆传输视频基带信号的传输方式，同时根据摄像机和监视器之间的距离可选择增设电缆补偿器。视频信号传输可采用SYV-75-5-2 同
轴电缆，信号电缆可采用RVV4 ×42/0.15 电缆。如传输距离超过1km，则需采用光纤传输设备或无线传输设备。
电视监控系统具有对云台、镜头、防护罩和电源的控制功能。根据控制中心与受控中心间的距离及受控设备的多少可选择直接控制、间接控制或数据编码微机控制等方式，通常我们也可以采用直接和间接混合的控制方式。
2.4 图像的处理及显示
闭路电视监控系统对所传输的图像信息具有切换、记录、重放、加工和复制等功能。为了完成多种功能，应配备如视频切换器、硬盘录像机、多画面处理器、字符发生器、控制键盘等设备组合的多媒体计算机控制终端，充分利用计算机丰富软件的优势，以实现多种控制功能。
监视器是闭路监控电视系统的终端显示设备。监视器的选择应根据整套系统的技术性能指标及使用目的来选择，其制式应与系统的摄像机一致，清晰度应相当或略高于摄像机的清晰度，以充分发挥摄像机的性能，其大小和数量应根据楼宇监控中心面积、人员配置等实际工程配置进行设置。
3 结语
总之，随着科学技术的发展，闭路电视监控系统设备价格越来越低，综合性能不断提高，闭路电视监控系统已经成为智能楼宇安全监控的重要部分。本文主要对闭路电视监控系统及规划进行了论述，随着工程实践的深入和发展，闭路电视监控系统必将在智能楼宇的安全防范发挥更加重要的作用。
参考文献：
【关键词】电视监控 闭路电视 智能小区 工程设计
中图分类号： U285.3+1文献标识码：A 文章编号：
一．前言
电视监控技术来源于非广播电视技术。智能小区电视监控系统组成闭路电路监控系统一般由三个基本部分组成:一是产生图像的摄像机或成像装置;二是图像的传输与控制设备;三是图像处理与显示。从闭路监控的主流技术划分,可以将闭路监控系统分为采用传统方式的系统(模拟信号)和数字化的系统(数字信号)。传统的录像方式采用普通摄像机和普通的磁带录像设备,主要由摄像机、镜头、云台、解码器、矩阵、画面处理器、监视器、录像机等设备组成。数字化录像方式主要是采用硬盘录像技术,前端摄像机可为普通摄像机或数字化摄像机(又称网络摄像机),后端采用硬盘录像机进行控制和录像,主要设备有摄像机、镜头、云台、解码器、硬盘录像机、显示器等,如采用网络摄像机则可实现远程互联网监控。在摄像机的选择上,有黑白摄像机和彩色摄像机之分,摄像机的参数还包括照度、光圈、焦距等。
二、关于安全防范系统的概述和设计:
我们对安防系统的几个子系统的分类是根据已往的经验，不一定全面，但都是使用率较高的几个系统。其中闭路监控系统一般情况下无论在什么场合的弱电系统中都是必须的，而且也是整个安防系统中分量最大、利润最高的一个系统。在高档宾馆、大型写字楼及高档住宅楼等高层建筑中，一般情况以上提到的安防系统都要求使用，即使业主或甲方由于种种原因进行删减，也少不了闭路监控系统。而在学校、住宅小区、机关大院等民用领域，使用较多的是闭路监控系统、周界防范系统及巡更系统，其他系统使用较少。
在安防系统中，闭路监控系统是应用最广泛、历史最久、发展比较迅速的，其他系统都是大同小异，只需按照业主、甲方要求，以实现功能为目的，市场上的供货商基本都能满足需求，而且价格差异也不是很大；但闭路监控系统就有很大的选型空间，实现一个目的可以有很多种设计方案，由此也引起成本、利润很大的浮动空间，所以工程商和系统集成商在方案设计时有很大的空间。
为了解决传统模拟系统的设备繁多复杂，布线、安装工作量大，调试、维护、扩充难度较大，以及图像的远程传输、与门禁、报警等系统的联动、联合作业等缺点，闭路监控系统在经历了开始的以矩阵控制为核心的模拟控制系统（CCTV），到后来的以硬盘录像机为核心的半数字系统（DVR），以及现在的以网络摄像机、视频服务器为核心的全数字网络传输系统（DSS），其技术可以说是进行了一次又一次的革命性的飞跃，也引领了安防市场的发展方向。虽然第三代的网络视频系统号称已经进入技术成熟，市场推广的阶段，第二代的数字硬盘系统也已经有很多的应用案例，相应的产品在市场上也层出不穷，但在实际的应用中，传统的模拟矩阵系统应用面还是比较广泛，在所占市场份额中也是主要力量，而数字硬盘系统、网络系统应用还是比较少，只能说处于初级发展阶段。无论媒体、专家还是权威如何评论，根据我们的经验，目前确实还是以模拟矩阵系统为主流，硬盘录像系统也有应用，而第三代的网络传输系统就很少使用了。在实际应用中，综合各方面因素，只是在点数较少（
三．小区安防系统设计依据和原则：
随着现代科学技术的不断进步，监控和四周防范系统已经成为了为小区智能化管理不可缺少的一部分。一座现代化的智难受小区，为了保护人生财产的安全和住户的安全，能有效地阻止或及时处理突出事件，可以充分运用监控和周界防范系统，设计如下：
1.设计依据和原则：
依据中华人民共和国标准的《民用闭路电视系统工程技术规范》GB50198-94.和《工业企业通信设计规范》及《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94所规定的内容，进行设计。
2.系统的总体设计原则：
（一）.合理性
这是监控系统设计的最基本的原则。在安防系统中，要注重周界防范，将危险排除在小区之外，更要强调的是总体的防范措施。即是以小区为中心，进行总体的防范，而并非是以住户住宅为中心。可以采用立体防范的措施，及多种防范手段并用的方法。主要是在小区周界设置红外线入侵探测系统和电视监控系统，在小区的主入口，大门处设置全方位的可调焦高清摄像机，它的最低照度应当为1-3LUX，以保证良好的夜视效果。在单元门的入口处、车库口设置超广角的摄像机，使监视范围覆盖整信入口区域；并且还可以通过其长时滞录像机对近期的资料可以随意地对任一摄像机所摄取的画面进行回放。车库里的摄像机配置听头，保证在有人破坏时能够及时的报敬警。上述措施的采取，还要保证在监测的过程中，尽量做到无死角，并且不浪费摄像资源，使系统的使用设计更加合理，并且优化到最佳的摄像效果。
（二）可靠实用性
从性价比的角度来看，系统的主要部分为了保证可靠性，可采用世界著名厂家的产品，同时也要兼顾到监控设备的完善性和简单化，使监控系统在处理应急情况时能反应迅速、准确，提高保安工作的效果和质量。
3.模块化设计
监测系统采用矩阵系统的模块化设计，便于将来系统的升级和扩展时，也无需更换现有设备，只需要软件升级或添加设备即可，从而保证了系统的延续性和兼容性。
四.周界防范及电子巡更系统技术方案说明:
本文以安定宝电脑监控周界防范系统为例进行周界防范设计,,周界防范系统可以在同一系统、同一条总线上集成各报警与巡更点，并且在电脑软件上可以实现实时监控各个报警点和巡更点，并对各个报警点和巡更点分区进行单独布撤防、集中或单独控制，也可以判断巡更位置和巡更人员，并自动执行巡更计划，而且在巡更出错时及时发出警告，提配打更人员及时掌握巡更点情况。
报警控制主机在接收到来自报敬按钮和重点部位报警探测器的手动和自动报警信号时，向CCTV发出触发信号的同时，对报警进行处理，触发警号报警，并通过继电器的动作启动报警区域的灯光，而且通过自动拔号器联通“110“或者其它自动报警系统。这套系统的联网方式也十分灵活，即可以采用电脑控制的局域网，也可以采用电话线及无线接收的方式进行报警。
报警的主机和主控制键盘放在中控室，各个子系统可以单独进行布撤防，也能通过配置，由主控制键盘进行控制。巡更系统即在巡更点巡更键盘，根据巡更键盘发回的信号来判断巡更点和巡更人员代码。报警及巡更人员可以绘制电子地地图，在地图上表示所有的报警点，还可以进行地图之间跳转，可以设置“电脑管理“功能，定时自动地对各个报警子系统进行布撤防。从而真正实现小区内松外紧的防范体系。
五．结束语：
本文通过安防系统的概况，紧密结合小区安防系统设计的依据和原则进行设计，从合理性、可靠性和实用性出发，对周界防范及电子巡更系统技术方案做了简要说明，从周界布防系统出发，简单阐述了小区智能化安防系统的规划与设计，为同类工程提供借鉴。
参考文献：
【关键词】视频监控系统 设计要点 探讨
1 视频监控系统设计的组成
视频监控系统由前端设备、传输设备、控制设备、显示设备组成。前端设备由安装在各监控区域的摄像机、镜头、防护罩、支架、云台等组成，负责图像和数据的采集及信号处理；
传输设备包括同轴电缆和信号线缆，它负责把前端设备收集的音频、视频信号传输到机房的控制设备；
控制设备负责完成对前端音、视频信号进行压缩处理、图像切换、云镜操作等所有功能项的控制；
显示设备负责对各个探头收集信息的画面显示。
2 视频监控系统设计原则
视频监控系统设计应当遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。并综合考虑施工、维护及操作因素，并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。具体原则如下：
2.1 先进性
设备选型要保证技术领先，性能可靠，操作简便、实用，维护简单，性能价格比最优，并留有扩展余地。设备均采用目前领先技术和生产工艺制造，系统建成后，三至五年不会落后淘汰。
2.2 经济性与实用性
充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势，根据用户现场环境，设计选用功能和适合现场情况、符合用户要求的系统配置方案，通过严密、有机的组合，实现最佳的性能价格比，以便节约工程投资，同时保证系统功能实施的需求，经济实用。
2.3 可靠性与安全性
系统的设计应具有较高的可靠性，在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能，同时系统具有一整套完成的系统管理策略，可以保证系统的运行安全。
2.4 开放性
以现有成熟的产品为对象设计，同时还考虑到周边信息通信环境的现状和技术的发展趋势，可以消防、防盗、聚光系统实现联动，具有网络通讯口，可实现远程控制。
2.5 可扩充性
系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能。并根据今后该项目工程的实际要求扩展系统功能，同时，本方案在设计中留有冗余，以满足今后的发展要求。
2.6 追求最优化的系统设备配置
在满足用户对功能、质量、性能、价格和服务等各方面要求的前提下，追求最优化的系统设备配置，以尽量降低系统造价。
2.7 保留足够的扩展容量
设备的控制容量上保留一定的余地，以便在系统中改造新的控制点；系统中还保留与其他计算机或自动化系统连接的接口；也尽量考虑未来科学的发展和新技术的应用。
2.8 提高监管力度
系统应该能够通过中央控制系统对各子系统运行情况进行综合监控，时时动态撑握监视及报警情况。闭路电视监控大大减少劳动强度，减少设备运行维护人员。
3 视频监控系统设计要点
3.1 目标区域的确定
视频安防监控系统监视的目标区域可分为2类：重点监视区域和动态监视区域。重点监视区域突出的是监视人和车辆，要求能够清晰辨别人的体貌特征和车辆的牌号。一般人和车辆的出入口、收银柜台、消防通道和自动扶梯的上下口等位置的摄像机图像都应符合上述要求。
动态监视区域主要是针对人群相对密集的场所或范围较大的公共区域进行监视。其特点是及时掌握被监视区域动态情况。一般园区室外广场、单体建筑的室内大堂等处的摄像机图像。
3.2 摄像机与录像设备的选型
3.2.1 摄像机
评估摄像机分辨率的指标是水平分辨率，其单位为线对，即成像后可以分辨的黑白线对的数目。常用的黑白摄像机的分辨率一般为380-600，彩色为380-480，其数值越大成像越清晰。一般的监视场合，用400线左右的黑白摄像机就可以满足要求。而对于特殊场合，用600线的摄像机能得到更清晰的图像。
通常用最低环境照度要求来表明摄像机灵敏度，黑白摄像机的灵敏度大约是0.02-0.5Lux（勒克斯），彩色摄像机多在1Lux以上。0.1Lux的摄像机用于普通的监视场合；在夜间使用或环境光线较弱时，推荐使用0.02Lux的摄像机。与近红外灯配合使用时，也必须使用低照度的摄像机。另外摄像的灵敏度还与镜头有关，0.97Lux/F0.75相当于2.5Lux/F1.2相当于3.4Lux/F1.
电子快门的时间在1/50―1/100000秒之间，摄象机的电子快门一般设置为自动电子快门方式，可以根据环境的明暗自动调节快门时间，得到清晰的图象。有些摄象机允许用户自行手动调节快门时间，以适应某些特殊应用场合。
外同步是指不同的视频设备之间用一同步信号来保证视频信号的同步，它可保证不同设备输出具有相同的帧、行的起止时间。为了实现外同步，需要给摄象机输入一个复合同步信号或复合视频信号。外同步并不能保证用户从指定时刻得到完整的连续的一帧图象，要实现这种功能，必须使用一些特殊的具有外触发功能的摄象机。
3.2.2 录像设备
长时间录像机是必不可少的，它为日后可能出现的问题提供有力证据。器材外观在档次上要与室内装修搭配协调。系统设计配置每台录像机配置2块1T硬盘，并预留大容量硬盘接口，以保证全部监视信号录像保存需求。预留监控通道为扩展备用。
3.2.3 灯光照度的要求、标准
要求在24小时内通过监视屏能清晰地辨别出入人员面部特征、机动车牌号。因此，摄像机的安装部位应配置灯光，被监视区域平均照度应不小于200Lx。一般室外重点监视的区域应采用人和车分别设置灯光照度，监视人员出入可考虑环境灯光，而监视车辆的牌号理应配置专用灯光。在主干道路设置的摄像机应与环境灯光综合考虑，以确保夜间的灯光照度能满足选用摄像机指标的要求。
3.2.4 传输线路
为了使图像的清晰度能达到监视的效果，设计应考虑信号的线路衰减。一般传输距离小于300m，可采用同轴电缆传输视频信号，300m以上建议采用光纤传输，以避免线路衰减影响视频信号的传输。如采用光端机传输视频信号，光端机应尽可能设在室内。没有环境条件应考虑通风、防潮、防过热及防雷接地，并在设备箱上采取遮阳措施。
3.2.5 系统架构
视频安防监控系统的结构设计提倡录像与监视分离的框架，监视的状态与图像的存储彼此不受影响。况且，硬盘录像机（存储设备）采用的是分割显示，图像画面较小，不利管理人员监视。因此，一套完整的视频安防监控系统应是存储设备和监视设备组合而成，设计须满足标准中对监视图像的要求。采用矩阵主机输出的单幅图像作为监视画面切换的模式较能体现上述理念。
3.2.6 防雷接地
（1）前端设备直击雷防护。前端设备如摄像头应置于接闪器（避雷针或其它接闪导体）滚球半径的保护范围之内。对于安装在建筑物女儿墙上且不在避雷带保护范围之内的摄像机，可以在避雷带上安装一支避雷短针或将摄像机移到避雷带保护范围之内；采用独立支撑杆安装的摄像机，可将避雷针架设在摄像机的支撑杆上，引下线可直接利用金属杆本身或用镀锌圆钢，
（2）传输线路的防护 。电源线路与信号号线路宜全程分开穿金属管埋地敷设，并保持整个金属管道的电气连通，宜应至少在金属管两端做接地处理，对防护雷电干扰和电磁感应是非常有效。
（3）安装SPD。为防止雷电波沿线路侵入前端设备，对带云台的摄像机应在其前端安装三合一组合式防雷器，对不带云台的摄像机应在其前端安装二合一组合式防雷器。防雷器应做可靠接地，且接地线应尽量的短、直、粗。
尽管在外接引入的电源线路上已安装了电源防雷保护装置，作为信息系统的各种信号线也是一个引雷的主要途径，如果没有对信息系统进行防雷保护措施，雷击脉冲将从信号线路侵入，将会影响网络的正常运行甚至彻底破坏网络系统，使得重要数据丢失无法恢复，造成巨大损失。因此，必须各信号线路的端口处安装与之性能参数相匹配的信号SPD。
（4）防雷接地。防雷接地与交流工作接地、直流工作接地、安全保护接地宜共用一组接地装置时，采用共用接地系统的目的是达到均压、等电位以减小各种接地设备间、不同系统之间的电位差，接地装置的接地电阻值必须按接入设备中要求的最小值确定。
参考文献
[1]王煜.云南白药物流中心库房视频监控系统设计研究[J].电脑知识与技术，2012（06）.
[2]陈志勇.大型综合性公共建筑安防监控系统设计的论述[J].商品与质量・建筑与发展，2013（12）.
【关键词】县级广播电视台 视频监控系统 建设
一、县级广播电视台视频监控系统需求分析
（一）系统管理需求
（1）标准通用化设计。由于管理体系的调整和变更是不可避免的，系统所管理的对象和内容不可能一成不变，需要进行通用化设计，系统有较好的适应能力，可以满足管理调整的现实要求；
（2）成熟性。软件开发采用成熟的系统开发与集成方式，尽可能利用已有的技术成果，加快实施进度，降低建设风险。
（3）稳定可靠性。确保系统7*24小时运行，用户操作不会构成对系统严重影响，可实现无限次数回溯和日志管理以确保数据可靠。
（4）并发性。允许大并发用户操作，保持系统稳定与安全。
（5）流程化业务数据管理。 系统能根据不同的权限和管理内容，对不同数据的数据维护、数据审核、数据整理运行和数据分析利用方面进行必要的流程化设计，以满足管理规范化的物资事务流转和数据利用。
（6）良好的安全性。要保证本系统信息传输的安全性，防止信息泄漏等。
（7）良好的可扩展性。考虑到未来，业务的内容和形式都可能发生变化，当需要为系统增加新的功能或是需要对现有功能进行改进和改变时，能快速的适应业务发展的需要。
（二）平台建设需求
视频监控平台应实现花都区广播电视台新建及原有监控点的集中管理和镇级广播站对广播图像的分级调用，满足对各级用户登录账户的鉴权、安全认证管理，同时支持对社会图像资源的整合；具有视频专网和社会单位其它视频网络间的边界管理、转发功能，为各级部门和其它业务系统提供视频信息。
对于社会资源以平台方式通过安全接入设备接入“道路视频应用共享平台”。即将花都区道路视频监控联网系统基础接入级平台改造为视频应用共享平台，将社会资源整合后接入至共享平台供各使用单位进行调用。
能够实现平台对于所采集的视频数据进行智能分析的功能，根据目前花都电视台监控平台设计的智能分析模块功能进行设计。具体内容项可参考但不仅限于以下功能项：关键区域警戒、聚检测、重要场合人流统计、滞留/徘徊检测、异常行为分析、周界防范、视频诊断等
建设中需遵循电视台相关安全规定，支持接入各类视频监控资源；实现对本级监控资源的调用、显示、存储、控制和设备运行状态的实时监控，严格用户访问、授权管理，保障平台与数据库安全，实现各级监控中心对视频资源的阅、控、存、管，确保系统的安全运行。
（三）视频传输通道建设需求
为了保证视频信息资源传输的安全，应建立视频监控专用VPN通道，监控系统的平台、监控中心和前端监控点通过VPN通道组建监控专网，实现视频监控信息在专网内的流转，同时通过对视频专网的安全设计，实现与广播电视台网的安全链接。
（四）视频监控系统整合接入需求
为了综合利用各类视频监控资源，充分整合广播电视台自建监控资源及道路监控资源、广播站监控等其它社会监控资源，以“就近接入”的原则，系统可采用数字与模拟结合的方式对原有图像监控系统进行整合，并实现模拟与数字混合监控联网互通互调功能，适用不同的传输环境；接口方式必须遵循部、省及行业标准规范，使系统具有较高的灵活性，方便扩展及与其它系统互联；在前端设备、业务管理、设备管理等方面提供全系列的SDK或API，提供多种业务接口，供定制开发或与其它系统的互联互控。
二、总体建设任务
（一）前端监控点的建设
前端摄像机对监控目标的图像信息采集，是监控系统的原始信号源，其选址、设备质量及图像可辨识度决定着整个系统的功能与性能水平。新建视频监控点的布点按照《城市监控报警联网系统管理标准第1部分：图像信息采集、接入、使用管理要求》（GA/T792.1-2008）执行。
通过监测前端处理模块将ASI/（}PSK/SDI/HDSDI等各种信号输入源进行采集，对信源的信道物理量以及码流标准参数进行实时监测和分析，结果通过网口发送到上位机，同时，经过高速处理把TS包封装为IP包，进行组播，通过局域网络，发送到指定IP的主机中。
多画面显示监测报警模块通过交换机接收监测前端实时发送的组播TS流，完成视音频内容的解码，通过大屏幕显示设备将标清、高清节目显示在多画面上并实时显示监测信息；此模块支持TS码流录像，码流转储H264格式；并且对节目内容实时监测有伴音静帧、无伴音静帧、黑场、静音、音量过高、音量过低等故障。
（二）监控系统的平台建设
第一阶段完成基础接入级平台的建设，包含中心管理功能模块和媒体管理功能模块，安装高性能服务器设备，实现系统设备的接入管理、客户端用户的认证鉴权、用户管理和媒体信息的管理。
第二阶段完成基础接入级平台向视频共享应用级平台的升级，增加智能应用管理模块，安装智能管理服务器，通过对监控图像设置规则实现绊线、越界告警、徘徊和非法聚集等智能分析和对前端视频质量的智能诊断；增加边界安全管理模块，对上要实现与上级管理部门监控平台的对接，提供所需图像，对下要整合本本单位社会监控资源，利用该监控平台实现对社会监控资源的综合调用。
（三）监控中心的建设
监控中心是监控系统中视频展现部分，汇接各种监控资源，将所需的视频、数据信息进行实时播放、检索和浏览，为各级广播电视台、业务部门和各级领导决策、指挥调度、取证提供及时、可靠的监控和报警信息。
监控中心的建设以花都区广播电视台为中心。监控中心按照区、镇、分前端分权限设置主控中心和分控中心（室），依据管理权限的不同实现对本辖区监控点的浏览、控制和录像回放等功能；并设置相应的图像显示终端。
（四）W络建设
将采用VPN方式或专线方式组建视频监控专用传输通道。将监控平台、主（分）控监控中心和前端设备进行VPN方式组网。
多个前端采集点到硬盘录像机将建设光纤专线，实现点对点传输，硬盘录像机到监控平台将通过光纤进行VPN组网，主、分控中心（室）多个监控终端到平台将利用光纤进行VPN组网，光纤条件不具备的采用ADSL VPN专线接入。
三、视频监控平台建设
平台对本级接入的各种资源进行汇集管理，为上下级平台提供调用服务。
（一）平台组成
平台由建立在VPN视频专用网络上的“中心管理”、“媒体管理”“智能应用管理”和“边界安全管理”四大功能模块组成。平台统一图像资源编号，统一权限体系，统一控制协议，采用集中体系结构设计，便于统一规划、分步实施，满足跨区域多级平网应用的需要。具体设备组成如下：
（1）中心管理模块。中心管理模块包括数据库单元、中心管理单元、鉴权认证单元，是全台区域视频监控网络系统的核心，犹如人的大脑，属于信令交互层，使用SYBASE数据库结构作为后台数据支撑，完成大量设备信息、用户信息及系统日志等数据的记录；采用SIP协议完成信令调度功能，承担系统用户、设备、调度、数据等管理职责。
此外在中心平台中增加存储服务器，将平时的突发事件，紧急事件、案件等调存到此数据库内。
（2）媒体管理模块。媒体管理模块包括接入单元、转发和存储单元，接入单元在中心管理模块的管理调度下完成前端设备的接入功能，实现对前端设备的统一管理和控制。本方案设计高性能机架式服务器，配以负载均衡交换机和防火墙，组成负载均衡备份，最大可实现1000路摄像机的接入，为后期社会监控资源的接入提供扩展空间。
转发和存储单元实现对视频信息的转发、分发和存储功能。转发和存储单元分布在花都区广播电视台为指挥中心、下属8个镇级广播站分控中心和15个分前端级分控室实现视频信息的调用。本方案设计转发服务器，配置交换机进行主备切换，实现N+1备份，可同时转发多路D1格式的视频。
对于视频信息存储方面的建设，由于本方案考虑到集中存储对花都广播电台视频专网的压力，故未配置集中存储单元，监控数据存储由前端硬盘录像机配硬盘实现，主、分控中心不再设存储设备进行集中存储，所有存储信息由各主、分控中心通过视频客户端软件进行远程调用。
（3）智能应用管理模块。智能应用管理模块由智能应用管理单元、智能分析单元和视频智能诊断单元组成，智能应用管理单元主要完成对前端图像智能规则的配置和对需要参与智能应用的摄像头数量的管理；智能分析单元则按照配置好的规则进行分析和判断，对符合规则的行为或图像进行报警并自动触发抓图或录像；视频智能诊断单元主要完成对前端设备状况的诊断，包括图像清晰与否、是否有雪花、图像是否抖动等。
平台各个单元全部采用VPN方式组网，既保证数据的安全、保密和可靠，又可以提供稳定、流畅的视频信息。
（二）平台功能
关键词 电信传输设备；监控系统；设计；数据库
中图分类号 TN91 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2017）188-0031-03
自进入21世纪以来，信息技术高速发展，网络已经普及到千家万户。网络的发展改变了人们的生活和工作，为人们生活带来很多乐趣，为人们工作带来很大的便捷，可以说当前人类已经离不开互联网了。在互联网快速发展的今天，我国各大电信运营商也迎合了时展的趋势，实现了网络规模的扩张。但正是规模的扩大，网络结构也由简单变得复杂起来。复杂的网络结构不利于运营商的管理，无法为用户提供高质量、高效率的服务。而电信传输设备在网络中承担着信息传输的作用，所以加强对电信传输设备的监控有利于更好地了解当前网络的状态，并实现对传输网络的集中管理。
1 电信传输设备监控系统的设计意义
近些年来，我国互联网呈现高速发展的状态，在这种背景下，很多电信运营商都加大了网络规模的建设。但随着规模的不断扩大，其网络结构也逐渐复杂起来，复杂的网络结构必定会加大电信传输设备的管理难度。而目前，互联网用户需求更高品质的宽带网络以及服务质量，很多运营商在经营发展中，把提高宽带网络及服务质量当成主要工作，而忽视了对电信传输设备的管理、监控。传统的电信传输设备的监控模式已然满足不了当前形式下的需要，原始的监控模式效率极低，解决问题需要花费大量的人力及时间，用户体验极低，使很多用户逐渐流失，不利于运营商的发展。基于以上现状，设计电信传输设备监控系统具有十分重要的意义。
通过电信传输设备监控系统，可以有效地对宽带网络中电信传输工作进行全方位的监控，从而快速发现传输设备存在的问题，并及时解决问题。而管理者通过监控系统，可以准确地掌握电信传输设备的工作状态，以便制定出合理的维护、升级决策。同时，维护人员通过监控系统，可了解维护工作需要用到的各类信息，便于故障的排查和修理。总之，电信传输设备监控系统的设计与实现，改善了传统监控模式下存在的弊端，提高了网络运营商的服务质量和效率。
2 电信传输设备监控系统的设计与实现
2.1 总体设计
想要设计电信传输设备监控系统，首先需要了解网管人员对监控系统功能的需求。根据上文所述，电信传输设备监控系统的设计，主要是用于对设备进行实时监控，在实际监控过程中，该系统还需要向网管人员传输各类数据信息，从而便于网管人员进行分析。所以，基于上述内容，电信传输设备监控系统需要分为客户端程序、采集程序、报表程序以及数据库系统，只有具备这4个程序，才能满足功能需求，具体功能如图1所示。本文设计的电信传输设备监控系统是客户机/服务器模式，该模式运用范围十分广泛，同时功能较强，可实现网管人员对电信传输设备的有效监控。在该模式下，需要建立一个数据库服务器，该数据库服务器的选用可以是sybase。同时，想要实现电信传输设备的监控，还需要具备客户软件，客户软件可以使用delphi工具进行编写[1]。
2.2 详细设计
2.2.1 采集程序设计
采集程序设计的主要理念如下：通过简单网络管理协议（snmp）来实现对mib库中的信息提取，在信息采集过程中，采集来的信息会统一放置本地缓冲区，在此次采集活动完成之后，再一起传输至服务器数据库。这种采集程序下，存在访问数据库速度慢的弊端，想要改善这一弊端，也可以在服务器端建立一个缓冲区，把最近一次采集来的数据放置缓冲区，从而实现提高访问速度的目的。
采集程序具体工作流程如下：
首先，在采集开始之前，需要测试snmp是否有效开通，并进行尝试性的连接。本采集程序设计了该过程snmpget，在进行尝试连接时，会明确显示连接结果[2]。在连接成功以后，描述出采集目标设备系统的各类信息，如系统版本等基数信息。
其次，系统基础信息采集完成之后，就需要对板卡信息进行采集，该过程开始时会在采集程序界面进行显示。然后，板卡信息采集完成之后，就需要采集端口信息以及用户信息。端口信息采集内容包含端口描述、类型以及操作状态等等。用户信息则需要采集在线用户的数量、index、InterfaceId等。
最后，所有信息采集成功之后，会把采集来的信息统一输送到缓存区，并生成报表。
该采集程序在进行任何环节工作以及工作结束时都会在界面进行提示，采集完成后也会计算所花费的实践，使管理人员清楚的掌握采集活动状态。
2.2.2 客户端程序设计
想要实现对电信传输设备的有效监控，客户端程序就必须和数据库进行有效的连接。在本设计中，客户端程序包含了数据访问组件以及数据控制组件。数据访问组件主要功能是用于实现数据控制组件和数据库之间的有效连接，并说明数据库信息。在数据访问组件中，包含TDatabase、TDataSource、TTable、TQuery等组件[3]。数据控制组件主要功能是为用户提供一个可操作的窗口，便于用户进行信息数据的各类操作，而数据控制组件和数据库之间的连接，是通过TTable、TOuery、TStoredproc组件来完成的，该类组件统称为数据集部件。表1、表2分别对数据访问组件以及数据控制组件中各组件的功能进行了阐述。
客户端程序运行过程具体如下：
首先，需要网管打开客户端程序并进行验证登录，输入登录口令。本文设计的客户端如果出现了输入密码错误3次时，就会自动关闭客户端。
其次，在管理人员输入口令正确后，就可以进行相应的操作。客户端程序对不同职员的管理员设定了相应的权限，从而避免管理人员跨权限操作，在权限允许的范围之后，管理人员可以进行相应的工作。
在对电信传输设备进行监控的过程中，设备状态会在客户端进行明确显示，本文设计的客户端通过图片颜色、文字、声音相互结合的形式来对管理人员传达相应信息，如出现红色背景图片时，就意味着错误，同时还会出现警示声音。
管理人员在进行单独设备操作时，只需要点击该设备的图标即可。在点击该设备的图标以后，就会弹出该设备的详细信息，从而进行下一步的管理工作。
2.2.3 报表程序设计
生成报表的主要目的在于为故障排查及分析提供准确、完整的依据，而报表程序设计需要遵循这一理念，而为了更好地记录电信传输设备的各类信息，报表程序设计应该使用日、周、月、任意时段这4种记录形式。在数据使用过程中，可根据具体的使用需要来选择报表类型。
生成的报表想要满足监控需要，就应该在报表上记录好设备的各类信息。首先，报表上应该对本报表的统计方式及统计时间进行阐述。其次，详细并有条理地列出各设备的详细信息，如设备序号、名称和各类需要用到的数据，如图2所示。
2.2.4 数据库结构设计
数据库结构设计的主要内容包含局向定义、设备定义、板卡定义、设备口令定义、设备端口定义、告警代码定义、数据采集库、温度数据、用户数据、y计用户信息报表、统计端口信息报表以及统计板卡信息报表。具体的设计和程序编写还需要结合实际情况，从而使设计出来的数据库结构满足电信传输设备监控的需要。
3 结论
综合上文所述，电信传输设备监控系统的设计与实现的对当前网络的维护、升级具有十分重要的意义。在未运用监控系统之前，传统的管理模式难以保障对网络故障的高效率排查及维护，使很多用户逐渐流失。而通过监控系统，可准确、快速掌握电信传输设备的工作状态，实现传输网络的集中管理，便于及时发现故障和解决故障，为网络维护和升级提供依据，并提高服务效率和质量，促进电信运营商的发展。
参考文献
[1]黄伟开.电信传输设备监控系统的设计与实现[D].武汉：华中科技大学，2006.
[2]刘晓琴.VoIP网络监控系统的设计与实现[D].北京：北京邮电大学，2011.
关键词：电动机；PLC；实时监控
1.引言
电动机作为一种拖动机械设备，已经成为绝大多数企业生产的动力基础，其是否能够安全、可靠的运行直接关系着生产工作的顺利与否，尤其是以大功率电动机为动力基础的通风机，鼓风机、除尘风机等，对使用单位来说，确保电动机在良好的状态下运行就显得尤为重要。
一直以来我国普遍采用的是以事后维修为主，计划性维修养护为辅的设备维保模式，然而随着科技的发展，工业维修策略已从修理损坏的设备，到有间隔的进行预防性维修，再发展到如今的设备状态预测性维修。在实际应用中，预测性维修是基于每台设备的状态，通过状态检测工具来采集监测数据，随后相关人员对数据情况进行分析汇总，并得出结论，指导维修任务的安排，对存在故障隐患的设备及早做出响应，以避免进一步恶化致使设备出现不可修复性损害，带来更严重的后果。
2.电动机实时监控系统设计思路
2.1 电动机故障分析
电动机故障一般可分为电气故障和机械故障。电气方面主要是电动机的绕组接地、短路、开路、接触不良、鼠笼断条等故障；机械方面则主要是轴承磨损、转子扫膛等引起的振动故障。电机运行时温度的升高，也直接影响着电动机的寿命和运行可靠性，因此准确的估算并检测电动机的温升，不仅可以保证电动机的安全运行，而且可以提高电动机的使用寿命、节约原材料和电能，以及对实现自动化设计都有重要的现实意义。
从电动机各类故障的发生概率以及严重性上来说，振动引发的问题频率较高也比较复杂，其是旋转类设备最常见的问题，也是设备损坏的一大驱动性因素。设备的各部件在运行过程中都会产生不同程度的振动，设备的振动往往会影响其工作精度，加剧设备的磨损，加速疲劳破坏，而随着磨损的增加和疲劳损伤的加重，设备的振动也将更加剧烈，如此恶性循环，最终将导致设备发生故障甚至损坏。
引起振动的直接原因就是回转体重心与旋转轴的不重合，在这些可能发生的故障当中，又以电动机的轴承及叶片故障为主。通常情况下来说，对这些运行数据进行测量一般不会影响设备的正常工作，可在设备运行过程中同步获取所需的运行信号。
2.2 可行性分析
通过以上分析，电动机在由正常状态向故障状态异变时，其振动、电流和温度信息会发生变化，这些微弱的变化依靠人工点检，是无法及时发现的。因此，开发电动机实时监控系统，对电动机有效部位的振动、温度和电流进行测量、监控就显得尤为重要，通过日常的数据的采集，并对比数据库中正常运行时的历史数据，就可及时发现电动机运行状况的改变，从而发出预警，及时安排检修维护来改善电动机运行状况，做到预测维修。
3.方案设计
3.1 硬件部分
通过理论分析，电动机由正常状态向故障状态异变时，其运行状态参数也在发生着改变，所以只要设计一套能够准确采集、分析设备状态参数的系统，就可以预测设备故障，做到预测维修。
电动机实时状态监测内容包括电动机的电流、温度和振动等信号，通过将温度和振动传感器安装在电动机本体上，并在电动机旁设置一个采集子站，在数据子站内把传感器微弱、易受干扰的模拟信号转化为高速、准确的数字信号，通过数据总线上传到数据采集总站来完成整套监测功能。
在设计细节上，由于电动机的电流信号在电控柜内，所以电动机电源部分用电流互感器采集，但是电流互感器一般输出0-5A电流信号，不是标准信号。因此在电动机控制柜旁设置一数据采集总站，负责采集电动机的电流信号和频率信号，同时通过数据总线接收各个子站传送来的电动机振动和温度信号。在数据总站内进行数据处理，产生报警信号，并把处理过的电动机状态信号上传到数据服务器内。
数据存储分析部分负责对数据采集总站传送来的数据进行存储、处理，产生报警信息，进行故障诊断。
3.2 软件部分
该监测系统软件部分由底层软件和数据分析软件两部分组成。底层软件是PLC内的控制软件，完成整个主站和和各个子站内软硬件组态、IP地址分配和硬件采集信号的设定，负责电动机温度、振动、电流等状态数据的采集、转换从而生成预警和报警信号等。
数据分析软件使用西门子WINCC和SQL SERVER开发的专用软件，运行在专用工控计算机上，负责控制参数、报警参数的设置，报警状态的显示，电动机运行状态历史数据的存储、分析，实现故障的在线诊断。
4.结束语
该电动机实时监控系统已经应用于某单位风力除尘系统，能够对电动机运行状态进行全天候实时监控，操作人员只需在计算机上就可以查看电动机实时运行状态，同时根据设备历史运行曲线深度分析设备运行状况，通过一段时间的运用，全面达到了制定出设备维护周期，科学安排维修任务的目的，克服了设备的无计划停机对生产的影响，大大提高了生产效率，为企业带来了极为可观的有形效益和无形效益。
参考文献
【关键词】监控;工控机;Visual C++语言;单片机;局域网
引言
伴随科技的不断发展进步，计算机技术也有了飞跃式发展，在1994年同原广电部设计院共同开发的天塔六套监控系统将发射机本身进行了更新和改善，令此系统同时需要重新的恢复以及改善。1999年代电视以及调频发射机可以自动开关机、巡查故障、倒机以及抄表等等的控制检测功能，这些得益于我们与天津计算机研究所的合作，提高了广播播出的自动化水平。
1.进行监控的系统硬件
监控和管理子系统（局域网）、电视发射机实时监控子系统、调频发射机实时监控子系统构成了电视及调频发射机计算机实时监控系统。下面将叙述此系统的二级分布：第一级则是上位机系统，即由服务器、监控器、管理器以及远程工作站等构成的局域网系统，他的主要功能是进行系统监控、人机界面、系统管理和与下位机通信。第二级则是下位机系统，是由均可单独成为系统的电视发射机和调频发射机实时监控子系统构成。
1.1 局域网
服务器、监控机、管理机和远程工作站等组成的局域网被称作监控与管理子系统，该系统采用结构灵活可拓展的星型拓扑结构，能再服务器的基础上实现资源的共享。以上设备均置放于控制室内。服务器，该局域网所具备的核心设备，他不仅可以处理远程工作站的访问请求，也可以实现将共享数据存入硬盘之中。监控机，主要承担实时监控电视、调频的子系统的任务，是系统的控制中心。管理机，可以将系统提供的数据支撑报表。远程工作站，监视功能强大，但不可控制发射机。
1.2 电视发射机实时监控子系统
此系统采用的是积木式的STD工控机担任发射机的自动化控制及数据的采集前端。每套电视节目的主发射机和备用发射机以及其他相应的设备是由机房的五台分机非别管理的。而此处的分机指CPU为8098的功能完善的单片机系统，可以处理48和24路开关量输入，及64路模拟量的输入。子系统的功能主要有显示时间、进行通讯、判断电视有无信号、实时时钟、掉电保护的内存。以下将对功能进行分析：
（1）不仅可根据分机内部存储的播出时间实现机器的自动开关机，还能够利用监控机控制面板实现机器的开机与关机及倒机。
（2）能够及时监控并将个发射机的工作状态及故障进行分析，及时记录并发出告警，针对早成机器关机的故障量及发生故障前后的30秒时间里发射机的具体数据，这样对分析故障原因提供了大量资料。
（3）节目的播出时间可随时修改。
（4）自动进行实时监控，主电路与备用电路中信号的有无，能够使机器自行切换至正常的信号源，也能够利用监控机的控制面板将任意一路视频或音频当做播出的信号。
（5）既可以采用控制机上的操作实现强制倒机，也可以是机器当满足条件时进行自动倒机。电视发射机的监控子系统具有发射机的功率、各级电压、阴流、进出风的马达电流及风温、外电三相电压等模拟量，当模拟量超出设置的报警限，将会自动发出警报。模拟量的个数则是根据情况的不同而发生改变的，利用8098语言编写成大小为32KB的分机程序，而分机接受发射机的模拟量时大多数需要高阻的放大隔离。发射机是否正常工作需要对机器的工作电流和电压、发射功率及设备温度测量后与正常数值比较才能得出结果，在允许范围内才被视为正常工作。为保证设备的正常使用，应及时监控检测相应数值，当监控点出现超出范围的现象时应及时做出处理。由于设备的更新改造，如今对进出风的马达电流及风温的采集十分精确。为达到提前检测排风的故障、发现马达异常、解决发射机的温度过高等等，做好对数据的采集显得尤为重要。除此之外，分机检测速度过快，为毫秒级别，而收集到发射机一次过荷自动恢复为故障的瞬态。可以利用服务器存储的故障历史记录分析并检修，这些并不是只人工检测就可发现的。
1.3 发射机的监控子系统
该系统采取的是使用工控机系统成为发射机自动调控以及数据收集前端。工控机系统主要由一台工控机、三片PC卡以及五个终端的模板。工控机与分机在功能上存在相似性，而其区别主要在于：工控机的上位机采用TCP/IP通讯进行通讯，而分机具有更优越的优势，利用串口RS232模式和监控机进行通讯。其优势主要包括：传输速度高、极大地减轻通讯两端的计算机系统开销、提高通讯的可靠性、传输的距离长。工控机在收集发射机的采样主要是：反应发射机工作状态及警报情况的发射机送出的开关量及控制发射机的计算机送出的开关量。
2.监控系统的软件
2.1 系统的设计
监控机在系统的界面设计上的开发与设计符合发射机的操作习惯形式。其中的状态显示图及面板控制图对发射机进行了监控与控制，能够令使用者清楚了解发射机的工作状况。直观来看，界面与日常发射机相似，而不同之处则在于应用鼠标键盘操作，各种开关及按键均显示在桌面。使用者正常使用才能避免操作失误。
2.2 软件的基本流程
图1 系统软件流程图
该软件启动之后，将自动进行检测其与服务器的链接情况，在网络的链接正常下，将会以服务器的标准时间当做监控机的基准的时间。并且依据标准进而确定检测的范围，使用不同的监控子系统来对广播以及电视进行独立及同时的监控，该软件是通过其进程进而对发射机的实时监控，以调频和电视监控子程序为主题程序。同时此程序也可发出相关的信息来写入一些文件，保障远程的监控以及管理，也方便了日后的查看。
3.程序的抗干扰
抗干扰一直是单片机及工控机构成的测控系统中的重要问题，同时，也是程序系统可靠性的重要指标，在应用中分为：接地系统的干扰、静电感应和电磁感应干扰、I/O通道干扰三类系统干扰。
3.1 接地系统的干扰主要因为导线两端的接地点不同，使得电位差不为零，从而影响了电路的输入输出电压。此类干扰，可以使用一点接地法，加粗线路的接地端，进而减少电阻。
3.2 静电感应和电磁感应干扰的产生是由发射机与马达的感应造成的，一般可以采取争取接地或做好屏蔽及高频滤波来解决。
3.3 I/O通道干扰主要来自工控机在与分机链接时其输入输出通道和相互通道造成的。解决次显现主要采取电耦合隔离能抑制尖峰脉冲以及各种的噪声干扰。
系统的应用过程中，软件应与硬件都进行抗干扰的设计，干扰会对程序系统造成降低数据采集的可靠性与控制的失灵两种损害。主要采用数字滤波以及控制失灵的软件对策进而预防。
4.保证系统的可靠性
正确性、安全性以及可靠性是硬件中系统三个指标，该系统在硬件上采取了本控/遥控和手动/自动控制的实施，以确保安全的播出。防止了发射机对一种机制的相对依赖。
（1）调频及电视发射机均有本地和遥控两种工作方式
（2）工控机与分机均设有手动及自动开关，在手动下，可切断所有发射机的控制信号。
（3）调频和电视的主、备发射机在原有的天线系统中增加了本地及遥控开关，使得天线在两种工作方式下均能工作。
（4）信号柜采用了十选一的音频及视频开关切换，做到了通过识别信号的有无自动选择、在信号柜上手动选择及利用控制面板人为选择。
（5）发射机工作中可利用监控机根据播出时间进行开关机，这样方便了系统的巡查。
5.总结
2001年1月此系统正式开始使用，而经过不断地验证与证明，此系统安全稳定，具有可靠性与先进性，能够保证安全播出节目，也提高了广播与电视广播的自动化水平，增强了对其的管理。可见能够促进发射机的发展，满足其监控的要求。
参考文献
[1]李晓丽，暴强.电视发射机故障分析与处理方法[J].中国有线电视，2008（09）.
江西电视台无线发射一共两套节目,15频道发射省一套,13频道发射省二套。2002年江西电视台安装了一台吉兆公司5KW CME113型全固态电视发射机,用于播出15CH节目,播出效果好,停播率下降,同时减少了维护量,节省了电费。于是我们向吉兆公司提出用1台发射机备份2个频道,并实现主备发射机自动切换。具体要求监控主要针对13CH、15CH电视发射机;备机激励器采用双配置方案,分别按13CH、15CH制作双激励器的工作状态,切换由控制系统实现;主机故障倒备机,并指示告警。若两台主机同时故障,优先级别。“开不起机者”高于“功率低者”高于“功率稍高者”,也可自定义优先级;自动定时开关机;定时打印报表;计算机软件界面可显示发射机入射功率、反射功率、调制度指示等。
吉兆公司根据我们提出的要求,生产出一台13、15CH共用备份的5KW发射机,其主备发射机具有自动切换控制系统,配置同轴开关控制的软硬件接口,兼容其他公司的发射机。
1.监控系统。这台发射机是本地、远程遥控发射机,包括自动开、关机,状态控制,重点参数的调整,模拟量、开关量的获取,主备激励器自动切换;实时监测、显示发射机各单元的重要运行参数,实现超限报警、故障报警、故障自动定位、故障自动记录、故障查询;系统具有报警功能,当出现设备故障或参数超限时,系统做声光报警;可兼容、监测国内外其他厂商的同类设备;可定制巡检、排障、报表等日常事务,可根据运行参数分析设备的状态;各机房实现数据共享,所有数据通过电信网或专线传输到监控中心;组网方式灵活,可根据用户条件,使用现有网络;完全兼容未来的数字发射机测控需求。
2.实现了“1备2”的功能。双激励器备份配置改为13CH-15CH双激励器工作方式,激励器控制软件关闭自动切换控制部分,增加单激励器开关遥控功能,主控单元控制软件做相应修改,增加同轴开关遥控功能;发射机系统中所有的分配、合成器等无源设备远离采用13CH、15CH宽带器件;末级功放模块采用13CH、15CH均可使用的宽带功放。
3.监控系统软件。吉兆公司生产的这台发射机主控单元设置“手动/自动”两种控制模式。
手动状态。切换到手动控制模式后,将切断控制部分电源,自动控制停止运行。同时,手动主备机控制有效。
自动模式。上电状态:打开电源后,LCD显示“BEIJIN GIGAMEGA”,同时报警器响。此时系统在上电自检和初始化状态,用户设置存储于EEPROM中,处于初始化状态,自动读取所有参数;1秒钟后LCD显示“Op0.00KwRp0W”,这是主通路的输出和反射功率。
待机状态:如果当前系统时间在运行时间区间(用户设置的启动自动控制时间区间)之外,系统工作与待机状态,只采集数据,不控制。正常运行状态:在运行时间区间内,系统在主通道正常工作,无报警,循环监测系统状态,存储数据,分析状态。
编辑状态:用户使用面板或遥控接口修改系统参数时,系统进入编辑状态。在这种状态下,只采集数据,不控制。完成修改后,恢复到编辑前的状态。过载:在正常运行状态,采集完数据后,进入分析程序。如果主备通路的反射功率高于100W,则报警“HIGH VSWR!”,停止控制进程,切换同轴开关回到主通道。用户如果未接反射功率检测,则无系统过载报警。
低功率报警状态:在正常运行状态,如果主通道输出功率低于设定值,系统报警“POWER LOWER!?S”,开始累计时间。如果输出功率恢复,则累计清零;累计时间大于30S,停止报警,进入切换状态。此时控制主发射机关机,LCD显示“SHUT DOWN MAIN…”。待主通道输出功率关断后,转动同轴开关,LCD显示“SWITCHING…”,指示同轴开关2组到位、节点均处在“开”状态。同轴开关转动到备用通路后,启动备发射机,LCD显示“STARTUPSTBY…”,备用通路输出功率高于额定功率30%后,系统进入安全状态。此时备用发射机工作,只采集数据,不控制,等待用户处理。故障排除后,需手动将系统恢复到正常状态。出现报警后,用户按下任一按键,将关闭报警器和报警输出。
