无线广播电视手机APP监测预警系统分析
武斌 胡昭培 王刚 周峰 祁永 律军
摘要：本项目为手机APP技术在广播电视领域的一种实际应用，为广播电视无线信号监测的一种有效手段，可以为安全播出提供有力的技术保障。
关键词：广播电视 工控机 串口 APP 监测 预警
安徽广播电视台淮北发射台为省级电视调频骨干发射台，目前共转播中央、省市多套广播电视节目。为了加强安全播出管理，切实提高科技创新水平，我们结合自身实际，研制了无线广播电视手机APP监测预警系统，做到了可以随时随地监控发射机播出效果，把安全播出工作真正做到了实处。
设计开发
一、总体思路。经参考大量文献，反复分析论证并结合本台实际情况，我们开发的无线广播电视手机APP监测预警系统组成原理如图1所示。
信号采集：广播电视信号的采集采用安徽汇鑫公司的MD730+（6路调频/调幅调谐器）、MD740+（6路电视调谐器），并通过其串口完成和工控机的通信和数据采集。
数据处理：在工控机上运行我们自主研发的控制系统软件，工控机通过串口与前端的调谐器通讯，自动、实时、多通道采集广播电视信号，分析节目信号的质量并记录下来将数据传送到网络。
网络传输：转由第三方数据中转服务平台（如电信、移动、联通等）提供一个固定IP地址，并进行数据传输，将各频道信息发送到手机等远程客户端。
APP推送：通过自行研发的手机APP软件，对传输的数据分析处理，并进行故障执行预警推送。在各台发射机所设定的播出时段内，当播出信号出现异常（如机房值机人员未按时开关机、发射机工作期间出现信号衰弱或中断等），APP系统立即推送报警信息；系统后台也可根据管理级别预设权限以执行相应的操作。
二、硬件设计。硬件由工控机、多路调频/调幅广播信号调谐器、多路电视信号调谐器、信号接收天线、串口卡、开关电源、信号连接线等组成。设备连接如图2所示。
（一）广播电视信号的采集设备。广播电视信号采集设备选用安徽汇鑫公司生产的产品MD730+和MD740+。MD730+和MD740+均含6个独立调谐器，分别用来接收调频或调幅、电视无线信号。这两种产品设计了RS232/485通讯接口，在与PC机连接后能远程调谐接收器的频率/频道，并实时显示出接收的场强。独立设计的模块采用了PLL（锁相环）电控数字调谐，长时间工作不会出现频率漂移，操作按键方便简洁，性能也十分可靠。MD730+的每个调谐器都有L/R两路音频信号输出，可根据广播输出单声道或立体声音频信号。MD740+为包括增补频道的全频道电视节目解调器，其输出的接收场强可作为我们分析判断广播电视信号有无的一个重要指标。
工控机串口COM1、COM2与MD740+、MD730+的RS232接口的通讯电缆接头做法为⑤对⑤、②对③、③对②。
（二）工控机的选用。根据设计软件运行要求，工控机采用PC兼容机，其中CPU为Intel酷睿I3-6100，内存为金士顿4G/2133（DDR4），硬盘为东芝Q300固态硬盘（120G），主板为双COM口的微星1151主板（H110M PRO-VHL全接口），电源为航嘉多核电源MD300（300W），采用卧式工控机专用机箱。
三、软件设计。该套系统软件由控制系统和手机APP组成。
（一）控制系统软件。控制系统软件采用C++builder 6.0编译而成，主要功能：控制调谐器自动采集广播电视信号；发送频道信息到手机等远端客户端；记录故障和进行大数据分析。控制系统软件的功能模块如图3所示。
（二）手机APP软件。APP软件的功能是接收工控机通过网络传输来的数据，执行故障预警推送。该软件使用Adroid Studio开发而成，可在安卓系统4.0版本以上的手机上运行。安装步骤为：
首先，确认手机系统为安卓4.0以上系统；接收播出预警程序的apk文件并安装。安装完成后手机屏幕上会出现播出预警的软件图标。
其次，点击播出预警图标，进入APP软件，点击主界面下方的参数设置按钮进行设置。1.填入用户名和密码；2.服务器IP地址：183.57.38.152；3.服务器端口：18105；4.保存参数并返回主界面即可。
当控制系统检测到播出信号出现故障时，在手机后台运行的APP软件就会立即弹出报警信息并发出报警声音，手机屏幕显示的报警窗口如图4所示。
应用效果
我们开发的这套无线广播电视手机APP监测预警系统选用的硬件数量较少，组成简单，都是安徽广播电视台正在使用的设备，操作、设置起来得心应手，也便于在故障时替换。软件功能模块丰富，界面采用快捷按钮加菜单的设计，简单易用。
为了检测本套系统的应用效果，我们在台站检修时间段内进行了详细测试，报警系统安装在距离发射台站直线距离4.5KM的淮北发射台办公室，在发射机房人为模拟发射机的停播、劣播故障，比如切断发射机的视频、音频信源，电视发射机送入静止图像信号，大幅度降低发射机的功率直至停机，手机都能立即接收到相应的报警信息，且信息准确无误，无漏报、误报、延时现象。整套系统在为期半年的测试期间24小时不间断运行，未发生过自动关机、死机和重启等现象。
无线广播电视手机APP监测预警系统用一部安卓智能手机，就实现了随时随地监控安徽广播电视台播出的6路电视节目和6路调频节目的播出情况，监控效果好，设备组成简单，运行稳定，成本不高，维护方便，为安徽广播电视台安全播出工作打下了坚实的基础。
（作者單位：安徽广播电视台）
参考文献：1.陆卫忠，刘文亮：《C++_Builder_6程序设计教程》，北京，科学出版社，2009版。
2.郭 霖：《第一行代码 Android Android7.0 Studio软件编程应用开发从入门到精通》，北京，人民邮电出版社，2014版。
3.安徽汇鑫电子有限公司：《汇鑫MD 730+多路广播调谐器使用说明书》。
4.安徽汇鑫电子有限公司：《汇鑫MD 740+全频道多路电视调谐器使用说明书》。
摘要：本项目为手机APP技术在广播电视领域的一种实际应用，为广播电视无线信号监测的一种有效手段，可以为安全播出提供有力的技术保障。
关键词：广播电视 工控机 串口 APP 监测 预警
安徽广播电视台淮北发射台为省级电视调频骨干发射台，目前共转播中央、省市多套广播电视节目。为了加强安全播出管理，切实提高科技创新水平，我们结合自身实际，研制了无线广播电视手机APP监测预警系统，做到了可以随时随地监控发射机播出效果，把安全播出工作真正做到了实处。
设计开发
一、总体思路。经参考大量文献，反复分析论证并结合本台实际情况，我们开发的无线广播电视手机APP监测预警系统组成原理如图1所示。
信号采集：广播电视信号的采集采用安徽汇鑫公司的MD730+（6路调频/调幅调谐器）、MD740+（6路电视调谐器），并通过其串口完成和工控机的通信和数据采集。
数据处理：在工控机上运行我们自主研发的控制系统软件，工控机通过串口与前端的调谐器通讯，自动、实时、多通道采集广播电视信号，分析节目信号的质量并记录下来将数据传送到网络。
网络传输：转由第三方数据中转服务平台（如电信、移动、联通等）提供一个固定IP地址，并进行数据传输，将各频道信息发送到手机等远程客户端。
APP推送：通过自行研发的手机APP软件，对传输的数据分析处理，并进行故障执行预警推送。在各台发射机所设定的播出时段内，当播出信号出现异常（如机房值机人员未按时开关机、发射机工作期间出现信号衰弱或中断等），APP系统立即推送报警信息；系统后台也可根据管理级别预设权限以执行相应的操作。
二、硬件设计。硬件由工控机、多路调频/调幅广播信号调谐器、多路电视信号调谐器、信号接收天线、串口卡、开关电源、信号连接线等组成。设备连接如图2所示。
（一）广播电视信号的采集设备。广播电视信号采集设备选用安徽汇鑫公司生产的产品MD730+和MD740+。MD730+和MD740+均含6个独立调谐器，分别用来接收调频或调幅、电视无线信号。这两种产品设计了RS232/485通讯接口，在与PC机连接后能远程调谐接收器的频率/频道，并实时显示出接收的场强。独立设计的模块采用了PLL（锁相环）电控数字调谐，长时间工作不会出现频率漂移，操作按键方便简洁，性能也十分可靠。MD730+的每个调谐器都有L/R两路音频信号输出，可根据广播输出单声道或立体声音频信号。MD740+为包括增补频道的全频道电视节目解调器，其输出的接收场强可作为我们分析判断广播电视信号有无的一个重要指标。
工控机串口COM1、COM2与MD740+、MD730+的RS232接口的通讯电缆接头做法为⑤对⑤、②对③、③对②。
（二）工控机的选用。根据设计软件运行要求，工控机采用PC兼容机，其中CPU为Intel酷睿I3-6100，内存为金士顿4G/2133（DDR4），硬盘为东芝Q300固态硬盘（120G），主板为双COM口的微星1151主板（H110M PRO-VHL全接口），电源为航嘉多核电源MD300（300W），采用卧式工控机专用机箱。
三、软件设计。该套系统软件由控制系统和手机APP组成。
（一）控制系统软件。控制系统软件采用C++builder 6.0编译而成，主要功能：控制调谐器自动采集广播电视信号；发送频道信息到手机等远端客户端；记录故障和进行大数据分析。控制系统软件的功能模块如图3所示。
（二）手机APP软件。APP软件的功能是接收工控机通过网络传输来的数据，执行故障预警推送。该软件使用Adroid Studio开发而成，可在安卓系统4.0版本以上的手机上运行。安装步骤为：
首先，确认手机系统为安卓4.0以上系统；接收播出预警程序的apk文件并安装。安装完成后手机屏幕上会出现播出预警的软件图标。
其次，点击播出预警图标，进入APP软件，点击主界面下方的参数设置按钮进行设置。1.填入用户名和密码；2.服务器IP地址：183.57.38.152；3.服务器端口：18105；4.保存参数并返回主界面即可。
当控制系统检测到播出信号出现故障时，在手机后台运行的APP软件就会立即弹出报警信息并发出报警声音，手机屏幕显示的报警窗口如图4所示。
应用效果
我们开发的这套无线广播电视手机APP监测预警系统选用的硬件数量较少，组成简单，都是安徽广播电视台正在使用的设备，操作、设置起来得心应手，也便于在故障时替换。软件功能模块丰富，界面采用快捷按钮加菜单的设计，简单易用。
为了检测本套系统的应用效果，我们在台站检修时间段内进行了详细测试，报警系统安装在距离发射台站直线距离4.5KM的淮北发射台办公室，在发射机房人为模拟发射机的停播、劣播故障，比如切断发射机的视频、音频信源，电视发射机送入静止图像信号，大幅度降低发射机的功率直至停机，手机都能立即接收到相应的报警信息，且信息准确无误，无漏报、误报、延时现象。整套系统在为期半年的测试期间24小时不间断运行，未发生过自动关机、死机和重启等现象。
无线广播电视手机APP监测预警系统用一部安卓智能手机，就实现了随时随地监控安徽广播电视台播出的6路电视节目和6路调频节目的播出情况，监控效果好，设备组成简单，运行稳定，成本不高，维护方便，为安徽广播电视台安全播出工作打下了坚实的基础。
（作者單位：安徽广播电视台）
参考文献：1.陆卫忠，刘文亮：《C++_Builder_6程序设计教程》，北京，科学出版社，2009版。
2.郭 霖：《第一行代码 Android Android7.0 Studio软件编程应用开发从入门到精通》，北京，人民邮电出版社，2014版。
3.安徽汇鑫电子有限公司：《汇鑫MD 730+多路广播调谐器使用说明书》。
4.安徽汇鑫电子有限公司：《汇鑫MD 740+全频道多路电视调谐器使用说明书》。
