监测信号

监测信号（精选12篇）

监测信号 篇1

随着技术的发展, 人们对温度监测提出了新的要求, 不仅需要有高的监测精度, 还需要能及时通过上位机来传送温度信息。本文主要介绍如何设计高精度、数字化的温度检测系统, 并通过串口传输温度信息至上位机进行监测。

1 硬件设计

1.1 系统整体设计

系统的总体设计结构主要由主控制器模块、复位模块、时钟模块、温度检测模块、显示模块、报警模块、上位机模块组成。整体框图如图1所示。

1.2 系统硬件电路设计

系统的硬件电路包含:STC89S52、复位电路、晶振电路、报警电路、DS18B20电路、LCD1602显示电路、按键控制电路、串口通信电路。具体如图2所示。

2 软件设计

2.1 主程序流程

本系统主软件流程包括:对STC89S52初始化, 对DS18B20初始化, 判定所测温度是否在正常的检测范围, 若在设定范围内则灯灭, 并通过LCD显示温度, 将检测结果通过串口传送给上位机;若超过设定范围, 则红灯闪烁, 蜂鸣器报警, 并显示检测温度, 传送至上位机。系统流程图如图3所示。

2.2 温度读取流程图

DSl8B20数字温度计提供9位温度读数指示, 器件的温度信息经过单线接口送入DSl8B20或从DSl8B20送出。因为每一个DSl8B20在出厂时已给定了唯一的序号, 因此, 任意多个DSl8B20可以存放在同一条单线总线上, 这允许在许多不同的地方放置温度敏感器件。其流程图如图4所示:

2.3 上位机流程图

在计算机上安装CH340驱动后, 单片机就可以通过串口连接到计算机。上位机程序由VB编写, VB有一个稳定的串口控件, 使得设置串口号、波特率、数据位、停止位、校验位都非常方便, 这对于开发单片机的上位机是非常有益的。其流程图如图5所示:

3 结语

本文介绍了基于STC89S52单片机的数字温度计的设计, 并对硬件电路和主要的软件流程进行了分析, 通过串口与上位机相连, 便于远程管理。该数字温度计可以广泛应用在很多领域, 具有一定的实用价值。

摘要：本电路采用DS18B20作为温度监测元件, LCD12864作为显示器件, 设置温度报警上下限, 并将温度信号经由串口上传至上位机, 便于监控。该电路结构简单、精确度高、较为实用。

关键词：STC89S52,DS18B20,上位机

参考文献

[1]李广弟.单片机基础[M].北京:北京航空航天出版社, 2001.

[2]王东峰.单片机C语言应用100例[M].北京:电子工业出版社, 2009.

[3]李平.单片机入门与开发[M].北京:机械工业出版社, 2008.

[4]王静霞.单片机应用技术 (C语言版) [M].北京:电子工业出版社, 2009.

[5]陈海宴.51单片机原理及应用[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2010.

[6]刘守义.单片机技术基础[M].西安:西安电子科技大学出版社, 2007.

监测信号 篇2

有线电视前端信号监测系统可以根据节目的不同级别以及播出时段等设置出不同的监测限值，当某个节目在播出过程中发生故障时，监测系统会及时发出报警信号，值班技术人员根据报警系统发出的信号，结合监测到的情况，按照相应的故障处理程序，快速准确地采取对策，确保电视信号安全播出。

1.1加强对播出设备的维护

有线电视前端信号监测系统技术人员应当定期对调整器的图像以及伴音载波电平等进行检查，对前端输出口各频道电平进行测量，合理控制输出口电平以及各频道电平差，以确保有线电视前端输出电平的稳定。同时，要加强对光设备的日常检查与维护，全面检查光输出功率情况以及接头的清洁状况等，要认真做好记录像机磁头的清理工作，加强做好有线电视播出设备的维护工作。

1.2重视电源设备的保障

有线电视节目信号的传输设备离不开电源，稳定可靠的电源是确保有线电视信号传输设备正常运转的前提与基础。如果电源设备出现故障，那么必然会造成有线电视信号的无法传输。在日常维护过程中，有线电视的电源设备出现问题主要是因为接触不良。因此，有线电视技术人员在日常维护中，要重点做好电源设备接口的检查工作，防止由于接触不良造成电源设备的故障，及时做好维护工作。

1.3认真做好附属设备的监测

在做好有线电视关键性设备维护的同时，也不能忽视对其附属设备的检查维护工作。在对有线电视附属设备的维护工作中，要重点关注和检查蓄电池组的工作情况。这是因为蓄电池组是第一备用电源，在遇到停电等突发情况后发挥着重要作用。但是，在有些时候，由于日常维护不足，蓄电池无法放电，这对供电设备正常运行是不利的。因此，在有线电视日常维护工作中，要加强对蓄电池等附属设备的监测，定期对蓄电池充放电，使其始终处于最佳工作状态。

1.4严格落实对机房的管理

一般来说，在电视节目的播放过程中出现故障，除了人为因素造成的之外，主要还是与设备有关，例如线缆故障、附属设备故障等都会对有线电视运行及信号传输造成影响。因此，有线电视管理维护技术人员要加强对有线电视的设备的严格检查与日常维护，尤其是严格落实对机房的管理，包括对机房内各种具体设备的不定期检查，严格按照相关操作流程对可能会出现事故的仪器设备进行仔细排查，努力避免产生有线电视故障。

2结论

监测信号 篇3

【关键词】高速铁路；信号系统；智能监测技术

前言

目前，我国已经成为世界上高速铁路运营里程最长、运营速度、建设规模最大的国家，而且随着我国信息技术的不断发展，我国的高速铁路信号技术和设备逐步由原来的单一转向了综合性、系统化的发展趋势，逐步建立了高速铁路信号系统监测综合自动化系统，以切实保障列车的安全、稳定运行。但是目前我国高速铁路信号系统的维修维护模式仍比较传统，采用的是人工检修为主的方式，虽然建立了铁路信号监测系统，但是由于各个监测系统之间没有形成一个整体，缺少互联互通，所监测到的数据也由于综合性、关联性不强而无法实现有效共享。但是随着我国社会经济的快速发展，高速铁路会成为未来的运输主力，针对高速铁路信号系统监测技术存在的弊端，我们必须要给予高度重视，利用先进的网络技术和控制设备对信号设备的运行状态进行全面、科学、实时监测与记录，实现真正意义上的现代化高速铁路信号系统，切实保障列车的安全运行。

一、我国高速铁路信号监测系统系统

（一）信号集中监测系统

信号集中监测系统，英文简称为CSM。它是一种三级四层体系架构，具有检测、信息储存、报警、状态再现等重要功能。CSM主要是通过CAN总线与信号机、电源屏、信号电缆、采集转撤机、轨道电路等多个信号设备的电气参数模拟量信息、部分开关量信息进行实时联系，同时CSM为了获取信息信息，还以通信接口的方式与CBI、TCC、ZPW2000轨道电路等设备的维修机进行连接。对于工作人员来说，在进行现场设备工作状态监测与诊断时，可以借助CSM设备，从而发现故障，更好的开展现场的维修工作。

（二）列控监测检测子系统

列控监测检测子系统的功能非常重要，对于列车运输过程的实时数据都能够进行不同程度的采集和处理。列控监测检测子系统主要包括： 车载司法记录器（JRU）、RBC维护终端、维护终端临时限速服务器 TSRS以及微机联锁电务终端。每个装置都有其重要的功能。其中车载司法记录器（JRU）是安装在列车上，主要对列车运行有关的安全数据进行记录，例如司机动作信息、输出常用制动命令或者紧急制动命令信息、输入信息、速度信。设置在RBC监控室的RBC维护终端主要用于查阅CTC系统的通信状态、RBC系统的工作状态以及C3列车的运行状态等。微机联锁电务终端是用于诊断计算机联锁系统故障，而临时限速服务器TSRS主要是诊断、管理与维护TSRS故障。

（三）GSM-R 通信监测系统

GSM-R通信监测技术主要包括两大检测装置，即GSM-R网管监测和通信接口监测。其中GSM-R网管具有告警管理、配置管理、故障管理等多项功能，可以对列车信号系统的工作状态进行实时监控，从而保障列车安全、稳定运行。而GSM-R接口监测主要是实时监测GSM-R网络重要接口，可以对网络接口的信令、业务数据进行跟踪与记录，并对异常网络事件进行分析，供GSM-R在线用户进行历史数据查询，监测网络状况等。

三、我国高速铁路信号监测系统技术现状分析

近年来我国在高度铁路信号系统技术方面也取得了一定的成就，围绕信号系统监测与维护也积极展开了很多工作，已经逐步将信号集中监测以及各种列控设备的管理与维修投入正常的使用中，但是在肯定这些成就的同时，我们还需要看到其不足，其和我国的高速铁路发展规模还存在很多不协调之处。

（一）信号系统监测设备之间缺少互联互通、监测数据关联性不强

对于我国铁路信号监测设备来说，信号集中监测系统是其的核心设备，信号集中监测系统主要对轨道电路、电源屏、转撤机、信号机、信号电缆等设备的电气参数和部分开关量信息进行实时监测，同时还连接ZPW2000轨道电路、TCC等设备的维修机，以此来获取有效的监测信息。但是信号集中监测系统却那些动态监测设备（DMS）、RBC维护终端等设备之间的连接性不强，缺少互联互通，因而监测的数据关联性、综合性也不是很强。如果列控系统出现了故障，信号集中监测系统无法实现自我诊断故障原因，还必须要依靠人工去完成检测与维修，这样检测、维修的效率就会大大降低。

（二）设备状态的智能分析与预测实施到位

列车在运行过程中必须要保障一切设备都处于良好的运行状态，一旦任何一个环节出现问题，极有可能造成严重的后果。因此在列车运行中，需要铁路信号各种监测设备存储和记录了大量的监测数据。但是铁路信号各种监测设备无法利用智能分析软件深度挖掘所记录的历史数据，进而也就无法准确分析道岔转辙机、轨道电路等设备的运用状况。

（三）通信网管及信号设备监测数据不能共享

目前，GSM-R已成为了列车控制与调度指挥系统的重要组成部分，主要负责CTCS-3级列控系统的车-地信息传输情况。但是在高速铁路运行过程中，我们会经常遇到通信超时、脱网等状况，这直接影响到了列车控制与调度指挥系统的正常工作。由于通信网管及信号设备监测数据不能实现共享，也就无法有效分析通信信号结合部分的故障问题，例如无线电干扰、信号地面设备、传输设备问题等问题，在第一时间内无法准确确定故障原因，也制约着我国列控系统应用的进一步发展。

四、铁路信号系统智能监测技术的未来发展构想

铁路信号综合智能化监测维护系统主要针对目前铁路信号系统的不足而开展的，其能够进一步提高铁路信号监测检测、综合智能分析和辅助决策的能力，从而为完善检测、监测设备功能以及技术集成提供一个发展平台。铁路信号综合智能化监测维护系统的总体构架主要包括三级应用平台，即车站、电务段以及电务处。首先信号集中监测车站系统汇聚来自车站的监测数据，然后将这些数据低昂电务段上传。而电务段将这些数据进一步整合为电务段的数据信息，以供自身的智能化故障分析和预报警。最后电务段通过数据中心将预报警数据向电务处上传，最终电务处在对所有来自电务段的数据信息以及TSRS、RBC、DMS、GSM-R网管等电务段无法获取的系统监测数据整合为自身的数据中心，以进行自我故障诊断。这样一来铁路信号智能化监测维护系统就能够克服掉原有信号系统监测技术存在的弊端。

结语

综上所述，本文主要在分析目前我国铁路信号系统监测技术组成基础上，指出了其中存在的主要问题，并初步提出了建立综合智能化电务监测维护系统的构想，以期更好的适应现代高速铁路的快速发展节奏，但是这个构想的真正实现还需要我们进一步的努力。

参考文献

[1]岳春华.广铁集团电务调度指挥中心的建设与运用[J].铁道通信信号，2013.49（3）：2-7

广播电视信号的监测 篇4

关键词：广播电视,信号,监测方法

随着社会的发展, 我国的广播电视节目也呈现急速增长的趋势, 在各色节目当中, 必须要有效地监督和管理广播电视的质量和内容, 这也促进了广播电视信号的监测系统地产生。对广播电视信号进行监测能够有效地提高广播电视行业的工作效率和工作质量, 群众也能够更好地观看和接受广播和电视节目, 在一定程度上提升了广播和电视行业的水平。

1 广播电视信号的监测系统特点和工作流程

1.1 结构的组成

广播电视信号的监测系统组成主要有中心节点、省级节点数据采集端口等部分组成, 监测采集端口接收到的信号的频率和音谱状况, 重点监测广播及电视的内容和质量, 监督播出的内容的安全性。

1.2 信号监测系统的特点和功能

当前, 广播电视逐渐朝着数字化和智能化发展, 信号系统智能化地选择和处理接收到的信号, 之后利用计算机技术检测和控制信号。和传统的设备和系统相比, 复杂的过程决定了信号监测系统的设备相对复杂, 为了让系统正常地运作, 信号监测系统的每一个细节都不能出现故障或问题。尤其是在信号进行传送的过程中, 受不稳定的未知因素影响, 对检测的精准度要求也比较高。一旦某一个细节出现问题, 整个系统都可能瘫痪。目前, 信号监测系统是比较完整的监督广播电视的系统, 监督和控制广播电视节目的内容和质量, 工作内容主要包括提取关键词;记录相关的特殊内容和消息;有效地鉴别和切换非法信号的强制播出以及播放监测之后的广播或电视节目。在当前的广播和电视节目中, 以下2点需要特别注意。第一, 一样的广告在同一时间段播出, 较短的时间内会重复性地连续播放, 这样就会在短时间内形成对观众的连续性轰炸;第二, 广告在播放时的矢量的差别很大, 很容易让观众厌烦。

1.3 广播电视信号的监测系统的工作流程

我国在监测广播电视信号时, 工作流程比较复杂, 首先, 广播电视信号监测系统要采集多路广播电视所传送的信号, 之后再统一转换成为能够识别的信号文件, 提取信号的矢量特征, 形成文件夹。其次, 运用控制识别的方法计算文件夹中的内容, 在数据库中录入这些数据。最后, 在信号监测的过程中监控这些数据信息, 并在需要时调用和利用这些数据资料, 必要时再制成统计性的图表, 进行专门处理。

2 广播电视信号的监测系统在技术上出现的难题

广播电视信号的监测系统在发挥整体性的作用时也会出现一些技术性的难题, 我们必须要重视这些问题, 否则系统的整体性也会出现问题。例如, 第一, 系统识别的精准度。精确度低于20%的话, 系统将无法识别这些信号;精确度过高的话, 计算机在操作和计算过程中的负担就会加大, 难以顺利进行。第二, 计算能力。信号监测系统最主要的工作原理就是进行大量信号数据的操作和运算, 有效地处理大量的计算。第三, 处理速度。一般来说, 系统与广播电视节目是一对多的关系, 这就要求硬件系统有更高的运行速度。

3 分析广播电视信号的监测系统的需求和设计思考

3.1 分析广播电视信号的监测系统的需求

在对广播电视信号进行监测时, 监测的主要是3个方面:信道层、视频层和码流层。视频层和码流层的监测主要是在节目编码方面, 针对节目和传输复用的监测, 万一出现问题, 必须在最短的时间内以最快的速度判断错误发生在哪个层面。信道层的监测重点关注的是在最短的时间内识别行信道在传输过程中出现的问题和故障, 保障平稳安全地运行。

3.2 分析广播电视信号的监测系统的设计思考

在广播电视信号的监测系统中, 在操作过程中监测的简便性和技术人员的智能化和服务性都是必须要考虑的。因此, 要求技术人员拥有更高的计算机水平, 对于监测设备的运行和使用要熟练地掌握, 分析被检测信号的内容和频率图, 进而安全可靠地将信号传输到广播和电视的信号中。

3.2.1 对信号进行智能筛选并进行报警处理

在信号监测系统中, 对信号进行智能筛选并进行报警处理的是智能报警器。一般而言, 一旦在进行监测的广播或电视节目出现了问题或者异样, 系统会自动对其进行识别并报警。在检测过程中, 射频信号在利用高频调频器处理的过程中会接收到不同信号的节目, 在转化的过程中, 删除掉没有用的信号, 实现在调节和选择广播和电视节目。

3.2.2 监测信号的质量

广播电视信号的监测系统可以在检测过程中随机检测广播和电视节目信号的质量, 对照各个系统的指标, 自动识别不合格的信号并进行提醒。在信号监测系统中, 根据标准的指标设置各项参数。例如, 显示时间、节目质量、频率大小和故障种类等。信号监测系统在实际工作中, 一旦出现与设置的标准的数值不相符的数据, 系统就会识别出现问题的环节并报警, 这样就可以实时实地监测出节目的质量好坏, 及时出现问题也能在第一时间进行维护, 保障节目质量的可靠性。

3.2.3 监测信号的内容

广播电视信号的监测系统在监测信号质量的同时, 也会监测所传输信号的内容。在监测过程中, 技术人员会运用数字压缩技术, 压缩处理传输的信号并进行储存, 之后调节合成各种音质的语音、不同分辨率的图像和信号, 同时进行判别和叠加合成, 在处理过程中一旦出现问题, 就会识别异样的内容并报警。

4 广播电视信号的监测方法

4.1 DVB-S标准下的信号监测法

DVB-S标准下的信号监测法运用的信道编码是两级级联的方案, 主要有两方面组成, 即编码和卷积码。另外, 编码也被称作外码, 能够有效地纠正突发性的误码;卷积码又被称作内码, 可以同时纠正本组和其他组的误码。为了分开连续性的误码, 可以在编码和卷积码之间设置一个交织器, 这样能够有效地纠错, 不会出现太大的误差。另外, DVB-S标准下的信号监测法在对监测的信号进行报警时, 可以记录被监测信号是如何进行变化的, 灵活地反映信号的质量好坏。

4.2 ABS-S标准下的信号监测法

ABS-S标准下的信号监测法在性能上与DVB-S的最新标准差不多, 采用的是LDPC信道编码, 具有密度低, 校验码分奇偶性的特点, 相对来说要求比较低, 传输数据的能力更好。目前, LDPC码中的迭代解码的计算法是纠错码理论界最好的纠错码之一。

4.3 新技术标准下的广播电视信号的监测方法

为了创新和改善广播电视信号的监测方法, 在技术上实现最精准的误码率, DVB-S标准下和ABS-S标准下的信号监测法的误码率又逐渐存在着很多技术方面的问题, 因此, 必须寻找新的信号质量监测的方法来判断信号的质量和内容, 如星座图等。星座图是将数字化的信号制作成二维眼图形的阵列, 在监测时科学合理地监测和限制符号, 信号质量的高低由接收符号的点的距离决定。

5 结语

随着计算机网络和技术的发展和应用, 广播电视信号的监测也在快速发展当中, 为了在时代的发展中更好地推动广播和电视节目的发展和进步, 需要不断地改善和促进信号监测系统的技术升级, 以保证广播和电视节目的高质、高效和优质性、安全性。同时, 技术人员和工作人员也要加强监测信号的质量, 进一步探索和研究信号监测技术系统。

参考文献

[1]杨丽丽.关于数字卫星广播电视信号监测方法的分析[J].西部广播电视, 2013 (14) .

[2]梁薇, 李炎, 刘凯涛, 等.地面无线广播电视频谱监测方法[J].广播电视信息, 2010 (3) .

电视信号的实时监测与数字化处理 篇5

摘要：基于射频和视频指标的测量将模拟视频信号数字化，对采样数据进行处理、判断和识别，并对异常状态进行报警和记录，构成了一套对电视信号进行实时跟踪监测与管理系统。

关键词：电视信号 视频指标 监测系统 数字处理

前广播电视网基本上覆盖了全国各地，广播和电视已经成为人民生活中不可缺少的重要部分，同时也是中央和地方政府以及科学技术、文化、卫生等部门的主要传媒和信息传播工具。广播电视网播出的内容质量和网络运行的正常与否，直接影响党和政府方针政策的宣传贯彻和社会的稳定，同时也将影响全国各行业之间、国内与国外之间信息的准确和及时传播。因此，利用高科技对全国广播电视网的技术指标进行实时监测，对于加强中央控制、净化屏幕和提高接收质量，防止异常干扰具有重要的现实意义。本文正是基于上述考虑，提出了对电视播放出现的大故障如停播、无图像、无伴音等定性指标和信号质量劣变等定量指标进行实时监测。采用数字化自动监测系统，可以大大提高广播电视监测的自动化水平，使广播电视监测更加准确、及时、可靠，同时也可大大减轻值班和管理人员的工作量。

1 监测系统组成

本监测系统可以对播出中的电视信号无图像、无伴音以及图像静止报警，并且可以对射频及视频指标进行测量。系统原理如图1所示。

本检测系统由三部分组成：射频指标测量、音视频数据检测与处理、通信与参数设置。电视的射频信号RF输入后，经过分支器，将其中一路进行射频指标的测量，如图像电平、声音电平、载噪比等;另一路输入到高频头，解调出音视频信号，进行后处理。音频信号经过A/D采样后，通过FPGA可以判断伴音的有无。视频信号在采样后的数据处理本文将重点论述。系统使用MCU对可编程的高频头和图像采样芯片进行设置，将报警和处理结果上传。

(本网网收集整理)

2 射频指标测量

我国的国家标准对电视信号的性能参数已做出了一系列规定。这些性能参数按照其性质可分为两类：一类是在射频上测试的性能参数;另一类是在视频上测试的性能参数。射频指标有图像电平?系统输出口电平?、伴音电平、载噪比、图像载频点频偏等?1?。

图像电平表示当系统正常工作时，系统输出口上的图像载波电平范围。我国标准规定，系统输出口的电平为57dBμV～83dBμV，对于UHF波段则要求为60dBμV～83dBμV。

伴音电平是指电视信号中音频信号的载波电平。要求它比图像电平低17±3dBμV。因为图像电平和伴音电平均用分贝表示(对数关系)，所以图像电平/伴音电平之比?V/A?=图像电平(对数)-伴音电平(对数)。V/A的范围对邻频传输系统为17±3dB。

有线电视系统除前端摄像机输出信号为视频信号外，其余部分传输的信号都是高频载波信号(射频信号)，通常使用载噪比这一概念。它定义为载波功率和噪声功率之比：

C/N=20lg(载波电压/噪声电压)

斜率是指两频道间载波电平差。要求相邻两频道间载波电平差≤3dB?任意两频道间载波电平差≤8～10dB。这个指标可以反映全频道内的频率特性。

图像载频点相对于标准载频点的偏移称为载频点偏移量。如偏移过大，则会使图像电平下降。

上述射频指标可以采用场强仪直接测量，只需在接口中加入一些通信协议即可，本文不加赘述。

3 视音频数据处理

在高频头解调出音视频信号后，将分别进行信号处理。

3.1 音频数据的处理

因为音频的采样速率可以较慢(在监控系统中，一般为几kHz～几十kHz)，因此可采用较便宜的`串行输出芯片进行A/D转换，而在FPGA中再进行串并转换，并作进一步处理。这样可以减少所使用芯片的I/O脚，进而可以缩小PCB的面积，还可以提高FPGA的使用率，增强系统的抗干扰能力，提高系统的性价比。一般而言，音频信号只需判断有无即可。

3.2 视频数据的处理

视频的同步分离可以得到奇偶场信号，可以用该信号作为控制信号，只对奇场进行处理。电视视频信号经视频采样芯片后，可得到(UYVY)形式的数字码流IPD，同时还有场同步信号IGPV、行同步信号IGPH以及码流时钟ICLK。它们的时序关系如图2所示。

3.2.1 视频报警处理

若没有同步信号，则可以判断为无图像报警。而在有同步信号的情况下，对视频数据的进一步处理可以得到图像静止的报警。先将一场的数据存入存储器(共有4字节/点×360点/行×240行/场=345600字节，故需选用512KB RAM)，在新的一场数据到来时将其读出并比较，同时将新一场的数据存入存储器中。若两场中有若干数据相同，则认为该两场信号没有发生变化，即为图像静止报警。在实际应用中，因为一场信号仅占用0.02s时间，因此没有必要对每场都进行比较，可以通过计时，每0.5s比较一次。这可以通过在FPGA中设计一个计数器方便地实现。本系统采用计数器对IGPV计数，每当计数值为25时进行一次比较，即可得到满意的结果。

3.2.2 视频指标处理

当用户要求对信号质量逐渐劣变进行监测时，仅仅对图像静止、无图像、无伴音等的定性测量是远远不够的，需要更好的测量手段对电视信号的视频指标测量。电视视频信号指标测试的原理是对在电视信号逆程插入的一组标准信号进行采样、计算及处理。

国际无线电咨询委员会(CCIR)早在1969年就推荐用于国际节目交换的625行系统的电视插入测试行信号，规定17、18(330、331)行为国际电视插入测试信号位置，供国际间的传播、交换节目使用;19、20(332、333)行供各国国内插入测试信号使用。第17、18行电视插入测试行如图3?a?、?b?所示。

测试行信号主要含如下几种测试信号：

(1)白条方波：幅度为0.7V±7mV，作为标准电平;

(2)2T正弦方波：可用于检查通道的高频特性等;

(3)充填色度副载波的10T或20T信号：用来检查通道的色度亮度不等性;

(4)五级阶梯波：用于检测通道的亮度非线性失真;

(5)叠加有色度副载波的阶梯波信号：用于检查由于通道亮度部分的变化引起的色度幅度和相位的失真;

(6)多波群信号：用于测量通道6MHz带宽的幅频特性。

对于反映视频信号质量的指标，按GB 3659-83《电视视频通道测试方法》中定义，可从逆程的17、18和330、331插测行中提取。通过DSP对上述采样数据的处理，可以得到如下各指标：

(1)介入增益：这项指标可以反映图像的对比度、平均亮度和色饱和度;

(2)K系数Kb和Kpb：人的视觉对不同波形的失真有不同的敏感度，这两个K系数能把波形失真和观众对图像损伤的反映联系起来，K系数评价法就是在各种波形失真按人眼视觉特性给出不同评价的基础上度量图像损伤的一套系统方法;

(3)短时间波形失真：这个指标反映2T脉冲的幅度，它能方便地识别高频失真;

(4)亮色增益差ΔK：此指标能反映图像“掺白”量的变化及引起的色饱和度的变化;

(5)亮色时延差Δτ：当亮色时延差Δτ较大时，会引起图像套色;

(6)亮度非线性失真D：如果这项指标过大，会造成图像亮度不均;

(7)随机杂波信杂比：杂波对信号的干扰十分明显。随机杂波在图像上表现为雪花状的干扰，使荧光屏出现象下雪似的图像背景，影响图像的清晰度;

(8)幅频特性：幅频特性反映6MHz带宽内的频率响应，特别能看出传输通道内频率的衰减情况，当高频损失较大时，图像的边缘就会变得不清晰;

(9)微分相位DP和微分增益DG：DP和DG是由于亮度的变化引起色度相位和幅度的变化。它会引起色饱和度的变化，当图像上出现彩色字幕时，这种失真使彩色字幕相对于背景出现不正常的对比度。

监测信号 篇6

关键词：铁路；信号集中监测系统；应用；发展

铁路信号集中监测系统面向的是铁路信号领域，是对铁路信号监测设备维护的综合性实时监测网络系统，对铁路信号维护人员现场分析处理故障、发现设备安全隐患和指导现场维修起到了至关重要的作用，因此，加强对铁路信号集中监测系统应用和发展的研究，对促进铁路事业的发展具有重要的意义。

1 铁路信号集中监测系统概述

1.1 信号集中监测系统架构

信号集中监测系统融合了计算机技术、测量技术、传输技术及通信网络技术等现代化技术，同时综合分析铁路电务部门的实际运行需求来构建其“三级四层”的体系架构，“三级四层”具体来说是指三个管理层以及组成各管理层的电务监测系统和监测组网，三个管理层分别是铁路总公司、铁路局以及电务段；“四层”则是铁道部系统、铁路局系统、电务段监测子系统以及车站的监测组网。信号集中监测系统拥有的各个子系统之间相互独立并具有一定的互联性，各个子系统之间的互通是为了保障铁路线路运行过程中监测组网能够采集到各种信号信息。同时通过“三级四层”的体系架构将各个子系统按照级别和维护重点与标准分散到各个层级中来完成。铁路信号集中监测系统与联锁、闭塞、列控、TDCS/CTC、驼峰等系统同步设计、施工、调试验收及开通，是保障铁路行车安全的重要行车设备。

1.2 监测子系统组成 ①车站监测网。车站监测网由站机、数据采集设备、网络通信设备组成，其是系统的基本单元，主要功能是采集、分类分析以及处理数据。②电务段监测子系统。电务段监测子系统是铁路信号集中监测系统的中枢部分，设备组成主要包括数据库、接口、网路服务器、应用服务器以及通信前置机，另外还有电源设备、网络通信安全设备、防雷设备和监测终端等，同时还会根据电务段的实际运行需求建立相应的其他终端。电务段监测子系统的主要功能是管理全段内所有车站节点，接收和存储站机数据并发送有关站机操作指令，根据监测终端要求进行数据分类以及相应的WEB服务。③铁路局电务监测子系统。铁路局电务监测子系统是全局监控中心，其设备组成主要由应用服务器、监测终端和维护工作站，负责管理局内所有电务段机车站节点，通信连接所辖电务段及中国铁路总公司并进行数据交换。④中国铁路总公司电务监测子系统。中国铁路总公司监测子系统是铁路全线路信号集中监测系统的监控核心，设备组成包括通信管理机、中国铁路总公司监测终端，负责管理全路联网车站，并通信连接各铁路局及进行数据交换工作。⑤广域网数据传输子系统。广域网数据传输子系统主要由两部分构成：第一，车站与电务段间的基层网，其是采用每5-12个车站形成一个环路的环形组网方式，采用不低于2M通道的抽头方式与电务段进行星型连接；第二，电务段与铁路局、中国铁路总公司的上层网，上层网采用不低于2M通道星型连接的组网方式。同时各网络节点间的通信按照TCP/IP协议和统一的数据格式来完成。

1.3 監测对象

铁路信号集中监测系统的监测对象包括模拟量、开关量及带自诊断功能的信号设备，其中模拟量包括外电网综合质量、电源屏、轨道电路、转辙机等；开关量包括按钮状态、控制台表示状态、关键继电器状态、提速道岔分表示、列车信号主灯丝断丝状态等监控开关量；带自诊断功能的信号设备有计算机联锁、列控中心、智能电源屏、TDCS/CTC、ZPW-2000、道岔缺口以及有源应答器等。

2 铁路信号集中监测系统对安全运输的作用

铁路信号集中监测系统通过分析信号设备的电气性能，能够帮助现场维修人员采取有针对性的维修措施，进而在很大程度上降低了电务段工作人员的劳动强度和工作量，提高了故障处理和现场维修的效率和质量，同时铁路信号集中监测系统新增的监测模块和智能分析模块，在对信号设备进行实时监测的同时还能够利用内嵌的数据库同步自动分析数据，提前预警设备劣化的发生并对故障设备进行准确定位，也为事故分析和定责提供了科学的依据，实现信号设备的状态修以及最大化的缩短设备故障延时，为电务段的安全生产提供了强有力的技术支持，进一步提高了电务部门的维护水平，确保了铁路的行车安全，是目前我国铁路信号系统的标准装备。

3 铁路信号集中监测系统的未来和发展

随着科技和社会经济的发展，铁路信号集中监测系统将有更为广阔的发展空间，主要表现在两方面：第一，电务一体化综合监测平台。CSM根据铁路信息化发展的需求以及电务段生产力布局的转变，以数据中心建设思路为依据将拓宽自身的监测范围，对照既有功能，建立包括全部信号和通信设备的电务一体化综合监测平台，电务一体化综合监测平台将以DMS，BME，RBC、安全信息网、防灾系统、道岔融雪系统等各种子系统为支撑，实现信号设备和通信设备的统一维护和管理。第二，电务一体化综合管理平台。电务一体化综合管理平台是构建涵盖铁路总公司、铁路局、电务段、工区和设备厂家的电务综合管理平台，将系统的功能向广度发展，该平台以电务段为数据中心，汇集电务信号维护和日常管理的各类信息，各应用终端可通过WEB服务器对系统进行远程访问。另外，电务一体化综合管理平台还可以有机整合电务部门既有的各信息系统，并对其进行深度挖掘，从而不断完善电务作业流程。此外，电务一体化综合管理平台将各功能系统地整合，将会极大地提高运输生产效率，是推进铁路电务信息化建设的强大动力。

4 结束语

综上所述，铁路信号集中监测系统的应用极大地提高了铁路电务部门的工作效率和质量，促进了铁路的信息化发展。随着高新技术水平的不断提高，相信在未来，铁路信号集中监测系统将会有更广阔的发展空间。

参考文献：

[1]水晶.GSM-R在信号集中监测系统中的应用研究[D].兰州交通大学，2013.

[2]张素阳，窦道飞，苏欢乐.铁路信号集中监测系统中心网络[J].铁道通信信号，2011，08.

[3]张朝波.信号集中监测技术的应用与探讨[J].现代城市轨道交通，2011，05.

铁道信号微机监测维修探讨 篇7

一、铁路微机监测故障维修常用方法

在微机监测的故障维修中常采用以下几种方法。浏览法的应用主要包括数值状态浏览、曲线状态浏览、报警状态浏览等。在数值状态浏览故障维修中, 先采集数据, 判断数据处理的内容, 如对于25Hz的轨道电路接受电压在20V以上, 道岔区段调在20V~23V之间, 区间接受电压在0.8V~2.2V之间, 通过日常电压表的浏览并能清楚的发现故障。曲线状态浏览主要是前面的电压浏览中发现问题后, 检查曲线变化, 若是曲线呈现波动呈锯齿状, 说明可能有外高电压干扰, 若是小于正常电压, 说明存在短路现状。在出现报警信号时, 先检查数据库数值, 同时观察曲线比变化, 对比分析后解决问题。

微机监测系统能够全天候的监测信号设备的主要电气性能, 捕捉到故障预兆时就能及时发出报警信号, 因此在每天的巡视期间, 需要认真调看微机监测, 及时发现电气性能的变化。轨道电路的发生故障往往属于慢性发作, 不会直接影响到使用功能, 在平时的巡视中通过观察电压变化, 就能及时的发现故障。轨道电路是铁路信号的最基础的设备, 由于轨道电路工作环境差, 因此很容易受到外界的影响而发生变化, 在微机监测系统中, 工作人员利用微机监测实时监测功能清楚地看到曲线变化, 及时发现故障。在信号设备故障中, 也是会发生瞬间故障, 发生后故障自动恢复, 发生时间非常短暂, 故障难以排查, 需要采取逐点排查法, 因此在处理中非常麻烦, 但是通过微机监测系统能够观察到模拟量的变化, 利用其记忆功能, 对比分析电流、电压以及开光量等的变化就能及时的处理故障。道岔同样也是铁路信号的基础设备, 由于工作环境的问题易发生故障, 故障的发生会引起电流的变化, 通过微机监测系统的电流检测就能很直观的观测到岔动作性能, 便于维修人员的工作, 也可以把每个道岔定为一条参考曲线, 在实际的维修中通过曲线的变化了解道岔性能, 及时排除故障。

对于浏览发发现的微机监测问题, 可以采取对比法进行验证, 先进性人工排除故障, 这里下文会讲到, 在对比分析历史数据, 发现波动值大的, 可以判断出信号监测出现的隐患。分析判断法主要是监测电流值的变化, 判断原则是建立在摩擦电流曲线和工作电流曲线作为参考曲线存档后、道岔曲线与设定曲线基本吻合、单动道岔转换时间9min。

二、铁路信号微机监测故障及维修

铁路信号微机监测常发生的故障主要是以下几方面。出现信号的非正常性关闭, 意思是指在没有值班人员同意下, 以开放的信号被关闭导致报警信号, 这种故障可以通过电路程序修改转变, 在电路程序中增加取消信号、人工解锁等过滤条件。

微机监测出现信号灯丝误报警故障, 这中故障的发生原因主要是在施工中信号机的安装不合理, 也可能是因为个别车站的变化没有及时修稿信号灯的灯丝, 导致误报警, 这种故障的维修主要是根据实际情况重新采集电阻值, 调整信号灯。

微机监测维修的重点问题是信号电缆的综合绝缘测试, 由于测试的误差较大, 而微机监测的精度为0.5MΩ, 这种精度引发的误报警现象, 一方面可以将微机监测点的测试电缆时间由8s延长至16s, 另一种维修方法是提高电源稳定性, 以及信号电缆采取滤波方式。

集机有时会出现运转不正常的现象, 遇到这种故障, 需要先观察指示灯, 没有亮, 及时更换, 若是指示灯亮, 但是开关板工作灯闪烁, 说明故障发生在开关板上, 若是模拟板灯闪烁, 说明故障发生在模拟板上, 若是所有工作等都出现了闪烁现象, 说明故障发生在CPU板上, 在更换故障板是需要注意位置的摆放与原来相同, 对于CPU主板故障, 先检查总线电阻, 若是出现跳线问题, 把其移至新版上, 在更换CPU板后重新设置采集机。

微机监测软件故障问题可能是由于NT操作系统引发, 也可能是因为数据库出现了问题, NT操作系统故障主要会引发系统无法正常进入到操作页面中, 采取的解决办法是重新安装操作系统, 由于临时断电会引发磁盘分配表问题, 需要重新引导。数据库出现问题会引发数据记录不正常现象, 解决方法是先修复数据路, 若是无法实现, 需要卸载后重新安装生成新的数据库。通信中断的原因可能是因为网络不通形成, 无法正式恢复到之间的设置, 需要消除故障后才能正常运行。

若是微机检测设备的网络信号出现故障时, 在微机监测状态上就会显示“χ”, 网络设备的主要设备包括调制解调器和路由器, 正常工作情况下, 路由器有2个指示灯会亮起, 调制解调器有4个指示灯会亮起, 一旦指示灯出现故障, 就说明网络通信出现了问题。发生故障的地方可能是Modem在各通道开通情况下无法连接, 或者是Modem两端同时被设定为主叫, 在工作中发生冲突, Modem的连接线误接到Phone口;网络开通后Modem的接收信号无法正常工作, 主要是因为安装处出现了松动现象, 只需要安装牢固就能解决这个问题。网络也能出线正常工作一定时间后, 出现网络不通的现象, 这是因为Modem的连接异常, 无法与Commat.int的命令相对应, 检查之后重新连接即可。

三、结束语

综上所述, 本文先简单分析了微机监测系统的维修常用方法, 进而详细讲述微机监测系统的常见故障。信号微机监测系统在电务维护中起到了重要作用, 有助于设备的管理, 在今后的铁道信号微机监测维修中, 还需要不断提高检修人员的理论知识和技术水平, 提前发现微机系统故障, 保证铁路运输的安全运行。

参考文献

[1]林勇奇, 袁阳平, 温海桂等.信号微机监测系统板卡故障定位仪的设计与实现[J].铁道运营技术, 2012.

[2]周宜耕, 王立延.信号微机监测系统数据分析与应用[J].铁道通信信号, 2012.

[3]章金兵.微机监测系统在高速铁路信号系统中的应用[J].上海铁道科技, 2012.

浅谈广播电视信号监测 篇8

随着三网融合的不断深入, 广播电视信号的安全稳定也更加的重要起来。一般来讲, 各级广播电视局都建有广播电视信号的监测系统, 对广播电视信号的安全优质播出起到良好的监督指导作用。此类系统一般包括:一个省级监测数据处理中心;多个远程信号采集点;通过SDH网络平台, 搭建监测数据交换网络;将监测数据和监测信息通过安全指挥调度平台发送出去。 (见图1)

中心系统由八个子系统组成:

1.1 广播电视信号监测子系统:由监测管理工作站完成本部分功能。

1.2 录音录像回传子系统:由若干台录音录像回传工作站和一台录音录像文件查询工作站共同完成本部分功能。

1.3 数据汇总、分析子系统:监测数据汇总, 分类;报警信息接受存储;统计报表生成;历史数据维护。

1.4 应用管理子系统:系统信息管理;用户管理。

1.5 网络管理子系统:可实现与远端监测站的联网功能、远程实时控制功能、系统自动校时功能、远程故障诊断维护功能、软件升级功能、多用户通讯功能等:

1.6 流媒体分发子系统:各级广电部门的领导和监管部门, 会要求监测系统能够实现远程访问功能——他们坐在办公室里就可能实时收听收看到监测网内任何一路广播电视节目的内容, 如果同一时间有多个用户在访问同一路节目, 就会造成两方面的问题:一是大量用户的访问导致数据量大增, 给前端的工作站造成巨大的压力, 使得每个用户都不能得到连续流畅的文件, 严重时会导致系统不能正常工作;二是大量用户访问同一路节目将造成网络带宽被大量重复数据占据, 影响其它业务的正常进行, 要解决这一问题, 就必须在文件转发过程中运用流媒体技术, 在需要大量转发视音频文件的环节上设置一台流媒体服务器, 以实现对单路文件的大量复制和转发。

1.7 数据存储子系统:对监测前端接收的数据、回传的节目内容信息进行分发存储。

1.8 数据分发子系统:根据不同的重要等级, 将报警信息通过信息发布平台 (如短信平台、电话调度平台、总局预警信息发布平台等) 向预置的接收对象定点发送或群发, 以利于监管部门及时掌握异态情况。

2 广播电视信号质量的监测

整套系统的重点就是对广播电视信号质量的监测。

2.1 监测前端主要功能。

实现实时对广播电视的播出信号进行质量、内容监测;存储监测数据及节目内容;上传实时视音频文件和查询录音录像文件;根据省监测中心系统指令, 上传监测数据和更改监测参数。

2.2 监测数据处理中心系统设计。

数据服务器和磁盘阵列:系统采用一台服务器带一台磁盘阵列柜的工作方式, 存储监测数据、异态报警数据、录音录像文件、系统配置信息等。流媒体服务器:为防止在多个同客户端同时访问一个前端的同一数据源时造成数据量过大, 堵塞网络, 需要在监测中心设置一台流媒体服务器, 为监管部门和省局领导提供音视频文件转发业务。监测管理工作站:处理广播电视信号监测日常工作, 接收和处理报警信息, 查询历史记录和录音录像文件、生成和打印统计报表。本工作站可与打印机相连, 直接输出报表。同时, 监测管理工作站可以根据报警类型的不同将各种监测信息通过安全调度平台以短消息的形式发送给各级监管部门。网络管理工作站:对监测网络的运行情况进行实时监测和管理, 配置网络运行参数;实时以电子地图界面显示监测网络拓扑图, 每一监测前端以指示灯显示工作状态。

省中心广播监测实时显示工作站:实时显示省中心监测站监测的广播节目的波形和动态指标, 可以随机切换任意一路监听声音。

2.3 广播信号质量监测。

广播信号监测系统采用一对一的监测模式, 可随机实时测量任一路正在播出节目的各项参数指标, 显示时间和测量值, 并可对各项参数指标的判断门限值进行编辑修改 (需要系统权限) 。参数指标包括音量电平、调幅度 (频偏) 、载波电平、场强、功率等。 (见图2) 广播信号质量监测系统中, 可以按照监测主机的指令测量任意一路广播信号的技术指标:自动监测调频广播节目的停播;自动监测调频节目的频偏;按主机指令自动选择、修改接收电台的频率;实时监测调频节目的场强;信号内容广播监测。监测工作站可以对数字化的广播节目进行采集、压缩和存储。广播节目音频波形实时显示在录音界面中, 使工作人员可直接观察音频变化情况。

2.4 电视信号质量监测

电视信号监测系统可随机实时测量正在播出节目的各项参数指标, 显示时间和测量值, 并可对各项参数指标的门限值进行编辑修改 (需要系统权限) 。参数指标包括伴音电平、载波电平、场强等。对电视节目的无视频停播、无伴音停播、静止画 (彩条、黑场、蓝卡与任意静止图像等) 等进行报警。报警信息包括故障频率名称、故障类型、开始时间、恢复时间等。 (见图3)

电视信号监测系统中, 可以按照监测主机的指令测量任意一路电视信号的技术指标:按预置的节目播出时间表自动监测多套电视节目的停播情况;实时测量场强、视频和伴音电平;实时显示场强、视频和伴音电平;根据主机指令自动选择、修改接收机频率;根据主机指令重新预置和修改节目播出时间表;判断静止图像 (蓝卡、彩条、黑场、任意静止画等) ;判断台标异常。

2.5 电视信号内容监测。

电视监测前端采用H.264数字压缩技术, 对接收解调后的电视信号进行压缩录制并存储, 实时完成视频图像、语音的压缩和多画面的合成工作。可按播出时间表或设定时间表录制;可对电视节目信号进行停播判别;通过多媒体播放器实时播放、历史记录回放;可对每一路的视音频信号进行回传并录制;支持时间信息和LOGO信息在视频图像中的叠加;可对每一路的视频信号调节其亮度, 对比度, 饱和度和色度。

摘要：为了保证无线广播电视信号的安全传输, 有效制止和有力打击非法信号对广播电视信号的干扰和破坏, 各级广播电视局都建有广播电视信号的监测系统, 对广播电视信号的安全优质播出起到良好的监督指导作用。

关键词：广播电视,信号监测,质量

参考文献

[1]刘剑波译.[美]杰佛瑞L托马斯.有线电视系统性能检测[M].北京:科学技术文献出版社, 1996.

河南地球站音频广播信号监测系统 篇9

技术人员详细调研后, 没有找到适合本站需求的音频广播信号监测系统, 为此, 根据音频广播节目播出的实际情况, 自主研发河南地球站音频广播信号监测系统。该系统使用相关硬件采集音频广播信号, 通过开发软件对音频广播信号进行分析和处理, 从而完成对音频广播信号的自动化监测。

在开发过程中, 该站技术人员刻苦钻研, 攻破了多个技术难点, 并根据值班实际需求进行人机界面的不断优化, 最终使系统功能得以完善。

一、系统构成

河南地球站音频广播信号监测系统是由解码器、接收机、采集卡、工控机、监测软件、监视器、音箱等组成, 如图1所示。

二、系统功能与实现

河南地球站音频广播信号监测系统的软件是系统的核心组成部分。信号采集、信号分析、告警输出、数据记录等功能均由软件实现。系统软件全部代码由该站技术人员采用Delphi7自主进行编写和调试。

1. 主界面的设计制作。作为人机交互的桥梁, 软件主界面承担着显示信息和接收指令的任务。界面设计务必做到尽可能容纳足够多的有用信息的同时简化日常操作步骤。因此在主界面设计方面, 该站技术人员结合实际工作应用进行了功能上的反复推敲和优化, 并进行了大量的界面美化设计, 自行绘制了音量柱图形 (软件主界面见图2) 。在软件主界面任意位置点击鼠标右键可弹出右键菜单, 能进行参数设置、数据查询和录音回放、录音文件夹、循环监听、最小化、退出等功能的选择。

该站共承担了经济台、信息台单声、交通台、文艺台、农业台、人民台和信息台立体声七套音频广播节目 (8个单声) 的上行任务。界面布局采取分组并列对比显示方案, 即在软件主界面中每一套音频广播单声划分为一个子监测区, 共分为8个子监测区 (信息台立体声占据2个子监测区) 。每个子监测区中包括一套音频广播节目单声的主、备信号源和接收信号3个监测点。8个子监测区可同时监测24路音频广播单声信号。

子监测区具有直观、明确的信息显示功能, 具体内容结合图3进行详细说明。

图中的 (1) 为子监测区名称标签:标示出子监测区的音频广播节目名称。 (2) 、 (6) 为监测点名称和告警开关:文字可标示其下方对应音量柱图形的监测点名称;底色为暗绿色表示下方监测点告警开关为开启状态, 左键单击后变为红色则表示此监测点语音告警关闭。 (3) 、 (5) 、 (7) 为监测点状态:底色为蓝色表示当前音频广播的监听功能开启, 音箱正在播放该监测点音频广播信号的声音, 同一时间只能有一路广播处于监听状态;底色为红色闪烁, 表示其所对应监测点音频广播信号处于告警状态;其他情况下底色为黑色。 (4) 为告警时间:背景色为暗红, 时间为黄色, 当前监测点出现告警时将显示故障开始时间。 (8) 为音量柱图形:该站技术人员自行设计绘制的音量柱图形, 可直观实时的显示音频广播信号的音量电平高低。

2. 参数设置。在参数设置界面 (图4) 中可对子监测区标签和告警参数等进行详细设置。合理的参数设置能使广播信号的故障告警更加准确、快速, 达到提高安全播出保障能力的预期目的。

3.数据查询和录音回放。在数据查询和录音回放界面 (图5) 可对告警历史记录进行查询和录音文件的回放。

(1) 上半部分是数据查询区域, 可通过日期、通道名称、告警状态等进行条件查询。在数据列表框内可显示查询结果。

(2) 下半部分为录音回放区域。在数据列表内选中一条故障记录, 录音回放区域可自动提取与选中故障记录相对应的录音文件, 并在右侧信息栏内显示出对应的告警数据信息。

播放器功能完善, 且在录音播放过程中点击“跳至告警前5秒”按钮, 可将播放进度跳转至故障时间点5秒前的位置, 方便快速监听故障现象。

4. 录音文件夹。在右键菜单中点击“录音文件夹”可通过资源管理器快速打开录音文件所在的文件夹。

5. 循环监听。在右键菜单中点击“循环监听”, 可开启循环监听功能。

6. 最小化。在右键菜单中点击“最小化”, 可最小化软件界面, 方便进行其他操作。

7. 音频广播信号的故障判断。该系统采用的是模拟视音频采集卡, 音频广播节目故障是通过模拟信号的音量电平高低进行判断。该站技术人员反复对代码进行了调试、优化, 使软件各项指标满足了要求, 整个系统达到了实时、快速、准确、安全的预期目标。

三、主要创新点

1. 实时、准确、快速、安全的监测系统。

《河南地球站音频广播信号监测系统》可使值班员通过一个界面同时监看24路音频广播单声的实时播出情况;具有准确的故障告警和信息记录能力;通过计算机控制, 可自动、快速的分析所有音频广播信号, 便于值班员快速的发现和处理故障;一个实时、准确、快速的监测系统可有效保障该站卫星音频广播节目的安全播出。

2. 创新的自动循环监听功能。

音频广播信号异常而常规监测系统又无法准确检测, 易造成劣播甚至是停播事故, 需要值班员定时手动对每一路音频广播节目进行声音监听和判断。该功能利用计算机软件自动化控制技术从根本上改变了音频广播信号的监听模式, 实现了无需值班员手动干预的自动循环监听。通过设置循环监听时长和循环监听周期两个参数, 可根据情况改变循环监听的时间和频率。该系统投入使用后, 值班员通过此功能及时发现了某路广播的劣播现象并及时进行了处理, 未造成播出事故, 从而保障了安全播出。

3. 自制的音量柱图形。

现有的具备类似功能的控件无法满足本系统对音量柱图形的美观及功能需求, 该站技术人员自行制作了具有色彩渐变的美观度高、实用性强的音量柱图形。其唯美的显示效果和足够大的显示面积可减轻值班员的视觉疲劳, 提高故障判断的准确度。

4. 音频广播信号分组并列对比显示布局。

现有的监测系统中音频广播信号监测多为附属功能, 只是对音量柱进行简单排列, 不利于值班员观察。该站技术人员在进行了不同的组合搭配试验后, 创出分组并列对比显示的布局方案。该方案将同一路音频广播节目的主、备信号源和接收信号3个监测点作为一个监测组放在一起显示, 在分组顶部共用一个节目名称标签, 每个监测点又具有独自的监测点名称标签。当节目出现故障方便进行信号源及接收信号的对比, 使值班员可以很直观地看到这一路音频广播节目的播出状态。

5. 友好的人机交互界面。

在软件的主界面设计上优化了值班过程中的常用操作。需要时只需点击某一路音频广播信号的相应区域即可开启或关闭声音监听, 并以颜色区分声音监听的开关状态。需要打开或关闭某一路音频广播信号的告警只需在相应子标签上进行点击即可, 无需进入设置菜单进行繁杂的操作。当出现故障告警时, 相应节目的子标签下方会自动出现当前故障的开始时间, 而无需再进入记录查询界面进行查找, 方便值班员进行故障记录和汇报。

6. 人性化的数据记录及录音回放功能。

在数据库的故障记录中具有中断时长记录, 当故障恢复后, 系统将自动计算本次故障的持续时间并将其添加至数据库中, 免去了值班员人工计算故障时长的麻烦。

录音回放界面除具备一般播放器的功能外, 我站技术人员结合数据库为其创新地提出了“跳至告警前5秒”按钮, 使录音回放功能具备了独有的快速定位故障时间点的能力。方便了故障现象的快速再现, 不必耗费时间听取多余无用的录音。

多路卫星电视信号频谱监测系统 篇10

卫星广播电视信号作为无线信号传输, 受空间环境影响很大。因此如何有效地对信号进行监测是保障安全播出的重点工作。目前, 市场上的频谱监测系统通过对单路频谱信息进行分析实现监测报警, 不能准确判断卫星传输信道干扰的原因, 类似这样的系统已经不能满足我站的实际监测需求, 因此开发建设一套多路卫星电视信号频谱监测系统, 综合判断多路卫星频谱信息, 准确、快速地识别干扰信号, 是十分必要的。

1 系统结构

1.频谱采集器

采用模块化设计, 每个模块是标准的3GHz频谱分析仪, 可独立实现实时监测, 完成卫星接收信号L波段内的频谱分析, 并可设置多种门限值, 及时准确地捕抓异常参数。单机支持8路实时频谱监测分析。

2.服务器

数据处理的枢纽。包括监控程序、数据导出程序、数据库。监控程序作为软件核心, 又包含数据采集程序、逻辑判断程序。图1为系统结构。

2 软件特点

多路卫星电视信号频谱监测系统集成了多项全新的实用功能, 能够满足广东卫星地球站目前及今后一段时间内事业发展的需要。

系统实现多路频谱综合干扰识别。除对单路频谱参数异常报警外, 系统通过监控程序将多路频谱重要参数进行综合比对, 并根据预设的逻辑分析流程进行判断, 最后作出具体干扰类型报警。

系统采用程控仪器标准命令集SCPI (Standard Commands for Programmable Instruments) 作为控制指令。SCPI语言目前被广泛应用于测试测量仪器的操作控制中, 它非常方便用户使用和维护。

系统采用多线程算法作为通讯机制。多线程就是一种多任务、并发的工作方式, 其优点是:提高应用程序响应, 充分利用多CPU资源。籍此, 系统的大量频谱数据可以实时处理和传输, 进入“并行运算”状态, 大带宽、多信号实时频谱监测得以真正实现。

系统可远程监控。通过IP网络, 远程客户端实时显示系统监控界面, 并可进行相关监测参数的设置。

系统实现频谱录制、存储、回放。系统将频谱数据保存在服务器计算机上, 当有需要的时候, 可以访问服务器查看保存的频谱信息, 或者按照条件进行分类检索。

系统提供灵活的多画面监测方案。方便用户按照自身的监控要求定义窗口, 并编辑多画面显示。

3 多路卫星电视信号频谱监测系统干扰识别功能的实现

3.1 设计思路

在以往的频谱监测中, 由值班人员参考单频谱参数异常报警, 或通过观察少数几台频谱仪频谱波形的变化情况, 最后根据监测经验得出初步结论。这种监测往往只能反映个别卫星天线的接收信号质量, 而不能综合判断信道劣化的原因。比如在值班过程中, 主用发射天线的接收频谱信号电平和载噪比突然跌落, 单靠这一频谱信息, 值班员很难快速判断是发射天线天馈线系统故障还是卫星故障。

目前, 广东卫星地球站拥有多副不同口径卫星接收天线, 这些天线接收的频谱信息有着各自的特点:主用发射天线接收频谱反映了上行发射天线的性能指标和工作状态如指向性等重要信息;小口径天线接收频谱能灵敏地反映信道的优劣情况;异地天线接收频谱是判断地面干扰的依据;自环耦合频谱是取自连接高功放的上行波导测量耦合口信号, 可反映播出系统运行情况。而且接收频谱中信号电平和信噪比是从接收站角度判断干扰的重要参数, 再配合卫星信标电平检测, 是判定空间异态性质的一种简单和有效的方法。

因此, 在实际工作中, 把上述频谱的电平、信噪比以及卫星信标电平等重要参数进行综合分析比对, 对于快速查找卫星传输信道干扰原因, 有着重要意义。

又随着多路频谱信息的接入, 计算分析数据量徒增, 在系统设计中必须解决数据采样、算法效率等问题。针对这些问题, 笔者除采用了多线程并行运算外, 还采用系列简单有效的采样方式和新算法。例如在频谱电平、载噪比越限的判断中, 采用了中心频率固定采样点与门限值的比对算法, 提高了运算速度和稳定性。

3.2 多路卫星电视信号频谱监测系统的界面

基于以上思路, 根据我站的设备资源, 笔者选取了发射天线自环耦合、主用12m天线、2m天线、异地天线的接收频谱信息和对应各副天线的卫星信标频谱信息作为系统判断依据。并设置每路接收频谱信号电平和载噪比、卫星信标电平的上下门限值。图2为系统界面。

3.3 干扰的判断逻辑

在多路卫星电视信号频谱监测系统中, 每路接收频谱的信号电平、载噪比以及卫星信标电平先和门限值比较, 软件分析这些参数的变化趋势, 然后进入逻辑判断程序, 判断出具体的干扰类型, 并作出告警, 提醒值班员。

具体判断逻辑为:当自环耦合信号不正常时, 作出“上行设备故障”告警, 否则进入三副天线 (12m、2m、异地天线) 载噪比判断, 如载噪比均正常, 系统判断上行传输正常, 程序返回;如载噪比均下降则进入三副天线信号电平的判断, 这里判断三种状态:1、如信号电平均上升, 作出“上行同频干扰”告警;2、如信号电平均下降, 则对三副天线信标电平进行判断, 并根据各天线信标电平的不同状态甚至全部消失, 系统分别作出“天馈线故障”、“雨衰”或者“卫星故障”的告警;3、如三副天线信号电平波动, 继续对天线信标电平进行再判断, 确定是否“电离层闪烁”。然后程序返回, 准备再一轮循环判断。这样, 系统对这些卫星传输信道干扰类型作出判断。

系统除对多路频谱综合干扰识别外, 对其他频谱参数异常 (如单路频谱参数异常) 进行个别参数异常报警。图3为逻辑判断流程。

4 结束语

多路卫星电视信号频谱监测系统在广东卫星地球站的一年多实际运用中, 在上行同频干扰、电离层闪烁、天馈线故障等卫星传输信道干扰中均作出快速、有效、可靠的分析判断, 让值班员及时采取应对措施。笔者将继续对系统的软硬件进行完善, 包括引入更多的频谱信息, 修改、完善逻辑判断程序, 开发Android系统手机远程监控客户端, 开发GSM短信报警等等, 让多路卫星电视信号频谱监测系统成为保障卫星广播电视安全播出的利器。

参考文献

[1]陈燕莉.卫星频谱综合监测和干扰识别系统的设计与实现[J].广播与电视技术, 2013 (9) :118-122.

[2]刘洪才.广播电视卫星数字传输技术[M].北京:中国广播电视出版社, 2003.

监测信号 篇11

如果有人对你说，他能听见植物和他说话，你可能会认为他疯了。

但植物的确会发出微弱的电信号，帮助它们进行交流，只是这种信号太弱，很难被检测得到而已。

如今，科学家发明了一种新设备，让植物的主人可以对花草发出的电信号进行监控。研发团队希望，这种设备不仅可以让我们对植物之间的交流有所了解，还能教会我们更多的信息。

植物发射的电信号早在一百多年前的1873年就已经发现了，但时至今日，这些信号依然难以研究，因为它们总会受到环境中的电磁信号干扰。

而这款名叫Phytl信号探测器（Phytl Signs Explorer）的设备则选择将传感器直接附着到植物上，从而解决了这一问题。如果扬声器发出了声音，就说明电压发生了变化。电压变化得越快，发出的尖叫声也就越高。

发明该设备的是一家名叫Vivent的瑞士公司，他们希望能够为植物的健康提供创新性的医疗解决方案，以及独特的监控设备。

他们研发的设备与其他的植物监控设备大不相同，因为该设备能够对植物本身进行监控，了解植物正在做些什么，而不是监控植物周围的环境。

该公司表示，这就意味着养花的人可以通过聆听植物发出的信号，判断植物健康与否。

“你的植物是在茁壮成长，还是不堪重负？它是积极活跃，还是沉默无言？它是否正在受到害虫的侵蚀？”该项目的网页上这样写道。

Vivent利用了一种手机科技，研发出了这款低成本设备。该公司表示，这意味着任何人都能用得起它，对自己的植物进行监控。

“植物何时会释放出电信号，究竟为什么要释放出电信号，以及电信号在植物的交流中究竟起到了什么作用，我们对这些都不得而知。”奥地利萨尔茨堡大学植物生物物理学家格哈德·欧博梅耶（Gerhard Obermeyer）说道。

该项目的发起人奈杰尔·瓦尔布里奇博士（Dr Nigel Wallbridge）计划通过众筹网站Kickstarter募集75000瑞士法郎（约合51.2万人民币）。

瓦尔布里奇博士希望，如果人们能够监控自己的植物发出的信号，我们便能了解到更多与植物健康有关的信息。

“Phytl信号探测器的目标是，了解植物交流的内容是什么，并利用这些信息为植物创造最优的生长环境。”他们在众筹网页上这样写道。

“如果有上千名植物爱好者对自己的植物进行观测，并记录下这些信号，我们就能在对植物的了解上取得更快的进步。”瓦尔布里奇博士说道。

使用者可以把自己的手机或平板连接到该设备上。

在Kickstarter众筹网站上，购买该设备的最低价格为“超级早鸟价”129瑞士法郎（约合881元人民币），还能加入“Phytl Signs”社区。而零售价将为225瑞士法郎（约合1537元人民币）。

“超级早鸟”订单将于2017年4月开始发货。

（本文转自新浪科技）

监测信号 篇12

1 信号集中监测站机上COM口的测试与故障处理

2013年7月份青岛电务段青西地区雷击灾害严重, 青西二场的信号集中监测的很多设备都受到雷击, 从路由器、交换机到信号集中监测站机, 以及各种采集机都受到不同程度的损坏, 导致了站场图上没有开关量信息和部分模拟量信息。

青西二场站场图信息是通过CTC维护机通过COM1口传输到信号集中监测站机, 遇到这种情况如何判断是采集机的故障还是信号集中监测站机的故障亦或是CTC维护机的故障呢?这时信号集中监测计算机上串口的好坏是处理此类故障的关键。判断COM口好坏只需一块小小的短路冒就能解决, 如图1。将黑色短路冒插在232COM2口的2、3针脚。打开串口调试程序, 将程序中的串口变更COM2口, 点击自动发送后, 查看数据接收板块状态:如果接收数据到说明COM2口没问题, 如果接收不到, 则COM2口损毁。也可以用此方法测试COM1口的好坏。

2 MOXA卡接口的测试与故障处理

信号集中监测计算机上除了自带的232COM口外还要连接其他设备, 最重要的莫过于MOXA卡了。MOXA卡主要分为辉煌厂家的C104HS和卡斯柯的CI134I两种型号。

2.1 C104HS接口的测试与故障处理

C104HS的4个口都是232COM口, 属于主机上232COM口的扩展, 和主机上的232COM口没有区别, 在日常故障处理时可以通过在COM口上的2、3针脚插短路冒来来判断MOXA卡四个串口的好坏。

2013年11月份胶济客专章丘客信号工区电源屏没有时实值, 而电源屏信息就是通过MOXA卡的COM3口传输到信号集中监测计算机上的, 通过上述方法测试之后, 判断得知COM3口不通信。更换COM口, 修改配置文件后立即恢复了实时值。

2.2 CI134I接口的测试与故障处理

卡斯柯厂家的MOXA卡CI134I分出的四个串口是422/485口, 4串口卡上左上角的2组指拨开关分别用作设置4个端口的工作方式和串口类型。

因为422/485的内部通信协议不同, 无法用上述方式来测试四个口的好坏, 处理与此类MOXA卡有关的故障时, 可以先将四个串口拨成相同的串口类型, 都是422或者都是485, 拨好之后用专用的串口线将两个串口对接起来通过超级终端来测试四个口的好坏。

在winxp下可以用超级终端来判断四个接口的好坏具体方法如下流程:程序———附件———通讯———超级终端, 建立两个超级终端, 选择不同的串口COM3, COM4, 保存———点击还原默认值———文件———属性———设置———ASCII码———本地回显键入的字符, 在COM3窗口随便键入字符, 在另外一个窗口COM4窗口中同步出现该字符, 说明COM3, COM4这两个串口没问题。同样也可以使用串口调试工具, 选择不同的串口, 手动发送一串字符的方法来确定。

3 CAN卡接口测试与故障处理

CAN卡的好坏判断比较繁琐, 它必须接入设备后才能判断, 在做CAN卡判断时, 应在车站天窗点内施行。当与CAN总线设备的通信全部中断时, 应检查CAN卡的好坏。检查方法:将各对接CAN总线的通信逐个断开, 看通信是否恢复, 以判断是否是某一个CAN接口设备影响了整个通信。然后将各CAN总线设备单独与主机上CAN卡连接, 检查通信是否连通, 如果通信始终不通, 在确认连线和配置无误下, 可判断CAN卡损坏。

在日常生产中, CAN卡损坏的几率非常小, 一旦出现所有与CAN通信中断, 本着处理故障应该以第一时间恢复设备正常运行为目标的原则, 首先应该做的是重启计算机, 大部分的CAN通信中断问题都可以通过重启计算机解决, 我段管内青西四场和中至站的CAN通信中断时都是重启计算机后自动恢复的。

4 网卡接口的测试与故障处理

判断网卡好坏的方法有多种, 比如在DOS里输入Ping127.0.0.1, 该地址是本地循环地址, 如发现本地址无法Ping通, 就表明本地机TCP/IP协议不能正常工作, 如果可以Ping通, 输入IPConfig来查看本地的IP地址, 然后Ping该IP, 通则网卡工作正常, 不通则是网卡出现故障。如果计算机上的是集成网卡, 则可以增加一块独立网卡, 安装驱动, 分配IP后, 连接网络, 能通则集成网卡坏。

5 结语