CN102946506B - 一种广播电视播出领域的全域化监控系统 - Google Patents

Abstract

一种广播电视播出领域的全域化监控系统，它包括信息采集模块、逻辑策略模块和展现界面模块，构成一个矩阵式的构架；通过采集全域信号、流程、设备、环境和人员操作信息，经过可配置的逻辑策略，分等级的对应急类、事务类、管理类岗位，展现其各自所需要的信息。能够实现设备、信号、流程、人员操作和环境等状态进行全方面的信息采集，对采集的各种信息进行共享和集中处理，能够实现全域化智能判断和分析并且有针对性的对不同岗位的操作者提出警告和操作建议。工作人员无需逐一检查各个分散的设备网管系统，无需进行人工分析和判断，从而降低了对值班人员自身技术能力的要求，大大提高了单个人员应对异常的处置能力和管控的频道规模，降低人员成本。

Description

一种广播电视播出领域的全域化监控系统

技术领域

本发明涉及广播电视领域，尤其是一种广播电视播出领域的全域化监控系统。

背景技术

传统广播电视播出领域的监控系统是针对设备进行各自独立而且分散的监控，相互之间没有信息沟通，各个设备只能通过自身的网管系统进行监控和报警。当在整个播出链路上某个前级设备发生异常时会引发后续多个设备的连续报警，工程师必须逐一检查各个分散的设备网管系统，直到寻找到发生异常的设备网管才能够清楚的了解异常的详细情况，然后通过人工分析和判断，得出解决方案并采取措施解决异常。

传统广播电视播出领域的监控系统只能对设备及其播出的信号进行监控，缺乏对播出流程、人员操作和环境等状态进行监控。传统播出领域的监控在播出节目单及播出视音频文件出现流程上的异常，如播出节目单未按时收到、播出视音频文件未按时迁移到位、紧急播出带未按时送达等，工作人员均无法得到及时的提醒，进而影响到安全播出。传统播出领域的监控在工作人员需要执行操作或未及时执行操作时没有得到提醒，便会影响播出业务的正常运行。

传统播出领域的监控仅关注整体机房的环境参数，越界时不能及时被工作人员知晓且难以反映出造成环境指标越界的原因，可能导致处置不及时甚至造成机房设备的大面积瘫痪。

传统广播电视播出领域的监控系统的监控点的选取是根据设计人员的经验进行设置。只能对部分“重要”设备进行监控，非重要设备无法得到监控，监控没有做到全覆盖，会使得工作人员对整体系统当前状态了解不全面，影响对异常突发情况的处置能力。

传统广播电视播出领域的监控系统中，其监控信息没有经过处理直接推送给所有岗位，未对这些信息进行有针对性的细分。由于播出监控信息大量且纷繁复杂，若这些信息未经过处理直接推送，监控岗位工作人员在其工位上根本无法方便读取，需要花大量时间阅读分析，影响了异常情况的处置时间。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足或缺陷，提供一种广播电视播出领域的全域化监控系统。该系统是一个能够实现设备、信号、流程、人员操作和环境等状态进行全方面的信息采集，对采集的各种信息进行共享和集中处理，能够实现全域化智能判断和分析并且有针对性的对不同岗位的操作者提出警告和操作建议。工作人员无需逐一检查各个分散的设备网管系统，无需进行人工分析和判断，从而降低了对值班人员自身技术能力的要求，同时大大提高了单个人员应对异常的处置能力和管控的频道规模，进而降低人员成本。该监控系统实现了不同岗位之间的沟通，当某个岗位在执行任务中出现异常，能够发送报警到其他岗位，避免了岗位监督的盲区。该模型在广播电视安全播出业务和管理领域中发挥了至关重要的枢纽作用，提高了安全播出的保障能力。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种广播电视播出领域的全域化监控系统，其特征在于，它包括信息采集模块、逻辑策略模块和展现界面模块，总体上构成一个矩阵式的架构；通过采集全域设备和信号状态信息、流程和环境及人员操作信息，经过可配置的逻辑策略，分等级的对应急类、事务类、管理类岗位，展现其各自所需要的信息。

上述的广播电视播出领域的全域化监控系统，其中，

所述的信息采集模块包括设备及软件状态采集、信号状态采集、流程状态采集、环境状态采集和人员操作状态采集；其中，

设备及软件状态采集：

包括视频服务器、矩阵、键控器、播出应急开关、视音频分配器、多画面监看设备、同步信号发生器、编码器、复用器、码流切换器、服务器及其运行的软件、工作站及其运行的软件、交换机、存储设备和网络安全设备；并且对新设备或新软件提供可扩展的接口；

信号状态采集：

包括两种方法：一、对于重点监测点的信号通过信号质量和状态的采集检测设备进行全面状态采集；二、对于其他信号通过信号链路中的相关设备对信号进行简单状态采集；

流程状态采集：

包括播出串联单流程、播出文件流程、应急播出带流程，通过跨接在播出网络和网管网络之间的服务器，实现对上述流程的每个环节状态进行采集和汇总；

环境状态采集：

利用机房温湿度检测设备实时采集机房温湿度数据，利用电压电流监测设备采集每个机柜的电压电流数据；所述的数据通过环境监测服务器完成采集并传输给逻辑策略模块；

人员操作状态采集：

通过与人员操作相关的设备和软件对人员操作状态进行采集。

所述的逻辑策略模块能够利用通过信息采集模块获得的信息进行全局的分析和判断，实现对设备、软件故障和流程异常进行定位，并且提供参考解决方案。

所述的展现界面模块是根据应急类、事务类、管理类岗位相关的监控任务、内容，将其所监控对象的个性化信息实时地进行展现，以提升工作人员判断查看的效率；监控信息在关联岗位之间的超时转发，确保所有的监控信息都能及时被发现和最终被处理。

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

1.利用信息采集模块采集全域信号、流程、设备、环境和人员操作信息，能够全局地了解系统的工作状态；利用逻辑策略模块对收到的信息进行分类和分级；利用展现界面模块分别显示给应急类、事务类、管理类岗位，对播控系统实现全局和细节监管，提升业务流程管理能力；

2.利用信息采集模块采集全域信号、流程、设备、环境和人员操作信息，可及时地发现存在的异常或故障；利用逻辑策略模块对所发生的异常或故障进行分析和判断并且做出应急处理提示；利用展现界面模块有针对性的提示给应急类岗位，提高应急岗位值班人员应急操作效率，达到快速应急目的，同时降低了对值班人员自身技术能力的要求，同时大大提高了单个人员应对异常情况的处置能力，增加了管控频道的数量，进而降低操作人员成本；

3.由于信息采集模块实现了全域信号、流程、设备、环境和人员操作信息采集的功能，能够全面的了解当前每个设备工作状态，能够结合设备的上下游关系准确定位发生故障的设备；利用逻辑策略模块快速匹配故障排除方案；通过展现界面模块给予工程师故障排除提示，达到快速排除故障的目的；

4.由于信息采集模块实现了全流程和人员操作信息采集的功能，能够全面的了解播出文件的状态，及时发现文件的异常；一旦出现文件状态的异常，利用逻辑策略模块快速匹配应急方案，通过展现界面模块对事务类；达到快速解决异常情况的目的，同时降低了对值班人员自身技术能力的要求，同时大大提高了单个人员应对异常情况的处置能力，增加了管控频道的数量，进而降低操作人员成本；

5.利用信息采集模块采集设备信息，通过逻辑策略模块对设备进行分类汇总，对每个设备的运行情况制作统计报表，并且建立设备的健康档案；通过展现界面模块对不健康设备进行警示，及时排除可能出现的事故，同时为管理部门提供设备采购和更新的依据；

6.利用信息采集模块采集环境信息，通过多采集点布控的方式，能够了解机房的每个区域的温湿度以及机柜的电压电流状况，避免了监控盲区；通过逻辑策略模块对每个布控点环境技术参数的安全值进行比对；若发现异常，通过展现界面模块对环境状态异常向排故类岗位进行警示。

附图说明

通过以下实施例并结合其附图的描述，可以进一步理解其发明的目的、具体结构特征和优点。附图中，

图1是本发明涉及的广播电视播出领域的全域化监控系统框图；

图2是本发明涉及的全域化监控系统的逻辑结构框图；

图3是本发明涉及的全域化监控系统的网络构架示意图；

图4是本发明涉及的全域化监控系统的模块总体结构框图；

图5是本发明涉及的全域化监控系统的信息采集模块中播出文件流程结构框图；

图6是本发明涉及的全域化监控系统的信息采集模块中播控单监控流程结构框图；

图7是本发明涉及的全域化监控系统的信息采集模块中热炒带流程结构框图；

图8是本发明涉及的全域化监控系统的逻辑策略模块结构框图；

图9是本发明涉及的全域化监控系统的展现界面模块结构框图；

图10是本发明涉及的网管信号智能过滤示意图。

具体实施方式

参见图1，配合参见图2～图10，本发明涉及的一种广播电视播出领域的全域化监控系统，包括信息采集模块、逻辑策略模块和展现界面模块，总体上构成一个矩阵式的架构；通过采集全域设备和信号状态信息、流程和环境及人员操作信息，经过可配置的逻辑策略，分等级的对应急类、事务类、管理类岗位，展现其各自所需要的信息。

如图1所示，本发明涉及的信息采集模块主要包括设备及软件状态采集、信号状态采集、流程状态采集、环境状态采集和人员操作状态采集；其中，

设备及软件状态采集：

包括视频服务器、矩阵、键控器、播出应急开关、视音频分配器、多画面监看设备、同步信号发生器、编码器、复用器、码流切换器、服务器及其运行的软件、工作站及其运行的软件、交换机、存储设备和网络安全设备；并且对新设备或新软件提供可扩展的接口；

信号状态采集：

包括两种方法：一、对于重点监测点的信号通过信号质量和状态的采集检测设备进行全面状态采集；二、对于其他信号通过信号链路中的相关设备对信号进行简单状态采集；

流程状态采集：

如图5～图7所示，包括播出文件流程、播控单监控流程、热炒带流程，通过跨接在播出网络和网管网络之间的服务器，实现对上述流程的每个环节状态进行采集和汇总；

环境状态采集：

利用机房温湿度检测设备实时采集机房温湿度数据，利用电压电流监测设备采集每个机柜的电压电流数据；所述的数据通过环境监测服务器完成采集并传输给逻辑策略模块；

人员操作状态采集：

通过与人员操作相关的设备和软件对人员操作状态进行采集。

如图8所示，本发明涉及的逻辑策略模块能够利用通过信息采集模块获得的信息进行全局的分析和判断，实现对设备、软件故障和流程异常进行定位，并且提供参考解决方案。

逻辑策略模块能够对包括根据固定时段、节目单开停播时间、测试时间、文件技术审核信息、报警的持续时间、节目交接时间进行智能过滤，过滤误报的信号，提升信号报警的准确性和实用性。

如图9所示，本发明涉及的展现界面模块，是根据事务类、应急类、管理类岗位相关的监控任务、内容，将其所监控对象的个性化信息实时地进行展现，以提升工作人员判断查看的效率；监控信息在关联岗位之间的超时转发，确保所有的监控信息都能及时被发现和最终被处理。

图3是本发明的系统网络构架示意图；该系统采用星形网络结构，覆盖了硬件设备，信号质量，业务流程，机房环境，人员操作的全方位监控。

鉴于采集的信息量较大，监管对象网络分布比较复杂，监管平台的采集服务层采用了分布式采集架构。这种架构首先了保证接入各监管对象网络的方便灵活性，其次此架构可以保证了良好的扩展性，当播出系统硬件或者软件系统扩容时，可以在不改动监管系统架构的基础上，添加采集服务器即可实现对扩展系统的监控，最后分布式的采集可以实现负载均衡，为大数据量负载下的信息实时处理提供了基础。为了实现对监管对象的综合性分析，例如综合了设备和信号，信号和节目单等监控信息的整合分析，监管平台设计了一个汇聚分析层。汇聚服务器负责接收指定的多个采集服务器的监控数据，并依据系统设定的综合分析策略，对接收得到的监控数据做整合分析，从而向客户端给出最终的分析结论。

图1是本发明涉及的全域化监控系统框图；主要包括信息采集模块、逻辑策略模块和展现界面模块，总体上构成一个矩阵式的构架；具体的功能实现阐述如下：

系统方案特点:

1、全方位、全流程、全覆盖的监控信息采集;

1.1设备硬件数据采集;

支持的监控方式：平台支持对硬件设备参数的定期轮询，轮询的间隔时间可以配置。同时平台支持监听硬件设备主动上报的事件。另外，平台有专用接口，以支持第三方的数据定时上报和事件主动上报功能；

1.2设备软件模块状态采集;

播出业务软件模块，特别是一些重要的后台服务器模块，因为无人操作和值守，这些模块的异常退出，可能很长时间内值班员也不会发现。所以我们针对这些软件模块实时监控其存活状态；

系统实时监控软件模块，特别是无人值守的软件模块的存活状态，当软件模块异常退出，可实时通知值班员。其接口机制与检测算法如下：

监控系统启动Webservice接口服务，实时监听的播出业务软件模块通过webservice接口发出的心跳消息。播出业务模块依据设定的间隔时间定时向监控系统发送心跳消息，消息内容包括模块类型，模块ID，模块实例ID，消息创建时间等。监控系统接收到心跳消息后，记录心跳时间。同时监控系统异步检测系统当前时间和最后一次收到的心跳消息时间，如果这个时间间隔小于设定的存活检测时间，则认为软件存活，否则认为软件异常退出或者挂死；

1.3信号状态采集;

系统通过信号质量和状态的采集检测设备，可查询信号质量报警状态或者监听信号质量报警事件。所有信号主要分为基带信号数字视频、基带信号数字音频（单声道）、基带信号数字音频（立体声）、TS流信号四大类；

基带信号数字视频包括信号失落、静帧、黑(单色)画面、选定区域静帧、选定区域(单色)黑画面、台标失落等；

基带信号数字音频单声道包括音频信号失落、无声、音频电平过高、声音电平变化率过小、音频电平过低等；

基带信号数字音频立体声包括音频信号失落、无声、左右声道反向、左右声道电平差异过大、声音电平变化率过小、音频电平过低、音频电平过高等；

TS流信号包括TS同步丢失、同步位丢失、PAT出错、连贯性计数错误、PMT出错、PID出错、CRC出错、PCR不正常、CAT出错、TS流中其它表单不正常等；

1.4流程状态采集;

●播出文件流程:

以播控单为单位，从播出系统接收备播文件开始，到该播控单上所有素材文件播出完毕，展现整个播控单上素材在播出各个环节的状态；

根据备播系统和播出系统对播出文件的处理流程，整理播出文件监控流程如图5所示；

根据播出文件处理流程以及流程节点的定义、状态、状态信息来源以及信息获取方式，整理播出文件流程节点表如下，其中以绿色标记的人工技审和自动技审以及人工复检节点，在流程路径选择上将依据文件标志位判定；

●播控单流程:

从播出系统播控单的接收开始，直到该播控单播出完毕，展现播控单在播出各个环节的状态并实时监控各环节上的异常情况；

根据备播系统和播出系统对播控单的处理流程，整理播控单监控流程如图6所示；

根据播控单处理流程以及流程节点的定义、状态、状态信息来源以及信息获取方式，整理播控单流程节点表如下，其中绿色字体表示该节点在实际处理流程中可能被跳过；

●热炒带流程:

从热炒带入库开始，到该热炒带播出完毕，热炒带出库返还为止，展现热炒带存在于播出系统的各个环节的状态；

由于热炒带播放均为录相机完成，目前的录相机一般不能将播后的结果通过网络反馈给监控系统，所以相关的告警缺失，目前只有通过监控录相机的信号输出来判断播放是否正常；

根据热炒带处理流程以及流程节点的定义、状态、状态信息来源以及信息获取方式，整理热炒带流程节点表如图7所示；

1.5环境数据采集;

机房环境的温湿度情况，关系着设备的使用寿命以及后期的保养和维护。过热过湿的环境会影响设备的稳定运行，降低设备的使用寿命。监控系统通过机房温湿度检测设备实时监控机房温湿度环境，上报温湿度异常情况；

机房温湿度检测设备通过串口或者网口连接到分布在机房内的各个温湿度检测端子上，然后通过指令实时获取检测端子检测到的温湿度数据。监控系统机房环境温湿度检测代理模块，通过串口或者网口连接到检测设备上，通过协议指令定期实时获取检测设备的温湿度数据，然后系统对比设定的温湿度阀值，当获取到的温湿度数据超过设定的阀值后，系统将发出报警；

机房机柜电压电流，是机房环境监控的另一个重点。电压电流异常，将影响设备的稳定运行；

1.6人员操作状态采集;

为监控值班员的操作，厘清处理责任，监控系统以日志形式记录了值班员在系统内的重要操作；

2、网管信号智能过滤逻辑策略;

如图10所示，信号监控是播出监控系统最重要的功能，保证用户实时准确的掌控当前信号状态。但是信号监控的难点在于，技术检测手段得到的结果和人眼视觉结论的不匹配导致大量的误报，从而导致信号报警的实用性降低，本平台系统以如下技智能过滤机制最大限度的过滤了信号误报，从而极大的提升了信号监控报警的准确性和实用性；

（1）根据固定时间的过滤;

根据电视台实际业务情况，如果可以固定时段内的信号不需要报警，那么系统可以对支持固定时段内的信号报警予以过滤；

（2）根据节目单开停播/测试时间的过滤;

如果不能得到一个固定时间，那么系统可以根据从播出系统获取的实时节目单信息，得到当天某频道节目单播出开始时间，播出结束时间，开始测试时间与结束测试时间等，从而可以根据配置，过滤播出开始前和播出结束后的信号报警，也可以过滤测试时间段内的报警；

（3）根据报警的持续时间分级并过滤;

对于某些信号报警类型，例如静音等，可以通过判定其报警持续时间来对报警做分级处理，当报警持续时间达到系统设定的警告级别的持续时间，那么系统将给出警告级别的报警，当报警持续时间达到系统设定的报警级别的持续时间，那么系统将给出报警级别的报警。而在警告级别持续判定期间，如果信号报警恢复，则此报警被过滤。在报警级别持续判定期间，如果信号报警恢复，则此报警级别的报警不会生成，警告级别的报警被恢复；

3、岗位展现;

每个客户端定义其岗位角色，可根据此角色导入岗位监控信息模板。汇聚服务器从数据库获取每个客户端岗位角色及其关心的监控对象。当汇聚服务器获取到监控采集信息后，将查看各个已连接的客户端关心的监控对象列表，对比实时监控采集信息是否是此客户端关心的数据，是则转发给此客户端。

本发明涉及的监控系统还可通过应急操作提示、排故提示等逻辑策略给工作人员以最快速的操作提示，而非人工多重判断后作出的缓慢的操作，大大提升了操作的快捷性。

Claims (2)

1.一种广播电视播出领域的全域化监控系统，其特征在于，它包括信息采集模块、逻辑策略模块和展现界面模块，总体上构成一个矩阵式的架构；通过采集全域设备和信号状态信息、流程和环境及人员操作信息，经过可配置的逻辑策略，分等级的对应急类、事务类、管理类岗位，展现其各自所需要的信息；

所述的信息采集模块包括设备及软件状态采集、信号状态采集、流程状态采集、环境状态采集和人员操作状态采集；其中，

设备及软件状态采集：

包括视频服务器、矩阵、键控器、播出应急开关、视音频分配器、多画面监看设备、同步信号发生器、编码器、复用器、码流切换器、服务器及其运行的软件、工作站及其运行的软件、交换机、存储设备和网络安全设备；并且对新设备或新软件提供可扩展的接口；

信号状态采集：

包括两种方法：一、对于重点监测点的信号通过信号质量和状态的采集检测设备进行全面状态采集；二、对于其他信号通过信号链路中的相关设备对信号进行简单状态采集；

流程状态采集：

包括播出文件流程、播控单流程、热炒带流程，通过跨接在播出网络和网管网络之间的服务器，实现对上述流程的每个环节状态进行采集和汇总；

环境状态采集：

利用机房温湿度检测设备实时采集机房温湿度数据，利用电压电流监测设备采集每个机柜的电压电流数据；所述的数据通过环境监测服务器完成采集并传输给逻辑策略模块；

人员操作状态采集：通过与人员操作相关的设备和软件对人员操作状态进行采集；

播出文件流程包括：以播控单为单位，从播出系统接收备播文件开始，到该播控单上所有素材文件播出完毕，展现整个播控单上素材在播出各个环节的状态；根据备播系统和播出系统对播出文件的处理流程，整理播出文件监控流程；根据播出文件处理流程以及流程节点的定义、状态、状态信息来源以及信息获取方式，整理播出文件流程节点表；

播控单流程包括：从播出系统播控单的接收开始，直到该播控单播出完毕，展现播控单在播出各个环节的状态并实时监控各环节上的异常情况；根据备播系统和播出系统对播控单的处理流程，整理播控单监控流程；根据播控单处理流程以及流程节点的定义、状态、状态信息来源以及信息获取方式，整理播控单流程节点表；

热炒带流程包括：从热炒带入库开始，到该热炒带播出完毕，热炒带出库返还为止，展现热炒带存在于播出系统的各个环节的状态；根据热炒带处理流程以及流程节点的定义、状态、状态信息来源以及信息获取方式，整理热炒带流程节点表；

逻辑策略模块能够对包括根据固定时段、节目单开停播/测试时间、文件技术、审核信息、报警的持续时间、节目交接时间进行智能过滤，过滤误报的信号；

根据固定时段的过滤包括：根据电视台实际业务情况，如果可以固定时段内的信号不需要报警，那么系统可以对支持固定时段内的信号报警予以过滤；

根据节目单开停播/测试时间的过滤包括：如果不能得到一个固定时段，那么系统可以根据从播出系统获取的实时节目单信息，得到当天某频道节目单播出开始时间，播出结束时间，开始测试时间与结束测试时间等，从而可以根据配置，过滤播出开始前和播出结束后的信号报警，也可以过滤测试时间段内的报警；

根据报警的持续时间分级并过滤包括：对于某些信号报警类型，可以通过判定其报警持续时间来对报警做分级处理，当报警持续时间达到系统设定的警告级别的持续时间，那么系统将给出警告级别的报警，当报警持续时间达到系统设定的报警级别的持续时间，那么系统将给出报警级别的报警，而在警告级别持续判定期间，如果信号报警恢复，则此报警被过滤，在报警级别持续判定期间，如果信号报警恢复，则此报警级别的报警不会生成，警告级别的报警被恢复。

2.根据权利要求1所述的广播电视播出领域的全域化监控系统，其特征在于，所述的展现界面模块是根据应急类、事务类、管理类岗位相关的监控任务、内容，将其所监控对象的个性化信息实时地进行展现，以提升工作人员判断查看的效率；监控信息在关联岗位之间的超时转发，确保所有的监控信息都能及时被发现和最终被处理。