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预警报警机制在多通道硬盘自动播出系统中的应用

2006-03-15 中央电视台 宋蔚 依马狮网


    目前的多通道硬盘自动播出系统的播出能力为24套标清频道和4套高清频道,采用了集中监看模式,监控的复杂程度大大提高,如果此时仍坚持以人员监听监看为主,将远远不能达到我们所预期的播出安全级数。为了适应实际需求,我们依靠设备的不断智能化,在整个系统中引进了预警报警机制,提供了一种实现系统智能监控和在线报警的方案,使工作人员从烦杂的系统细节中解放出来。通过系统提供的在线故障定位和故障分析可以大大缩短处理事故时间,并实时记录系统中的各种参数的历史记录为日后的故障分析提供依据。
    整个监控系统基于信号和设备两个层面设计,通过对设备进行数据采集、数据分析,策略判定到最后的报警图像和报警信息的显示。信号监控主要依靠对有无输入信号、黑场、静帧、静音的断定,对信号通路进行检测报警;设备监控则主要依据设备的电源、风扇、温度、通讯、控制、运行时间等信息的采集,对设备进行预警和维护策略的实施。
    从软件功能上我们划分为数据采集、设备管理、显示管理三个大部分。
  
    一.数据采集
    数据采集部分主要负责采集来自播出系统设备的数据,并对这些数据进行整理和分发,为设备管理和显示管理提供数据支撑服务。系统的关系图如下:

预警报警机制在多通道硬盘自动播出系统中的应用

    如图所示,数据采集可以采取分布式的部署方式,系统中容许多个数据采集服务器存在,这样可以使得系统的扩充较为容易。同时隔离了播出设备和设备管理、显示管理之间的耦合,增加了系统的灵活性。
    系统设备的数据采集基于插件进行设计,目前系统支持的设备有:
    (1)LEITCH公司提供的CCS协议设备,主要有LEITCH的GENESIS设备
    GENESIS设备由标准的16槽机箱构成,可安装各种视音频卡,包括分配放大、音频嵌入、解嵌、D/A转换、帧同步器等,每个机箱装有一块网络监测接口卡FBC6001。它可监测机箱中各种视音频卡的状态,向监测系统CCS网关服务器进行报告。这样通过基于物理位置和系统信号流程的联接,实现针对GENESIS系列板卡和机箱的监测。
    (2)机械手
    系统通过ISR(Interactive Status Reporting)控制接口可以了解到机械手的各种参数,如:机械手各种部件的使用时间、机械手控制器的软件版本等相应的记录和信息,以便及时进行维护;机械手、磁带架、IF-373板部、伺服、条码识读器等各种错误报警信息,实现在线显示和信息发送。
    (3)录像机
    系统通过ISR(Interactive Status Reporting)控制接口可以查询录像机的各种版本信息、录像机开机时间以及磁头使用时间等相应信息,以便及时进行录像机的维护;糊磁头、电路、机械部分等各种错误信息的显示,可及时查找故障原因并提供维修依据。
    (4)切换台
    系统通过独立的设备状态监测端口可以查询切换台的各种版本信息和使用信息,包括电源的状况、相关板卡的温度和运行状态、各种通讯连接状态、交叉点的切换状态等,便于全面掌握矩阵、处理器、控制面板等的运行状态,以确保这一重要设备的安全播出。
    (5)视频服务器
    系统通过网络接口应用简易网络管理协议SNMP采集信息,可以获得各种上述集群的各种版本信息和使用信息,包括电源、风扇、温度的状况,硬盘、接口卡、编解码板卡、Raid阵列、串行控制口、网络及软件的运行状态等,一旦发现问题及时报警。
    (6)播出控制系统
    系统通过网络接口采用SNMP协议可以获得节目单编辑机、播出控制机、上载录制工作站、设备服务器、素材管理服务器等设备的运行状态等,一旦发现问题及时报警。
  
    二.设备管理
    设备管理部分的主要功能是确定系统中要监管的设备的清单,确定各种设备对应的策略定义,从数据采集工作站接受各种参数,计算出各种策略的判断结果,针对策略的变化显示其内容,并将结果送往显示管理系统。
预警报警机制在多通道硬盘自动播出系统中的应用

    通过手动增加、修改、删除数据采集服务器从而获得各种参数,针对不同的设备,可以定义不同的策略来进行系统报警,一个策略主要包括名称,参数,条件,级联策略和前提策略等主要参数,例如进行公共信号的输入报警,我们必须首先通过数据采集CCS网关的信息,如果演播室或总控没有提供视音频信号,相应的DVDA-1就会报“no input”的信息,但是报警信息不会显示出来,如果离播出还有30分钟仍然没有提供信号,则由于满足两个条件,立即进行报警提示“XX演播室没有提供信号”。
预警报警机制在多通道硬盘自动播出系统中的应用

    例如我们可以通过DVDA-2、DVDA-3同时报“no input”的信息,处理器运行正常没有报警,应急矩阵信息通讯中断,而断定应急矩阵故障,并将相应的错误信息、处理办法、设备位置显示出来。
    通过AVE105对视音频信号进行全面的实时监测,及时捕捉频道瞬间发生的各种停、劣播事故。可对无视频、黑场、静音(无伴音)、静帧等各种情况设定相应的反应时间,并可对画面进行选行操作,使检测内容更准确。
  
    三.显示管理
    显示管理部分包括节目上载部分、公共信号源、视频服务器的上载级、播出级、存储级、近线数据流磁带库、控制系统、各个频道视音频系统。
    用抽象的图形画面模拟实际的设备及其之间的逻辑关系,定义数据来描述设备对象的各种属性状态。然后通过脚本定义以及设备与策略的关联来实现数据和图形界面中各个显示组件的关系,也就是显示组件以怎样的显示状态来模拟实际设备对象的状态。
    报警系统依据采集的各种信息,针对设备管理提出的策略规划,由总图自动切换到相应的图例,显示报警信息以及设备位置和处理办法等,并对错误和警告信息实现声音报警。
预警报警机制在多通道硬盘自动播出系统中的应用

    为了方便操作我们设计了三台报警服务器,使用的机型为DELL 2650,分别承担数据采集、设备管理、显示管理功能,如下图:
预警报警机制在多通道硬盘自动播出系统中的应用

    我们将数据采集任务分散到三个服务器为的就是减少信息的巡检时间,降低检测服务器的负荷,提高获取信息的效率。这三个服务器之间实现了信息共享,DELL 2650分别配备双网卡连接不同的系统,彼此之间实现网络的互相隔离,减少互相干扰的机会。由于系统中有ISR的设备,报警服务器-2配备了基于RS232的控制卡用于收集ISR的监控信息。
    播出报警系统的日志管理是实现系统报警和事故原因查找的基础,应高效便捷。由于报警系统基于网络协同工作,日志管理成为一个单独的工作站运行在网络系统中收集来自报警系统中各个工作站的日志信息。
    监测系统可以让工程人员及时了解设备的运行状况,出现问题及时报警,以预防事故的发生,即使在事故发生时也能有助于及时准确的判定事故原因,从而减少处理故障的时间。

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