一种N+1切换发射系统及其信息监测方法与流程

一种n+1切换发射系统及其信息监测方法
技术领域
1.本发明涉及电子通信技术领域，尤其涉及一种n+1切换发射系统及其信息监测方法。


背景技术：

2.目前我国n+1切换发射系统包括：发射机、激励单元、监控单元、n+1切换器、负载、同轴开关控制器等组成；发射机n+1 意味n台主发射机加1台备用发射机，备份的发射机作为 n 台主机的备机，其中，n+1切换器是系统的控制中心，负责监测发射机状态、切换发射机、切换激励器等，以及和管理端通信。n+1切换器主要用于切换相应的发射机电源和同轴开关，每台主发射机上装有同轴开关，同轴开关是一种通过机械动作，切换和传输大功率射频信号的元器件。同轴开关可将信号进行切换，可进入多工器通过天线发射出去，也可把信号切换进入假负载，将故障发射机输出端口切换到假负载，备用发射机切换到天馈系统，该系统会按照设置好的操作步骤，关掉故障机，自动切换同轴开关，把备份发射机的频率自动设置好，同时切换好备机的信号源，最终自动开启备份发射机，提高系统安全播出性能。
3.然而，传统n+1切换发射系统要监控发射机工作状态，一般需要和发射机内部监控单元进行对接，不同厂家的发射机监控单元实现方式不同，如果需要实现发射机状态的监控需要和不同厂家发射机发射机监控单元协议对接，同时每个厂家发射机的参数互不相同有些参数过于简单。
4.因此，传统的n+1切换发射系统需要和各个型号的发射机监控单元进行协议对接才能获取监测数据，否则无法获取发射机的信息，而发射台站的发射机往往不是来自于同一个厂家同一个型号，并且不同台站之间差异性更大，不利于n+1切换发射系统的开发和安装，往往需要大量的对接调试工作，若原发射机厂家不配合不提供对接协议，n+1切换发射系统无法进行对接。此外，由于发射机厂家的不同，导致其发射机内部监控单元性能不同，部分发射机厂家监控单元监测的信息过于简单，难以对主备机切换提供完善的状态信息和统计数据，信息监控的全面性和准确性较低。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提供一种n+1切换发射系统及其信息监测方法，旨在解决上述技术问题。
6.为解决以上技术问题，本发明的技术方案为提供一种n+1切换发射系统，包括用于信号发射的发射机组、用于信号传递的多工器单元、用于信号采集的采集器组、用于系统切换控制的控制器单元、用于信号处理的激励单元，所述发射机组包括n个主发射机和一个备用发射机，所述发射机组中的发射机均在所述采集器组中有与之对应的采集器，且所述发射机与所述采集器通过ip协议无线连接，所述采集器组中的任一采集器均与控制器单元通过网口连接。
7.可选的，所述采集器组中的任一采集器均包含有用于对发射机的信息进行实时采
集的fpga。
8.可选的，还包括空收设备，所述空收设备用于接收所述发射机发送的空收信号。
9.可选的，所述采集器和所述空收设备均包含有信号解析模块，所述信号解析模块用于将发射机发出的调谐信号进行解析。
10.可选的，所述发射机组中的发射机均装有同轴开关，且所述同轴开关用于切换和传输射频信号。
11.可选的，还包括吸收负载单元，所述吸收负载单元用于代替故障机输出端口接收电功率。
12.可选的，还包括用于数据信息显示及分析的中心平台，所述中心平台与所述控制器单元通过无线连接进行信息交互。
13.可选的，所述中心平台还包含有nms网络管理系统，用于对网络进行全面的监控。
14.此外，本发明还提出一种信息监测方法，应用于上述任一项所述的一种n+1切换发射系统，包括：采集器对发射机状态进行数据采集，所述发射机状态包括电源状态和工作状态；采集器对采集到的数据信息进行解析，并将解析后的数据信息发送至控制器单元，以使控制器单元对发射机进行监测。
15.可选的，所述采集器对采集到的数据信息进行解析，并将解析后的数据信息发送至控制器单元之后，还包括：控制器单元将接收到解析后的数据信息上传至中心平台，以使中心平台对数据信息进行展示分析。
16.本发明提供了一种n+1切换发射系统及其信息监测方法，该系统包括用于信号发射的发射机组、用于信号传递的多工器单元、用于信号采集的采集器组、用于系统切换控制的控制器单元、用于信号处理的激励单元，所述发射机组包括n个主发射机和一个备用发射机，所述发射机组中的发射机均在所述采集器组中有与之对应的采集器，且所述发射机与所述采集器之间、所述采集器组中的任一采集器均与控制器单元之间均通过ip协议连接。通过本系统的建设，可以实现无线4g/5g以及ip网络传输无缝切换，以及数据信息的无缝采集，无需增加相关协议对接的开发工作，同时可以方便直观的实现发射机n+1切换采集监管功能，降低了施工技术门槛，便于维护和减少发射机故障产生。同时，实现发射机n+1切换系统非协议对接模式监测不同厂家发射机工作状态，且能够使采集到的监测信息更加完善。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
18.图1是本发明一实施例提供的一种n+1切换发射系统的系统连接图；图2是本发明一实施例提供的采集器的结构示意图；图3是本发明一实施例提供的发射机工作状态监测图；图4是本发明一实施例提供的一种信息监测方法的流程示意图。
具体实施方式
19.为了使本领域技术人员更好的理解本发明实施例，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.如图1所示，是本发明一实施例提供的一种n+1切换发射系统的系统连接图。
21.本实施例提供的有种n+1切换发射系统，包括用于信号发射的发射机组、用于信号传递的多工器单元、用于信号采集的采集器组、用于系统切换控制的控制器单元、用于信号处理的激励单元，发射机组包括n个主发射机和一个备用发射机，发射机组中的发射机均在采集器组中有与之对应的采集器，且发射机与采集器之间、采集器组中的任一采集器均与控制器单元之间均通过ip协议连接。
22.发射机组通常包括n各主发射机和一个备用发射机，当主发射机发生故障或其他异常的时候，又备用发射机代替发生故障或其他异常的主发射机，维持切换发射系统的正常工作。其具体逻辑在于，利用发射机组中的每台发射机中均设置有的同轴开关进行信号切换，将切换的信号进入多工器，通过gps天线发射出去；也可以把信号切换进入吸收负载单元，将故障发射机输出端口切换到吸收负载单元，备用发射机切换到切换发射系统中，按照系统中预设好的操作步骤，关掉故障机，自动切换同轴开关，把备用发射机的频率自动设置好，同时切换好备用发射机的信号源，开启备用发射机，实现主备发射机的切换，维持n+1切换发射系统的正常工作运行。
23.本实施例中，发射机与采集器之间、采集器组中的任一采集器均与控制器单元之间均通过ip协议连接，需要说明的是，ip（internet protocol），网协，网络之间互连的协议，也就是为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议。在因特网中，它是能使连接到网上的所有计算机网络实现相互通信的一套规则，规定了计算机在因特网上进行通信时应当遵守的规则。任何厂家生产的计算机系统，只要遵守ip协议就可以与因特网互连互通。也就是说，不同的厂家有不同的数据对接相关协议，但是ip协议基于ip地址是具有唯一性以及通用性的，不受限于任何独立存在的其他相关协议，也就解决了通过一种通用型ip协议即可代替传统n+1切换发射系统不同厂家的不同监测单元需要特定的协议对接才能实现数据监测的技术问题。
24.进一步的，本实施例为了实现发射机工作状态及电源状态的监测，采用与现有技术不同的采集器单元及其信息传递方法，以解决传统n+1切换系统要监控发射机工作状态，一般需要和发射机内部监控单元进行对接，不同厂家的发射机监控单元实现方式不同，如果需要实现发射机状态的监控需要和不同厂家发射机发射机监控单元协议对接，同时每个厂家发射机的参数互不相同有些参数过于简单的技术问题。
25.可以理解的是，本实施例的原理就是将传统n+1切换发射系统中的监控单元取缔，将监控单元所具备的数据监测功能由采集器及控制器单元完成，其数据传输的接口协议采用通用的ip协议，从而实现了本实施例提供的n+1切换发射系统不需要和现有发射机监控单元进行协议对接，直接和采集器对接，即可采集到发射机的数据信息，以直观的呈现发射机工作状态。
26.其中，采集器的结构示意图如图2所示，设备内部采用现场可编程芯片fpga，fpga
通常用于通信领域，视频图像处理领域，汽车电子领域，消费电子领域，工业领域，数据处理领域等，而在设计中，fpga通常和其他处理ic架构组成存在，在本实施例中，采用fpga-arm架构对发射机的信息进行实时采集分析处理，电源的电压和电流通过采集接口，采集发射机的电源工作状态，通过dtmb（digital television terrestrial multimedia broadcasting）调解获取ts流节目信息，然后通过fpga处理，通过功率监测可以监测到发射机的输出功率是否正常；上述监测信息可以由ip网络传输到中心平台，避免了和发射机协议上对接才能获取的工作状态信息。即，本实施例的n+1切换发射系统通过采集器对输入码流、射频信号、发射机电源进行数据采集，并进行数据的上报，以使中心平台可以根据上报的数据信息进行数据整合和数据分析，进而将整合和分析出的数据信息进行直观展示。
27.如图3所示，是本发明一实施例提供的发射机工作状态监测图，采集器采集发射机发出的tuner（调谐）信号，控制器单元通过ip与采集器通信获取当前发射机的状态，根据发射机的状态，进行对发射机的监控。具体的，采集器将tuner信号解析，将解析出来的节目通过ip传给控制器单元，空收设备接受该发射机发出的信号，空收设备同步将信号解析出来，将解析出来的节目通过ip传给控制器单元，实现对解析内容的核检，核检无误的数据内容，上传至与控制器单元连接的中心平台，以使中心平台可以通过控制器单元下发指令对发射机进行监控。
28.需要说明的是，数字电视地面广播（dtmb）最大支持采用7主发射机1备用发射机的系统组成；调频广播（fm）最大支持采用6主发射机1备用发射机的系统组成。在发射机发出信号之后，由空收设备接收并解析信号，并通过ip传给控制器单元，以实现控制器单元对发射机发出的信号和采集器发出的信号进行核检，本实施例采用的n+1切换发射系统最大支持16个空收设备进行同步信号接收，最大化实现利用4g/5g高速数据传输的数据传输方式。此外，还在中心平台上引入了nms网络管理系统，用于更好的与控制器单元进行信息交互。
29.其中，nms（network management system）是移动通信网中的网络管理系统，简称网管。它的管理对象可以包括网络中所有的实体，如:网络设备、应用程序、服务器系统、路由器、交换机、集线器、辅助设备(如ups电源)等，给网络系统管理员提供一个全系统的网络视图。随着电信技术的飞速发展，电信市场的规模得到了进一步扩大，在网络中操作的设备已变得越来越复杂，而大量的新引入的服务会带来越来越多的工作量，从而增加了运营商的网络管理和维护成本。而nms为运营商提供了管理不同地域和不同设备供应商网络的途径，除了具备网络管理的五种基本功能fcaps(fault，configuration，accounting，performance and security，错误、配置、计帐、性能和安全)，还能够显示网络拓扑图。nms还具有联网设备自动发现功能，能通过分级视图建立起网络的布局映像图；端口状态监视与分析nms对网络设备的端口状态进行监控以及分析。网络管理人员通过nms可以方便地得到端口状态的扩展数据、带宽利用、交通统计表、协议信息和其他的网络功效统计表；网络性能与状态的图表分析nms具备灵活的曲线与图表分析能力，使网络管理人员能够很快掌握网络运行状态，并快速记录有关数据，同时可以把分析的结果以文件的形式输出或用于电子表格等其他的数据分析工具。
30.通过在中心平台上引入了nms网络管理系统，使得本实施例提出的n+1切换发射系统的中心平台可以对不同发射站点，在第一时间获取最直观的运行状态信息。了解每个站点的运行状态并且可以对每个站点进行独立的诊断，码流回传分析，图像大屏展示等。出现
报警准确定位问题所在，并提供可参考解决问题的办法。在更换设备、更新系统、异常操作等用户行为带来未知错误和潜在风险时，我们无法利用具体指标来预警，此时通过对日志的监控来审计用户行为，提前防范风险。将各种来源的报警信息，进行归纳筛选，提炼出有价值的信息推送报警，减少无效信息对人的干扰。所有关键指标绘制成图进行大屏展示，可清晰观察系统实时状态、发展趋势和历史数据，进行全方位的分析研判，帮助我们提高网络的安全播出时间和人员效率的提升。本实施例提供一种n+1切换发射系统及其信息监测方法，该系统包括用于信号发射的发射机组、用于信号传递的多工器单元、用于信号采集的采集器组、用于系统切换控制的控制器单元、用于信号处理的激励单元，发射机组包括n个主发射机和一个备用发射机，发射机组中的发射机均在采集器组中有与之对应的采集器，且发射机与所述采集器之间、采集器组中的任一采集器均与控制器单元之间均通过ip协议连接。通过本系统的建设，可以实现无线4g/5g以及ip网络传输无缝切换，以及数据信息的无缝采集，无需增加相关协议对接的开发工作，同时可以方便直观的实现发射机n+1切换采集监管功能，降低了施工技术门槛，便于维护和减少发射机故障产生。同时，实现发射机n+1切换系统非协议对接模式监测不同厂家发射机工作状态，且能够使采集到的监测信息更加完善。
31.进一步的，本实施例还提供一种信息监测方法，应用于上述一种n+1切换发射系统，如图4所示。
32.s11、采集器对发射机状态进行数据采集，发射机状态包括电源状态和工作状态。
33.s12、采集器对采集到的数据信息进行解析，并将解析后的数据信息发送至控制器单元，以使控制器单元对发射机进行监测。
34.电源的电压和电流通过采集接口之间采集到发射机的电源状态，采集器采集发射机发出的tuner信号，得到发射机的工作状态，采集器将采集到的数据信息进行解析，并将解析后的数据信息发送至控制器单元。
35.进一步的，将解析后的数据信息发送至控制器单元之后，控制器单元将接收到解析后的数据信息上传至中心平台，以使中心平台对数据信息进行展示分析，且中心平台还可以根据对数据信息的分析整合得到分析结果，根据分析结果通过控制器单元对n+1切换发射系统进行控制，以实现对n+1切换发射系统的全面监测。
36.以上对本发明实施例所提供的一种n+1切换发射系统及其信息监测方法。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
37.专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用
硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器（ram）、内存、只读存储器（rom）、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

技术特征：
1.一种n+1切换发射系统，其特征在于，包括用于信号发射的发射机组、用于信号传递的多工器单元、用于信号采集的采集器组、用于系统切换控制的控制器单元、用于信号处理的激励单元，所述发射机组包括n个主发射机和一个备用发射机，所述发射机组中的发射机均在所述采集器组中有与之对应的采集器，且所述发射机与所述采集器之间、所述采集器组中的任一采集器均与控制器单元之间均通过ip协议连接。2.根据权利要求1所述的一种n+1切换发射系统，其特征在于，所述采集器组中的任一采集器均包含有用于对发射机的信息进行实时采集的fpga。3.根据权利要求1所述的一种n+1切换发射系统，其特征在于，还包括空收设备，所述空收设备用于接收所述发射机发送的空收信号。4.根据权利要求3所述的一种n+1切换发射系统，其特征在于，所述采集器和所述空收设备均包含有信号解析模块，所述信号解析模块用于将发射机发出的调谐信号进行解析。5.根据权利要求1所述的一种n+1切换发射系统，其特征在于，所述发射机组中的发射机均装有同轴开关，且所述同轴开关用于切换和传输射频信号。6.根据权利要求1所述的一种n+1切换发射系统，其特征在于，还包括吸收负载单元，所述吸收负载单元用于代替故障机输出端口接收电功率。7.根据权利要求1所述的一种n+1切换发射系统，其特征在于，还包括用于数据信息显示及分析的中心平台，所述中心平台与所述控制器单元通过无线连接进行信息交互。8.根据权利要求7所述的一种n+1切换发射系统，其特征在于，所述中心平台还包含有nms网络管理系统，用于对网络进行全面的监控。9.一种信息监测方法，其特征在于，应用于权利要求1~8任一项所述的一种n+1切换发射系统，包括：采集器对发射机状态进行数据采集，所述发射机状态包括电源状态和工作状态；采集器对采集到的数据信息进行解析，并将解析后的数据信息发送至控制器单元，以使控制器单元对发射机进行监测。10.根据权利要求9所述的一种信息监测方法，其特征在于，所述采集器对采集到的数据信息进行解析，并将解析后的数据信息发送至控制器单元之后，还包括：控制器单元将接收到解析后的数据信息上传至中心平台，以使中心平台对数据信息进行展示分析。

技术总结
本发明公开了一种N+1切换发射系统及其信息监测方法，包括用于信号发射的发射机组、用于信号传递的多工器单元、用于信号采集的采集器组、用于系统切换控制的控制器单元、用于信号处理的激励单元，所述发射机组包括N个主发射机和一个备用发射机，所述发射机组中的发射机均在所述采集器组中有与之对应的采集器，且所述发射机与所述采集器之间、所述采集器组中的任一采集器均与控制器单元之间均通过IP协议连接。通过本系统的建设，可以实现无缝采集，无需增加相关协议对接的开发工作，同时通过本专利可以方便直观的实现发射机N+1切换采集监管功能，降低了施工技术门槛，便于维护和减少发射机故障产生。发射机故障产生。发射机故障产生。


技术研发人员：袁胜利
受保护的技术使用者：成都德芯数字科技股份有限公司
技术研发日：2023.08.16
技术公布日：2023/9/23