电视发射机监控系统设计原理及功能特点

2014-01-25翟振华

电大理工 2014年3期

翟振华

辽宁省广播电视中心发射台（沈阳 110000）

数字电视发射机是一个综合的电子系统，确保发射机在良好的状态下运行，就要实时对发射机各项指标进行监控，使其在合理的范围内运行。此外还要对发射机房的温度，湿度及供电电压等进行监测，良好的外部环境也是发射机稳定运行的前提条件之一。早期对发射机的监控都是由人工进行，由于工作量大和疲劳因素的影响，容易造成人为失误并对安全优质播出造成一定的隐患。近些年来随着计算机软硬件技术和电子技术的快速发展，将计算机硬件技术和电视发射机结合起来，利用软件技术实现对电视发射机各重要数据的监控，发射机参数的调整，确保电视发射机稳定运行成为可能。

本系统通过自动化控制技术、信息数字化技术、网络传输技术等信息技术的应用，实现对发射机的运行状况等的实时监测、监控。当发射机出现故障时，能够自适应地调整发射机的运行参数，提高设备运行的稳定性；同时，及时记录、查询和输出声光电报警。

1 软件环境及发射机监控系统原理

1.1 软件环境

GME全固态电视发射机自动监控系统是利用微软的结构化高级程序设计语言VISUALBASIC 6.0和Access数据库在WINDOWS环境下开发的功能强、图形界面丰富的应用软件。可运行在中文Win95/98/Me或Windows NT4.0/2000/XP操作系统。

1.2 发射机监控系统组成原理

全固态电视发射机自动监控系统是由机内和机外两部分组成,机内使用单片机通过RS485接口与PC机实现通信。分别由主控单元、电控单元、激励器测控模块和功放数据采集模块组成。详见图1。

第一级测控系统由主控单元，电控单元，激励器、以及功放测控模块l～n组成；第二级的电源及冷却测控制系统由电控单元和电源测控模块l～n构成；同一级系统测控单元采用RS485总线作为信号传输的通道，采用“轮讯”机制交换信息。所有测控单元的RS485接口均使用RS232C标准9芯数据接口DB9，针脚定义相同，接口协议采用RS485标准；接口2，3，5用于RS485数据通信。接口芯片采用MAX3085/485。主控制芯片采用8051系列单片机。

1.3 发射机监控系统走线原则

(1)应该提供单一，连续的信号通道作为总线。

(2)采用一条双绞线电缆做总线，将各个节点串接起来，从总线到每个节点的引出线长度尽可能短，以便使引出线中的反射信号对总线信号的影响最低，总线上各节点应均匀分布，当总长度超过20米时，应在两端加终端匹配电阻（120欧金属膜电阻跨接于A,B两信号线）。

(3)应注意避免总线特性阻抗的不连续性，要避免在总线的不同区段采用不同电缆，或在总线上串接的单元分布不均匀。

(4)信号地地线可采用额外的一条线，也可采用屏蔽双绞线的屏蔽层，但必须连接。

(5)信号线必须与电源线，高频线等分开走，以避免相互干扰，若不能分开，应采用屏蔽措施。

(6)如果采用具有屏蔽层的导线，屏蔽层只能一点接地。

2 软件的主要功能特点

2.1 对发射机的工作状态进行实时监测，包括：

(1)实时监测发射机发射功率、工作频率、反射功率、工作温度、输出驻波比、风机、电源等参数。(2)实时监测各个放大器的发射功率，反射功率、不平衡功率、工作温度和每个放大器模块的工作电流、工作电压和过载、过激励、过热等情况。(3)实时监测激励器的输出功率、发射频率、反射功率、调制度、工作温度、输出信号、输入信号等。(4)软件在对发射机进行实时监测，显示发射机各单元重要运行参数的同时，对相关数据进行实时记录，对后期进行故障定位，故障查询及运行参数对比提供数据支持。

2.2 自动电平控制ALC

为保证发射机输出功率稳定，系统设计了完善的自动电平控制环路。

(1)整机ALC环路，发射机的默认工作方式；(2)激励器ALC环路，当发射机ALC环路出现故障无法正常工作时，自动切换到该环路； (3)如果上面两种环路同时出现故障，则自动切换到安全模式，确保发射机不停播。

2.3 自动控制功能

(1)发射机的自动开关机控制和过荷自动恢复。(2)发射机运行功率，激励器，输出功率和频率的调节等。

2.4 简单故障的自动处理功能

(1)当没有信号输入的时候，自动降低功率工作；当信号输入恢复正常的时候，自动调整到正常状态。(2)双激励器配置，当主激励器出现故障无法正常工作时，自动切换到备激励器继续工作。(3)当功率放大器出现过激励、过载、过热等故障的时候，则自动降低激励功率，维持系统工作。 (4)当功放开关电源出现故障时，自动停止工作，改用其它电源均流供电。