OPC技术在广播发射台自动化控制系统中的应用

2015-03-24国家新闻出版广电总局五六一台

电子世界 2015年19期

国家新闻出版广电总局五六一台江燕

1 前言

近年来，在计算机技术的推动下，我国的广播发射逐渐朝着自动化的方向前进，并实现了智能化控制。当前，在广播发射台自动化控制系统中，无需人员管理便能够保证发射机的正常运行，这也改变了我国传统的广播发射台人员值班管理的制度，促进了广播发射台的智能化管理。当前，随着广播电视发射技术的发展，发射台自动化控制系统得到了不断完善，尤其是OPC技术的广泛应用，不仅减轻了开发人员的编辑工作量，还大大节约了开发成本，提升了控制系统的安全性，有利于控制系统进行自动化升级和优化，在广播发射台自动化控制系统中具有广阔的发展前景。

2 广播发射台自动化控制系统的概述

2.1 广播发射台自动化控制系统的构成

当前，广播发射台自动化控制系统主要用来收集发射机在工作状态下的数据，并接收相应的控制指令，从而完成对发射台的远程管理。当前，广播发射台自动化控制系统以计算机技术与发射技术为支撑，并由上位机和下位机两部分构成，其中，上位机主要用于采集发射机运行数据信息，下位机则用来进行远程控制发射机。[1]

2.2 广播发射台设备的特点

一般来说，广播发射台主要用来发射电波，并且需要涉及大量的设备，具有如下特点：首先，广播发射台自动化控制系统所运用的设备种类比较多，一般一个发射台需要十多种设备，如弱电设备、强电设备以及各种室内和户外设施，加上繁多的设备制造商，使得自动化难度非常大。[2]其次，广播发射台处于复杂的电磁环境中，受到强烈的电磁干扰，尤其是接近天线的区域，严重影响着发射机以及其他电子设备的正常运行。此外，随着信息技术的不断发展，各种电子设备如雨后春笋般出现，一旦产生过电压，就会破坏整个广播发射台自动化控制系统的稳定运行，甚至产生不必要的经济损失。再者，发射台设备的控制要求非常精确。当前，广播电视的安全播出是电视工作的重要内容，也是广大电视观众的生活需求。因此，在广播发射台自动化系统中要求通讯的准确，这样才能够提高广播信号传输的质量。

2.3 广播发射台自动化控制系统的功能

广播发射台自动化控制系统具有四种功能：自动化控制系统功能、自动控制功能、自动化管理功能以及监听监看录音功能。自动化控制系统功能能够实现对发射机的远程控制，并监测发射机的运行状态，采集发射机运行的参数，从而便于工作人员进行查询。与此同时，一旦发生异状，便能够及时发动报警功能，发布信息，并对发射机进行自动检查、控制，最终保证电视信号的安全传输，安全播出电视节目。自动控制功能是发射机利用自动开关程序来自动开机和关机，此外，还能够将输入信号进行自动切换，即使一边电路发现了异常，可以通过切换到另一边来保障电视节目的稳定播出。自动化管理功能主要是对故障问题进行自动记录，并及时发出报警信号，从而便于维修人员充分了解发射机的运行现状，在第一时间解决故障。当发射机的载波和音频无法显示时，自动化控制系统能够立即报警，并将停播的时间和数据进行记录，最终将数据进行保存，从而方便工作人员进行查询。监听监看录音功能主要能够便于工作人员实时观测发射机房中的运行状况，其中，通过监听监看录音功能来对各种发射机房进行监听，并对系统中输入和输出的音频信息进行录音，从而为工作人员提供查询信息。[3]

3 OPC技术在广播发射台自动化控制系统中的应用

3.1 OPC技术的特点

OPC技术是依据微软的COM/DCOM技术而形成的自动化控制协议，实现了数据管理软件与现场设备的有效连接与管理，并促进了广播发射台自动化控制系统的信息化水平。OPC技术作为设备现场运行与软件程序之间的纽带，主要用于编写数据接口的程序，并及时采集运行设备的数据信息。一般来说，传统的广播发射台自动化控制系统需要针对每个应用软件进行编程，加上发射台需要应用到各种设备，这就导致接口程序的编写非常复杂，也增加了自动化控制的难度。目前，随着OPC技术在广播发射台自动化控制系统中的应用，在很大程度上改变了编写的难度，能够形成自动化的驱动程序，具有高效灵活的特性。与此同时，OPC服务器具有自定义接口与自动化接口两种形式，主要供给用户进行访问，加上二者能够适应不同的编程语言环境，例如，在发射台自动化控制系统中以脚本的编程语言作为标准接口，而自定义接口可以运用在高级编程语言来完成。总之，OPC技术在广播发射台自动化控制系统中应用具有极大的优势，在降低开发成本的同时，极大的减轻开发人员的工作任务量，提高了开发效率，并确保了自动化控制系统运行的稳定性。

3.2 OPC技术在广播发射台自动化控制系统中的应用分析

基于OPC技术的特点，OPC技术在广播发射台自动化控制系统中应用不需要考虑设备之间的硬件差别，有效的采集多个客户端的数据，此外，OPC技术还能够在复杂的电磁环境中运行，提高了发射台设备进行数据采集的准确精度。目前，利用OPC来定义一个开放的接口，并在这个技术上，运用PC技术来进行数据交换，所以只需设计一款连接设备之间的通讯接口程序即可，也就是OPC客户机接口。据调查，在控制系统的开发过程中，各种设备程序的设计费用占据了总费用的70%，而连接设备接口的费用则只有30%。因此，OPC技术在广播发射台自动化系统中的应用不仅节约了开发成本，还能够提升自动化控制系统的可靠性。此外，在发射机的远程控制中，OPC技术简化了通信程序的开发过程，使得整个自动化系统更加稳定。一般来说，利用OPC技术进行程序设计过程中，需要以OPC服务器来作为数据采集的依靠，但是由于服务器生产与软件开发不属于一个厂家，这就使得服务器与系统软件之间存在着差别，因而系统软件无需依靠于硬件便能够实现。举例来说，在广播发射台的控制中心中，无需再购买另外的接口程序软件便能够实现与发射台OPC服务器的连接，并能够及时获取发射机的运行参数和数据，从而便于操作人员进行远程控制。鉴于此，OPC技术实现了广播发射台自动化控制系统的灵活操作，并具有较高的机动性，便于系统软件与组件之间进行交换，从而使得发射台的远程控制与数据访问变得更加简便。