广播发射台节传系统串口服务器功能应用探析

梁山

摘 要 随着知识经济和网络经济时代的到来，广播发射台节目传输机房智能化管理已经成为实现广播发射台安全优质播出的根本保证。本文介绍了串口服务器在广播发射台节传系统的功能以及应用。通过串口服务器把节目传输机房的各部分设备连接在一起，利用计算机技术实现实时监控和管理节目传输系统中各设备的运行状况以及信号传输情况，同时通过上级计算机联网实现对整个机房的集中控制。本文以MOXA NPort5610串口服务器为例，对节目传输机房中的音频自动切换、卫星接收机、GPS网络授时、UPS运行状态、节目调度和网管监控应用进行了探析。

关键词 串口服务器 节传系统 功能与应用

中图分类号：TP368.5文献标识码：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2015.07.071

Radio Transmitting Station Transmission System Section

of Serial Server Function Application

LIANG Shan

（State Press and Publication Administration of Radio Qiliuyi Station， Yong'an， Fujian 366000）

Abstract With the advent of the knowledge economy and network economy era， broadcasting stations transmit programs intelligent room management has become to achieve safe and high quality broadcasting stations broadcast the fundamental guarantee. This article describes the serial servers in radio transmitting section transfer system functions and applications. Through the serial port server connect various pieces of equipment program transmission room together， using computer technology to achieve operational status of each device and signal transmission real-time monitoring and management program transmission system， and networking to achieve centralized control of the entire room by the superior computer. In this paper， MOXA NPort5610 serial server， for example， the program transmission room audio automatically switches， satellite receivers， GPS network time， UPS operational status， program scheduling and network monitoring applications of China.

Key words serial server; sections pass system; function and system

信息时代，移动互联、TCP/IP协议的IP网络已成为人们不可缺少的工具，广泛应用在各个领域。广播发射台要保障广播节目不间断地播出，如何应用串口服务器把现有的串口设备实时与以太网互联，通过TCP/IP协议的网络，实现对各个不同节点设备的实时控制，达到安全、高效、便捷地传输和管控，促进工作效率的提高是各级运维、管理工程人员不断追求、探讨的课题。在此，笔者简要介绍串口服务器的工作原理、基本功能，针对发射台节传系统的广播质量监听、数字音频自动切换、节目调度、网管监控、GPS校时、UPS电源等设备与串口服务器连接实现数据交互过程进行分析讨论，结合长期以来工作实践体会对串口服务器运维提出自己的设想和建议。

1 串口服务器工作原理及主要功能

1.1 串口服务器工作原理

串口服务器是一个RS-232与TCP/IP协议的通信数据接口转化器，具有将串口连接网络的功能，实现TCP/IP网络接口与RS232串口的双向数据交换，立即使得传统的串口设备能够与TCP/IP网络快速连接，连接以太网络进行高速的数据通信。它把多个串口设备连接并将接收到的串口数据流进行处理，串口服务器把从串口设备上接收过来的数据流进行快速高效的处理后，转化成IP流，然后进行IP化的处理，最后实现在串口服务器中进行IP化的数据保存。串口服务器实现了RS232与以太网之间的双向数据通信，以及对数据进行存取和控制，使得数据流在以太网中以数据帧的方式进行传播。

1.2 串口服务器基本功能

串口服务器主要功能是用作以太网接口设备的转换，实现将传统的RS-422、RS-232串口转换成TCP/IP以太网接口，实现数据的双向传输，能将传统的RS-232/422/485设备立即联网。在广播发射台节目传输系统中用于数据监控，采集，报警，控制机房设备等多种用途。为各传输发射设备的正常运行，提供后台技术保障，信息管理保障和业务工作管理保障，提供对上端的统一的数据上传服务。

2 MOXA串口服务器在节传系统中的应用

2.1 MOXA串口服务器Nport5610的概述

广播发射台节传机房使用的串口服务器为MOXANPort 5610使得串口设备可以快速便捷的连接到以太网。这样，既可以保护原来的硬件投资，又可以保证未来网络的扩展性能。对NPort5610只需要做一些简单的设置，就使得现有的串口设备直接连到互联网。通过使用NPort5610 可以同时集中管理串口设备和分散的主机系统。NPort5610的外壳设置比较专业，前方面板上面设置了不同端口的Tx/Rx LED指示灯，在后方面板上设置排列了16个RS-232的RJ45接口。只要安装好NPort5610随机自带的COM/TTY端口驱动，NPort5610上的串口即被Windows操作系统认为真实端口。串口服务器正常工作状态下，液晶屏显示服务器地址，Ready灯表示服务器正常工作，Rx灯闪表示此COM端口与所连接设备发送数据，Tx灯闪表示此COM端口收到所连接设备发来的数据。LED状态指示灯，Tx/Rx LED串口指示灯及网络连接LED指示灯，帮助值班员便利分析现场问题和监控。

2.2 MOXA串口服务器Nport5610的设置

其一是利用NPort  Administrator软件快速设置，因为NPort5610与节传系统的网管监控计算机处在相同的交换机上，同时利用NPort  Administrator软件对串口服务器设置比较方便。其二是利用互联网控制台进行设置，通常用在管理远程串口服务器方面。首先从MOXA 的官网上下载NPort Administrator软件安装包，并在网管机上安装。软件安装好后，就可以通过NPort Administrator工具对NPort5610 串口服务器进行配置了。具体配置操作流程如下：

图1 管理工具主界面

图2 端口映射

首先由NPort Administrator 找到设备;单击运行弹出菜单中的NPort Administrator程序。其次，配置基本信息：程序运行后显示如图1所示， Administrator Configuration管理工具主界面。单击Configuration菜单栏中Broadcast Search菜单，双击需要设置的终端服务器，双击后将出现Configuration设置对话框，然后进行参数设置。

再次，端口映射：（1）在Administrator Configuration管理工具主界面左边Function栏内选择COM Mapping，点击鼠标右键，在弹出菜单中点击Add Target：在需要映射端口的终端服务器前的方框内打勾，点击“OK”按钮，将显示如图2端口映射界面所示。（2）选择一个端口或按住CONTROL键用鼠标选择多个端口或按CONTROL-A选择全部端口，选择后点击鼠标右键，在弹出菜单中单击COM Settings。（3）在COM Number下拉菜单中选择映射的端口名称，点击“OK”按钮完成。至此，NPort5610串口服务器从基本参数到com端口映射设置完毕。由于篇幅有限，我台节传系统串口服务器NPort5610的接口与设备连接不在此介绍。

2.3 串口服务器在节传系统中的具体应用

串口服务器在节目传输机房中主要应用在以下几个方面：

（1）在音频信号自动切换方面的应用：将音频切换设备即四选一的COM口通过串口电缆与串口服务器连接，把串口服务器接入局域网，只要是同一网段内的网内计算机均可安装音频调度软件MC-radio对四选一设备进行操作。音频四选一有三大模块即：电源模块、控制模块，数据模块。每个电源模块面板共有3个绿色指示灯分别代表+5V、+15V、-15V电源的供电情况，如果指示灯不亮就表示本组电源出现故障。

（2）在网络授时中的应用：将GPS设备通过COM口接入串口服务器，任何一台同一网段内的计算机都可以安装GPS校时软件对GPS进行网络化的管理。GPS正常工作时，工作灯与跟踪灯常亮，1PPS灯闪，液晶屏显示年月日以及时分秒和方位。在RadioMC音频调度系统中，当GPS时钟与服务器时钟有差异时，点击“校正服务器时钟”，就可以根据GPS校正本地时钟。

（3）在卫星接收机接收信号方面的应用：把卫星接收机的COM口连接到串口服务器上，我们可以监控卫星信号传输上行和下行的接收情况，当卫星的接收信号强度低于40的时候提供黄色报警信息，当卫星接收机出现故障的时候，提供红色报警信息，同时可以根据播出需要设置上行频率、下行频率、本振频率等参数，选择70路不同的音频信号进行下传。卫星接收机前面板指示灯有： 电源指示作用是指开机后应点亮为红色。报警指示灯作用是指当调谐器、解码器等出现故障时点亮为红色。锁定指示灯作用是指点亮为红色表示调谐已锁定卫星载波信号。

（4）在UPS方面的应用：UPS通过COM口连接到串口服务器上，对UPS运行状态进行实时监测，这样监控主机就可以直接查看UPS的各项运行参数，和工作状态，是旁路状态还是在线状态，电池充电程度;同时提供电池过载以及电池故障等报警信息。

（5）在节目调度与网管监控方面的应用：节目调度与监控网管是整个节传系统的业务重心，以节目调度为核心，具体表现在根据播出需要进行调度业务的录入和执行，是整个节传系统的指挥调度中心和系统设备稳定运行安全播出状态的反馈窗口。串口服务器实现了节目传输系统中（下转第151页）（上接第149页）各个不同设备与节目调度网管监控之间的指令信号双向传输，播出设备运行状态的实时信号通过串口服务器传送到节目调度与监控网管，值班员通过操作节目调度监控网管软件发出操作指令，使得节目调度监控网管的指令信号通过串口服务器传达到并使该设备按照指令信号运行，比如紧急播出，添加运行图，增加日常调度令等。

图3 拓扑图

具体的增加日常调度令的方法：首先，在节目调度界面上，点击鼠标左键选择调度令指定的机号，选择调度令，弹出运行图添加调度令界面;其次，根据调度令设置节目路数和节目起止时间无误后点击保存和审核;再次，在弹出对话框中输入管理员账户和密码，点击确定，添加完成。增加日常调度令注意事项：看清调度令，检查无误后再准备进行日常调度令的添加;添加调度令界面中要注意调度令类型的选择、有效时间的设定;编辑完调度令后一定要进行审核。具体流程拓扑图如图3所示。

3 结语

节目传输系统是整个广播发射台的节目调度和信号传输的指挥调度中心，而节目传输系统则是通过串口服务器的连接实现对节传系统各部分设备的监控和人机互动，正是由于连接了串口服务器，从而实现了广播设备的网络化，同时也使得广播技术的发展进入了一个新的阶段。串口服务器的引入，成功解决了广播设备离散和管理维护的问题，与计算机技术网络自动化同步，使得广播技术更具竞争优势。串口服务器在广播发射台节传系统的应用，有效的提高了广播设备的稳定性、可靠性、安全性，提高了设备的运维质量，提高了工作人员的工作效率，为安全传输发射任务的完成提供了技术保障。

参考文献

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[4] 姚军.VMware网络技术：原理与实践.2014.10.