中波发射台综合监控系统设计

2016-03-02甘勇强

西部广播电视 2016年7期

甘勇强

中波发射台综合监控系统设计

甘勇强

摘要：广播电视事业的发展一方面能够带来许多最新的新闻资讯，另一方面可播放各种各样的娱乐节目，在很大程度上拓宽了各个阶层的文化生活。广播电视发射台是国家的宣传重地，承担着十分重大的广播电视发射任务，做好发射系统的控制和监测活动，其目的并非仅是监测发射机房的播放效果，关键是增强播出系统的稳定性、可靠性，确保其可以良好、稳定地运作。

关键词：发射台；实时监控；系统设计

现在由于科技的进步，中国中波广播发射器从20世纪的90年代中期，逐步产生技术革命的运动。由分立器件至显示控制至光纤与集成电路的逻辑式控制系统，由早先的AM调制模式至现在的DAM、PSM和PDM等各类调制模式；从分立元件与电子管至超大模块与全固态等，器件和理论均出现明显的转变，为发射机自动控制了奠定了基石。因为电脑网络的进步与介入，借助于Internet浏览器技术与Web技术，利用实时监控系统联网和远程管理网相结合，可以让有关机构与相关主管领导便捷地远程访问监控软件，共享画面信息与实时监资料，可以迅速、准确地了解状况，进而做出决策，增强工作效率与管理水准。远程监控的微机管理系统与发射系统局域网，是由中波广播发射机的电脑化、数字化及网络化组成的，它们让广播发射技术迈进相应的自动化控制化的时期。

1 监控系统的设计思路

1.1 可靠性

发射台最为核心的任务就是确保播出的质量与安全。因此，一定要确保测试控制系统设备、发射机系统设备准确无误的运作，尽量减少因为远程系统或是本地系统带来的不安全性。在这个系统里，全部是应用了成熟的技术与产品来设计的。

1.2 安全性

系统的设计实现了网络化，为了降低互联网的开放性导致的系统安全性上的风险，在设计过程中，不管是硬件还是软件均进行了充分的考虑。

1.3 先进性

为了确保系统在将来很长一个时期内都会有领先性，系统设计中均坚持“一流的管理、一流的技术、一流的设备”的思想，进行硬件的择取与软件的编写。

1.4 易操作性

优秀的设计一定要和简便的操作完美匹配。值班人员的计算机水平具有差异，所以系统里控制界面应菜单化，操作便捷。

2 监控系统的总体目标

2.1 发射机系统的监测

自动监测发射机与相关机器的运作状况，工作状态与监测数据（主要是开关量值与模拟量）可以实时显示，并可以定期自动存盘、打印记载每个设备的运作资料与状况、系统的运作情况；定期记载、监测每个参数量值（主要是开关量值与模拟量）；自主记载每个机械开关的时间与合计运作时长，记载并报警参数越限、异常状况等。

2.2 实时故障诊断

如果有设备出现故障，或检验结果有异常，可以自动定位问题区域，设备故障时的数据、部位、故障机号等都能显示出来，且能够马上记载或是打印出故障信息。另外，可以按照系统运行状况与故障检查结果自动做出应急处置，如切换节目信号源、切换备机和主机等。

2.3 报警

系统的报警功能十分健全，它的报警功能包括在控制过程中的提示性报警、通讯断开报警、重度故障与轻度故障等的检测量的越限报警。报警方式十分灵活，在异地情况下，按照故障内容，采用短信或是电话等途径告知有关人员与值班者，被授权者可以远程操控设备处理；在本地情况下，借助于图像闪烁、语音等来报警。

2.4 用户权限设定

按照各个用户的权限范围做出操控发射机的指令，采取分级操控。

2.5 操作控制方便

系统人机界面十分友好，运用的是图形界面设计，点点菜单与鼠标就能够便捷地进行所有功能。假设用户的电脑基础知识不足，阅读软件说明指南就可以顺利操作，能够便捷地修改运作时候必须修正的参数，如开关机的时刻等。

2.6 报表生成

设计了健全的报表和抄表功能：依据值班表的需要，对每一发射机的运作参数与检验数据，按时、自动采样并形成文件，能够在监控页面屏幕上打印、查看或是显示。另外，可按照用户需要自动打印或生成全台与单机的运作月报表、日报表，还有每一发射机的播出时刻、停播时长、停播了几次等。

3 监控系统的构成

监控系统以现场分布式微机监控系统来阐述，这个系统采用的是非平衡结构的全双工基带传输模式，如果上位机产生故障也不会对下位机产生影响，其构成有以下及部分。

3.1 下位机

下位机是种由部分输入模块和工业用单片机构成的监控器，或是一种可编程控制器（PLC），也可以叫做发射机前端控制器。其基本功能是对发射机所有取样开关量与模拟量做出数据收集与监控。另外，向发射机控制电路做出控制命令，实现各类操控，如升降功率、开关机等。下位机装有通讯接口做出远程监控，它的接口一般有3个DTE-DCE 标准接口： RJ-45、RS-485、RS-232C。

3.2 上位机

该部分有着各类操控功能，因此又叫集中控制电脑，实际上就是网络管理服务器。其主要面向每个下位机，并对各类故障与超限设置做出显示及预警。它是面向值班员的操作窗口，借助于上位机给发射机做出操控，如调整功率、自动开关机、控制备机与主机的切换等作用。假设联网之后，亦能够和远程设备、数据库服务器及主服务器实现通讯。

3.3 网络系统

一般是根据下位机的接口、发射机的分布状况来选取星形与总线型。假如下位机的接口为RS-485，发射机距离控制室很远，分布不集中，那么就选用总线型拓扑结构。假设下位机接口是RJ-45，每个发射机距控制室不远，分布又十分集中，那么就选用星型拓扑结构。

3.4 系统软件

有关现场分布式中波发射机监控系统的设计就是一个十分实用但是较为繁琐的任务，这是由系统的结构、功能与硬件等几个要素决定的。

1）通常选择微软服务器系统作为上位机，其功能很健全，有内置网络能力、多线式、多任务、多机种操作的优点。

2）通常是单片机或是PLC和别的版块构成的前端控制器即下位机。大多数商家都设置有对应的函数、汇编语言和操作程序，有部分是借助于危机通讯接口在上位机安装的，有部分是直接内置在模块或是存储器即ROM。

3）在以上基础上，系统开发软件有VB、Delphi、VC++和SQL2000等。这方面的开发通常是要强调上位机与下位机的指令集与操控协议的一致性，在发射机现场的突发原因与随机原因等

4）在其他硬件的终端请求（IRQ）、I/O 地址的设计上要科学，不可以出现矛盾，不然系统便不能运行。

5）在每个界面版块的开发过程中，要做好发射机取样数据的非线性与线性的设计。假设“电压”为线性，“功率”为非线性，非线性模拟量必须采取开发运算，“显示值”和“检测值”之间要设计修正系数。

设计中波发射台实时监控系统，可以实现发射机工作运行管理由值班员循环轮换到电脑自动化管理，涵盖监控、监听、抄表等值班日常工作，科学智能化的管理可以大大提升安全播出率，改善播出质量；同时，减少值班员的工作量，使他们有更多的时间与精力投入到技术研究中去，为发射台更好地发展提供了保障。

参考文献：

［1］白中英.计算机组成原理［M］.北京：科学出版社，2001.