浅谈广播电视发射台自动化控制系统

丁巍

摘 要：随着信息科技的高速发展，我国的广播电视技术和自动控制技术的结合，用新的广播电视发射台自动控制系统取代了传统的发射台系统，实现了无人职守的播出发射形式，同时这项新技术也是现代化发射台的发展趋势，为保证节目信号的安全优质播出，我们可以建立一个多功能的广播电视发射机自动监控系统，实现广播电视发射机的自动检测和自动控制。

关键词：广播电视；发射机；自动控制

电视发射机是一种发送电视信号的台站，他能够通过将视频信号和音频信号转换成挑射振荡，并发射出去，供给电视接收机接受，发射机自动化控制系统不仅具有电视发射机的功能，还可以进行发射机的远程遥测、遥信功能，同时还能够提供发射机的参数和历史参数查询以及运行状态和历史记录查询，并对机房周边环境和室内环境进行监控，还有对发射台安防、系统能够数据传输与储存以及短信报警和发布等功能。整个发射机自动化控制系统可以分为发射机自动控制子系统、广播电视监测子系统、环境监测系统及安防子系统和短信预警系统。

1 发射机自动控制子系统

通讯接口由发射机来提供，发射机的厂家可以将网络接口进行转换，其中通过数据私有协议对模块进行采集对接达到转换，通常转换为TCP/IP的网络接口。同时，通讯可以通过数据交换机和发射机控制器来进行。发射机回传的数据是由发射机控制器的逻辑控制部分进行解析的，同时，整个编程接口定义，发射机协议结构和协议解析规则，都是由太网口上报上位机软件来完成的。其中，上行指令是负责采集发射机数据，下行数据是用来遥控发射机。比如：发射机开关机指令的下发、时间表的运行等。

整体的过程我们可以简单总结为：（1）数据收集；（2）透传；（3）逻控解析上报下发；（4）显示系统运用嵌入式操作系统和工业级大规模集成电路，这种方法是LINUX结合ARM，要想实现现场试机、远程调试的功能，需要将RS232、RS458、开关量、模拟量这些常见的转换为以太网口，并且采用TCP网络协议进行通信，同时，模块内部自建WEB服务器。当安装调试的时候，在网络中有计算机的情况下，就可以利用它，进行登陆模块WEB服务器，读取监测数据，以及进行输出控制等，这样就达到了发射机的远程调试的目的。能够将系统采集数据的标准进行统一。

嵌入式ARM9是发射机采集控制器的核心单元，拥有发射机参数采集、主备机倒换控制、定时和遥控开关机等功能，以及拥有提供发射机程序类型库、在线式程序升级等功能。将备件的种类进行了减少，使设备的维护变得更加方便了。有一台采集器便可以完成多套节目，例如：主备发射机、主备激励器参数的采集与监视、故障倒备机控制等。B/S架构的有点是：升级维护方便，客户端电脑扩展简单等。上位机软件就是B/S架构。各个环节参数的实时动态显示、参数异常报警、发射机遥控开关机等，都可以由上位机进行，同时发射机的自动开关机、倒备机的时间设置等也可以由上位机进行设定。

发射机嵌入式 A R M9 采集器具体实现功能如下：

1.1 采用主备发射机互为主备的工作方式，即主备机之间没有明确的从属关系，随着发射机的工作情况发射机的不同主备关系也随之变化，大大地提高了发射机的工作寿命。

1.2 可以分别定义A机和B机的工作时间段。

1.3 A机、B机的高压状态，是彼此自动开关机的互锁条件。

1.4 天线位置为开机的必要条件。

1.5 A机、B机的高压状态锁定天线闸自动倒换驱动。

1.6 可以预设倒机的功率门限以及延时时间。

1.7 采集控制器根据监测当前工作发射机的发射功率判别是否需要倒机。

1.8 倒机流程：关闭并封锁主机，倒换天线，开启备机。监控系统用A RM处理器代替单片机不仅使系统性能得以大大提高而且在远程升级维护管理上有明显的优势。当连接发射台监控系统的以太网中断时嵌入在ARM9内的网页又可以满足对台内设备的自动控制和平时应急式的设置与维护不至于造成整个监控系统的瘫痪提高了安全播出的可靠性并大大减少了发射台管理和运行维护成本。

2 广播电视监测子系统

系统原理描述：解调器——AD转换——DSP压缩（MPEG一4）——存储控制器——存储介质为前端电视监测模型。CPU控制DSP的压缩功能图像静止判断通过硬盘录像机CPU上报上位机软件进行处理。图像回传通过硬盘录像机实现。音频判断通过上位机软件进行判断。特殊画面的判断通过位图比对技术实现。RF信号输入到调谐器进行解调模拟AUDIO信号通过音频信号处理输入CPU进行音频压缩送人广播卡缓冲区内进行保存。调谐器本身场强指标数字化后交由CPU进行处理。CPU内置场强变化比对程序与接收数据进行比对给出实际场强指标。广播卡模块的主要任务是将模拟广播信号进行压缩判断和场强分析。直接上报上位机软件。实施音频回传通过CPU数字化压缩后（WAVXMP3）上位机软件可直接调用。

3 环境监测系统及安防子系统

系统原理设计：DI输出类型的报警传感器全部连接到模块的DI输入端子。DI输入的传感器只有连个报警状态即报警（0）和不报警（1）在DI输入回路中传窜人DC24V是DI输入形成串联回路传感器报警接点等于回路开关。由传感器中继电器控制。如传感器报警回路导通采样模块中的光耦通电定义为1如不报警回路中为断路状态。光耦不起作用定义为0。DI输出的传感器在本系统中包括：微波红外双鉴传感器、红外对射传感器、玻璃破碎传感器。以上传感器的工作原理与水浸传感器的工作原理大致相同需要强调的是在方案的实施中红外对射、玻璃破碎传感器可多个串联系统中将每一个串联回路定义为以个一个防区。低压配电数据通过采样模块与低压配电分电箱中的数字表头提供的标准RS485接口进行对接通讯。通用MODBUS-RTU协议；空调数据（室内温度湿度信息）通过采样模块与空调控制器提供的标准RS485接口进行对接通讯。通用MODBUS-RTU协议；柴油发电机数据通过采样模块与发电机控制箱内提供的标准RS485接口进行对接通讯。通用MODBUS-RTU协议；UPS数据是通过UPS提供的WEB服务模块直接登录到WEB服务页面显示实时数据。

4 短信预警系统

系统原理设计：该系统主要采用市场上通用的短信报警模块。模块具有标准的RS232通讯接口模块中插入SIM卡后可通过系统平台中的报警模块发布短信。整套系统的成功应用对广播电视发射台广播电视信号的发射工作起到了很大的帮助使得台站工作人员能够更好的完成本职工作保证广播电视信号的安全优质播出为丰富人民群众的业余生活做出自己应有的贡献。

结束语

随着我国经济的不断发展以及科学文化水平的提高我国的广播电视发射台自动化控制系统也会不断的发展形成全面的控制系统并且广泛的应用到广播电视领域中为广播电视的普及和应用提供有效的保障并为提供我国人民的物质文化水平做出积极的贡献。■

参考文献

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