基于高速单片机技术的小功率中波发射机运行状态实时监控系统设计简述

排祖拉·阿不力米提

TS-01B型中波发射机属于小功率中波发射机，其运行状态的实时监控系统包括：发射机的按运行图自动开启和关闭模块。发射机运行状态参数的实时监测及异态的报警模块、输入音频状态的实时监控、人反射功率的实时监控模块等。以下是系统原理方框示意图（见图1）。

图1 系统原理方框示意图

1 发射机按运行图自动开启和关闭模块

发射机按运行图自动开启和关闭模块包括以下几个功能模块。

第一，标注实时时钟源，该功能模块给系统提供准确开启或关闭发射机的标准参考时间，该信息通过单片机串口从GPS模块中获取。

第二，输入和修改发射机运行时间的人机对话模块。该模块用于输入和修改发射机每天的开启或关闭时间的输入与修改。

第三，执行模块，该模块根据预先设置好的时间，完成发射机的开启或关闭操作。

第四，开机成功检测报警模块，该模块主要完成发射机开关机操作的有效性。在出现发射机开启或关闭不成功故障时，发出报警声或完成发射机倒备操作，防止因系统开机不成功造成的停播事故。

2 发射机运行状态参数的实时监测及异态的报警模块

该模块负责发射机模拟量及开关量的实时采集、状态信息的比较、判断及播出异态的报警及处理。

2.1 发射机模拟量及开关量的采集

要采集的发射机的模拟量包括：三相供电电压，各直流电源电压、电流、激励器输出幅度，发射机的入反射功率等模拟信号，这些信号的采集一般采用A/D转换的方式完成（高速单片机自带的12位A/D转换接口完全满足此需求）。要采集的发射机状态量包括：发射机功放及脉宽调制器的工作状态、继电器工作状态，天线位置信息、发射机开关机状态等状态信息，该信息通过相应的梳理电路光电隔离后，可直接输入给高速单片机的I/O口。

2.2 发射机运行状态信息比较

发射机运行状态信息的比较是通过高速单片机CPU计算及逻辑判断来实现的。方法很简单，高速单片机采集过来的发射机状态信息与已输入到单片机的发射机标准运行参数进行比较，并进行相应的逻辑计算，判断出发射机当前的运行状态，如果发现异态，及时进行报警，按预先设定的程序完成相应保护操作。

3 发射输入音频状态及入反射功率的实时监控模块

在这个监控系统中，该模块具有很重要的作用，因为发射机的输入音频和入反射功率直接影响发射机安全播出，因此，高速单片机以“中断”方式处理这些问题较为妥当。中断等级根据问题的应急程度来确定，以上三个问题中，反射功率的应急程度最高，因为反射功率过高，轻则导致发射机自动保护，重则导致发射机功放的烧坏。应急程度第二位的应该是发射机的输入音频状态，因为发射机输入音频的丢失或幅度的过低会造成停播，音频幅度的过高则导致发射机的过调制保护。应急程度第三位的是发射机入射功率，发射机入射功率不达标也会造成劣播。本系统具有对发射机功率异态、音频异态的监控处理报警及异态信息的记录、统计、汇总功能。