中波发射台自台监控系统的实现

2022-09-23冉秋鸿毛玉龙

电声技术 2022年7期

冉秋鸿，毛玉龙，阙勇

（重庆广播电视技术中心广播发射台，重庆 400030）

0 引言

重庆广播电视技术中心发射台有两套美国哈里斯50 kW 中波发射机组。由于机组设备使用时间较久，已不能完成主备机自动切换、远程操控及实时监测等功能，运行状态和异态事件记录也无法自动保存。为强化播出监控手段，发射台自主设计安装了一套自台监控系统，实现了对发射系统的自动告警、自动记录、主备发射机切换，以及对供电、环境、温湿度等重要环节的实时监控，提高了播出监测效率和应急处置能力，适度减轻了机房值班人员的劳动强度。

1 监控系统架构

监控系统采用面向对象和模块化分层的设计理念，按不同的实体分列监控对象，以各设备信息采集、接口转换、显示和操作等功能模块为单元，按设备管理和实体管理两个层面，分别制作了不同类型的独立单元，如图1 所示。在设备管理层，不仅为每个设备提供了不同的网络连接方法和接口协议解析机制，还为监控“实体”的运行提供了统一的数据结构和标准［1］。在具体应用中，只需在控制台添加不同实体，并通过对实体附加属性里的一系列参数进行配置，即可实现对不同类型设备的监控。各设备与实体层面通过各单元接口传送信息，构成了实体管理层和设备层模块间既有联系、又相对独立的技术架构。

图1 监控系统架构图

2 相关设备改造

2.1 发射机接口改造

由于目前使用的发射机无网络通信接口，发射机的重要指标和参数（模拟量）接入外部接线排上，不利于网络结构系统的数据采集。对此，重庆广播电视技术中心与相关厂家合作开发了标准的数据信息采集和接口控制设备。此采集方式是在发射机的TB1，TB2 外部接口及仪表显示电路中找出发射机的相关参数（模拟量或状态量），通过精确测试和标准量化后，接入发射机接口控制器中。发射机接口控制器模块将这些采集量转换成数字量并处理后形成IP 数据流接入交换机［2］。发射机的开关机、复位等控制信号则通过接口控制器的4 路控制接点输出。

发射机参数的采集控制以“分布式”的集散控制结构为基础，即每台发射机用一个接口控制器，整个发射机监控系统不对发射机的正常工作产生任何干扰。接口控制器本身具备4 路控制接点、12 路A/D 量通道、8 路开关量以及1 路以太网通信接口。通过接口控制器将发射机的12 路模拟量和8 路开关量采集上来，完成模拟量转换、D/I 量的采集测试以及发射机开关机、升降功率、过载复位等状态的控制与测试等，同时完成接口控制器各个通道的定义，并联机进行测试［3］。

2.2 天馈切换装置改造

天馈切换装置的核心部件是真空继电器。继电器两组触头的动作是根据24 V 直流电压状态进行切换的。技术人员直接使用两个24 V 的接触器，通过接口控制器控制接点就完整替代了原有的手动倒换装置。改动后的原理如图2 所示。

图2 天馈倒换原理图

3 功能实现

自台监控系统完整地实现了台站对大功率发射机的监测和控制，同时做到了对供配电和环境参数的采集与监控，是一套符合行业标准的智能化监测系统。系统针对不同实体设计了一、二级界面，直接展示和操作被监控对象（发射机）的更多细节。除发射机主要工作参数外，系统还可展示大型发射机内部功能模块布局和相关运行状态。系统针对不同厂家、不同类型大功率发射机监控界面的不同设计要求，开发了一个独立的界面布局生成模块，任何一个实体都可以根据其自身的结构、原理、界面友好性等需求自主进行设计，将设备布局和正常显示、故障报警等功能的细节信息纳入“实体”和“设备管理”层的附加属性和参数配置内容，只需通过为实体配置不同的附加信息，即可动态生成不同的监控界面，使软件能够容纳不同发射功能的实体应用［4］。

3.1 对发射机（实体）的监控

监控系统以每一套节目播出的设备运行状态和参数，作为一个独立监控实体，实现对一套节目发射机的播出状态、天线状态、备机状态、信源状态以及供电状态进行全方位监测，同时具有异态自动倒机和手动一键倒机等功能，当发射机处于remote（远程）状态时，可通过控制台进行一键倒机，在软件检测到备机处于“正常待机状态”时，自动执行“关播出主机→切换天线→开播出备机”的控制。也可在控制台勾选“播出异态倒机”控件，这样软件在循环检测播出发射机未能恢复正常播出状态下，发射机进行自动倒换，执行完毕后，控件恢复默认不勾选状态。软件还对发射机的实时运行参数、供电参数及异态告警信息进行自动记录存表，并将生成的表格存储于控制台，为台站设备的运行和日常维护保养提供了有效依据。在控制台文件包中的EXCEL 文件中可自行设置发射机运行参数记录表格格式、项目、抄表间隔以及值班信息等［5］。

3.2 对供配电、环境参数的监控

软件专门开发了供配电实体和安防实体，在设备管理层里面对供电参数采用专门的接口设备进行采集和管理，同时用动态生成设计操作模块设计供电实体一级界面和二级界面。在一级界面，运维人员可以全面地监看每一路外供电的状态。二级界面里设计有6 个表头，分别指示各相供电的电压值，有一个数据列表框对电压、电流同时进行显示，如图3 所示。

图3 供配电二级界面图

3.3 对环境参数的监测

安防实体涵盖了台站播出重要场所的视频监控、红外监控、烟雾探测及温湿度等细项，将各硬件设备与接口控制器进行连接，定义各个模拟量通道和开关量通道，如图4 所示。在安防实体相关属性里可进行对应的配置，如烟感的常开使用G6 的通道8，温度使用G6 的4，6，8 通道。温度告警的上下限、测试的电压与温度比例等，都需要进行设置。系统最后根据软件检测到的数据在控制台的表头上进行实时显示。