山西中波臺播控自動化的開發(fā)和應(yīng)用

山西廣播電視局技術(shù)中心 朱建文

1.引言

在廣播系統(tǒng)中，發(fā)射機(jī)的工作狀態(tài)是否正常是決定能否實(shí)現(xiàn)無故障安全播出重要指標(biāo)之一，因此需要對發(fā)射機(jī)進(jìn)行有效監(jiān)測，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并發(fā)出報(bào)警，然后立即切換到備機(jī)工作，從而保證廣播信號的正常播出。隨著數(shù)字化時(shí)代到來，大量技術(shù)人員對此進(jìn)行了研究和開發(fā)，但有些功能單一，只能檢測音頻信號或視頻信號，有些只能檢測功率信號，有些雖然功能齊全，但檢測方法不完善，常有誤報(bào)警發(fā)生。為建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化臺站，實(shí)現(xiàn)零秒停播，完成廣電總局“三滿”播出任務(wù)，廣播人向科技要效益，向自動化、數(shù)字化、智能化而不懈努力，小發(fā)明、小創(chuàng)造正層出不窮地投入營運(yùn)，譜寫出一片生機(jī)。

2.輸入信號源和輸出功率的定性監(jiān)測

山西中波臺為保證音頻信號準(zhǔn)確無誤采用了衛(wèi)星接收、微博傳送為主的多信號轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和應(yīng)急調(diào)頻接收系統(tǒng)，并可備份光纖傳送系統(tǒng)。起到了正本清源的作用。為輸入信號源的定性監(jiān)測打下良好的基礎(chǔ)。

廣播電視音頻開路監(jiān)聽報(bào)警器是一種利用收音機(jī)接收到的音頻信號和載波信號實(shí)施對山西中波臺發(fā)射效果的實(shí)時(shí)監(jiān)測，隨發(fā)射機(jī)的開啟或關(guān)閉而定時(shí)啟閉，多路循環(huán)監(jiān)聽，斷電報(bào)警等，確實(shí)就是一名名副其實(shí)的值班員，在實(shí)時(shí)、實(shí)地監(jiān)測發(fā)射效果的好壞，起到人機(jī)互補(bǔ)，萬無一失。

廣播電視音頻開路監(jiān)聽報(bào)警器是采用數(shù)字調(diào)諧的AM/FM收音頭，可防止鄰頻干繞，同頻顯示各路音頻信號電平，可分別設(shè)置頻率，監(jiān)聽方式具有自動多路循環(huán)和手動切換模式，手動優(yōu)先，工作時(shí)間、報(bào)警閥值、報(bào)警延遲時(shí)間等都可以自行設(shè)定，跟蹤發(fā)射機(jī)房的每一部發(fā)射機(jī)，實(shí)時(shí)、實(shí)地監(jiān)測發(fā)射效果的好壞，信號的有無，載波和調(diào)制度的好壞，然后將多路信號送到多路循環(huán)監(jiān)聽器輸出一路信號送到功放，完成監(jiān)聽任務(wù)，如果沒有輸出信號則起動報(bào)警器，告知值班員。無論該節(jié)目是否正在被監(jiān)聽，都能實(shí)時(shí)監(jiān)測發(fā)射效果，實(shí)時(shí)報(bào)警，該設(shè)備運(yùn)行可靠、工作穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)了發(fā)射節(jié)目實(shí)時(shí)監(jiān)聽、監(jiān)測、報(bào)警自動化。

音頻信號由插座輸入，這是收音頭外置的一種設(shè)計(jì)方案，可以省去收音機(jī)的費(fèi)用，但是整機(jī)效果就差一點(diǎn)兒，要視外置收音機(jī)的好壞了。如果采用內(nèi)置收音頭的另一種設(shè)計(jì)方案就能直接輸入音頻信號，也便于電平的匹配。然后音頻信號就經(jīng)TL802，TLP521-4，LM358等整型放大，然后推動音響設(shè)備，實(shí)施實(shí)地監(jiān)測發(fā)射效果的好壞，信號的有無，載波和調(diào)制度的好壞。LM358內(nèi)部包括有兩個(gè)獨(dú)立的、高增益、內(nèi)部頻率補(bǔ)償?shù)碾p運(yùn)算放大器，適合于電源電壓范圍很寬的單電源使用，也適用于雙電源工作模式，在推薦的工作條件下，電源電流與電源電壓無關(guān)。它的使用范圍包括傳感放大器、直流增益模塊和其他所有可用單電源供電的使用運(yùn)算放大器的場合。

控制系統(tǒng)可采用時(shí)基電路或定時(shí)器，自動控制收音機(jī)的電源，就可增加斷電報(bào)警功能，控制輸出信號的轉(zhuǎn)換可實(shí)施多路轉(zhuǎn)換、實(shí)時(shí)監(jiān)測

3.發(fā)射機(jī)的實(shí)時(shí)定量監(jiān)測

集中控制和遠(yuǎn)程控制主要針對發(fā)射機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控，集中控制就是把單一臺站所有可以集中控制的自動化臺站管理數(shù)據(jù)通過網(wǎng)線在集線器上匯合，然后接到控制室的計(jì)算機(jī)進(jìn)行集中控制，系統(tǒng)特點(diǎn)是：通訊速度快、傳輸效率高、通訊可靠性高、系統(tǒng)造價(jià)低；缺點(diǎn)是：所有需要控制的項(xiàng)目必須在同一地點(diǎn)，相距不能太遠(yuǎn)，最長距離小于2KM，適合于以臺布點(diǎn)，分類集中控制。

集中控制就是將每個(gè)發(fā)射機(jī)的數(shù)據(jù)、各種參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)以及信號源、多回路配電電源、匹配網(wǎng)絡(luò)和鐵塔的數(shù)據(jù)傳送到控制室的集中控制計(jì)算機(jī)，用戶可以通過此機(jī)及時(shí)查看各部位運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)控、實(shí)地修改數(shù)據(jù)、打印報(bào)表，當(dāng)有發(fā)射機(jī)故障時(shí)，通過控制發(fā)射機(jī)開關(guān)、自動倒換備機(jī)避免造成播出信號中斷或停播事故的發(fā)生。

集中控制還可以通過MODEM和公用電話網(wǎng)實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)的通訊，每部發(fā)射機(jī)的數(shù)據(jù)在機(jī)房集中控制計(jì)算機(jī)上進(jìn)行處理打包，然后同時(shí)發(fā)送給遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)，通信距離不受限制。原則上只要有電話線的地方都可以實(shí)現(xiàn)通信，這樣就方便中心領(lǐng)導(dǎo)坐在辦公室就可以查看全省各地電臺的播出情況。遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)可以實(shí)現(xiàn)集中控制計(jì)算機(jī)的所有功能，當(dāng)然一般情況下為了保證安全，可以在集中控制計(jì)算機(jī)上限制遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)的一些功能，只允許查看不允許操作，如有需要可以通過短信或通訊設(shè)備發(fā)出操作指令。

這種新型模式的控制系統(tǒng)適合于以省級為單位的大網(wǎng)絡(luò)或一個(gè)機(jī)房有多部發(fā)射機(jī)的中、短波電臺、調(diào)頻電臺、電視臺等小網(wǎng)絡(luò)的集中控制，所有的機(jī)器通過一臺PC機(jī)、一根電話線就可實(shí)現(xiàn)和遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)通信，不必每臺發(fā)射機(jī)都接一臺PC機(jī)、電話線，總體造價(jià)低廉，而且機(jī)房監(jiān)控室可以查看和控制每一部發(fā)射機(jī)的工作情況，所有發(fā)射機(jī)的數(shù)據(jù)可以同時(shí)傳送到遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行二次監(jiān)控，傳輸速度非?？?。

通常情況下，集中控制系統(tǒng)作為被叫方，而遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)作為主叫方，分時(shí)叫通每一個(gè)臺站或每一部發(fā)射機(jī)，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，原則上系統(tǒng)中所掛的計(jì)算機(jī)沒有限制，當(dāng)然系統(tǒng)中所掛的發(fā)射機(jī)比較多時(shí)，信息傳送的及時(shí)性就受到一定的影響。當(dāng)然發(fā)射機(jī)正常工作時(shí)，也沒有必要一直向遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，重要的是發(fā)射機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)信息可以及時(shí)傳送給遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)，為了保證故障發(fā)射機(jī)的數(shù)據(jù)信息可以及時(shí)傳送，系統(tǒng)允許故障發(fā)射機(jī)有優(yōu)先通信權(quán)，即當(dāng)其它發(fā)射機(jī)正在傳送數(shù)據(jù)時(shí)，如果系統(tǒng)中有那一部發(fā)射機(jī)出現(xiàn)故障，它可以作為主叫方，通知遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)中斷與其它發(fā)射機(jī)的通信，而直接接受故障發(fā)射機(jī)的數(shù)據(jù)，以便及時(shí)告知管理人員發(fā)射機(jī)出現(xiàn)故障，及時(shí)采取相應(yīng)的措施，避免造成停播事故。當(dāng)然系統(tǒng)還可以打值班電話、打值機(jī)員手機(jī)、發(fā)短信等方式通知值班人員。

如果單一電臺只有一或兩部發(fā)射機(jī)，采用上述方案就不太適合，可能會引起系統(tǒng)造價(jià)升高，就可以采用遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)是指每一部發(fā)射機(jī)均通過MODEM和電話線直接與遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)通信，機(jī)房不需要集中控制計(jì)算機(jī)，每個(gè)發(fā)射機(jī)的數(shù)據(jù)、各種參數(shù)，用行狀態(tài)等通過電話線傳送到遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)。雖然身在千里之外也能及時(shí)查看網(wǎng)上每部發(fā)射機(jī)的用行狀態(tài)，甚至可以控制發(fā)射機(jī)的開關(guān)。當(dāng)發(fā)射機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)可以自動倒換備機(jī)，避免造成停播事故。

系統(tǒng)的特點(diǎn)是：靈活性強(qiáng)，發(fā)射機(jī)無需計(jì)算機(jī)可以直接和遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)通信，單部機(jī)器通信網(wǎng)絡(luò)成本較低。缺點(diǎn)是每臺發(fā)射機(jī)需要一條電話線，遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)不能同時(shí)調(diào)用所有發(fā)射機(jī)的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳送需要分時(shí)傳送，傳輸效率較低。

這種控制模式尤其適合于單一發(fā)射臺、單一發(fā)射機(jī)的調(diào)頻臺、高山臺等。也是現(xiàn)在各臺站不斷改進(jìn)和完善的主要方向。

4.結(jié)束語

前進(jìn)中的山西中波臺正在以前所未有的速度完成數(shù)字化改造。播出網(wǎng)絡(luò)化、自動化和臺站自動化建設(shè)正在走向完善。使用各種自動播控系統(tǒng)，可以大大節(jié)約人力資源，可使機(jī)房“無塵”達(dá)到前所未有的水平，增加機(jī)器設(shè)備的穩(wěn)定度，尤其適合北方風(fēng)沙大的地區(qū)和高山臺站，也可用于電視轉(zhuǎn)播、有線網(wǎng)絡(luò)、各類電臺等各個(gè)領(lǐng)域，是對廣播電視系統(tǒng)工作方式的革命性進(jìn)步，是播出控制的發(fā)展趨勢，尤其在創(chuàng)新發(fā)展的今天，具有廣闊的發(fā)展前景。

該系統(tǒng)采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)、故障診斷技術(shù)及專家處理技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)機(jī)房播出自動化，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)臺站播出自動化和全省播出自動化做好了準(zhǔn)備，達(dá)到了“天才的發(fā)明、傻瓜的使用”。不僅有較完善的報(bào)警功而且系統(tǒng)報(bào)警方式靈活多樣，具有聲、光、圖像等報(bào)警方式。而且有較好的人機(jī)界面。采用圖形界面技術(shù)，僅有計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識的值班員就可操作。還有先進(jìn)的抗干擾性能，良好的電磁兼容技術(shù)，在強(qiáng)大的電磁干擾環(huán)境中可安全可靠的工作。

系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠。軟硬件上都考慮了各種異常情況的發(fā)生，并在發(fā)生異常情況時(shí)，能及時(shí)采取措施，保證節(jié)目的正常接收和發(fā)送，自動恢復(fù)正常播出。

可自動切換備份系統(tǒng)，并在自動切換系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，可以采取人工倒換備份系統(tǒng)的應(yīng)急措施，保證不間斷播出。

該系統(tǒng)帶有UPS電源，可以解決瞬間斷電帶來的一系列問題，也可排除各種由外電引起的電器干擾。

[1] 陳曉衛(wèi).全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)的使用和維護(hù)[M].北京:中國廣播出版社,2002,6.

[2] 謝希仁.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2000,7.