電視發(fā)射機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計原理及功能特點

翟振華

遼寧省廣播電視中心發(fā)射臺 （沈陽 110000）

數(shù)字電視發(fā)射機是一個綜合的電子系統(tǒng)，確保發(fā)射機在良好的狀態(tài)下運行，就要實時對發(fā)射機各項指標進行監(jiān)控，使其在合理的范圍內(nèi)運行。 此外還要對發(fā)射機房的溫度，濕度及供電電壓等進行監(jiān)測，良好的外部環(huán)境也是發(fā)射機穩(wěn)定運行的前提條件之一。早期對發(fā)射機的監(jiān)控都是由人工進行，由于工作量大和疲勞因素的影響，容易造成人為失誤并對安全優(yōu)質(zhì)播出造成一定的隱患。近些年來隨著計算機軟硬件技術(shù)和電子技術(shù)的快速發(fā)展，將計算機硬件技術(shù)和電視發(fā)射機結(jié)合起來，利用軟件技術(shù)實現(xiàn)對電視發(fā)射機各重要數(shù)據(jù)的監(jiān)控，發(fā)射機參數(shù)的調(diào)整，確保電視發(fā)射機穩(wěn)定運行成為可能。

本系統(tǒng)通過自動化控制技術(shù)、信息數(shù)字化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)等信息技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)對發(fā)射機的運行狀況等的實時監(jiān)測、監(jiān)控。當發(fā)射機出現(xiàn)故障時，能夠自適應(yīng)地調(diào)整發(fā)射機的運行參數(shù)，提高設(shè)備運行的穩(wěn)定性；同時，及時記錄、查詢和輸出聲光電報警。

1 軟件環(huán)境及發(fā)射機監(jiān)控系統(tǒng)原理

1.1 軟件環(huán)境

GME全固態(tài)電視發(fā)射機自動監(jiān)控系統(tǒng)是利用微軟的結(jié)構(gòu)化高級程序設(shè)計語言VISUALBASIC 6.0和Access數(shù)據(jù)庫在WINDOWS環(huán)境下開發(fā)的功能強、圖形界面豐富的應(yīng)用軟件?？蛇\行在中文Win95/98/Me或Windows NT4.0/2000/XP操作系統(tǒng)。

1.2 發(fā)射機監(jiān)控系統(tǒng)組成原理

全固態(tài)電視發(fā)射機自動監(jiān)控系統(tǒng)是由機內(nèi)和機外兩部分組成,機內(nèi)使用單片機通過RS485接口與PC機實現(xiàn)通信。分別由主控單元、電控單元、激勵器測控模塊和功放數(shù)據(jù)采集模塊組成。詳見圖1。

第一級測控系統(tǒng)由主控單元，電控單元，激勵器、以及功放測控模塊l～n組成；第二級的電源及冷卻測控制系統(tǒng)由電控單元和電源測控模塊l～n構(gòu)成；同一級系統(tǒng)測控單元采用RS485總線作為信號傳輸?shù)耐ǖ?，采用“輪訊”機制交換信息。所有測控單元的RS485接口均使用RS232C標準9芯數(shù)據(jù)接口DB9，針腳定義相同，接口協(xié)議采用RS485標準；接口2，3，5用于RS485數(shù)據(jù)通信。接口芯片采用MAX3085/485。主控制芯片采用8051系列單片機。

1.3 發(fā)射機監(jiān)控系統(tǒng)走線原則

(1)應(yīng)該提供單一，連續(xù)的信號通道作為總線。

(2)采用一條雙絞線電纜做總線，將各個節(jié)點串接起來，從總線到每個節(jié)點的引出線長度盡可能短，以便使引出線中的反射信號對總線信號的影響最低，總線上各節(jié)點應(yīng)均勻分布，當總長度超過20米時，應(yīng)在兩端加終端匹配電阻（120歐金屬膜電阻跨接于A,B兩信號線）。

(3)應(yīng)注意避免總線特性阻抗的不連續(xù)性，要避免在總線的不同區(qū)段采用不同電纜，或在總線上串接的單元分布不均勻。

(4)信號地地線可采用額外的一條線，也可采用屏蔽雙絞線的屏蔽層，但必須連接。

(5)信號線必須與電源線，高頻線等分開走，以避免相互干擾，若不能分開，應(yīng)采用屏蔽措施。

(6)如果采用具有屏蔽層的導(dǎo)線，屏蔽層只能一點接地。

2 軟件的主要功能特點

2.1 對發(fā)射機的工作狀態(tài)進行實時監(jiān)測，包括：

(1)實時監(jiān)測發(fā)射機發(fā)射功率、工作頻率、反射功率、工作溫度、輸出駐波比、風(fēng)機、電源等參數(shù)。(2)實時監(jiān)測各個放大器的發(fā)射功率，反射功率、不平衡功率、工作溫度和每個放大器模塊的工作電流、工作電壓和過載、過激勵、過熱等情況。(3)實時監(jiān)測激勵器的輸出功率、發(fā)射頻率、反射功率、調(diào)制度、工作溫度、輸出信號、輸入信號等。(4)軟件在對發(fā)射機進行實時監(jiān)測，顯示發(fā)射機各單元重要運行參數(shù)的同時，對相關(guān)數(shù)據(jù)進行實時記錄，對后期進行故障定位，故障查詢及運行參數(shù)對比提供數(shù)據(jù)支持。

2.2 自動電平控制ALC

為保證發(fā)射機輸出功率穩(wěn)定，系統(tǒng)設(shè)計了完善的自動電平控制環(huán)路。

(1)整機ALC環(huán)路，發(fā)射機的默認工作方式；(2)激勵器ALC環(huán)路，當發(fā)射機ALC環(huán)路出現(xiàn)故障無法正常工作時，自動切換到該環(huán)路； (3)如果上面兩種環(huán)路同時出現(xiàn)故障，則自動切換到安全模式，確保發(fā)射機不停播。

2.3 自動控制功能

(1)發(fā)射機的自動開關(guān)機控制和過荷自動恢復(fù)。(2)發(fā)射機運行功率，激勵器，輸出功率和頻率的調(diào)節(jié)等。

2.4 簡單故障的自動處理功能

(1)當沒有信號輸入的時候，自動降低功率工作；當信號輸入恢復(fù)正常的時候，自動調(diào)整到正常狀態(tài)。(2)雙激勵器配置，當主激勵器出現(xiàn)故障無法正常工作時，自動切換到備激勵器繼續(xù)工作。(3)當功率放大器出現(xiàn)過激勵、過載、過熱等故障的時候，則自動降低激勵功率，維持系統(tǒng)工作。 (4)當功放開關(guān)電源出現(xiàn)故障時，自動停止工作，改用其它電源均流供電。

3 軟件特點

隨著廣播電視發(fā)射技術(shù)，自動控制技術(shù)，計算機技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，建立一個多功能的廣播電視發(fā)射機自動監(jiān)控系統(tǒng)，可以實時采集廣播電視發(fā)射機的主要參數(shù)和技術(shù)指標，充分運用計算機系統(tǒng)強大的運算處理能力實現(xiàn)對發(fā)射機自動監(jiān)測，自動控制，自動保護，實現(xiàn)節(jié)目信號的安全優(yōu)質(zhì)播出。

全固態(tài)電視發(fā)射機自動監(jiān)控系統(tǒng)能收集、存儲、顯示和調(diào)閱發(fā)射機數(shù)據(jù)、繪制發(fā)射機狀態(tài)參量（模擬量）隨時間變化的曲線,監(jiān)控發(fā)射機的運行狀態(tài),生成數(shù)據(jù)報表,實現(xiàn)故障自動記錄,便于后期的故障處理。還能節(jié)約人力資源，具有一定的社會效益和經(jīng)濟效益。