監(jiān)控自動化設(shè)計在廣播發(fā)射臺的應(yīng)用

周海清

摘要：在廣播發(fā)射臺應(yīng)用監(jiān)控自動化設(shè)計，主要是為了實現(xiàn)廣播發(fā)射的科技化、智能化、現(xiàn)代化，實時動態(tài)跟蹤監(jiān)測廣播電視臺的相關(guān)情況，達到遠程自動監(jiān)控，無人值班、有人留守的目的，進而提高廣播發(fā)射的效率以及質(zhì)量。該文主要介紹了整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的運行機制，分析了監(jiān)控自動化系統(tǒng)在實際運行過程中的實施要點，希望能夠提高監(jiān)控自動化設(shè)計在廣播發(fā)射臺中的應(yīng)用價值。

關(guān)鍵詞：監(jiān)控自動化設(shè)計；廣播發(fā)射臺；應(yīng)用分析

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）36-8839-02

由于廣播發(fā)射臺的工作性質(zhì)較為獨特，因此一般的分布地點都是位于和工作中心距離相差很遠的郊區(qū)，而廣播發(fā)射臺運行的有效性、安全性對于整個電臺的高效、正常運行具有直接的影響，因此我們必須高度重視對廣播發(fā)射臺的監(jiān)控工作。以往的廣播發(fā)射臺監(jiān)控工作主要是指派專門的人員進行站崗，在現(xiàn)場監(jiān)督，這樣會消耗大量的人力，而且監(jiān)控信息反饋也具有滯后性，往往不能在最短的時間內(nèi)解決問題。為了提高廣播發(fā)射臺的效率及質(zhì)量，減少人力消耗，實現(xiàn)無人值班式遠程監(jiān)控，監(jiān)控自動化設(shè)計理念應(yīng)運而生。下面是筆者對于監(jiān)控自動化設(shè)計在廣播發(fā)射臺中應(yīng)用的幾點思考。

1 整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)運行機制分析

1.1 省級遠程自動監(jiān)控中心系統(tǒng)

在整個三梯級系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，省級監(jiān)控中心是第一梯級，主要作用是收集個廣播發(fā)射臺發(fā)送的信息數(shù)據(jù)，然后歸納、總結(jié)各個發(fā)射臺的數(shù)據(jù)，最后通過光纖網(wǎng)絡(luò)將各項指令發(fā)布到省管理中心的監(jiān)控機房中，進而實現(xiàn)監(jiān)控的目的。系統(tǒng)監(jiān)控機房內(nèi)主要包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、監(jiān)聽監(jiān)看終端、大顯示屏等設(shè)備。在實際工作中，通過省級監(jiān)管中心可以實時監(jiān)控各地區(qū)中波發(fā)射臺的實際工作情況以及相關(guān)的數(shù)據(jù)，而且也會自動記錄，并且長期保存各個設(shè)備的運行狀態(tài)、運行數(shù)據(jù)等重要信息。同時，省級監(jiān)管中心也可以自動生成、打印各種報表，只要是已經(jīng)受權(quán)的用戶都可以進行遠程訪問，查看、監(jiān)督發(fā)射機的實際工作運行情況以及各種具體的參數(shù)。系統(tǒng)還支持多個授權(quán)用戶同時登陸訪問的功能，并且按照用戶身份的等級不同設(shè)置相應(yīng)的訪問權(quán)限，因此系統(tǒng)應(yīng)制定一套嚴謹、科學(xué)的用戶身份認證機制，防止出現(xiàn)惡意攻擊現(xiàn)象。另外，系統(tǒng)還應(yīng)該制定一套健全的管理制度，比如對于遠程訪問用戶只授權(quán)觀察的功能，只能讀取信息，不授予操作的權(quán)利，這樣可確保發(fā)射機運行的安全性。

1.2 關(guān)于中波發(fā)射臺控制系統(tǒng)

1） 發(fā)射機房。在發(fā)射臺集中控制系統(tǒng)中，發(fā)射機房可以算是核心部分，其可利用一些先進的技術(shù)收集、整理各控制設(shè)備記錄的各種數(shù)據(jù)，而且可以通過監(jiān)控設(shè)備的工作狀態(tài)，完成自動記錄、存盤及打印等工作。在對控制設(shè)備的基本情況進行了解后，將各種控制指令及時發(fā)送到各中波臺，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息共享，對機器的工作狀態(tài)進行遠程控制。同時，該系統(tǒng)裝置在操作方面會分級別，每一位操作人員都會單獨創(chuàng)立一個用戶身份，并且對用戶進行身份認證，用戶等級不同，在權(quán)限方面也會存在一定差異，這樣可有效避免內(nèi)部人員出現(xiàn)越權(quán)操作的現(xiàn)象。其次，該系統(tǒng)具有定時播報的功能，可以按照播出時間定時播放。還可以對報表進行進一步完善，也即是指可根據(jù)用戶的實際要求適當調(diào)整。

2） 音頻、射頻主備自動切換。這是中波臺控制系統(tǒng)中非常重要的一個組成部分，一旦發(fā)射機發(fā)生故障的時候，音頻、射頻主備自動切換部分就可以自動進行音頻信號切換，主機和備機自動切換等。而且該部分設(shè)備可以及時檢測天饋線，檢測天饋線是否正常運轉(zhuǎn)，保證設(shè)備正常、安全運行。同時，該部分也可以自動切換或者手動操作切換主路、備路節(jié)目源，如果所有節(jié)目源都出現(xiàn)故障的情況下，就可以進行自動補白。其次，該部分有報警的功能，通過對所有節(jié)目源信號電平的實時監(jiān)測可以及時報警、提醒任何一個突然中斷的節(jié)目源。

3） 環(huán)境及配電監(jiān)測系統(tǒng)。環(huán)境、配電監(jiān)測可以對配電室中交流電源的輸入電壓，以及交流穩(wěn)壓器的交流電流、輸出電壓進行實時監(jiān)測。而且該系統(tǒng)也可以進行自動報警，一旦出現(xiàn)欠壓、過壓、過流的現(xiàn)象，就會自動報警。其次，該系統(tǒng)可對機房、配電室等地方的溫濕度實時監(jiān)控。在這個系統(tǒng)中也安裝了火災(zāi)煙霧報警設(shè)備，一旦發(fā)生火災(zāi)可以及時報警。另外，該系統(tǒng)可以結(jié)合實際工作需求適當調(diào)整中波發(fā)射臺配電名稱。

4） 循環(huán)監(jiān)聽報警系統(tǒng)。循環(huán)監(jiān)聽報警器的主要作用是監(jiān)聽機房內(nèi)部發(fā)射機的發(fā)射效果及其工作效率，可以根據(jù)每個節(jié)目市場設(shè)置適當?shù)谋O(jiān)聽時間，也可以輪流監(jiān)聽多個節(jié)目。若在監(jiān)控時，某一線路出現(xiàn)意外故障無法正常的傳送音頻，循環(huán)就會被迫暫停，如果故障的時間相比預(yù)期設(shè)置的時間還長，此時系統(tǒng)就會自動報警。循環(huán)監(jiān)聽報警系統(tǒng)通常采取的是開路接收、末級取樣方式，具體監(jiān)控發(fā)射機的射頻信號及其播出效果。利用循環(huán)監(jiān)聽器可以實時監(jiān)控每一路廣播信號節(jié)目的電平，采用動態(tài)圖形的方式顯示調(diào)制度。也可以以數(shù)字的方式設(shè)置報警閾值，也可以動態(tài)設(shè)置監(jiān)聽通道以及監(jiān)聽時間。其次，循環(huán)監(jiān)聽報警系統(tǒng)安裝了一個通信接口，循環(huán)監(jiān)聽器的鐘點可以利用上位機進行調(diào)整，這樣就可以修改系統(tǒng)，相關(guān)的數(shù)據(jù)信息也可以自動記錄，各循環(huán)監(jiān)聽器也可以獨立工作。

5） 局域網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)。計算機用戶只要在中波發(fā)射臺的局域網(wǎng)內(nèi)部，就享有機房集中控制計算機的直接訪問權(quán)，也可以觀察發(fā)射機運行的各種參數(shù)以及運行狀態(tài)，全面掌握監(jiān)控系統(tǒng)的健康水平。同時，局域網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)支持環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)、配電監(jiān)測數(shù)據(jù)查看的功能，也可以觀察監(jiān)控的視頻圖像。其次，該系統(tǒng)可進行分級別權(quán)限管理，這樣可以有效避免內(nèi)部人員出現(xiàn)越權(quán)操作的行為。

6） 環(huán)境視頻監(jiān)控系統(tǒng)。這一部分主要組成結(jié)構(gòu)包括監(jiān)控點、監(jiān)控工作室、傳輸線路等，為了能夠?qū)z像的精確度盡量提高，彩色半球攝像機的分辨率應(yīng)超過480 線，而攝像機、鏡頭、電源等是每一個監(jiān)控點必備的設(shè)備。在整個環(huán)境視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，監(jiān)控室是最重要的部分，要求監(jiān)控室的錄像機必須具有較高的清晰度，而且支持在錄像的同時，具有丟失報警功能、監(jiān)控功能。攝像機前端信號想要傳遞到硬盤錄像機中，必須借助傳輸線路。endprint

7） 發(fā)射機微機自動監(jiān)控系統(tǒng)。聯(lián)合應(yīng)用CPU、FPGA可以使發(fā)射機自動監(jiān)控系統(tǒng)邏輯控制發(fā)射機開關(guān)，也可以顯示開關(guān)量、模擬量，而且該系統(tǒng)也具備一定的保護功能。其次，發(fā)射機微機自動監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置了一個遠程控制接口，可以聯(lián)系到遠程控制計算機。

2 廣播發(fā)射臺應(yīng)用監(jiān)控自動化設(shè)計需要注意的幾點問題

2.1 做好防雷措施

因為多數(shù)發(fā)射設(shè)備都是在室外，而且地理位置都比較高，因此難免會受到環(huán)境、氣候的影響，其中雷電對于設(shè)備的影響最大，值得我們注意。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)研究報道，發(fā)生雷電時，傳遞到地面的能量大概在30%-40%左右，這些能量會以電磁波的方式傳遞，如果發(fā)射臺接收到電磁波，肯定會嚴重影響接收信號的質(zhì)量，也會在很大程度上影響設(shè)備的運行。尤其是對于RS-485接口、串口服務(wù)器會有很大的損害，整體設(shè)備的工作能力必然會受到影響。因此，可以采取旁路保護措施，這樣可以將雷電的部分能量轉(zhuǎn)移至地下?；蛘咭部梢圆扇V電隔離措施，因為隔離層的制作材料的絕緣性較高，因此就算遭受高壓打擊，接口也不會出現(xiàn)損害，有利于確保信號質(zhì)量。

2.2 防止通信電纜衰減的措施

傳輸電纜實際上也是一條電路，然而相對于普通電路而言，傳輸電纜主要由分布電感、電阻、電容等組成。其中分布電容的產(chǎn)生主要依賴于兩條平行導(dǎo)線相互作用，若電纜的長度非常短，則其電阻基本上可當做0，此時若傳遞信號出現(xiàn)異常，則分布電容、分布電感是最主要的影響因素。在實際工作中，想要保證傳遞信號的質(zhì)量，傳輸電纜的分布電容應(yīng)當較小，或者也可以將傳送數(shù)據(jù)的波特率降低進行信息傳遞。

2.3 加強抗干擾措施

多數(shù)廣播發(fā)射臺選址都是在郊外地區(qū)或者農(nóng)村地區(qū)，這些地區(qū)的地理環(huán)境相較而言比較復(fù)雜，因此有必要進行抗干擾的防護措施。RS-485 接口在通常情況下的抗干擾質(zhì)量較高，但是處于復(fù)雜的電磁波環(huán)境下卻比較薄弱，對于發(fā)射信號速度、質(zhì)量而言，磁場是主要的影響因素之一，因此發(fā)射設(shè)備應(yīng)不斷改變傳輸線路，盡量采用雙絞線，具有屏蔽作用，可大大減輕電磁波對發(fā)射信號的干擾。

3 結(jié)束語

綜上所述，在廣播發(fā)射臺應(yīng)用監(jiān)控自動化設(shè)計可大大減少人力資源，提高工作人員的工作效率和質(zhì)量，實現(xiàn)廣播發(fā)射的現(xiàn)代化、智能化、科技化。隨著各種信息技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，相信廣播發(fā)射臺的監(jiān)控自動化系統(tǒng)設(shè)計會更加安全、可靠。

參考文獻：

[1] 余德華， 熊武.OPC技術(shù)在廣播發(fā)射臺自動化控制中的應(yīng)用[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用， 2012（07）：56.

[2] 羅小青，陳艷，張娜娜.基于S3C44B0X 的嵌入式廣播發(fā)射機控制器設(shè)計[J].南昌航空大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版， 2010（2）.

[3] 李俊學(xué).陜西中波發(fā)射臺監(jiān)控自動化設(shè)計的特征點[J].廣播與電視技術(shù)，2010（5）.endprint