淺談廣播電視發(fā)射臺(tái)自動(dòng)化控制系統(tǒng)

丁巍

摘 要：隨著信息科技的高速發(fā)展，我國的廣播電視技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)的結(jié)合，用新的廣播電視發(fā)射臺(tái)自動(dòng)控制系統(tǒng)取代了傳統(tǒng)的發(fā)射臺(tái)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了無人職守的播出發(fā)射形式，同時(shí)這項(xiàng)新技術(shù)也是現(xiàn)代化發(fā)射臺(tái)的發(fā)展趨勢，為保證節(jié)目信號(hào)的安全優(yōu)質(zhì)播出，我們可以建立一個(gè)多功能的廣播電視發(fā)射機(jī)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)廣播電視發(fā)射機(jī)的自動(dòng)檢測和自動(dòng)控制。

關(guān)鍵詞：廣播電視；發(fā)射機(jī)；自動(dòng)控制

電視發(fā)射機(jī)是一種發(fā)送電視信號(hào)的臺(tái)站，他能夠通過將視頻信號(hào)和音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成挑射振蕩，并發(fā)射出去，供給電視接收機(jī)接受，發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)不僅具有電視發(fā)射機(jī)的功能，還可以進(jìn)行發(fā)射機(jī)的遠(yuǎn)程遙測、遙信功能，同時(shí)還能夠提供發(fā)射機(jī)的參數(shù)和歷史參數(shù)查詢以及運(yùn)行狀態(tài)和歷史記錄查詢，并對機(jī)房周邊環(huán)境和室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，還有對發(fā)射臺(tái)安防、系統(tǒng)能夠數(shù)據(jù)傳輸與儲(chǔ)存以及短信報(bào)警和發(fā)布等功能。整個(gè)發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以分為發(fā)射機(jī)自動(dòng)控制子系統(tǒng)、廣播電視監(jiān)測子系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)及安防子系統(tǒng)和短信預(yù)警系統(tǒng)。

1 發(fā)射機(jī)自動(dòng)控制子系統(tǒng)

通訊接口由發(fā)射機(jī)來提供，發(fā)射機(jī)的廠家可以將網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)行轉(zhuǎn)換，其中通過數(shù)據(jù)私有協(xié)議對模塊進(jìn)行采集對接達(dá)到轉(zhuǎn)換，通常轉(zhuǎn)換為TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)接口。同時(shí)，通訊可以通過數(shù)據(jù)交換機(jī)和發(fā)射機(jī)控制器來進(jìn)行。發(fā)射機(jī)回傳的數(shù)據(jù)是由發(fā)射機(jī)控制器的邏輯控制部分進(jìn)行解析的，同時(shí)，整個(gè)編程接口定義，發(fā)射機(jī)協(xié)議結(jié)構(gòu)和協(xié)議解析規(guī)則，都是由太網(wǎng)口上報(bào)上位機(jī)軟件來完成的。其中，上行指令是負(fù)責(zé)采集發(fā)射機(jī)數(shù)據(jù)，下行數(shù)據(jù)是用來遙控發(fā)射機(jī)。比如：發(fā)射機(jī)開關(guān)機(jī)指令的下發(fā)、時(shí)間表的運(yùn)行等。

整體的過程我們可以簡單總結(jié)為：（1）數(shù)據(jù)收集；（2）透傳；（3）邏控解析上報(bào)下發(fā)；（4）顯示系統(tǒng)運(yùn)用嵌入式操作系統(tǒng)和工業(yè)級大規(guī)模集成電路，這種方法是LINUX結(jié)合ARM，要想實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場試機(jī)、遠(yuǎn)程調(diào)試的功能，需要將RS232、RS458、開關(guān)量、模擬量這些常見的轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)口，并且采用TCP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行通信，同時(shí)，模塊內(nèi)部自建WEB服務(wù)器。當(dāng)安裝調(diào)試的時(shí)候，在網(wǎng)絡(luò)中有計(jì)算機(jī)的情況下，就可以利用它，進(jìn)行登陸模塊WEB服務(wù)器，讀取監(jiān)測數(shù)據(jù)，以及進(jìn)行輸出控制等，這樣就達(dá)到了發(fā)射機(jī)的遠(yuǎn)程調(diào)試的目的。能夠?qū)⑾到y(tǒng)采集數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一。

嵌入式ARM9是發(fā)射機(jī)采集控制器的核心單元，擁有發(fā)射機(jī)參數(shù)采集、主備機(jī)倒換控制、定時(shí)和遙控開關(guān)機(jī)等功能，以及擁有提供發(fā)射機(jī)程序類型庫、在線式程序升級等功能。將備件的種類進(jìn)行了減少，使設(shè)備的維護(hù)變得更加方便了。有一臺(tái)采集器便可以完成多套節(jié)目，例如：主備發(fā)射機(jī)、主備激勵(lì)器參數(shù)的采集與監(jiān)視、故障倒備機(jī)控制等。B/S架構(gòu)的有點(diǎn)是：升級維護(hù)方便，客戶端電腦擴(kuò)展簡單等。上位機(jī)軟件就是B/S架構(gòu)。各個(gè)環(huán)節(jié)參數(shù)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示、參數(shù)異常報(bào)警、發(fā)射機(jī)遙控開關(guān)機(jī)等，都可以由上位機(jī)進(jìn)行，同時(shí)發(fā)射機(jī)的自動(dòng)開關(guān)機(jī)、倒備機(jī)的時(shí)間設(shè)置等也可以由上位機(jī)進(jìn)行設(shè)定。

發(fā)射機(jī)嵌入式 A R M9 采集器具體實(shí)現(xiàn)功能如下：

1.1 采用主備發(fā)射機(jī)互為主備的工作方式，即主備機(jī)之間沒有明確的從屬關(guān)系，隨著發(fā)射機(jī)的工作情況發(fā)射機(jī)的不同主備關(guān)系也隨之變化，大大地提高了發(fā)射機(jī)的工作壽命。

1.2 可以分別定義A機(jī)和B機(jī)的工作時(shí)間段。

1.3 A機(jī)、B機(jī)的高壓狀態(tài)，是彼此自動(dòng)開關(guān)機(jī)的互鎖條件。

1.4 天線位置為開機(jī)的必要條件。

1.5 A機(jī)、B機(jī)的高壓狀態(tài)鎖定天線閘自動(dòng)倒換驅(qū)動(dòng)。

1.6 可以預(yù)設(shè)倒機(jī)的功率門限以及延時(shí)時(shí)間。

1.7 采集控制器根據(jù)監(jiān)測當(dāng)前工作發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率判別是否需要倒機(jī)。

1.8 倒機(jī)流程：關(guān)閉并封鎖主機(jī)，倒換天線，開啟備機(jī)。監(jiān)控系統(tǒng)用A RM處理器代替單片機(jī)不僅使系統(tǒng)性能得以大大提高而且在遠(yuǎn)程升級維護(hù)管理上有明顯的優(yōu)勢。當(dāng)連接發(fā)射臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的以太網(wǎng)中斷時(shí)嵌入在ARM9內(nèi)的網(wǎng)頁又可以滿足對臺(tái)內(nèi)設(shè)備的自動(dòng)控制和平時(shí)應(yīng)急式的設(shè)置與維護(hù)不至于造成整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的癱瘓?zhí)岣吡税踩コ龅目煽啃圆⒋蟠鬁p少了發(fā)射臺(tái)管理和運(yùn)行維護(hù)成本。

2 廣播電視監(jiān)測子系統(tǒng)

系統(tǒng)原理描述：解調(diào)器——AD轉(zhuǎn)換——DSP壓縮（MPEG一4）——存儲(chǔ)控制器——存儲(chǔ)介質(zhì)為前端電視監(jiān)測模型。CPU控制DSP的壓縮功能圖像靜止判斷通過硬盤錄像機(jī)CPU上報(bào)上位機(jī)軟件進(jìn)行處理。圖像回傳通過硬盤錄像機(jī)實(shí)現(xiàn)。音頻判斷通過上位機(jī)軟件進(jìn)行判斷。特殊畫面的判斷通過位圖比對技術(shù)實(shí)現(xiàn)。RF信號(hào)輸入到調(diào)諧器進(jìn)行解調(diào)模擬AUDIO信號(hào)通過音頻信號(hào)處理輸入CPU進(jìn)行音頻壓縮送人廣播卡緩沖區(qū)內(nèi)進(jìn)行保存。調(diào)諧器本身場強(qiáng)指標(biāo)數(shù)字化后交由CPU進(jìn)行處理。CPU內(nèi)置場強(qiáng)變化比對程序與接收數(shù)據(jù)進(jìn)行比對給出實(shí)際場強(qiáng)指標(biāo)。廣播卡模塊的主要任務(wù)是將模擬廣播信號(hào)進(jìn)行壓縮判斷和場強(qiáng)分析。直接上報(bào)上位機(jī)軟件。實(shí)施音頻回傳通過CPU數(shù)字化壓縮后（WAVXMP3）上位機(jī)軟件可直接調(diào)用。

3 環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)及安防子系統(tǒng)

系統(tǒng)原理設(shè)計(jì)：DI輸出類型的報(bào)警傳感器全部連接到模塊的DI輸入端子。DI輸入的傳感器只有連個(gè)報(bào)警狀態(tài)即報(bào)警（0）和不報(bào)警（1）在DI輸入回路中傳竄人DC24V是DI輸入形成串聯(lián)回路傳感器報(bào)警接點(diǎn)等于回路開關(guān)。由傳感器中繼電器控制。如傳感器報(bào)警回路導(dǎo)通采樣模塊中的光耦通電定義為1如不報(bào)警回路中為斷路狀態(tài)。光耦不起作用定義為0。DI輸出的傳感器在本系統(tǒng)中包括：微波紅外雙鑒傳感器、紅外對射傳感器、玻璃破碎傳感器。以上傳感器的工作原理與水浸傳感器的工作原理大致相同需要強(qiáng)調(diào)的是在方案的實(shí)施中紅外對射、玻璃破碎傳感器可多個(gè)串聯(lián)系統(tǒng)中將每一個(gè)串聯(lián)回路定義為以個(gè)一個(gè)防區(qū)。低壓配電數(shù)據(jù)通過采樣模塊與低壓配電分電箱中的數(shù)字表頭提供的標(biāo)準(zhǔn)RS485接口進(jìn)行對接通訊。通用MODBUS-RTU協(xié)議；空調(diào)數(shù)據(jù)（室內(nèi)溫度濕度信息）通過采樣模塊與空調(diào)控制器提供的標(biāo)準(zhǔn)RS485接口進(jìn)行對接通訊。通用MODBUS-RTU協(xié)議；柴油發(fā)電機(jī)數(shù)據(jù)通過采樣模塊與發(fā)電機(jī)控制箱內(nèi)提供的標(biāo)準(zhǔn)RS485接口進(jìn)行對接通訊。通用MODBUS-RTU協(xié)議；UPS數(shù)據(jù)是通過UPS提供的WEB服務(wù)模塊直接登錄到WEB服務(wù)頁面顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

4 短信預(yù)警系統(tǒng)

系統(tǒng)原理設(shè)計(jì)：該系統(tǒng)主要采用市場上通用的短信報(bào)警模塊。模塊具有標(biāo)準(zhǔn)的RS232通訊接口模塊中插入SIM卡后可通過系統(tǒng)平臺(tái)中的報(bào)警模塊發(fā)布短信。整套系統(tǒng)的成功應(yīng)用對廣播電視發(fā)射臺(tái)廣播電視信號(hào)的發(fā)射工作起到了很大的幫助使得臺(tái)站工作人員能夠更好的完成本職工作保證廣播電視信號(hào)的安全優(yōu)質(zhì)播出為豐富人民群眾的業(yè)余生活做出自己應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

結(jié)束語

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及科學(xué)文化水平的提高我國的廣播電視發(fā)射臺(tái)自動(dòng)化控制系統(tǒng)也會(huì)不斷的發(fā)展形成全面的控制系統(tǒng)并且廣泛的應(yīng)用到廣播電視領(lǐng)域中為廣播電視的普及和應(yīng)用提供有效的保障并為提供我國人民的物質(zhì)文化水平做出積極的貢獻(xiàn)?！?/p>

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