TBH522型短波發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)上位機(jī)

鐘岱均國(guó)家新聞出版廣電總局731臺(tái)，福建龍巖　364000

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TBH522型短波發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)上位機(jī)

鐘岱均
國(guó)家新聞出版廣電總局731臺(tái)，福建龍巖364000

摘要本文介紹了TBH522型150kW短波發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)整體架構(gòu)，并且對(duì)上位機(jī)各模塊基本功能進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞TBH522；短波發(fā)射機(jī)；自動(dòng)化；上位機(jī)；模塊功能

TBH522型短波發(fā)射機(jī)是由北廣科技有限公司生產(chǎn)的150kW雙邊帶調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)，該機(jī)具有先進(jìn)的PSM和調(diào)諧腔調(diào)諧等技術(shù)，效率高，故障率較低，已廣泛應(yīng)用于各短波發(fā)射臺(tái)。但在實(shí)際使用中，開(kāi)機(jī)運(yùn)行速度慢，內(nèi)存占用高，發(fā)熱嚴(yán)重等缺點(diǎn)，常常造成卡機(jī)、死機(jī)，使得自動(dòng)控制系統(tǒng)癱瘓，增大了值班人員的工作強(qiáng)度。為實(shí)現(xiàn)發(fā)射機(jī)全自動(dòng)化的安全可靠運(yùn)行和信息化管理，我機(jī)房對(duì)上位機(jī)進(jìn)行了整體更新?lián)Q代，并增加了一臺(tái)主服務(wù)器，建立了機(jī)房平臺(tái)系統(tǒng)。改造后的上位機(jī)使用基于ARM構(gòu)架的嵌入式Linux系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有開(kāi)機(jī)速度快、功耗低、安全性能高、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)界面友好、色形豐富、操作直觀，方便了值班和維護(hù)工作。現(xiàn)把該系統(tǒng)淺要介紹如下。

1　自動(dòng)控制系統(tǒng)概況

1.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

每部發(fā)射機(jī)本地上位機(jī)通過(guò)四個(gè)串口與電控邏輯小盒、保護(hù)邏輯小盒、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)小盒和自動(dòng)調(diào)諧小盒進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)射機(jī)的數(shù)據(jù)交換和自動(dòng)控制。同時(shí)，采用一臺(tái)控制室主機(jī)連接四部發(fā)射機(jī)的上位機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和操作，如圖1所示，控制室主機(jī)還通過(guò)機(jī)房交換機(jī)、機(jī)房平臺(tái)服務(wù)器與臺(tái)平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)對(duì)接。

圖1　自動(dòng)化控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

1.2自動(dòng)化系統(tǒng)基本功能

改造后的自動(dòng)化系統(tǒng)具有強(qiáng)大的控制功能，兼容所有的手動(dòng)操作，使發(fā)射機(jī)能夠在最佳狀態(tài)下穩(wěn)定播音運(yùn)行。在控制室內(nèi)，值機(jī)員可以使用機(jī)房平臺(tái)通過(guò)遠(yuǎn)程操作對(duì)各部發(fā)射機(jī)進(jìn)行運(yùn)行圖修改、零時(shí)調(diào)度的下載及控制發(fā)射機(jī)的開(kāi)關(guān)機(jī)及自動(dòng)調(diào)諧等。該自動(dòng)化系統(tǒng)還具有豐富的監(jiān)測(cè)報(bào)警功能，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)射機(jī)在播音過(guò)程中的狀態(tài)，對(duì)播音過(guò)程中的誤操作或故障掉高壓進(jìn)行蜂鳴聲報(bào)警。另外系統(tǒng)還具有詳實(shí)記錄、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)查詢和工作日志管理等功能。

2　上位機(jī)系統(tǒng)

2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

每部發(fā)射機(jī)的嵌入式一體機(jī)上位機(jī)通過(guò)RS232方式和4個(gè)小盒通訊并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)射機(jī)的控制，對(duì)用戶提供直觀的顯示和控制交互界面。其通過(guò)自身運(yùn)行的“短波發(fā)射機(jī)控制系統(tǒng)”軟件實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)和控制功能的。上位機(jī)與4個(gè)小盒的通訊口對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：

上位機(jī)串口COM0——自動(dòng)調(diào)諧小盒；

上位機(jī)串口COM1——電控邏輯小盒；

上位機(jī)串口COM2——保護(hù)邏輯小盒；

上位機(jī)串口COM3——監(jiān)測(cè)系統(tǒng)小盒。

2.2各小盒實(shí)現(xiàn)的基本功能

電控小盒即電源控制系統(tǒng)，它是整機(jī)控制系統(tǒng)的核心，控制著發(fā)射機(jī)的所有邏輯合和斷；保護(hù)小盒為電源保護(hù)系統(tǒng)，它是當(dāng)發(fā)射機(jī)出現(xiàn)電壓、電流過(guò)荷或者駐波比過(guò)荷后，通過(guò)立即切斷高壓或降低功率提供保護(hù)，同時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)并在面板上亮燈顯示故障原因，以及對(duì)故障進(jìn)行記錄并上傳到上位機(jī)中保存；自動(dòng)調(diào)諧小盒控制發(fā)射機(jī)的伺服系統(tǒng)，執(zhí)行發(fā)射機(jī)的調(diào)諧邏輯控制；監(jiān)測(cè)系統(tǒng)小盒就是檢測(cè)系統(tǒng)，主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)低周箱和高周箱的指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行采樣得到模擬量，輸出到相應(yīng)表頭顯示，并上傳到上位機(jī)系統(tǒng)中顯示，以及將相應(yīng)模擬量進(jìn)行分配放大，送到自動(dòng)調(diào)諧小盒和保護(hù)小盒進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，同時(shí)還提供保護(hù)相應(yīng)的保護(hù)信號(hào)去保護(hù)單元。

2.3自動(dòng)化控制系統(tǒng)上位機(jī)模塊介紹

如圖2所示，自動(dòng)化控制系統(tǒng)上位機(jī)軟件主要包括電控、保護(hù)、表值、記錄、選項(xiàng)等模塊，可方便的對(duì)發(fā)射機(jī)狀態(tài)進(jìn)行查看和控制。有手動(dòng)、自動(dòng)、檢修3種工作模式，兼容發(fā)射機(jī)面板上的開(kāi)機(jī)、關(guān)機(jī)、合高前、斷高前、合高壓、斷高壓、快速燈絲、封鎖高頻等所有操作。當(dāng)進(jìn)入某個(gè)界面模塊時(shí)，若中間標(biāo)題字體為白色時(shí)，表示嵌入式系統(tǒng)與對(duì)應(yīng)小盒通訊正常；若字體變?yōu)榧t色時(shí)，表示嵌入式系統(tǒng)與對(duì)應(yīng)小盒通訊異常。此時(shí)需檢查對(duì)應(yīng)小盒與上位機(jī)連接的串口，如果串口線連接無(wú)誤，則需重啟上位機(jī)軟件，再觀察，如仍異常，則需重啟上位機(jī)系統(tǒng)，再打開(kāi)軟件觀察。

圖2 自動(dòng)化控制系統(tǒng)上位機(jī)主界面

2.3.1電控模塊

該模塊監(jiān)控電控小盒并顯示了發(fā)射機(jī)的狀態(tài)。此模塊與電控小盒的面板亮燈相同。如當(dāng)開(kāi)機(jī)時(shí)，該模塊的“允許開(kāi)機(jī)”燈變綠等等。當(dāng)電控小盒的“手動(dòng)/自動(dòng)/檢修”按鍵切換到“自動(dòng)”時(shí)，電控模塊的按鈕啟用，可以直接點(diǎn)擊按鈕控制電控小盒。

2.3.2保護(hù)模塊

該模塊監(jiān)控保護(hù)小盒，當(dāng)發(fā)射機(jī)發(fā)生故障時(shí)可顯示故障部位，包括高前過(guò)荷、高前打火、T網(wǎng)絡(luò)打火、三次過(guò)荷、低鎖、零鎖、切頂?shù)?。例如，?dāng)高前過(guò)荷時(shí)，保護(hù)小盒的“高前過(guò)荷”指示燈變紅，保護(hù)模塊的“高前過(guò)荷”變紅。

2.3.3表值模塊

該模塊顯示了發(fā)射機(jī)各重要模擬量的數(shù)值，與發(fā)射機(jī)面板指針表相同，可很好的監(jiān)測(cè)寬放、燈絲、高前、末級(jí)、功率等參數(shù)。同時(shí)也提供了發(fā)射機(jī)示意圖表值界面，同時(shí)顯示自動(dòng)調(diào)諧8路電機(jī)當(dāng)前的實(shí)際位置（第7路未使用）。

2.3.4記錄模塊

該模塊為自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)間表，用戶可以在這里通過(guò)“添加”“刪除”“修改”“保存”按鈕對(duì)發(fā)射機(jī)運(yùn)行圖進(jìn)行編輯。包括開(kāi)始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間、節(jié)目、頻率、天線、方向、周期、間隔，并提供正常倒頻和緊急倒頻模式。在正常倒頻下，發(fā)射機(jī)提前25分鐘倒頻試機(jī)；緊急倒頻模式下，發(fā)射機(jī)到時(shí)間可直接倒頻。同時(shí)通過(guò)該模塊還能對(duì)近一個(gè)月的操作日志和故障記錄進(jìn)行查看。

2.3.5選項(xiàng)模塊

在選項(xiàng)模塊中，可以修改和設(shè)置機(jī)器號(hào)、端口號(hào)、系統(tǒng)時(shí)間，對(duì)表值串口和時(shí)鐘同步進(jìn)行配置，還可修改“電控”、“保護(hù)”、“表頭”和“調(diào)諧”的串口設(shè)置及參數(shù)。通過(guò)調(diào)整系統(tǒng)軟件中系數(shù)關(guān)系，方便的對(duì)表值模塊顯示值與真實(shí)值的進(jìn)行校準(zhǔn)。

3　結(jié)論

國(guó)家新聞出版廣電總局731臺(tái)機(jī)房自動(dòng)化系統(tǒng)于2016年1月底改造完成，并進(jìn)行過(guò)諸多測(cè)試和使用，該上位機(jī)嵌入式系統(tǒng)的可靠性、安全性等都達(dá)到了預(yù)期的要求，且其監(jiān)測(cè)報(bào)警功能大大減輕了機(jī)房值班人員的勞動(dòng)壓力，從而為安全傳輸發(fā)射提供了良好的保障，也為實(shí)現(xiàn)發(fā)射臺(tái)的“有人留守，無(wú)人值班”的運(yùn)行模式打下了良好基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

［1］黃曉兵.TBH-522型150kW短波發(fā)射機(jī)維護(hù)手冊(cè)［M］.北京：中國(guó)書(shū)籍出版社，2011.

中圖分類號(hào)TP9

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)1674-6708（2016）165-0105-02

作者簡(jiǎn)介：鐘岱均，國(guó)家新聞出版廣電總局731臺(tái)。