淺談中波發(fā)射臺數(shù)字監(jiān)控監(jiān)測

胡術其

(內(nèi)蒙古自治區(qū)新聞出版廣電局阿拉善左782發(fā)射臺,內(nèi)蒙古阿拉善 750306)

1 發(fā)射臺監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展情況

二十一世紀是“網(wǎng)絡時代”,互聯(lián)網(wǎng)技術逐漸滲入各個企業(yè)的發(fā)展中,并且在推動企業(yè)生產(chǎn)效率,完善企業(yè)生產(chǎn)制度,增強企業(yè)生產(chǎn)能力方面起到了無可替代的作用。其中,廣播電視發(fā)射臺因承擔著廣播電視的重要發(fā)展任務,故發(fā)射臺設備的更新?lián)Q代得已經(jīng)是大勢所趨。同時,隨著固態(tài)發(fā)射技術的成熟與互聯(lián)網(wǎng)應用技術的普及,發(fā)射臺實現(xiàn)了發(fā)射運營管理中的自動監(jiān)控管理,并提高了控制技術的遠程化、集中化,以期達到“無人值班,有人留守”的目標。Web技術與Internet瀏覽器技術是互聯(lián)網(wǎng)技術應用中最常用到額度兩種計算機技術,而通過將兩種技術應用到發(fā)射臺監(jiān)控系統(tǒng)中的措施,在一定程度上也實現(xiàn)了遠程訪問、實時監(jiān)控的目的,提高管理水平的同時,還提升了發(fā)射臺的工作效率,降低了發(fā)射臺安全播出對人為因素的依賴,標志著一個自動化監(jiān)控技術時代的來臨。

2 監(jiān)控系統(tǒng)的設計思路

隨著我國廣播電視無線網(wǎng)絡的全民及覆蓋,確保人們享受高質(zhì)量廣播電視媒體服務的同時,保證發(fā)射機監(jiān)控系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性,因此在選擇監(jiān)控系統(tǒng)方面,需要考慮一下似三個因素[1]:

(1)易操作性。對于廣播電視發(fā)射臺操作人員的綜合考慮,發(fā)射操作須與簡易性相結合,確保操作人員的正常操作,實現(xiàn)零失誤的目標;(2)先進性。即保障監(jiān)控系統(tǒng)在一定時間內(nèi)的先進性,在進行監(jiān)控系統(tǒng)的設計時,須以“一流的設備、一流的技術、一流的管理”為出發(fā)點;(3)可靠性。正所謂安全優(yōu)質(zhì)的播出才是廣播電視業(yè)在發(fā)展過程中的首要任務,因此必須提高發(fā)射機系統(tǒng)設備、測試控制系統(tǒng)設備的安全性、可靠性,規(guī)避本地系統(tǒng)與遠程系統(tǒng)中不安全因素的產(chǎn)生;(4)安全性。在進行系統(tǒng)設計的工作中,必須結合網(wǎng)絡化的存在形式,對其軟、硬件的全方位綜合考慮。

3 監(jiān)控系統(tǒng)設計的關鍵技術分析

網(wǎng)絡監(jiān)控的實現(xiàn)不僅需要軟、硬件各方面的相互配合,還需要對網(wǎng)絡拓撲結構進行分析,保障其數(shù)據(jù)結果分析值的科學性、完整性,除此之外,還有應該通過編寫PLC和上位機程序,實現(xiàn)實時監(jiān)控的設定功能。中波發(fā)射臺既包括對底層的控制,還包括對上層的控制,控制面積較大,范圍較廣,可見其采集數(shù)據(jù)的信息是繁瑣的,類型是多樣的。因此,為正常發(fā)揮中波發(fā)射臺重要作用,在進行監(jiān)控系統(tǒng)的選擇上,須考慮以下幾項關鍵技術[2]:

3.1 下位機的方案比較

整個系統(tǒng)的科學性、實時性、可靠性和實用性主要受下位機優(yōu)良程度的影響。當前,我國的主要有STD下位機、PC下位機以及可編程控制器PLC下位機這三種成熟實用的下位機類型,但是這三種下位機的應用并非是面面俱到的,在一定程度上,都會存在一定的優(yōu)缺點。不過單單從性價比與技術性能上考慮,可編輯邏輯控制器PLC下位機是實現(xiàn)實時監(jiān)控系統(tǒng)下位機的不二選擇。為提高監(jiān)控系統(tǒng)的四大性能,通常在設計過程中會采用一臺下位機控制一套節(jié)目發(fā)射的方案,這樣可以最大程度的提升監(jiān)控系統(tǒng)的安全運營,同時,將下位機安裝在監(jiān)控系統(tǒng)中發(fā)射機的近處,不僅能縮短兩者之間傳播的時間,提高發(fā)射效率,同時還最大程度的降低發(fā)射過程中發(fā)射波受干擾的情況,保障了發(fā)射的可靠性。

3.2 數(shù)據(jù)庫方面的研究

數(shù)據(jù)庫在監(jiān)控系統(tǒng)中的主要作用是用來管理用戶的訪問權限以及測量數(shù)據(jù)的。通常,發(fā)射臺監(jiān)控系統(tǒng)中在設計中常應用到的就是ODBC端口,這種端口在一定程度上不僅可以滿足多個用戶的訪問需求,同時還能實現(xiàn)以小文件為主的小型數(shù)據(jù)庫和以客戶/服務形式為主的大型數(shù)據(jù)庫之間的連接。出于對成本經(jīng)濟與系統(tǒng)實用方面的考慮,通常在監(jiān)控系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫都不是獨立存在的,而是存在于上位機中,借助小型的數(shù)據(jù)庫來實現(xiàn)系統(tǒng)的監(jiān)控功能。一般來說,上位機是并聯(lián)運行的,在這個運行的過程中,一個作為主機,接收下位機傳達的相關信息,并根據(jù)作為數(shù)據(jù)備份、記錄相關數(shù)據(jù)的另一臺上位機的數(shù)據(jù)分析,傳達給下位機相關指令。

3.3 通訊簡介

監(jiān)控系統(tǒng)的通訊包括上位機與下位機之間的通訊、以及上位機與互聯(lián)網(wǎng)之間的通訊。一般來說,可編程序控制器彼此之間的通信、與上位機的通信以及與其他設備之間的通信,都屬于監(jiān)控系統(tǒng)中,可編程序控制器的通信內(nèi)容。其中,關于控制器與上位機之間的通信過程,既可以直接實現(xiàn),也可以通過可編程程序控制器內(nèi)部的通信處理單元,對傳播的發(fā)射波進行處理,然后在通過通信轉(zhuǎn)接器,將發(fā)射波連接到網(wǎng)絡中,實現(xiàn)傳輸與轉(zhuǎn)換的過程。

3.4 遠程控制方案選擇

為了實現(xiàn)對現(xiàn)場計算機開關機、記錄監(jiān)控數(shù)據(jù)、分析診斷故障等功能的控制,目前所采取的措施通常為遠程控制技術的應用。通過上述我們了解了監(jiān)控系統(tǒng)中通訊的相關內(nèi)容,那么要想實現(xiàn)對現(xiàn)場計算機的實時監(jiān)控,則需要明確彼此之間的通信方式。一般來說,該項控制技術的實現(xiàn)過程主要就是由遠程的計算機發(fā)出任務,傳輸?shù)浆F(xiàn)場的計算機上,在由現(xiàn)場的計算機執(zhí)行,然后將執(zhí)行的數(shù)據(jù)結果反饋給發(fā)出指令的計算機上。要想實現(xiàn)這個過程,目前我國主要應用的就是WEB遠程操控技術,即在WEB遠程操控中,可選擇的一種方案是B/S與客戶機的連接,而另一種方案則是B/S與C/S的連接。一般來說,客戶端與發(fā)射機控制系統(tǒng)之間大多采用的C/S機構,這種機構主要是基于Sockets通信技術,因此其遠程控制的實現(xiàn)過程為,遠處的計算機登錄與現(xiàn)場計算機統(tǒng)一WEB下的服務器,驗證身份后下載具有ActiveX軟件的WEB客戶端,當下載完成后,C/S機構中的Socket控件則會迅速與現(xiàn)場計算機的控制系統(tǒng)進行連接,而連接建立以后,用戶操作遠程計算機的WEB頁面,現(xiàn)場計算機的發(fā)射機系統(tǒng)也會收到相應的指令,執(zhí)行相同的操作,并且將現(xiàn)場計算機監(jiān)控到的各種數(shù)據(jù)反饋給遠程計算機中。

3.5 抗干擾技術

發(fā)射機的電磁波對于中波發(fā)射器發(fā)射的信號具有較高強度的干擾作用,影響傳播的質(zhì)量性、安全性、科學性,除發(fā)射波受電磁波的干擾外,電動機等設備的各種脈沖也會對其產(chǎn)生干擾。因此,為提高發(fā)射機發(fā)射信號的質(zhì)量,需要了解高頻干擾的途徑,進而采取相關措施,降低干擾頻率。目前,在中波發(fā)射機發(fā)射信號的過程中,以下現(xiàn)象的發(fā)生會造成高頻干擾情況的發(fā)生,即:(1)通過從地線中滲入計算機系統(tǒng),產(chǎn)生干擾信號;(2)通過從取樣信號傳輸線中滲入計算機系統(tǒng),產(chǎn)生干擾信號;(3)電磁波輻射的發(fā)出,產(chǎn)生對主控機以及前端機的干擾信號。通過科學家們的不斷測試與實驗分析,最后一種高頻干擾信號的發(fā)生不會威脅主控機與前端機的相關監(jiān)控數(shù)據(jù),因此針對這種現(xiàn)象,也為研發(fā)出專門的屏蔽措施,但與之不同的是,無論是從地線中滲入還是從取樣信號中滲入的干擾信號,對計算機的監(jiān)控系統(tǒng)造成嚴重影響,通常采取的措施有可以采用平衡信號傳送信號的方式取代采樣信號,這種傳送信號的方式在一定程度上,能增加高頻濾波措施。

4 中波發(fā)射臺監(jiān)控系統(tǒng)

4.1 中波發(fā)射臺監(jiān)控系統(tǒng)的硬件組成

為保障中波發(fā)射臺的重要地位,發(fā)揮其重要作用,我們就要對其的組成結構有一個全方位系統(tǒng)的了解,目前,我國中波發(fā)射臺主要有軟、硬件兩部分組成,軟件是計算機的各項應用技術,而硬件通常包括服務器、計算機、檢測儀和采集控制器等。

4.2 監(jiān)控系統(tǒng)的組成及功能

目前我國的中波發(fā)射臺主要是由計算機監(jiān)控系統(tǒng)、發(fā)射機指標狀態(tài)采集系統(tǒng)、信源切換及監(jiān)視系統(tǒng)、環(huán)境安防系統(tǒng)四個子系統(tǒng)構成,在進行運行的過程中,四個系統(tǒng)之間彼此獨立、互不干擾,卻又相輔相成,從而實現(xiàn)了發(fā)射臺的自動化控制[3]。

(1)計算機監(jiān)控系統(tǒng)。計算機監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能其實簡單來說就是各項指標參數(shù)數(shù)據(jù)的處理,除此之外,在對于人員的崗位管理、相關測量數(shù)據(jù)統(tǒng)計報表的管理等方面,都起到了無可替代的作用。其實現(xiàn)過程主要就是想遠程的檢測系統(tǒng),實時傳輸監(jiān)測結果數(shù)據(jù)分析,針對發(fā)生的異常情況,能很快的找到對應的解決措施。(2)發(fā)射機指標狀態(tài)采集控制系統(tǒng)。發(fā)射機指標狀態(tài)采集控制系統(tǒng)的功能主要是通過CYK-8001(S)采集器來實現(xiàn)的,這種采集器屬于一種新型的計算機技術,應用類型屬于PDM型,能實時采集發(fā)射機的各種指標數(shù)據(jù),保障了數(shù)據(jù)結果的穩(wěn)定性、可靠性,同時通過進入的CYKARM12管理器,將RS422數(shù)字接口轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)接口,保障了計算機監(jiān)控軟件數(shù)據(jù)交換的準確性。計算機的監(jiān)控軟的監(jiān)控過程主要是依據(jù)與采集器進行通信連接,進而獲取相關數(shù)據(jù)信息,在依靠自身的控制性能來實現(xiàn)的。而監(jiān)控軟件與采集器的連接除了實現(xiàn)了監(jiān)控軟件的監(jiān)控外,在采集方面,能把接收到的關于計算機監(jiān)控系統(tǒng)的控制指令,解析后通過開關量輸出傳送給發(fā)射機的控制單元,實現(xiàn)控制操作。(3)信源切換及監(jiān)視系統(tǒng)。中波發(fā)射臺的每條發(fā)射頻率都可以處理四路的音頻信息來源,但不同的是,四條信息來源中,只有一條是主信源,其余的都是備用信源。系統(tǒng)的主要操作流程為,當四路信源進入中波發(fā)射臺后,系統(tǒng)會根據(jù)資深的音頻處理范圍(音頻處理器動態(tài)調(diào)整范圍為±26dB),對其進行自動識別,然后在經(jīng)過智能切換器,進行信源的選擇,接著在經(jīng)過音頻處理器,最后到達發(fā)射機內(nèi)。通常信源的切換主要有人工手動切換、智能自動切換、遠程數(shù)字遙控切換這三種切換方式,除此之外還有一種音頻電平的定量顯示功能,這種“三切一顯”的功能既獨立存在于監(jiān)控系統(tǒng)中,彼此之間又有一定的聯(lián)系,可以同時進行使用。目前我國的中波發(fā)射監(jiān)視系統(tǒng)主要有兩方面,一種是數(shù)字化音頻兼聽監(jiān)測,一種是遠程網(wǎng)絡兼聽監(jiān)測。通常中波發(fā)射臺監(jiān)視系統(tǒng)常應用“32路音頻獨立編碼”處理器,對系統(tǒng)中存在的36路監(jiān)聽監(jiān)測到的音頻信號數(shù)字進行轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化為音頻處理服務器能接收和處理的信息,其主要的傳輸過程就是通過局域網(wǎng)來實現(xiàn)的。音頻處理器通過對音頻的信息處理,能對各項內(nèi)容進行一致性的對比,實現(xiàn)遠程網(wǎng)絡服務、定制錄音、循環(huán)監(jiān)聽等功能。(4)環(huán)境安防系統(tǒng)。環(huán)境安防系統(tǒng)主要包含兩方面,一方面是站內(nèi)環(huán)境參數(shù)監(jiān)測,另一方面是電力系統(tǒng)監(jiān)測。其中,前者的的主要面向?qū)ο笫菣C房內(nèi)溫濕度、發(fā)射機內(nèi)煙霧報警,主要功能就是采集相關數(shù)據(jù)并記錄,然后將信息匯總到服務器,作為后續(xù)發(fā)射機運營過程中的某一參數(shù)值;而后者的主要面向?qū)ο髢H僅是穩(wěn)壓器,主要功能就是依靠CYK-DL采集器,對穩(wěn)壓后的三相電壓以及三相電流進行采集。

4.3 中波發(fā)射臺監(jiān)控系統(tǒng)的結構和原理

對于中波發(fā)射臺監(jiān)控系統(tǒng)的設計來說,不同的理解角度看待理念的形式也不同,從狹義上來講,中波發(fā)射臺監(jiān)控系統(tǒng)的設計理念其實就是利用系統(tǒng)中,各項操作系統(tǒng)的獨立性與關聯(lián)性,以“集散”的形式,對各系統(tǒng)進行管理與控制,即對各項系統(tǒng)職能的集中性管理,提高了各系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

5 數(shù)字監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)的相關內(nèi)容

通過科學家的不斷研發(fā),中波發(fā)射監(jiān)控監(jiān)測技術也有了新的突破,其中數(shù)字監(jiān)控監(jiān)測技術在中波發(fā)射臺的管理運營中,具有其他技術所不具備的優(yōu)勢,因此,近些年來,科學家加強了對數(shù)字監(jiān)控監(jiān)測技術的研發(fā)工作。

5.1 數(shù)字監(jiān)控監(jiān)測過程的系統(tǒng)概述

數(shù)字監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)是自動化監(jiān)控系統(tǒng)中常用的一種監(jiān)控技術,主要是憑借以太網(wǎng)的組網(wǎng)方式與網(wǎng)絡布局結構,進而實現(xiàn)B/S和C/S部署的靈活性、科學性與實用性。該項系統(tǒng)技術的應用,不僅能兼容不同廠家、不同批次、不同頻率的發(fā)射設備,同時還擴容了發(fā)射機的數(shù)量,滿足自動化系統(tǒng)中的升級需求。數(shù)字監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)不僅支持后續(xù)添加監(jiān)控對象,還支持后續(xù)添加新設備,這是自動化監(jiān)控系統(tǒng)中其他系統(tǒng)所沒有的功能,該項功能的實現(xiàn)方式是只需在系統(tǒng)中添加相應的模塊,就可實現(xiàn)對發(fā)射臺的遠程監(jiān)控與監(jiān)測的目的。

5.2 數(shù)字監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)的功能描述

數(shù)字監(jiān)控監(jiān)測的系統(tǒng)在自動化監(jiān)控系統(tǒng)中具有重要的作用,具體表現(xiàn)在以下幾個方面:

(1)它可以實現(xiàn)信號源的自動切換;(2)它可以實現(xiàn)對音頻信號的監(jiān)測;(3)它可以實現(xiàn)對機房電力的監(jiān)測;(4)它可以控制發(fā)射機的系統(tǒng);(5)它可以實現(xiàn)對機房環(huán)境的監(jiān)測;(6)它可以實現(xiàn)對發(fā)射幅度頻率的監(jiān)測;(7)它可以實現(xiàn)對天調(diào)室內(nèi)環(huán)境的監(jiān)測;(8)它可以實現(xiàn)對臺區(qū)的監(jiān)控;(9)它可以實現(xiàn)對天線場區(qū)安防系統(tǒng)的監(jiān)控;(10)它可以實現(xiàn)對臺區(qū)探照燈巡視系統(tǒng)的控制;(11)它可以實現(xiàn)對指紋交接班及巡更系統(tǒng)的監(jiān)控;(12)它可以實現(xiàn)對電視墻的監(jiān)控;(13)它可以實現(xiàn)對衛(wèi)星信號的監(jiān)控。在監(jiān)控監(jiān)測過程中,太內(nèi)的各個宿舍與辦公室內(nèi)部均設有預留網(wǎng)絡端口,實現(xiàn)遠程的實時全面檢測,減少了人力資源的浪費,提高了監(jiān)測監(jiān)控效率。

5.3 中波發(fā)射臺數(shù)字監(jiān)控監(jiān)測的技術要求

為確保數(shù)字監(jiān)控監(jiān)測滿足中波發(fā)射臺的技術要求,在技術應用的過程中,需保障以下目標的實現(xiàn):

(1)各模塊采用的控制結構屬于“分布式”的控制類型,每一個模塊都可以當作一個獨立的系統(tǒng),且并無任何依賴關系。換句話說,當上圖中的某一模塊即某一系統(tǒng)發(fā)生故障時,對整個數(shù)字監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)的運行沒有任何影響,既不會影響系統(tǒng)的運轉(zhuǎn),也不會干擾發(fā)射臺的發(fā)射頻率。(2)通常,在數(shù)字監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)下會在采集控制器安裝時鐘系統(tǒng),這樣做的意義在于當整個系統(tǒng)出現(xiàn)脫離計算機系統(tǒng)運行情況時,也可以依據(jù)采集控制器內(nèi)的時鐘系統(tǒng)繼續(xù)對監(jiān)測點進行實時的監(jiān)測與監(jiān)控,記錄數(shù)據(jù),規(guī)避了不良后果的發(fā)生。(3)數(shù)字監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)中,所收集的數(shù)據(jù)具有其自身的分辨力,即可自動辨別監(jiān)控過程中數(shù)值的優(yōu)劣,針對出現(xiàn)不良監(jiān)測值時,會自動的進行聲、光、短信的全方位報警,并在對話框內(nèi),顯示出報警內(nèi)容。(4)數(shù)字監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)具有納入數(shù)據(jù)的功能,可隨時查閱報警記錄、異態(tài)信息記錄,并且還具備統(tǒng)計的功能,連接上打印機后,可打印相關記錄明細。(5)對于某些存在的小的偏差值,為避免出現(xiàn)數(shù)字監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)的長時間報警,在應用的過程中,可對忽略的不良值進行參數(shù)設定,這樣數(shù)字監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)就睡根據(jù)設置的參數(shù)值,進行報警情況的分析,提高了人性化的管理需求。

6 結語

綜上所述,隨著我國社會主義建設的不斷發(fā)展,電子信息技術的不斷進步,不僅推動了工商企業(yè)的生產(chǎn)效益,提升了社會經(jīng)濟,在相關文化產(chǎn)業(yè)中,網(wǎng)絡技術也占據(jù)了重要的作用。數(shù)字監(jiān)控監(jiān)測技術是目前比較完善的監(jiān)控系統(tǒng)技術,不僅減少了傳統(tǒng)發(fā)射機管理過程中大力人力資源的浪費,還提高了發(fā)射臺的安全性、穩(wěn)定性、科學性,提升了了中波廣播的質(zhì)量,同時也為后期電視節(jié)目的進一步穩(wěn)定發(fā)展打下了堅實的基礎。

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