衛(wèi)星接收天線智能切換控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

王嗣祥

【摘要】衛(wèi)星接收天線智能切換控制系統(tǒng)通過(guò)使用同軸繼電器控制線路實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星接收天線的主備切換。采用同軸繼電器的矩陣控制得到所有在線天線的工作狀態(tài)、場(chǎng)強(qiáng)效應(yīng)、在線測(cè)試等數(shù)據(jù)顯示。此系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)發(fā)射臺(tái)站操作人員使用簡(jiǎn)單，避免人為操作隱患和備用天線是否可以使用和狀態(tài)測(cè)試的被動(dòng)性。

【關(guān)鍵詞】衛(wèi)星接收天線;智能切換;系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TN927 ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1673-0348（2020）09-042-04

[Abstract] the intelligent switching control system of satellite receiving antenna realizes the main and standby switching of satellite receiving antenna by using coaxial relay control line. The matrix control of coaxial relay is used to get the data display of working state， field strength effect and online test of all online antennas. The function of this system is to realize the simple use of the operator in the transmitting station， and to avoid the hidden danger of human operation and the passivity of whether the standby antenna can be used and the state test.

[Key words] satellite receiving antenna; intelligent switching; system

發(fā)射臺(tái)站在發(fā)生信源中斷日凌、雨雪等情況下，主要具備衛(wèi)星天線來(lái)接收信號(hào)源，即不同的兩個(gè)天線同時(shí)接收來(lái)自衛(wèi)星的信號(hào)，由此接收的信號(hào)具有備份保障。

如果在未實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星接收天線的智能切換控制之前天線出現(xiàn)故障或者需要維護(hù)某個(gè)衛(wèi)星接收天線，則前室技術(shù)人員可以通過(guò)將主天線電纜插入輔助天線來(lái)交替使用主天線電纜 這個(gè)對(duì)策是很多工作站采取的方式。 備用衛(wèi)星天線在緊急處理時(shí)必須人工切換為中斷信號(hào)。 因此，現(xiàn)狀是在應(yīng)急處理之后無(wú)效的天線恢復(fù)測(cè)試與天線之間的切換需要手動(dòng)地監(jiān)測(cè)和切換狀況，并且對(duì)接收節(jié)目的信號(hào)質(zhì)量和人為操作風(fēng)險(xiǎn)有一定影響。

1. 智能切換控制系統(tǒng)

1.1 整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

衛(wèi)星接收天線智能切換控制系統(tǒng)是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)分層搭建的一個(gè)系統(tǒng)。包括底層硬件控制，中層執(zhí)行控制和頂層數(shù)據(jù)顯示軟件智能操作界面。此系統(tǒng)為獨(dú)立系統(tǒng)，通過(guò)采集底層數(shù)據(jù)，由頂層設(shè)計(jì)邏輯控制原理，來(lái)發(fā)送到中層執(zhí)行單元實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星接收天線主備切換、所有天線在線狀態(tài)、場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試等，大大提高了衛(wèi)星接收信號(hào)不中斷性、維護(hù)天線可靠性、應(yīng)急處理快速性。（見(jiàn)圖1）

1.2 主備切換的實(shí)現(xiàn)

衛(wèi)星接收天線接收信號(hào)所針對(duì)的要求比較嚴(yán)格，可以理解，對(duì)衛(wèi)星接收天線的接收信號(hào)要求相對(duì)嚴(yán)格，并且本階段通過(guò)切換開(kāi)關(guān)使同軸繼電器電氣操作，主要達(dá)到了切換天線的目的。 該切換開(kāi)關(guān)的切換時(shí)間小于10ms，產(chǎn)品性價(jià)比高。 技術(shù)指標(biāo)不亞于進(jìn)口產(chǎn)品。

圖2視為同軸繼電器的工作原理圖，圖3為衛(wèi)星接收天線主備切換控制的供電原理圖。接收機(jī)設(shè)置電場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)60dB時(shí)，供電開(kāi)關(guān)無(wú)法動(dòng)作，同軸繼電器線圈帶電。 主天線和衛(wèi)星接收機(jī)在常開(kāi)接點(diǎn)接通。主天線在運(yùn)行的接收機(jī)的接收電場(chǎng)強(qiáng)度低于60dB時(shí)，供電開(kāi)關(guān)動(dòng)作，同軸繼電器線圈停電，常閉接點(diǎn)接通，備用天線衛(wèi)星接收機(jī)接通。

1.3 智能切換矩陣控制

主要配備有衛(wèi)星接收天線的智能控制系統(tǒng)可以被劃分為三個(gè)單元：包括切換控制單元、切換執(zhí)行單元和智能顯示單元，其中三個(gè)單元包括衛(wèi)星接收機(jī)的電場(chǎng)強(qiáng)度采樣和操作同軸繼電器的控制電路。 切換執(zhí)行單元主要由切換同軸繼電器的多組矩陣構(gòu)成，使用邏輯控制原理將多組同軸繼電器控制的多個(gè)天線切換控制單元一體化，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視與智能操作的一體化。切換智能顯示單元設(shè)置在機(jī)械室的值班人員容易操作的控制臺(tái)中，值班人員通過(guò)智能顯示系統(tǒng)和半自動(dòng)/自動(dòng)模式切換開(kāi)關(guān)切換操作主準(zhǔn)備天線，顯示所有天線的狀態(tài)。 切換執(zhí)行單元被設(shè)置在衛(wèi)星天線接收區(qū)的城市中，并且與每個(gè)天線連接。切換控制單元和執(zhí)行單元可以選擇廠家集成為箱體，及有手動(dòng)控制和網(wǎng)絡(luò)通訊接口如圖4。

本設(shè)備有三種控制接口，分別為RS232串口，USB控制和LAN網(wǎng)口控制，可以滿足客戶不同的需求。

串口控制方式的連接，后面板DB9 female 接口為RS232輸入接口，由電腦RS232接口與此接口連接，可以使用隨機(jī)的串口調(diào)試助手發(fā)送指令控制RF開(kāi)關(guān)

2. USB控制方式

首先，按連接方式連好USB轉(zhuǎn)RS232串口線，需要安裝驅(qū)動(dòng)軟件。第二，安裝驅(qū)動(dòng)程序軟件后，確認(rèn)端口號(hào)。USB端口號(hào)可在“我的電腦”-“屬性”-“硬件”-“設(shè)備管理器”中顯示。 第三，打開(kāi)設(shè)備的電源和串行助理軟件。 設(shè)定端口號(hào)、波特率9600、無(wú)奇偶校驗(yàn)、停止位1位、數(shù)據(jù)位8位。b）打開(kāi)串行端口時(shí)，將發(fā)送控制設(shè)備切換的命令。

3. LAN網(wǎng)口控制方式

首先連好RS232串口線LAN網(wǎng)線，打開(kāi)電源。第二，設(shè)置PC的IP地址。a）打開(kāi)本地連接-屬性并選擇internet協(xié)議（ICP/IP）;b）輸入IP地址： 192.168.0.201第三，打開(kāi)USR-TCP232-Setup軟件，然后單擊“在網(wǎng)絡(luò)上查找”以獲得“在網(wǎng)絡(luò)上查找” 在“特殊功能區(qū)”中選擇“Link”。各設(shè)備的IP地址在出廠時(shí)設(shè)定，粘貼在機(jī)箱的外部。 第五，打開(kāi)USR-TCP232串行調(diào)試助手。 在軟件右側(cè)的“網(wǎng)絡(luò)設(shè)置”中，將“協(xié)議類型”選擇為“tcp服務(wù)器”。本地IP地址為192.168.0.201。本地端口號(hào)為“8234”。 點(diǎn)擊右側(cè)的網(wǎng)絡(luò)控制部的“監(jiān)聽(tīng)開(kāi)始”按鈕后，該按鈕點(diǎn)亮，表示連接了網(wǎng)絡(luò)模塊，在發(fā)送區(qū)域上顯示“連接目標(biāo)”框，顯示與設(shè)備對(duì)應(yīng)的IP地址，在接收區(qū)域的設(shè)定和發(fā)送區(qū)域的設(shè)定中分別顯示“16”。

4. 軟件控制界面

Visual Basic利用Visual Basic6.0設(shè)計(jì)軟件界面提供可視化設(shè)計(jì)工具，并提供豐富的圖形和動(dòng)畫指令。 通過(guò)控制單元和執(zhí)行單元的通信協(xié)議，提取可執(zhí)行指令的編程實(shí)現(xiàn)接口的數(shù)據(jù)顯示和操作功能如圖5.

5. 結(jié)論

也就是說(shuō)，該系統(tǒng)回路簡(jiǎn)單，可靠性高，機(jī)房人員操作方便，可取代傳統(tǒng)的手動(dòng)插拔方式。 技術(shù)難易度可以由以往技術(shù)人員通過(guò)將操作降低到普通值班人員來(lái)操作。 天線日常維護(hù)方便，及時(shí)分析比較衛(wèi)星天線的接收質(zhì)量，資金投入少，實(shí)施方便。

參考文獻(xiàn)：

[1]汪杰華.衛(wèi)星天線主備一鍵切換的實(shí)現(xiàn)[J].有線電視技術(shù).2011年12期.