自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)在中波廣播發(fā)射臺(tái)中的應(yīng)用

張煜

[摘? ? 要]隨著自動(dòng)化技術(shù)的廣泛使用，越來越多的中波廣播發(fā)射機(jī)開始應(yīng)用自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)相比，自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)具有更好的監(jiān)控和使用性能。文章分析了在中波廣播電臺(tái)實(shí)施自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)勢，并介紹了自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)在中波廣播發(fā)射臺(tái)應(yīng)用的具體措施。

[關(guān)鍵詞]自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng);中波廣播發(fā)射臺(tái);應(yīng)用

[中圖分類號(hào)]TP277 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（21）04–0–02

Talking about the Application of Automatic Monitoring System in Medium

Wave Broadcasting Transmitting Station

Zhang Yu

[Abstract]With the widespread use of automation technology， more and more medium wave broadcast transmitters have begun to apply automatic monitoring systems. Compared with traditional monitoring systems， automated monitoring systems have better monitoring and use performance. Analyzed the advantages of implementing the automatic monitoring system in the medium wave broadcasting station， and introduced the specific measures of the automatic monitoring system in the medium wave broadcasting transmitting station to provide reference for relevant personnel.

[Keywords]automatic monitoring system; medium wave broadcasting transmitting station; application

1 中波發(fā)射機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀

近年來自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，在中波廣播發(fā)射臺(tái)的應(yīng)用變得越來越普遍。廣播發(fā)射臺(tái)是重要的位置，不僅要完成廣播功能，而且還要傳輸信號(hào)。因此要不斷優(yōu)化中波廣播發(fā)射臺(tái)的控制技術(shù)，進(jìn)一步確保發(fā)射臺(tái)的運(yùn)行質(zhì)量。因此，做好中波廣播發(fā)射臺(tái)傳輸系統(tǒng)的監(jiān)控，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，采用現(xiàn)代工業(yè)化先進(jìn)的技術(shù)，確保發(fā)射機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)中波廣播發(fā)射臺(tái)自動(dòng)化管理具有十分重要的意義。20世紀(jì)70年代初，我國已經(jīng)開始研究自動(dòng)化技術(shù)，由于各種條件的限制，自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)只能執(zhí)行簡單的打開和關(guān)閉，不能實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化。20世紀(jì)80年代，研究人員開始嘗試將PLC用于廣播傳輸?shù)谋O(jiān)控，但是由于當(dāng)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)的限制，可以實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)化功能也是非常有限。直到20世紀(jì)90年代中期，跟蹤技術(shù)才有了長足的進(jìn)步，從電子分離到原始的3DX發(fā)射機(jī)，這一創(chuàng)新舉措為自動(dòng)傳輸?shù)於吮匾倪\(yùn)行基礎(chǔ)。從單一調(diào)制方法到各種調(diào)制方法，可以看到廣播傳輸技術(shù)的不斷發(fā)展。中波發(fā)射機(jī)的固態(tài)化和數(shù)字化為自動(dòng)監(jiān)控創(chuàng)造了必要的條件。如今，發(fā)射機(jī)具有適合于自動(dòng)控制的外部接口，手動(dòng)操作不可避免地會(huì)導(dǎo)致操作錯(cuò)誤，因此無法反映設(shè)備的操作狀態(tài)。由于技術(shù)水平不穩(wěn)定而導(dǎo)致故障時(shí)，將無法準(zhǔn)確定位故障的原因并找到解決錯(cuò)誤的方法。傳輸故障問題可能導(dǎo)致暫?；蛴绊憘鬏斮|(zhì)量，手動(dòng)操作不能保證變送器設(shè)備處于穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)?；诖?，使用自動(dòng)化實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)已成為大勢所趨。傳輸發(fā)射機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)主要使用各種高科技技術(shù)和相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，包括監(jiān)控發(fā)射機(jī)的使用狀態(tài)以及相關(guān)運(yùn)行參數(shù)，并且還具有故障檢測、警報(bào)日志和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的功能，以及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)查詢和交換等功能。在傳輸起始站的應(yīng)用，使人工監(jiān)控到自動(dòng)監(jiān)控的過程，在提高傳輸質(zhì)量的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了廣播傳輸?shù)淖詣?dòng)化。我國監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)化水平不高，因此，仍有很大的改進(jìn)空間和創(chuàng)新性。對(duì)于廣播電臺(tái)的自動(dòng)化提升和改善，必須使用自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，也是未來廣播電臺(tái)發(fā)展的趨勢。

2 中波廣播發(fā)射臺(tái)中應(yīng)用自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢

①自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)是一種新興的中波廣播發(fā)射臺(tái)應(yīng)用技術(shù)工具，它在中波廣播電臺(tái)中的應(yīng)用比傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)具有更大的優(yōu)勢。自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)更加可靠和科學(xué)，可以處理大量數(shù)據(jù)，并且在處理數(shù)據(jù)的過程中，不會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失的問題。②自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的升級(jí)性能相對(duì)更好，集成了各種現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)信息技術(shù)，并具有先進(jìn)的檢測系統(tǒng)。另外在聲音處理方面更高效，當(dāng)系統(tǒng)升級(jí)時(shí)，自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)可以利用原始設(shè)備來進(jìn)行，從而降低運(yùn)營成本和維護(hù)成本。自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的安全性很強(qiáng)，并且還具有完善的保護(hù)系統(tǒng)。防止黑客入侵，可以使系統(tǒng)更加安全。③自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)具有更好的適用性，采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不僅可以確保監(jiān)控能力滿足目前的運(yùn)行要求，而且具有更快的處理和反應(yīng)速度。即使對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行多次改進(jìn)，其設(shè)計(jì)也不會(huì)被落后。

3 自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)在中波傳輸發(fā)射機(jī)中的應(yīng)用

3.1 發(fā)射機(jī)與采集系統(tǒng)應(yīng)用

中波廣播電臺(tái)的自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)有4個(gè)系統(tǒng)，并且每個(gè)系統(tǒng)有2個(gè)發(fā)射機(jī)，并且這2個(gè)發(fā)射機(jī)可以交替工作，以避免故障發(fā)生時(shí)影響傳輸業(yè)務(wù)的良好發(fā)展。發(fā)射機(jī)的傳輸時(shí)間可以預(yù)先設(shè)置，當(dāng)達(dá)到指定時(shí)間時(shí)，發(fā)射機(jī)將自動(dòng)打開和關(guān)閉。同時(shí)，通過計(jì)算機(jī)調(diào)整相關(guān)參數(shù)，使電臺(tái)能夠按時(shí)發(fā)送。使用采集器采集發(fā)射機(jī)指標(biāo)，可以收集模擬量和開關(guān)量值，并記錄變送器發(fā)送的數(shù)據(jù)。在運(yùn)行過程中，監(jiān)控變送器的功率或調(diào)制范圍與預(yù)設(shè)值之間的差異，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將變送器切換為發(fā)射狀態(tài)，從而減少了故障導(dǎo)致的傳輸停機(jī)時(shí)間。

3.2 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行核心，可以實(shí)時(shí)收集和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)硬盤可以存儲(chǔ)通過監(jiān)控獲得的所有相關(guān)的信息，以便相關(guān)人員可以隨時(shí)對(duì)其進(jìn)行分析。另外，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，相關(guān)人員必須及時(shí)處理。系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行后，必須按時(shí)將更正報(bào)告?zhèn)鬏數(shù)较到y(tǒng)，在系統(tǒng)中進(jìn)行維護(hù)。如果再次發(fā)生類似的故障，則系統(tǒng)可以自行修復(fù)。通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的功能來監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以高效穩(wěn)定地工作。

3.3 音頻系統(tǒng)的應(yīng)用

在大多數(shù)情況下，中波廣播電臺(tái)有4個(gè)音頻源，使用音頻智能切換控制器和智能處理器，使音頻處理更智能。在運(yùn)行過程中，只有一個(gè)聲源在工作，其余三個(gè)聲源作為后備選項(xiàng)，系統(tǒng)發(fā)出的音頻信號(hào)決定打開哪個(gè)聲源，這使系統(tǒng)更加穩(wěn)定運(yùn)行。音頻系統(tǒng)中的音量調(diào)節(jié)器都有一個(gè)調(diào)整范圍，因此要使用智能轉(zhuǎn)換器，將音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為適當(dāng)頻率的信號(hào)，轉(zhuǎn)換完成后將傳輸?shù)絺鬏斚到y(tǒng)。此外，音頻系統(tǒng)可以監(jiān)控音頻的工作狀態(tài)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)4個(gè)發(fā)射器源的智能切換和直接斷電功能，從而確保了信源的安全性和穩(wěn)定性。

4 中波廣播發(fā)射臺(tái)中自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展措施

4.1 處理電磁場的措施

由于中波傳輸發(fā)射站中存在電磁設(shè)備，因此在運(yùn)行過程中會(huì)發(fā)出一定的電磁信號(hào)，會(huì)干擾正常的信號(hào)傳輸。在進(jìn)行傳輸時(shí)，不止一個(gè)電子設(shè)備在同一范圍內(nèi)工作，并且會(huì)引起電磁干擾的問題。要解決電磁場問題，首先確保監(jiān)控系統(tǒng)具有電磁場檢測精度，這是電磁場的基本保證。電磁場處理研究需要鞏固運(yùn)行狀況，并采用軟件和硬件的組合來進(jìn)行處理。

4.2 防雷措施的監(jiān)控

在中波傳輸發(fā)射站工作時(shí)，系統(tǒng)設(shè)備會(huì)有被雷擊的風(fēng)險(xiǎn)，由于天氣條件和其他影響會(huì)造成設(shè)備的損壞。因此，中波廣播電臺(tái)應(yīng)采取防雷措施。在安裝設(shè)備時(shí)，使用設(shè)備外殼等防雷材料，也可以使用接地電阻。在安裝接地電阻之前，應(yīng)測量準(zhǔn)確的高頻接地電阻，確定監(jiān)控系統(tǒng)的接地電阻值，減少雷電事故的可能性，確保監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定高效運(yùn)行。

4.3 遠(yuǎn)程監(jiān)控和警報(bào)措施

中波廣播電臺(tái)的操作性質(zhì)是相對(duì)特定的，容易造成黑客的攻擊。因此，必須執(zhí)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，如果黑客攻擊了自動(dòng)化系統(tǒng)，則遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以將操縱的數(shù)據(jù)發(fā)送到啟動(dòng)站。此時(shí)警報(bào)系統(tǒng)將發(fā)出警報(bào)，工作人員在收到警報(bào)后應(yīng)及時(shí)處理，以保護(hù)發(fā)射臺(tái)的安全性。另外，相關(guān)的管理人員應(yīng)定期檢查監(jiān)控設(shè)備，以確保設(shè)備的正常運(yùn)行。

5 自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的故障及解決策略

自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)使中波廣播發(fā)射臺(tái)更加智能化，在運(yùn)行過程中也會(huì)出現(xiàn)一些故障，需要相關(guān)人員在短時(shí)間內(nèi)解決故障。一般而言，自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)最常發(fā)生的是通信故障，應(yīng)首先檢查發(fā)射臺(tái)是否有故障，重點(diǎn)檢查網(wǎng)線是否正常，然后檢查發(fā)射臺(tái)和采集器的連接是否斷開，并檢查是否有故障。有些問題不是系統(tǒng)的問題，但也會(huì)影響發(fā)射臺(tái)，而其他問題可能會(huì)導(dǎo)致傳輸失敗。當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)正在運(yùn)行時(shí)，主控制器將發(fā)出警報(bào)，但在確認(rèn)設(shè)備均正常運(yùn)行，且指示器正常之后，需要進(jìn)行分析其他功能，由于控制面板故障導(dǎo)致警報(bào)持續(xù)發(fā)出聲音。因此，應(yīng)檢查控制面板，并檢查控制和操作鍵的功能，還需要測量電路板和每個(gè)芯片。如果電壓和芯片之間沒有異常，則可以判斷電路沒有問題。然后檢查出口控制器接線，并檢查收集器連接的開關(guān)線路，切斷該線路以查看警報(bào)是否停止。發(fā)射機(jī)控制監(jiān)測如圖1所示[1]。

6 系統(tǒng)優(yōu)化

由于監(jiān)控的設(shè)備通常很耗時(shí)，這使工作站無法將自動(dòng)化監(jiān)控的程度提高到更高的水平，必須進(jìn)行深度監(jiān)控和自動(dòng)控制。采用了新設(shè)備對(duì)機(jī)房布線進(jìn)行新的設(shè)計(jì)，使機(jī)房環(huán)境更加復(fù)雜。因此，監(jiān)視系統(tǒng)仍然有很多改進(jìn)的余地，并且系統(tǒng)優(yōu)化也可以在空閑狀態(tài)下進(jìn)行[2]。

6.1 數(shù)據(jù)采集優(yōu)化

當(dāng)收集器收集的數(shù)據(jù)不正確時(shí)，將反映回服務(wù)器，控制器也會(huì)發(fā)出不正確的命令，例如自動(dòng)關(guān)機(jī)。因此需要抑制高頻干擾，也就是說，對(duì)發(fā)射機(jī)采樣的每個(gè)信號(hào)都進(jìn)行高頻濾波，然后發(fā)送到收集器以對(duì)大部分信號(hào)進(jìn)行濾波。對(duì)于高頻干擾信號(hào)，從采樣到收集器的線路上增加一個(gè)濾波器電路。無源濾波器電路與電容器和電感組成的電路串聯(lián)，以抑制高頻干擾。在優(yōu)化過程中，選擇無源濾波器電路，對(duì)高頻信號(hào)進(jìn)行濾波，以達(dá)到抑制高頻干擾的目的[3]。

6.2 配電系統(tǒng)優(yōu)化

配電系統(tǒng)監(jiān)控僅限于配電柜的監(jiān)控，服務(wù)器上只能顯示基本參數(shù)，而配電箱的上下限報(bào)警參數(shù)，無法控制任何設(shè)備的電源開關(guān)，必須及時(shí)使斷路器跳閘。通過配電系統(tǒng)、穩(wěn)壓器、UPS備用電源和柴油發(fā)電機(jī)組成的系統(tǒng)，此時(shí)的監(jiān)控系統(tǒng)無法監(jiān)控或控制穩(wěn)壓器。為了提高自動(dòng)化程度，配電系統(tǒng)還應(yīng)該能夠反映服務(wù)器中的檢測數(shù)據(jù)以及配電設(shè)備的控制。對(duì)于配電系統(tǒng)，在控制臺(tái)的每個(gè)部分安裝用于電源開關(guān)的控制單元，以便在服務(wù)器上操作配電柜中的開關(guān)，同時(shí)監(jiān)視穩(wěn)壓器和UPS參數(shù)。電力是發(fā)射站的頭等大事，將直接影響傳動(dòng)控制。因此，還需要對(duì)穩(wěn)壓器和UPS進(jìn)行監(jiān)控和管理。在穩(wěn)定器和UPS上都安裝數(shù)據(jù)收集器，并連接到相關(guān)的服務(wù)器，以便在服務(wù)器上直觀地顯示穩(wěn)壓器和UPS的運(yùn)行狀態(tài)和基本參數(shù)，以監(jiān)視設(shè)備是否正常運(yùn)行。對(duì)柴油機(jī)房的監(jiān)控，發(fā)電機(jī)必須定期啟動(dòng)，并且柴油機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)必須進(jìn)行檢查，查看生成器是否有問題。因此，遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制發(fā)電機(jī)，可以減少人員的工作量。將電源控制器和集線器安裝在配電系統(tǒng)中，并連接到服務(wù)器以進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控[4]。

7 結(jié)束語

自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)在中波廣播發(fā)射機(jī)中的應(yīng)用具有很大的優(yōu)勢和發(fā)展前景。目前，我國自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)水平還處于起步階段，相關(guān)部門應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)對(duì)技術(shù)創(chuàng)新及研究，以使自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)得到更廣泛的應(yīng)用。

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