李 旭
(魚臺(tái)縣融媒體中心,山東 濟(jì)寧 272300)
廣播電視發(fā)射機(jī)是一種電子設(shè)備,其主要功能就是將廣播電視信號(hào)準(zhǔn)確地發(fā)送出去,但是廣播電視信號(hào)的發(fā)送過程比較復(fù)雜,需要先將廣播電視發(fā)射信號(hào)轉(zhuǎn)化成無線電波,然后將這種無線電波發(fā)送給廣播電視接收機(jī),接收機(jī)接收到無線電波信號(hào)后經(jīng)過處理,再將廣播電視信號(hào)以音頻或者視頻的方式表現(xiàn)出來。以前,廣播電視發(fā)射機(jī)的運(yùn)行主要是通過人工控制的,相比較而言,自動(dòng)化控制的廣播電視發(fā)射機(jī)其穩(wěn)定性和可靠性更強(qiáng)。[1]隨著我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展,多個(gè)行業(yè)都在朝著網(wǎng)絡(luò)化和智能化的方向發(fā)展,廣播電視行業(yè)也不例外,因此,開發(fā)出一種具有自動(dòng)化控制功能的廣播電視發(fā)射機(jī)也就成了本行業(yè)的重點(diǎn)方向。目前,已經(jīng)有很多技術(shù)人員在明確了廣播電視系統(tǒng)運(yùn)行情況和需求的基礎(chǔ)上,提出了在廣播電視發(fā)射機(jī)的運(yùn)行過程中融入自動(dòng)化控制技術(shù)。但是實(shí)際上,自動(dòng)化控制技術(shù)在廣播電視發(fā)射機(jī)運(yùn)行中的融入比較復(fù)雜,要想完全構(gòu)建一個(gè)廣播電視自動(dòng)化控制系統(tǒng)依然比較困難。這就需要相關(guān)研究學(xué)者在基于我國(guó)廣播電視發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行情況的基礎(chǔ)上,尋找一種更加經(jīng)濟(jì)、科學(xué)的發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng),從總體上提高我國(guó)廣播電視發(fā)射機(jī)控制技術(shù)的水平。
廣播電視發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中包括硬件設(shè)備和軟件設(shè)備兩個(gè)部分。軟件系統(tǒng)要想安全穩(wěn)定地運(yùn)行,需要硬件系統(tǒng)設(shè)備為其提供穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境,所以說,硬件設(shè)備也是軟件系統(tǒng)運(yùn)行的重要載體,硬件設(shè)備各種功能的發(fā)揮則需要通過軟件系統(tǒng)的指令實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。廣播電視發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的硬件設(shè)備和軟件設(shè)備,兩者有著極其密切的相關(guān)性。自動(dòng)化控制系統(tǒng)抗干擾能力比較強(qiáng),這是因?yàn)檫@種自動(dòng)化控制系統(tǒng)隔離強(qiáng)電和弱電的功能比較強(qiáng),即便是處于比較惡劣的環(huán)境中,也能夠安全穩(wěn)定地運(yùn)行。穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)還能夠有效解決自動(dòng)化控制系統(tǒng)中出現(xiàn)的一些技術(shù)方面的問題,比如有著較強(qiáng)的抵御網(wǎng)絡(luò)病毒的能力,為整個(gè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中相關(guān)數(shù)據(jù)的安全性做好了保障。如下圖1所示。
圖1 廣播電視發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)
在系統(tǒng)構(gòu)成方面,自動(dòng)化控制系統(tǒng)包括硬件設(shè)備和軟件設(shè)備,硬件設(shè)備包括控制電路、數(shù)據(jù)收集電路、執(zhí)行電路、信息轉(zhuǎn)換電路等,控制設(shè)備的主要工作就是對(duì)廣播電視發(fā)射機(jī)的運(yùn)行過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),深入分析監(jiān)測(cè)到的各項(xiàng)數(shù)據(jù),并將得到的數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,對(duì)比較結(jié)果進(jìn)行分析,如果發(fā)現(xiàn)廣播電視發(fā)射機(jī)運(yùn)行狀態(tài)出現(xiàn)異常,則會(huì)在第一時(shí)間發(fā)出報(bào)警信號(hào),執(zhí)行電路接收的信號(hào),經(jīng)過相關(guān)信息的轉(zhuǎn)換,最終會(huì)啟動(dòng)系統(tǒng)保護(hù)功能。數(shù)據(jù)信息收集電路主要功能是根據(jù)廣播電視發(fā)射器的運(yùn)行狀態(tài),設(shè)計(jì)與這種運(yùn)行狀態(tài)相符合的電路,并根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行情況對(duì)廣播電視發(fā)射機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確的判定。對(duì)計(jì)算機(jī)開關(guān)進(jìn)行操作主要由執(zhí)行控制系統(tǒng)完成,工作中要保證各項(xiàng)操作的準(zhǔn)確無誤。轉(zhuǎn)換電路主要功能就是將所接收到的廣播電視發(fā)出的一些模擬量信號(hào)逐一轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào),然后將這些數(shù)字信號(hào)及時(shí)發(fā)送到計(jì)算機(jī)終端,對(duì)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,進(jìn)一步明確廣播電視發(fā)射機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。[2]延時(shí)電路的主要功能是避免突然加電的情況下,所出現(xiàn)的一些設(shè)備操控失誤等現(xiàn)象,進(jìn)一步保證整個(gè)廣播電視發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的安全運(yùn)行。目前,Windows 7、 Windows10系統(tǒng)都能夠支持廣播電視發(fā)射機(jī)控制系統(tǒng)軟件的運(yùn)行,系統(tǒng)中還包括VB軟件、VC++等軟件。
對(duì)廣播電視發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行分析后,將其進(jìn)行了總結(jié),目前廣播電視發(fā)射機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)所具備的特點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面:(1)自動(dòng)化控制。廣播電視發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的人工操作控制方式相比較而言,前者能夠?yàn)榘l(fā)射機(jī)控制系統(tǒng)提供自動(dòng)化功能,這項(xiàng)自動(dòng)化功能能夠?qū)Πl(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)、運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù)信息進(jìn)行自動(dòng)化搜集和分析。當(dāng)發(fā)射機(jī)出現(xiàn)運(yùn)行故障時(shí),會(huì)通過一些數(shù)據(jù)反映出來,并且還能夠在最短的時(shí)間內(nèi)做出反應(yīng)。同時(shí)發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)還能夠?qū)Πl(fā)射器的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),準(zhǔn)確率較高。(2)可靠性比較高。廣播電視發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠?qū)V播電視機(jī)接收到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行自動(dòng)化分析處理,通過處理能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)廣播電視發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中存在的一些故障問題。同時(shí)還能夠結(jié)合廣播電視機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行情況對(duì)所出現(xiàn)的故障的類型進(jìn)行準(zhǔn)確地判斷。還能對(duì)故障的嚴(yán)重性程度進(jìn)行判斷,并在最短的時(shí)間內(nèi)做出相應(yīng)的處理反應(yīng),比如能夠根據(jù)故障情況進(jìn)行遠(yuǎn)程連接對(duì)話、報(bào)警以及自動(dòng)關(guān)機(jī)反應(yīng),在經(jīng)過大量的應(yīng)用后發(fā)現(xiàn),廣播電視發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)所具備的差異化反應(yīng)能夠?qū)V播電視發(fā)射機(jī)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障進(jìn)行靈活的應(yīng)對(duì)。[3](3)適用性比較廣。廣播電視發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用基礎(chǔ)是目前的技術(shù)規(guī)則以及相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),有這些作為保障,各種類型的廣播電視發(fā)射機(jī)都比較適用,有效避免了一些復(fù)雜設(shè)備的調(diào)試問題。(4)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換自動(dòng)化。將廣播電視發(fā)射機(jī)與自動(dòng)化控制系統(tǒng)連接后,自動(dòng)化系統(tǒng)就能根據(jù)廣播電視發(fā)射機(jī)的運(yùn)行情況為其提供通信接口,對(duì)數(shù)據(jù)采集模塊的需求進(jìn)行分析,然后對(duì)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合性的處理,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)之間的自動(dòng)轉(zhuǎn)換,比如將廣播電視發(fā)射機(jī)自身的標(biāo)準(zhǔn)接口轉(zhuǎn)換成了 TCP或者IP網(wǎng)絡(luò)接口,順利地實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)之間的轉(zhuǎn)換。(5)廣播電視發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)首先具備基礎(chǔ)功能,比如音頻和視頻信號(hào)的傳輸,除此之外,還能夠?qū)?shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控和遙信,因?yàn)橄到y(tǒng)自身就能夠?qū)V播電視發(fā)射機(jī)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行查詢,包括歷史運(yùn)行參數(shù)也可以查詢,系統(tǒng)中會(huì)對(duì)每一次運(yùn)行狀態(tài)及運(yùn)行情況進(jìn)行自動(dòng)記錄,不可能還對(duì)廣播電視發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)機(jī)房周邊環(huán)境、機(jī)房環(huán)境的溫度以及濕度等情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
廣播電視發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行流程主要為:先進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,然后進(jìn)行數(shù)據(jù)透?jìng)?,在此過程中會(huì)應(yīng)用到模塊功能,在實(shí)現(xiàn)信息上報(bào)下發(fā)時(shí)需要通過應(yīng)用模塊的邏輯控制解析功能來完成,嵌入系統(tǒng)會(huì)將相關(guān)的數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確地顯示出來,最后進(jìn)行電路集成。[4]在對(duì)這種運(yùn)行流程進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn),這種廣播電視發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)作流程的實(shí)現(xiàn)主要是利用了ARM與LINU模塊相結(jié)合。ARM與LINU模塊的相結(jié)合也就是將多個(gè)不同的設(shè)備所對(duì)應(yīng)的開關(guān)量和模擬量進(jìn)行了轉(zhuǎn)接和轉(zhuǎn)換,同時(shí)也將各個(gè)不同設(shè)備所對(duì)應(yīng)的RS485和RS232等信息進(jìn)行了轉(zhuǎn)接和轉(zhuǎn)換,讓這些端口能夠與以太網(wǎng)的端口相匹配。在應(yīng)用TCP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行通信的過程中,廣播電視發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠在相應(yīng)的模塊自行建立Web服務(wù)器,能夠?qū)ο到y(tǒng)中一些設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)試和現(xiàn)場(chǎng)試機(jī)。
廣播電視發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的硬件設(shè)施結(jié)構(gòu)也主要由計(jì)算機(jī)與控制器共同建立,包括服務(wù)器、安裝檢測(cè)裝置、傳感器裝置等,在硬件設(shè)施的支持下能夠?qū)浖?shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的設(shè)定,實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件設(shè)備的精準(zhǔn)化操作。自動(dòng)化系統(tǒng)能夠保障發(fā)射系統(tǒng)的正常運(yùn)行,同時(shí)還能夠?qū)Πl(fā)射機(jī)和信源的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
廣播電視發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的發(fā)射機(jī)能夠?qū)Χ囗?xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集整理,獲取到的數(shù)據(jù)信息能夠?yàn)閺V播電視發(fā)射機(jī)的正常運(yùn)行做好保障。通過對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的分析,還能對(duì)廣播電視發(fā)射機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),進(jìn)一步控制天線的信號(hào),根據(jù)接收到的信號(hào)自動(dòng)打開或者閉合開關(guān),將廣播電視發(fā)射機(jī)監(jiān)控設(shè)備與信源子系統(tǒng)進(jìn)行連接,全方位監(jiān)控操控系統(tǒng)的運(yùn)行情況。比如可以在自動(dòng)化控制系統(tǒng)的下方設(shè)置多個(gè)不同的下位機(jī),也就是監(jiān)控子系統(tǒng),每一個(gè)下位機(jī)對(duì)自身所管轄區(qū)域內(nèi)的信號(hào)接收情況進(jìn)行監(jiān)控。通過音頻切換實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能的正常發(fā)揮。設(shè)計(jì)信源子,一定要將衛(wèi)星、調(diào)頻等一些比較常見的信號(hào)源作為設(shè)計(jì)的核心,在此基礎(chǔ)上適當(dāng)?shù)募{入微博以及其他信號(hào)源,這樣的設(shè)計(jì)方式能夠有效提高信源子系統(tǒng)在設(shè)計(jì)方面的合理性。
自動(dòng)化控制系統(tǒng)所具備的最為重要的一項(xiàng)功能就是控制功能,為了能夠及時(shí)檢測(cè)到系統(tǒng)故障,并且對(duì)所檢測(cè)到的故障進(jìn)行有效的處理,就需要通過監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)廣播電視發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行全面監(jiān)控。監(jiān)控功能中監(jiān)聽是最為重要的一項(xiàng)功能,監(jiān)聽功能能夠?qū)o線信號(hào)以及其信源情況進(jìn)行有效監(jiān)督,還能夠?qū)V播電視發(fā)射機(jī)所輸入的信號(hào)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視,并將這些輸入的信號(hào)作為判斷故障問題的主要依據(jù),這對(duì)提高廣播電視發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性是非常重要的。[5]另外,監(jiān)控功能還能夠?qū)V播電視發(fā)射機(jī)運(yùn)行周邊的環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控,對(duì)故障進(jìn)行預(yù)判,這些都能夠?yàn)閺V播電視臺(tái)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠的保障。
根據(jù)廣播電視發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)目前所使用的操作系統(tǒng)來選擇自動(dòng)化控制系統(tǒng)的軟件,在此項(xiàng)工作中還要考慮到廣播電視發(fā)射機(jī)的實(shí)際運(yùn)行需求。在具體的應(yīng)用方面,使用人員可以根據(jù)廣播電視發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的具體情況進(jìn)行選擇。
軟件系統(tǒng)中的狀態(tài)顯示功能其主要作用是能夠?qū)V播電視發(fā)射機(jī)監(jiān)控到的整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行溫度、外界空氣濕度以及運(yùn)行電壓等數(shù)據(jù)參數(shù)準(zhǔn)確地顯示出來,實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的可視化監(jiān)控。[6]崗位管理功能主要是對(duì)系統(tǒng)操控人員的簽到與輪值情況進(jìn)行記錄,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)中的一些故障信息進(jìn)行存儲(chǔ)和統(tǒng)計(jì)。報(bào)表生成功能主要是對(duì)廣播電視發(fā)射機(jī)得到和發(fā)出的一些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行匯總分析,根據(jù)這些信息對(duì)廣播電視發(fā)射機(jī)的運(yùn)行規(guī)律進(jìn)行總結(jié),除此之外,還能對(duì)一些數(shù)據(jù)報(bào)表進(jìn)行打印。[7]短信報(bào)警功能其主要作用就是在及時(shí)發(fā)現(xiàn)廣播電視發(fā)射機(jī)出現(xiàn)運(yùn)行故障后,將故障再以短信的形式發(fā)送給系統(tǒng)維護(hù)人員。
廣播電視發(fā)射機(jī)在應(yīng)用的過程中,其自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠?qū)Πl(fā)射機(jī)的運(yùn)行情況進(jìn)行自動(dòng)化控制。比如,廣播電視發(fā)射機(jī)保持在運(yùn)行狀態(tài)時(shí),發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠有效收集和匯總廣播電視發(fā)射機(jī)內(nèi)部的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù),工作人員通過對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析,能夠進(jìn)一步確定發(fā)射機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)?;蛘咦詣?dòng)化系統(tǒng)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息分析,能夠?qū)l(fā)射器的運(yùn)行狀態(tài)及時(shí)發(fā)送給后臺(tái),工作人員也能夠準(zhǔn)確掌握廣播電視發(fā)射機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。這種自動(dòng)化控制系統(tǒng)較人工控制系統(tǒng)而言,有效地提高了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和精準(zhǔn)性,比如自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)一些人工無法發(fā)現(xiàn)的細(xì)微問題,其可以收集到微秒級(jí)以上的數(shù)據(jù)信息,能夠及時(shí)察覺并進(jìn)行分析,為廣播電視發(fā)射機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)提供了可靠的保障。另外,自動(dòng)化控制系統(tǒng)還實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程操控,能夠遠(yuǎn)距離地對(duì)一些設(shè)備進(jìn)行操控,并且準(zhǔn)確性還比較高。[8]正是由于具備這些優(yōu)勢(shì),目前主要將廣播電視發(fā)射及自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用在了廣播電視發(fā)射機(jī)故障檢測(cè)方面,自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用有效地減少了人工工作量,在一些故障檢測(cè)方面,甚至已經(jīng)替代了人工操作。
廣播電視發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用,雖然有效地減少了人工操作的頻率和人工操作控制的范圍,但是在一些特殊的環(huán)節(jié)上,并不能完全取代人工操作。即,在一些比較重要的廣播電視發(fā)射機(jī)操控操作方面,依然需要由人工完成,為了能夠?qū)崿F(xiàn)人與機(jī)器之間的互相配合,就需要人與自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行有效的協(xié)作。[9]目前,在廣播電視發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)開發(fā)和應(yīng)用方面都依靠互聯(lián)網(wǎng)完成,借助于互聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)能夠在不同的設(shè)備之間,進(jìn)行信息的遠(yuǎn)距離傳輸和共享,這樣一來,處于不同工作崗位的工作人員、不同部門的工作人員都能夠及時(shí)查看到相關(guān)的信息,在信息的輔助下協(xié)作,從而實(shí)現(xiàn)了高效的人機(jī)協(xié)作。所以說,與傳統(tǒng)的人工操作相比較而言,廣播電視發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互,這種方式更加科學(xué),安全性更高,也是促進(jìn)廣播電視發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)高效運(yùn)行的必備條件。[10]
總之,隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,廣播電視行業(yè)對(duì)廣播電視信號(hào)發(fā)射機(jī)信號(hào)發(fā)射的精準(zhǔn)性要求也在不斷提高,為了能夠更好地滿足這一要求,廣播電視行業(yè)相關(guān)工作人員要加強(qiáng)對(duì)廣播電視發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用。在基于自動(dòng)化技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行廣播電視發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的開發(fā),進(jìn)一步提高廣播電視發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制水平,提高廣播電視發(fā)射機(jī)控制的精準(zhǔn)度,以便能夠在更多場(chǎng)合實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互,通過多個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)促進(jìn)我國(guó)廣播電視行業(yè)的不斷發(fā)展。