山西中波臺播控自動化的開發和應用

山西廣播電視局技術中心 朱建文

1.引言

在廣播系統中，發射機的工作狀態是否正常是決定能否實現無故障安全播出重要指標之一，因此需要對發射機進行有效監測，以便及時發現故障并發出報警，然后立即切換到備機工作，從而保證廣播信號的正常播出。隨著數字化時代到來，大量技術人員對此進行了研究和開發，但有些功能單一，只能檢測音頻信號或視頻信號，有些只能檢測功率信號，有些雖然功能齊全，但檢測方法不完善，常有誤報警發生。為建設標準化臺站，實現零秒停播，完成廣電總局“三滿”播出任務，廣播人向科技要效益，向自動化、數字化、智能化而不懈努力，小發明、小創造正層出不窮地投入營運，譜寫出一片生機。

2.輸入信號源和輸出功率的定性監測

山西中波臺為保證音頻信號準確無誤采用了衛星接收、微博傳送為主的多信號轉換系統和應急調頻接收系統，并可備份光纖傳送系統。起到了正本清源的作用。為輸入信號源的定性監測打下良好的基礎。

廣播電視音頻開路監聽報警器是一種利用收音機接收到的音頻信號和載波信號實施對山西中波臺發射效果的實時監測，隨發射機的開啟或關閉而定時啟閉，多路循環監聽，斷電報警等，確實就是一名名副其實的值班員，在實時、實地監測發射效果的好壞，起到人機互補，萬無一失。

廣播電視音頻開路監聽報警器是采用數字調諧的AM/FM收音頭，可防止鄰頻干繞，同頻顯示各路音頻信號電平，可分別設置頻率，監聽方式具有自動多路循環和手動切換模式，手動優先，工作時間、報警閥值、報警延遲時間等都可以自行設定，跟蹤發射機房的每一部發射機，實時、實地監測發射效果的好壞，信號的有無，載波和調制度的好壞，然后將多路信號送到多路循環監聽器輸出一路信號送到功放，完成監聽任務，如果沒有輸出信號則起動報警器，告知值班員。無論該節目是否正在被監聽，都能實時監測發射效果，實時報警，該設備運行可靠、工作穩定，實現了發射節目實時監聽、監測、報警自動化。

音頻信號由插座輸入，這是收音頭外置的一種設計方案，可以省去收音機的費用，但是整機效果就差一點兒，要視外置收音機的好壞了。如果采用內置收音頭的另一種設計方案就能直接輸入音頻信號，也便于電平的匹配。然后音頻信號就經TL802，TLP521-4，LM358等整型放大，然后推動音響設備，實施實地監測發射效果的好壞，信號的有無，載波和調制度的好壞。LM358內部包括有兩個獨立的、高增益、內部頻率補償的雙運算放大器，適合于電源電壓范圍很寬的單電源使用，也適用于雙電源工作模式，在推薦的工作條件下，電源電流與電源電壓無關。它的使用范圍包括傳感放大器、直流增益模塊和其他所有可用單電源供電的使用運算放大器的場合。

控制系統可采用時基電路或定時器，自動控制收音機的電源，就可增加斷電報警功能，控制輸出信號的轉換可實施多路轉換、實時監測

3.發射機的實時定量監測

集中控制和遠程控制主要針對發射機實時監控，集中控制就是把單一臺站所有可以集中控制的自動化臺站管理數據通過網線在集線器上匯合，然后接到控制室的計算機進行集中控制，系統特點是：通訊速度快、傳輸效率高、通訊可靠性高、系統造價低；缺點是：所有需要控制的項目必須在同一地點，相距不能太遠，最長距離小于2KM，適合于以臺布點，分類集中控制。

集中控制就是將每個發射機的數據、各種參數、運行狀態以及信號源、多回路配電電源、匹配網絡和鐵塔的數據傳送到控制室的集中控制計算機，用戶可以通過此機及時查看各部位運行狀態，實時監控、實地修改數據、打印報表，當有發射機故障時，通過控制發射機開關、自動倒換備機避免造成播出信號中斷或停播事故的發生。

集中控制還可以通過MODEM和公用電話網實現與遠程控制計算機的通訊，每部發射機的數據在機房集中控制計算機上進行處理打包，然后同時發送給遠程控制計算機，通信距離不受限制。原則上只要有電話線的地方都可以實現通信，這樣就方便中心領導坐在辦公室就可以查看全省各地電臺的播出情況。遠程控制計算機可以實現集中控制計算機的所有功能，當然一般情況下為了保證安全，可以在集中控制計算機上限制遠程控制計算機的一些功能，只允許查看不允許操作，如有需要可以通過短信或通訊設備發出操作指令。

這種新型模式的控制系統適合于以省級為單位的大網絡或一個機房有多部發射機的中、短波電臺、調頻電臺、電視臺等小網絡的集中控制，所有的機器通過一臺PC機、一根電話線就可實現和遠程控制計算機通信，不必每臺發射機都接一臺PC機、電話線，總體造價低廉，而且機房監控室可以查看和控制每一部發射機的工作情況，所有發射機的數據可以同時傳送到遠程控制計算機進行二次監控，傳輸速度非常快。

通常情況下，集中控制系統作為被叫方，而遠程控制計算機作為主叫方，分時叫通每一個臺站或每一部發射機，進行數據傳送，原則上系統中所掛的計算機沒有限制，當然系統中所掛的發射機比較多時，信息傳送的及時性就受到一定的影響。當然發射機正常工作時，也沒有必要一直向遠程控制計算機發送數據，重要的是發射機出現故障時信息可以及時傳送給遠程控制計算機，為了保證故障發射機的數據信息可以及時傳送，系統允許故障發射機有優先通信權，即當其它發射機正在傳送數據時，如果系統中有那一部發射機出現故障，它可以作為主叫方，通知遠程控制計算機中斷與其它發射機的通信，而直接接受故障發射機的數據，以便及時告知管理人員發射機出現故障，及時采取相應的措施，避免造成停播事故。當然系統還可以打值班電話、打值機員手機、發短信等方式通知值班人員。

如果單一電臺只有一或兩部發射機，采用上述方案就不太適合，可能會引起系統造價升高，就可以采用遠程控制系統。遠程控制系統是指每一部發射機均通過MODEM和電話線直接與遠程控制計算機通信，機房不需要集中控制計算機，每個發射機的數據、各種參數，用行狀態等通過電話線傳送到遠程控制計算機。雖然身在千里之外也能及時查看網上每部發射機的用行狀態，甚至可以控制發射機的開關。當發射機出現故障時，遠程控制系統可以自動倒換備機，避免造成停播事故。

系統的特點是：靈活性強，發射機無需計算機可以直接和遠程控制計算機通信，單部機器通信網絡成本較低。缺點是每臺發射機需要一條電話線，遠程控制計算機不能同時調用所有發射機的數據。數據傳送需要分時傳送，傳輸效率較低。

這種控制模式尤其適合于單一發射臺、單一發射機的調頻臺、高山臺等。也是現在各臺站不斷改進和完善的主要方向。

4.結束語

前進中的山西中波臺正在以前所未有的速度完成數字化改造。播出網絡化、自動化和臺站自動化建設正在走向完善。使用各種自動播控系統，可以大大節約人力資源，可使機房“無塵”達到前所未有的水平，增加機器設備的穩定度，尤其適合北方風沙大的地區和高山臺站，也可用于電視轉播、有線網絡、各類電臺等各個領域，是對廣播電視系統工作方式的革命性進步，是播出控制的發展趨勢，尤其在創新發展的今天，具有廣闊的發展前景。

該系統采用先進的計算機技術、自動控制技術、故障診斷技術及專家處理技術，可實現機房播出自動化，為進一步實現臺站播出自動化和全省播出自動化做好了準備，達到了“天才的發明、傻瓜的使用”。不僅有較完善的報警功而且系統報警方式靈活多樣，具有聲、光、圖像等報警方式。而且有較好的人機界面。采用圖形界面技術，僅有計算機基礎知識的值班員就可操作。還有先進的抗干擾性能，良好的電磁兼容技術，在強大的電磁干擾環境中可安全可靠的工作。

系統運行安全可靠。軟硬件上都考慮了各種異常情況的發生，并在發生異常情況時，能及時采取措施，保證節目的正常接收和發送，自動恢復正常播出。

可自動切換備份系統，并在自動切換系統出現故障時，可以采取人工倒換備份系統的應急措施，保證不間斷播出。

該系統帶有UPS電源，可以解決瞬間斷電帶來的一系列問題，也可排除各種由外電引起的電器干擾。

[1] 陳曉衛.全固態中波廣播發射機的使用和維護[M].北京:中國廣播出版社,2002,6.

[2] 謝希仁.計算機網絡[M].北京:電子工業出版社,2000,7.