電視發射機監控系統設計原理及功能特點

翟振華

遼寧省廣播電視中心發射臺 （沈陽 110000）

數字電視發射機是一個綜合的電子系統，確保發射機在良好的狀態下運行，就要實時對發射機各項指標進行監控，使其在合理的范圍內運行。 此外還要對發射機房的溫度，濕度及供電電壓等進行監測，良好的外部環境也是發射機穩定運行的前提條件之一。早期對發射機的監控都是由人工進行，由于工作量大和疲勞因素的影響，容易造成人為失誤并對安全優質播出造成一定的隱患。近些年來隨著計算機軟硬件技術和電子技術的快速發展，將計算機硬件技術和電視發射機結合起來，利用軟件技術實現對電視發射機各重要數據的監控，發射機參數的調整，確保電視發射機穩定運行成為可能。

本系統通過自動化控制技術、信息數字化技術、網絡傳輸技術等信息技術的應用，實現對發射機的運行狀況等的實時監測、監控。當發射機出現故障時，能夠自適應地調整發射機的運行參數，提高設備運行的穩定性；同時，及時記錄、查詢和輸出聲光電報警。

1 軟件環境及發射機監控系統原理

1.1 軟件環境

GME全固態電視發射機自動監控系統是利用微軟的結構化高級程序設計語言VISUALBASIC 6.0和Access數據庫在WINDOWS環境下開發的功能強、圖形界面豐富的應用軟件?？蛇\行在中文Win95/98/Me或Windows NT4.0/2000/XP操作系統。

1.2 發射機監控系統組成原理

全固態電視發射機自動監控系統是由機內和機外兩部分組成,機內使用單片機通過RS485接口與PC機實現通信。分別由主控單元、電控單元、激勵器測控模塊和功放數據采集模塊組成。詳見圖1。

第一級測控系統由主控單元，電控單元，激勵器、以及功放測控模塊l～n組成；第二級的電源及冷卻測控制系統由電控單元和電源測控模塊l～n構成；同一級系統測控單元采用RS485總線作為信號傳輸的通道，采用“輪訊”機制交換信息。所有測控單元的RS485接口均使用RS232C標準9芯數據接口DB9，針腳定義相同，接口協議采用RS485標準；接口2，3，5用于RS485數據通信。接口芯片采用MAX3085/485。主控制芯片采用8051系列單片機。

1.3 發射機監控系統走線原則

(1)應該提供單一，連續的信號通道作為總線。

(2)采用一條雙絞線電纜做總線，將各個節點串接起來，從總線到每個節點的引出線長度盡可能短，以便使引出線中的反射信號對總線信號的影響最低，總線上各節點應均勻分布，當總長度超過20米時，應在兩端加終端匹配電阻（120歐金屬膜電阻跨接于A,B兩信號線）。

(3)應注意避免總線特性阻抗的不連續性，要避免在總線的不同區段采用不同電纜，或在總線上串接的單元分布不均勻。

(4)信號地地線可采用額外的一條線，也可采用屏蔽雙絞線的屏蔽層，但必須連接。

(5)信號線必須與電源線，高頻線等分開走，以避免相互干擾，若不能分開，應采用屏蔽措施。

(6)如果采用具有屏蔽層的導線，屏蔽層只能一點接地。

2 軟件的主要功能特點

2.1 對發射機的工作狀態進行實時監測，包括：

(1)實時監測發射機發射功率、工作頻率、反射功率、工作溫度、輸出駐波比、風機、電源等參數。(2)實時監測各個放大器的發射功率，反射功率、不平衡功率、工作溫度和每個放大器模塊的工作電流、工作電壓和過載、過激勵、過熱等情況。(3)實時監測激勵器的輸出功率、發射頻率、反射功率、調制度、工作溫度、輸出信號、輸入信號等。(4)軟件在對發射機進行實時監測，顯示發射機各單元重要運行參數的同時，對相關數據進行實時記錄，對后期進行故障定位，故障查詢及運行參數對比提供數據支持。

2.2 自動電平控制ALC

為保證發射機輸出功率穩定，系統設計了完善的自動電平控制環路。

(1)整機ALC環路，發射機的默認工作方式；(2)激勵器ALC環路，當發射機ALC環路出現故障無法正常工作時，自動切換到該環路； (3)如果上面兩種環路同時出現故障，則自動切換到安全模式，確保發射機不停播。

2.3 自動控制功能

(1)發射機的自動開關機控制和過荷自動恢復。(2)發射機運行功率，激勵器，輸出功率和頻率的調節等。

2.4 簡單故障的自動處理功能

(1)當沒有信號輸入的時候，自動降低功率工作；當信號輸入恢復正常的時候，自動調整到正常狀態。(2)雙激勵器配置，當主激勵器出現故障無法正常工作時，自動切換到備激勵器繼續工作。(3)當功率放大器出現過激勵、過載、過熱等故障的時候，則自動降低激勵功率，維持系統工作。 (4)當功放開關電源出現故障時，自動停止工作，改用其它電源均流供電。

3 軟件特點

隨著廣播電視發射技術，自動控制技術，計算機技術，網絡技術的發展，建立一個多功能的廣播電視發射機自動監控系統，可以實時采集廣播電視發射機的主要參數和技術指標，充分運用計算機系統強大的運算處理能力實現對發射機自動監測，自動控制，自動保護，實現節目信號的安全優質播出。

全固態電視發射機自動監控系統能收集、存儲、顯示和調閱發射機數據、繪制發射機狀態參量（模擬量）隨時間變化的曲線,監控發射機的運行狀態,生成數據報表,實現故障自動記錄,便于后期的故障處理。還能節約人力資源，具有一定的社會效益和經濟效益。