經(jīng)濟(jì)實用的調(diào)頻發(fā)射機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

華 文，湯 愷，劉 旻

（揚(yáng)州廣播電視傳媒集團(tuán)，江蘇 揚(yáng)州 225002）

經(jīng)濟(jì)實用的調(diào)頻發(fā)射機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

華 文，湯 愷，劉 旻

（揚(yáng)州廣播電視傳媒集團(tuán)，江蘇 揚(yáng)州 225002）

為了提高無人值守機(jī)房的安全播出水平，構(gòu)建了一套經(jīng)濟(jì)實用的調(diào)頻發(fā)射機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。揚(yáng)州廣電傳媒集團(tuán)發(fā)射傳輸部本著低成本原則，利用現(xiàn)有設(shè)備，僅添加一臺串口服務(wù)器即實現(xiàn)無人值守機(jī)房調(diào)頻發(fā)射機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控。該設(shè)計不僅降低了成本，同時還提高了系統(tǒng)可靠性和安全性，為中小型廣播電視臺站實施遠(yuǎn)程監(jiān)控提供了參考。

無人值守機(jī)房；遠(yuǎn)程監(jiān)控；調(diào)頻發(fā)射機(jī)。

揚(yáng)州廣播電視臺邗江機(jī)房為無人值守機(jī)房，機(jī)房內(nèi)有一個CMMB頻點和兩個調(diào)頻頻點。兩個調(diào)頻頻點分別承擔(dān)江蘇健康廣播（FM88）和江蘇新聞廣播（FM107.1）的無線發(fā)射任務(wù)。每個頻點都配置有一主一備兩部發(fā)射機(jī)。由于邗江機(jī)房與梅嶺機(jī)房的直線距離約為6 km，最初采用在邗江無人值守機(jī)房安裝監(jiān)視錄像機(jī)的方式，通過定時巡檢、定期檢查，對邗江無人值守機(jī)房的調(diào)頻發(fā)射機(jī)進(jìn)行日常維護(hù)。雖然取得了一定的效果，但有時調(diào)頻發(fā)射機(jī)出現(xiàn)的一些小故障不能及時被發(fā)現(xiàn)。為此，通過調(diào)研論證，成功構(gòu)建了一套經(jīng)濟(jì)實用的調(diào)頻發(fā)射機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了對邗江無人值守機(jī)房調(diào)頻發(fā)射機(jī)運(yùn)行情況的實時遠(yuǎn)程監(jiān)控，提升了無人發(fā)射站點的安全播出水平，現(xiàn)將相關(guān)情況簡介如下。

1 系統(tǒng)簡介

邗江機(jī)房的4部調(diào)頻發(fā)射機(jī)都使用同方吉兆的GME1F13E 1 kW全固態(tài)發(fā)射機(jī)。該發(fā)射機(jī)配置了計算機(jī)監(jiān)控軟件，能夠?qū)Πl(fā)射機(jī)實現(xiàn)本地以及遠(yuǎn)程監(jiān)控，與此同時還能對發(fā)射機(jī)運(yùn)行參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測。該發(fā)射機(jī)說明書所提供的遠(yuǎn)程監(jiān)控方案[1]如圖1所示，先由本地PC與發(fā)射機(jī)進(jìn)行通信，再通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由遠(yuǎn)程PC機(jī)與本地PC相連接，由此實現(xiàn)PC機(jī)對發(fā)射機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

圖1 廠方提供監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

由于邗江無人值守機(jī)房內(nèi)空間狹小，從安全性和經(jīng)濟(jì)性兩方面考慮，對該系統(tǒng)進(jìn)行了簡化，取消了無人值守機(jī)房的本地PC。但是，怎樣將遠(yuǎn)程PC機(jī)和無人值守機(jī)房中4部調(diào)頻發(fā)射機(jī)主控單元的COM口相聯(lián)？通過使用吉兆的發(fā)射機(jī)監(jiān)控軟件，筆者發(fā)現(xiàn)該軟件具有兩種連接方式：COM口和TCP/IP連接。

通過多方調(diào)研發(fā)現(xiàn)，康海時代的COMHIGHER NC600系列串口服務(wù)器具有擴(kuò)展串行設(shè)備通信應(yīng)用的功能[2]。它可以提供虛擬的串口映射，或者是分配一個固定的IP地址，讓用戶通過局域網(wǎng)訪問現(xiàn)有串行設(shè)備，實現(xiàn)串行設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用擴(kuò)展功能。因此，本文嘗試采用康海時代的COMHIGHER NC600系列串口服務(wù)器取代無人值守機(jī)房的本地PC，將RS-485串口通信模式轉(zhuǎn)換為RJ-45網(wǎng)絡(luò)模式，解決了串口通信受線路長度限制的弊端，再利用串口服務(wù)器將采集到的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給遠(yuǎn)程PC機(jī)[3]。簡化的監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。

圖2 簡化的監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

2 串口服務(wù)器的配置

邗江無人值守機(jī)房擁有4部同方吉兆的GME1F13E調(diào)頻1 kW全固態(tài)發(fā)射機(jī)。每部發(fā)射機(jī)的主控單元都有一個供本地PC機(jī)使用的RS-485串口。考慮到長遠(yuǎn)的發(fā)展，訂購了一臺康海NC608-8M型8口RS-422/485串口通信服務(wù)器。

2.1 硬件連接

由于串口通信服務(wù)器需要把RS-485的串口轉(zhuǎn)換為RJ-45后，接到路由器上，為了保持通信的暢通，必須嚴(yán)格地按照規(guī)定的線序連接。

同方吉兆主控單元的RS-485中COM1口的定義如表1所示。

表1 主控單元的RS-485接口表

康海的串口服務(wù)器支持DB-9、RJ-45和端子三種接口，考慮到接線的方便性，選擇了端子的接口方式。而同方吉兆的RS-485采用的是“半雙工”接法，因此同方吉兆的COM口與串口服務(wù)器的端子的連接如表2所示。

2.2 IP地址的設(shè)置

基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，IP地址是必不可少的。為了順利獲取信息，需要將串口服務(wù)器的IP地址與配置主機(jī)的IP地址設(shè)置在同一網(wǎng)段。

康海的串口服務(wù)器提供了Web控制臺，用戶通過它可實現(xiàn)設(shè)置串口服務(wù)器的服務(wù)器配置、串口配置、工作模式配置等功能。Web控制臺的特點是：使用簡單、操作方便，用戶無需額外安裝任何應(yīng)用軟件，在IE瀏覽器中輸入串口服務(wù)器的IP地址即可訪問Web控制臺。

康海串口服務(wù)器默認(rèn)的IP地址為192.168.0.233，用戶可以通過系統(tǒng)光盤中附帶的Comhigher Utility搜索串口服務(wù)器設(shè)備并初始化IP地址，通過網(wǎng)頁瀏覽器直接訪問串口服務(wù)器IP地址，進(jìn)入配置管理界面。

為節(jié)約成本，充分利用現(xiàn)有設(shè)備，本文沒有添置新的調(diào)制解調(diào)器和光端機(jī)，而是共用CMMB遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中的8口百兆交換機(jī)和TL501合路光端機(jī)。將康海串口服務(wù)器的IP地址修改成與CMMB遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)相同的IP段。通過Web控制臺更改IP地址的界面如圖3所示。

圖3 Web控制臺界面圖（截圖）

將IP地址以及每個串口的配置設(shè)置好，點擊“提交”按鈕，在“保存設(shè)置”選單中保存設(shè)置。最后，將串口服務(wù)器重啟即可。

2.3 串口及工作模式配置

訪問修改后的IP地址，在Web控制臺中選擇串口設(shè)置，具體配置如表3所示。

表2 串口服務(wù)器的端子的連接表

表3 串口設(shè)置配置表

康海的NC系列串口服務(wù)器含有實串口模式和TCP服務(wù)端模式。在TCP服務(wù)端模式下，串口服務(wù)器被分配生成一個固定的IP端口號。當(dāng)主機(jī)與串口服務(wù)器建立連接后，應(yīng)用軟件即可通過該網(wǎng)絡(luò)連接透明的傳輸串口數(shù)據(jù)。TCP服務(wù)端模式可同時支持最多6個會話連接，使得多臺主機(jī)能夠同時從一個串口設(shè)備中讀取數(shù)據(jù)。鑒于該優(yōu)勢，決定采用TCP服務(wù)端模式，為以后多臺主機(jī)同時從串口設(shè)備讀取數(shù)據(jù)提供條件。具體的工作模式配置見圖4。

圖4 工作模式配置（截圖）

所有這些參數(shù)配置完成后，保存重啟，串口服務(wù)器的設(shè)置即完全生效。

3 遠(yuǎn)程監(jiān)控的實現(xiàn)

配置好串口服務(wù)器后，可以對同方吉兆的發(fā)射機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。

3.1 軟件安裝及配置

在遠(yuǎn)程PC機(jī)上安裝同方吉兆的計算機(jī)監(jiān)控軟件Tmcs。安裝完畢，首次啟動Tmcs軟件時，先注冊，然后啟動管理員工具TmcsAdmin1.0。使用該工具，可以管理系統(tǒng)的用戶、設(shè)備以及數(shù)據(jù)庫。

在設(shè)備管理中添加發(fā)射機(jī)，并配置相應(yīng)的通信方式和連接端口。在添加發(fā)射機(jī)時要注意以下幾點：

1）選擇TCP/IP通信方式，端口號要與該發(fā)射機(jī)在康海NC608串口服務(wù)器上的連接端口號相一致。2）發(fā)射機(jī)的型號與地址要與該發(fā)射機(jī)主機(jī)的一致。3）設(shè)置調(diào)頻發(fā)射機(jī)時，需選擇激勵器的類型。本文使用的發(fā)射機(jī)是意大利RVR激勵器。

4）為了保障激勵器的數(shù)據(jù)暢通，需要將激勵器的地址修改為2。

添加發(fā)射機(jī)示意圖見圖5所示。

3.2 發(fā)射機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控的實現(xiàn)

TmcsAdmin1.0軟件配置完成后，Tmcs軟件就能成功地實現(xiàn)與遠(yuǎn)程發(fā)射機(jī)的通信連接，就像本地PC機(jī)一樣。啟動Tmcs軟件，進(jìn)入具體的發(fā)射機(jī)流程界面，如圖6所示。

圖5 添加發(fā)射機(jī)示意圖（截圖）

圖6 調(diào)頻發(fā)射機(jī)流程界面（截圖）

為了更好地做好遠(yuǎn)程監(jiān)控，還得進(jìn)行如下設(shè)置。

3.2.1 發(fā)射機(jī)校時

發(fā)射機(jī)的校時有兩種途徑，一是通過發(fā)射機(jī)主控單元面板按鍵來訪問并修改系統(tǒng)時間，二是通過Tmcs軟件來校準(zhǔn)系統(tǒng)時間。

本文使用Tmcs軟件來校準(zhǔn)系統(tǒng)時間。點擊發(fā)射機(jī)流程界面中的“工具”—“系統(tǒng)配置”，在“數(shù)據(jù)校準(zhǔn)”選項卡中有“校準(zhǔn)發(fā)射機(jī)記錄時間”按鈕，見圖7。單擊此按鈕，就將發(fā)射機(jī)的時間校準(zhǔn)為遠(yuǎn)程PC機(jī)的時間。而遠(yuǎn)程PC機(jī)的時間則通過安裝網(wǎng)絡(luò)校時軟件就能與北京時間同步。這樣就輕松便捷地實現(xiàn)了對無人機(jī)房的發(fā)射機(jī)進(jìn)行校時，為遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件記錄的各項日志以及報警記錄提供了準(zhǔn)確統(tǒng)一的時間，有利于發(fā)射機(jī)的維護(hù)與檢修。

3.2.2 數(shù)據(jù)接收

對于計算機(jī)監(jiān)控，普遍存在著數(shù)據(jù)接收的問題，而遠(yuǎn)程無人值守機(jī)房的計算機(jī)監(jiān)控的數(shù)據(jù)接收尤為重要。在Tmcs軟件的“系統(tǒng)配置”中，可以見到圖8的“數(shù)據(jù)接收”選項卡，系統(tǒng)默認(rèn)的刷新數(shù)據(jù)的間隔時間是1 s，接收頻率是每3 s一次。在實際工作中，考慮到遠(yuǎn)程無人值守機(jī)房的實際情況，太快的刷新數(shù)據(jù)間隔以及接收頻率對維護(hù)遠(yuǎn)程無人值守機(jī)房不僅沒有太大好處，而且可能因為數(shù)據(jù)流太大而影響發(fā)射機(jī)以及串口服務(wù)器的正常工作。為此，本文將系統(tǒng)默認(rèn)的配置修改為刷新數(shù)據(jù)的間隔時間是10 s，接收頻率是每5 s一次。

圖7 調(diào)頻發(fā)射機(jī)校時（截圖）

圖8 數(shù)據(jù)接收（截圖）

3.2.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)

在無人值守機(jī)房的遠(yuǎn)程監(jiān)控中，要盡量避免誤報警。如果因發(fā)射機(jī)的不穩(wěn)定等因素引起監(jiān)控系統(tǒng)的誤報警，待工作人員千里迢迢趕到無人值守機(jī)房，卻發(fā)現(xiàn)發(fā)射機(jī)一切正常，這是對人力物力的浪費(fèi)。因此，在對發(fā)射機(jī)的穩(wěn)定性無法改變的情況下，只有對發(fā)射機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的上下限多放一點余量。在Tmcs軟件的“系統(tǒng)配置”中，“系統(tǒng)數(shù)據(jù)”選項卡（見圖9）中將每部發(fā)射機(jī)的整機(jī)輸出功率、輸出駐波比、激勵器的輸出功率、各功放的輸出功率、各功放的輸出電流等的上下限進(jìn)行設(shè)置。在實際工作中，對此系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行了多次設(shè)置，使得各項設(shè)置既不能因范圍太寬而失去報警作用，也不會因范圍太窄而出現(xiàn)過多的誤報警。

通過上面種種配置，實現(xiàn)了對邗江無人值守機(jī)房的4部調(diào)頻發(fā)射機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，即遠(yuǎn)程PC機(jī)上的Tmcs軟件通過串口服務(wù)器實現(xiàn)了對發(fā)射機(jī)的自動監(jiān)測與控制。具體的功能有控制發(fā)射機(jī)開關(guān)機(jī)；調(diào)整設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)；收集和存儲發(fā)射機(jī)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)；異常、故障報警與自動記錄；值機(jī)人員日志管理；記錄設(shè)備的維護(hù)信息等。這些功能廠方都已集成在Tmcs軟件中，這里就不再贅述。

圖9 系統(tǒng)數(shù)據(jù)（截圖）

4 結(jié)束語

通過摸索研究，在不添加本地PC機(jī)的前提下，利用現(xiàn)有設(shè)備，通過僅添置一臺串口服務(wù)器，成功實現(xiàn)了對邗江無人值守機(jī)房4部調(diào)頻發(fā)射機(jī)的集中式遠(yuǎn)程監(jiān)控。這不僅降低了成本，同時還提高了系統(tǒng)的可靠性和安全性，為中小型廣播電視臺站實施遠(yuǎn)程監(jiān)控提供了參考。同時，隨著地面電視實現(xiàn)由模擬到數(shù)字的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，將會出現(xiàn)越來越多的數(shù)字電視無人值守機(jī)房，希望該系統(tǒng)能為更多的無人值守機(jī)房遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)提供借鑒。

[1]北京同方吉兆科技有限公司.GME1F13E FM1KE調(diào)頻發(fā)射機(jī)說明書[EB/OL].[2014-04-23].http://www.doc88.com/p-0137081318 95.htm l.

[2] 康海時代科技有限公司.NC600產(chǎn)品說明書[EB/OL]. [2014-04-23].http://wenku.baidu.com/link?url=rlGUkHoXqqg3Hb 0K0-oaPA4GgN-Rj5i6PXxqF7UCH1nKPRviHThmiE6JCdrV68xQ BzQy-VG-XLLN_CVsZnLAHdn9nd9uF_1ITmhEFs0cZGe.

[3]武旸.發(fā)射臺電視機(jī)房自動化監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用[J].電視技術(shù)，2012，36（6）：71-72.

Econom ic and Practical FM Transm itter Remote M onitoring System

HUA Wen，TANG Kai，LIU Min
（Yangzhou Broadcast and Television Media Group，Jiangsu Yangzhou 225002，China）

In order to improve the level of safety broadcast in unattended room，a set of economic and practical FM transmitter remote monitoring system is constructed in this paper.The Yangzhou broadcast and television media group transmission part is introduced，under the condition of low cost，using the existing equipment，only adding a serial port server，which realize the remote monitoring of unattended room FM transmitter.

unattended broadcast transmitting room；remote monitoring；FM transmitter

TN948.53

B

?? 雯

2014-05-12

【本文獻(xiàn)信息】華文，湯愷，劉旻.經(jīng)濟(jì)實用的調(diào)頻發(fā)射機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)[J].電視技術(shù)，2014，38（20）.

華 文（1968—），本科，高級工程師，從事廣播電視無線發(fā)射工作；

湯 愷（1985—），本科，助理工程師，從事廣播電視視音頻技術(shù)保障工作；

劉 旻（1973—），本科，工程師，從事廣播電視無線發(fā)射工作。