淺談廣播電視發射臺自動化控制系統

丁巍

摘 要：隨著信息科技的高速發展，我國的廣播電視技術和自動控制技術的結合，用新的廣播電視發射臺自動控制系統取代了傳統的發射臺系統，實現了無人職守的播出發射形式，同時這項新技術也是現代化發射臺的發展趨勢，為保證節目信號的安全優質播出，我們可以建立一個多功能的廣播電視發射機自動監控系統，實現廣播電視發射機的自動檢測和自動控制。

關鍵詞：廣播電視；發射機；自動控制

電視發射機是一種發送電視信號的臺站，他能夠通過將視頻信號和音頻信號轉換成挑射振蕩，并發射出去，供給電視接收機接受，發射機自動化控制系統不僅具有電視發射機的功能，還可以進行發射機的遠程遙測、遙信功能，同時還能夠提供發射機的參數和歷史參數查詢以及運行狀態和歷史記錄查詢，并對機房周邊環境和室內環境進行監控，還有對發射臺安防、系統能夠數據傳輸與儲存以及短信報警和發布等功能。整個發射機自動化控制系統可以分為發射機自動控制子系統、廣播電視監測子系統、環境監測系統及安防子系統和短信預警系統。

1 發射機自動控制子系統

通訊接口由發射機來提供，發射機的廠家可以將網絡接口進行轉換，其中通過數據私有協議對模塊進行采集對接達到轉換，通常轉換為TCP/IP的網絡接口。同時，通訊可以通過數據交換機和發射機控制器來進行。發射機回傳的數據是由發射機控制器的邏輯控制部分進行解析的，同時，整個編程接口定義，發射機協議結構和協議解析規則，都是由太網口上報上位機軟件來完成的。其中，上行指令是負責采集發射機數據，下行數據是用來遙控發射機。比如：發射機開關機指令的下發、時間表的運行等。

整體的過程我們可以簡單總結為：（1）數據收集；（2）透傳；（3）邏控解析上報下發；（4）顯示系統運用嵌入式操作系統和工業級大規模集成電路，這種方法是LINUX結合ARM，要想實現現場試機、遠程調試的功能，需要將RS232、RS458、開關量、模擬量這些常見的轉換為以太網口，并且采用TCP網絡協議進行通信，同時，模塊內部自建WEB服務器。當安裝調試的時候，在網絡中有計算機的情況下，就可以利用它，進行登陸模塊WEB服務器，讀取監測數據，以及進行輸出控制等，這樣就達到了發射機的遠程調試的目的。能夠將系統采集數據的標準進行統一。

嵌入式ARM9是發射機采集控制器的核心單元，擁有發射機參數采集、主備機倒換控制、定時和遙控開關機等功能，以及擁有提供發射機程序類型庫、在線式程序升級等功能。將備件的種類進行了減少，使設備的維護變得更加方便了。有一臺采集器便可以完成多套節目，例如：主備發射機、主備激勵器參數的采集與監視、故障倒備機控制等。B/S架構的有點是：升級維護方便，客戶端電腦擴展簡單等。上位機軟件就是B/S架構。各個環節參數的實時動態顯示、參數異常報警、發射機遙控開關機等，都可以由上位機進行，同時發射機的自動開關機、倒備機的時間設置等也可以由上位機進行設定。

發射機嵌入式 A R M9 采集器具體實現功能如下：

1.1 采用主備發射機互為主備的工作方式，即主備機之間沒有明確的從屬關系，隨著發射機的工作情況發射機的不同主備關系也隨之變化，大大地提高了發射機的工作壽命。

1.2 可以分別定義A機和B機的工作時間段。

1.3 A機、B機的高壓狀態，是彼此自動開關機的互鎖條件。

1.4 天線位置為開機的必要條件。

1.5 A機、B機的高壓狀態鎖定天線閘自動倒換驅動。

1.6 可以預設倒機的功率門限以及延時時間。

1.7 采集控制器根據監測當前工作發射機的發射功率判別是否需要倒機。

1.8 倒機流程：關閉并封鎖主機，倒換天線，開啟備機。監控系統用A RM處理器代替單片機不僅使系統性能得以大大提高而且在遠程升級維護管理上有明顯的優勢。當連接發射臺監控系統的以太網中斷時嵌入在ARM9內的網頁又可以滿足對臺內設備的自動控制和平時應急式的設置與維護不至于造成整個監控系統的癱瘓提高了安全播出的可靠性并大大減少了發射臺管理和運行維護成本。

2 廣播電視監測子系統

系統原理描述：解調器——AD轉換——DSP壓縮（MPEG一4）——存儲控制器——存儲介質為前端電視監測模型。CPU控制DSP的壓縮功能圖像靜止判斷通過硬盤錄像機CPU上報上位機軟件進行處理。圖像回傳通過硬盤錄像機實現。音頻判斷通過上位機軟件進行判斷。特殊畫面的判斷通過位圖比對技術實現。RF信號輸入到調諧器進行解調模擬AUDIO信號通過音頻信號處理輸入CPU進行音頻壓縮送人廣播卡緩沖區內進行保存。調諧器本身場強指標數字化后交由CPU進行處理。CPU內置場強變化比對程序與接收數據進行比對給出實際場強指標。廣播卡模塊的主要任務是將模擬廣播信號進行壓縮判斷和場強分析。直接上報上位機軟件。實施音頻回傳通過CPU數字化壓縮后（WAVXMP3）上位機軟件可直接調用。

3 環境監測系統及安防子系統

系統原理設計：DI輸出類型的報警傳感器全部連接到模塊的DI輸入端子。DI輸入的傳感器只有連個報警狀態即報警（0）和不報警（1）在DI輸入回路中傳竄人DC24V是DI輸入形成串聯回路傳感器報警接點等于回路開關。由傳感器中繼電器控制。如傳感器報警回路導通采樣模塊中的光耦通電定義為1如不報警回路中為斷路狀態。光耦不起作用定義為0。DI輸出的傳感器在本系統中包括：微波紅外雙鑒傳感器、紅外對射傳感器、玻璃破碎傳感器。以上傳感器的工作原理與水浸傳感器的工作原理大致相同需要強調的是在方案的實施中紅外對射、玻璃破碎傳感器可多個串聯系統中將每一個串聯回路定義為以個一個防區。低壓配電數據通過采樣模塊與低壓配電分電箱中的數字表頭提供的標準RS485接口進行對接通訊。通用MODBUS-RTU協議；空調數據（室內溫度濕度信息）通過采樣模塊與空調控制器提供的標準RS485接口進行對接通訊。通用MODBUS-RTU協議；柴油發電機數據通過采樣模塊與發電機控制箱內提供的標準RS485接口進行對接通訊。通用MODBUS-RTU協議；UPS數據是通過UPS提供的WEB服務模塊直接登錄到WEB服務頁面顯示實時數據。

4 短信預警系統

系統原理設計：該系統主要采用市場上通用的短信報警模塊。模塊具有標準的RS232通訊接口模塊中插入SIM卡后可通過系統平臺中的報警模塊發布短信。整套系統的成功應用對廣播電視發射臺廣播電視信號的發射工作起到了很大的幫助使得臺站工作人員能夠更好的完成本職工作保證廣播電視信號的安全優質播出為豐富人民群眾的業余生活做出自己應有的貢獻。

結束語

隨著我國經濟的不斷發展以及科學文化水平的提高我國的廣播電視發射臺自動化控制系統也會不斷的發展形成全面的控制系統并且廣泛的應用到廣播電視領域中為廣播電視的普及和應用提供有效的保障并為提供我國人民的物質文化水平做出積極的貢獻。■

參考文獻

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