TSW2500型短波發(fā)射機(jī)控制系統(tǒng)自主化

李毅

【摘 要】TSW2500型500KW短波發(fā)射機(jī)世界上技術(shù)最為先進(jìn)發(fā)射機(jī)，其控制系統(tǒng)ECOS（Enhanced Control System），不僅提供了較為友好的操作界面，同時(shí)也能夠和中央控制系統(tǒng)（BCS-Broadcast Control System）進(jìn)行較為穩(wěn)定可靠的通信，使得中控機(jī)房可以可靠的遠(yuǎn)程控制發(fā)射機(jī)。但是隨著時(shí)間的推移，運(yùn)行在8部發(fā)射機(jī)上的本地控制系統(tǒng)現(xiàn)在也面臨著硬件老化的局面，我們決定對(duì)控制系統(tǒng)ECOS進(jìn)行自主化改造，自主化后，可以擺脫國(guó)外公司對(duì)發(fā)射機(jī)本地控制系統(tǒng)ECOS升級(jí)維護(hù)等方面的壟斷局面，同時(shí)也節(jié)約了大量的維護(hù)經(jīng)費(fèi)。

【關(guān)鍵詞】短波發(fā)射機(jī)；控制系統(tǒng)；ECOS；自主化

1 現(xiàn)實(shí)存在的問題

TSW2500型500KW發(fā)射機(jī)的本地控制系統(tǒng)為ECOS（Enhanced Control System），它不僅提供了較為友好的操作界面，同時(shí)也能夠和中央控制系統(tǒng)（BCS-Broadcast Control System），進(jìn)行較為穩(wěn)定可靠的通信，使得中控機(jī)房可以可靠的控制甲乙機(jī)房的八部發(fā)射機(jī)。在主界面下，值班員不僅可以對(duì)發(fā)射機(jī)開關(guān)機(jī)、頻率、調(diào)制方式等進(jìn)行本地操作，同時(shí)還可以根據(jù)參數(shù)調(diào)整發(fā)射機(jī)的狀態(tài)、馬達(dá)位置、鑒相器參數(shù)等；該控制系統(tǒng)，還使得值班員同志能夠方便直觀的查看目前機(jī)器的實(shí)時(shí)狀態(tài)。在遠(yuǎn)程模式下，可以和中控機(jī)房BCS通信，使得BCS可以控制各發(fā)射機(jī)的狀態(tài)。

但是隨著時(shí)間的推移，運(yùn)行在8部發(fā)射機(jī)上的本地控制系統(tǒng)現(xiàn)在也面臨著硬件老化的局面。硬件老化使得該系統(tǒng)無(wú)法可靠運(yùn)行，經(jīng)常死機(jī)，死機(jī)后值班員無(wú)法實(shí)時(shí)掌握發(fā)射機(jī)的狀態(tài)并且中央控制室也不能接收到發(fā)射機(jī)的所有信息，這給安全播音造成了極為大的安全隱患

2 解決方法

我臺(tái)曾聯(lián)系THALES廠家購(gòu)買更多的備件，但是價(jià)格昂貴，且備件到貨周期偏長(zhǎng)。也曾試圖購(gòu)買和THALES工控機(jī)中一樣型號(hào)的主板，經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)該主板已經(jīng)停產(chǎn)。隨后我臺(tái)也組織科研隊(duì)伍研究ECOS通信協(xié)議，試圖破譯其通信協(xié)議，自行開發(fā)本地控制系統(tǒng)，可是后來(lái)發(fā)現(xiàn)只能破解部分通信協(xié)議，一些如發(fā)射機(jī)故障信號(hào)的信息無(wú)法破解，并且自行開發(fā)的系統(tǒng)，開發(fā)周期長(zhǎng)，調(diào)試周期長(zhǎng)，而且穩(wěn)定性也較ECOS差些。基于以上原因，自臺(tái)組織研發(fā)小組對(duì)ECOS國(guó)產(chǎn)化項(xiàng)目進(jìn)行研究。

我臺(tái)對(duì)市場(chǎng)上較為流行的工控機(jī)進(jìn)行調(diào)研，并結(jié)合實(shí)際情況，拋棄了傳統(tǒng)的一體機(jī)，而改為分體機(jī)，這樣做使得機(jī)箱和顯示器分離更利于散熱，在顯示器故障的情況下只更換顯示器，節(jié)約了成本。于此同時(shí)，我臺(tái)研發(fā)小組進(jìn)過認(rèn)真細(xì)致討論后決定將THALES工控機(jī)中使用的CF卡作為硬盤的模式變更為新一代電子硬盤。電子硬盤基于其穩(wěn)定性，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)快等優(yōu)點(diǎn)在行業(yè)內(nèi)被廣泛采用。

在軟件安裝的過程中，雖然THALES公司當(dāng)時(shí)提供了詳細(xì)的軟件安裝文檔，但是按照該文檔操作后才發(fā)現(xiàn)，文檔中的配置也有不全面的地方，文檔中并沒有說(shuō)明ECOS和中央控制系統(tǒng)BCS通信模塊是如何配置的，研究小組成員通過大量摸索，翻閱了大量資料，做和很多次試驗(yàn)最終才將該通信模塊配置好，使得ECOS能夠正常使用。

3 改造方案

3.1 硬件選配及設(shè)備連接圖

圖1 硬件設(shè)備連接框圖

500KW發(fā)射機(jī)本地控制系統(tǒng)的核心設(shè)備為控制系統(tǒng)主用計(jì)算機(jī)，因其長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行，性能下降，已不能滿足控制系統(tǒng)的運(yùn)行要求。新選配的控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)為研華。具體的性能參數(shù)如下：

CPU：奔騰4 1.8G；

內(nèi)存：1G；

硬盤：電子硬盤4G；

網(wǎng)卡：Broadcom Netxtreme Gigabit Ethernet；

采集卡：MOXA CP-114 多串口卡 2塊；

模擬量輸入多功能數(shù)據(jù)采集卡 NI PCI -6023E。

3.2 運(yùn)行環(huán)境構(gòu)建

在控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)上構(gòu)建軟件運(yùn)行環(huán)境是500KW發(fā)射機(jī)本地控制系統(tǒng)ECOS正常運(yùn)行的基本條件。運(yùn)行環(huán)境的構(gòu)建中的任何一個(gè)差錯(cuò)都會(huì)引起控制系統(tǒng)運(yùn)行的不穩(wěn)定。

在控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)上對(duì)硬盤進(jìn)行分區(qū)操作。

在控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)上分別安裝英文版Windows 2000 SP4，并聯(lián)網(wǎng)注冊(cè)。

將控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)命名為ecos_*，其中*為對(duì)應(yīng)的發(fā)射機(jī)號(hào)，并加入到“Thales”工作組中，即與各發(fā)射機(jī)主控系統(tǒng)在同一個(gè)工作組內(nèi)。

利用Windows2000 SP4光盤安裝控制系統(tǒng)運(yùn)行所需的組件及服務(wù)。包括Simple Network Management 協(xié)議、Internet網(wǎng)關(guān)設(shè)備發(fā)現(xiàn)和控制客戶端組件、Internet瀏覽器組件等。

安裝MOXA CP-114 多串口卡以及模擬量輸入多功能采集卡 NI-DAQ的驅(qū)動(dòng)程序。

3.3 本地控制系統(tǒng)ECOS安裝

3.3.1 用戶名，密碼，UPS和觸摸屏設(shè)置

用Administrator用戶名登陸，在用戶管理中新建一個(gè)“ECOS2”用戶，密碼可自定義，并將該用戶添加到THALES工作組中。

用ECOS2用戶登陸，設(shè)置UPS參數(shù)：

“Control Panel--- Program Power Options --- UPS --- Select”

安裝觸摸屏驅(qū)動(dòng)，并對(duì)觸摸屏進(jìn)行校準(zhǔn)。

3.3.2 設(shè)置多串口卡

在系統(tǒng)環(huán)境構(gòu)建的時(shí)候，已經(jīng)安裝了多串口卡和NI數(shù)據(jù)采集卡的驅(qū)動(dòng)，為了和控制系統(tǒng)更好的匹配，需要進(jìn)行一些設(shè)置。端口默認(rèn)時(shí)從6開始，要設(shè)置為從10開始，否則和順序控制，馬達(dá)控制，頻綜等無(wú)法連接。

在控制面板-系統(tǒng)-硬件-設(shè)備管理中，找到“MOXA CP-114 Series”，然后雙擊該設(shè)備，點(diǎn)擊標(biāo)簽“Ports Configuration”，并按照下圖設(shè)置：

圖2 多串口卡設(shè)置

3.3.3 安裝NI-DAQ數(shù)據(jù)采集卡驅(qū)動(dòng)

插入NI-DAQ數(shù)據(jù)采集卡驅(qū)動(dòng)光盤，將會(huì)自動(dòng)進(jìn)入驅(qū)動(dòng)的安裝界面，安裝項(xiàng)的選擇如下圖所示。須在最上和最下兩處文件夾內(nèi)安裝，否則無(wú)法識(shí)別，設(shè)置參數(shù)按說(shuō)明書提供。

驅(qū)動(dòng)安裝完畢后，需要對(duì)NI-DAQ數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行設(shè)置。在桌面上有“Measurements & Automation”的圖標(biāo)，雙擊該圖標(biāo)進(jìn)入NI-DAQ數(shù)據(jù)采集卡設(shè)置界面，如圖3設(shè)置即可。

圖3 數(shù)據(jù)采集卡驅(qū)動(dòng)安裝

3.3.4 安裝ECOS發(fā)射機(jī)本地控制系統(tǒng)

將以上準(zhǔn)備工作完成之后，就可將ECOS安裝光盤插入計(jì)算機(jī)，安裝ECOS發(fā)射機(jī)本地控制系統(tǒng)，在安裝提示下，選擇默認(rèn)操作即可。

安裝好的系統(tǒng)路徑為：“c：＼Program Files＼ecos2＼”安裝完畢EOCS后，系統(tǒng)提示需要重啟，此時(shí)點(diǎn)擊取消，重啟需要在網(wǎng)絡(luò)參數(shù)配置完成之后進(jìn)行。

3.4 網(wǎng)絡(luò)參數(shù)配置

3.4.1 FTP服務(wù)設(shè)置

在控制面板下，點(diǎn)擊添加/刪除程序，進(jìn)入添加/刪除Windows組件，選擇“Internet Information Services（IIS）”，點(diǎn)擊詳細(xì)。

在“Common Files”下選擇“Transfer Protocol（FTP） Server”和“Internet Information Services Snap-in”，點(diǎn)擊確認(rèn)。

在“Management and Monitoring Tools”下選擇安裝“imple Network Management Protocol”，點(diǎn)擊下一步后，進(jìn)入安裝界面，此時(shí)需要插入Windows 2000 的系統(tǒng)安裝光盤，選擇默認(rèn)安裝即可。安裝過程如下：

打開控制面板-管理工具-internet服務(wù)，在彈出的窗口中設(shè)置默認(rèn)FTP站點(diǎn)的屬性。在賬戶安全標(biāo)簽中，禁止“允許陌生帳戶鏈接”；在主目錄中設(shè)置系統(tǒng)路徑為“c：＼Pogram Files＼ecos2”。

3.4.2 通信協(xié)議和IP地址設(shè)置

在控制面板下打開網(wǎng)絡(luò)連接，在屬性下安裝“NWLink IPX/SPX/NetBIOS Compatible Transport Protocol”協(xié)議，在本地連接下選擇TPC/IP協(xié)議，點(diǎn)擊屬性，進(jìn)行IP地址設(shè)置，此時(shí)的IP地址需要設(shè)置成發(fā)射機(jī)本地系統(tǒng)所分配的IP地址

3.4.3 SNMP服務(wù)設(shè)置

Snmp設(shè)置時(shí)關(guān)掉操作系統(tǒng)本身自帶的snmp服務(wù)，從而啟動(dòng)ECOS自帶的snmp服務(wù)功能

在控制面板-管理工具-服務(wù)中禁止以下服務(wù)項(xiàng)：

“SNMP Services”，“SNMP Trap Services”，“Messenger”

在ECOS安裝目錄“c：＼Program Files＼ecos2＼mgsoft”中打開程序Agent_

Config.exe，按照以下圖所示對(duì)“Agent”、“SNMPv1 Trap”、“SNMPv1 Security”、

“SNMPv2c Security”進(jìn)行設(shè)置（圖4）：

圖4 SNMP服務(wù)設(shè)置

3.4.4 路徑設(shè)置

在“控制面板-系統(tǒng)-高級(jí)-環(huán)境參數(shù)-系統(tǒng)參數(shù)-路徑”下添加路徑：

c：＼ProgramFiles＼ecos2＼mgsoft”

3.5 ECOS遠(yuǎn)程模式配置

3.5.1 檢查遠(yuǎn)程服務(wù)

在ECOS2用戶下，在開始菜單-運(yùn)行-CMD-net share，然后會(huì)看到如下顯示：

Name Ressource Description

IPC$ Remote IPC

ADMIN$ C：＼ WINNT Remote Admin

C$ C：＼ Default Share

E$ E：＼ Default Share

當(dāng)C$，IPC$ and ADMIN$不存在時(shí)，則表明計(jì)算機(jī)里可能有病毒的存在，如“taksmgr.exe”。在系統(tǒng)中可以去除該病毒。在“＼windows＼system”或者“＼winnt＼system32”下刪除 winsys.32.exe，同時(shí)在注冊(cè)表管理器中找到“HKLM＼software＼Microsoft＼windows＼run＼”鍵，在該鍵下刪除“＼winnt＼

system32.exe”和“＼windows＼system＼winsys32.exe”。

3.5.2 數(shù)據(jù)中心設(shè)置

打開ECOS安裝文件夾下“c：＼Program Files＼ecos2＼dbcproj＼dbcenter.cfg”，進(jìn)行如下設(shè)置：

DBCENTER 10.0.0.2

3.5.3 遠(yuǎn)程模式下的SNMP設(shè)置

在開始菜單下運(yùn)行注冊(cè)表管理器，找到：MyCompuer＼HKEY_CURRENT_

USER＼Software＼VBandVBAProgramSettings＼THALES＼ECOS2HMI進(jìn)行設(shè)置。其中“TxId”鍵需要設(shè)置成當(dāng)前發(fā)射機(jī)的ID號(hào)，“ServerIP”則需要設(shè)置成本地發(fā)射機(jī)的實(shí)際IP地址。

3.6 時(shí)鐘同步配置

3.6.1 注冊(cè)表設(shè)置

ECOS系統(tǒng)中，無(wú)法支持NTP服務(wù)，需要在注冊(cè)表中進(jìn)行時(shí)鐘同步的相關(guān)設(shè)置。

在開始菜單，運(yùn)行“regedit”，打開注冊(cè)表管理器，找到路徑“HKEY_

LOCAL_MACHINE＼SYSTEM＼CurrentControlSet＼Services＼W32Time＼Parameters”進(jìn)行如下設(shè)置：

LocalNTP REG_SZ "1" NTP server is in the LAN（not WAN）

Type REG_SZ "NTP"

NtpServer REG_SZ "192.1.3.207" GPS clock network address

Period REG_DWORD 24 Each 1 hour will be the time updated

3.6.2 開啟服務(wù)

開啟該服務(wù)可在控制面板-服務(wù)找到“Time Service”，將該服務(wù)設(shè)置成自動(dòng)開啟，即“Automatic”模式。然后點(diǎn)擊運(yùn)行，此時(shí)時(shí)鐘同步服務(wù)設(shè)置完畢。

4 500KW發(fā)射機(jī)本地控制系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化的主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)如下

1）500KW發(fā)射機(jī)中央控制系統(tǒng)的國(guó)產(chǎn)化成功使我臺(tái)擺脫了本地控制系統(tǒng)在安裝，升級(jí)，維護(hù)等方面對(duì)國(guó)外公司的依賴，無(wú)論是硬件還是軟件我臺(tái)均能自主完成安裝、配置，并能自行維護(hù)，可靠運(yùn)行。

2）本地控制系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化后，我臺(tái)可根據(jù)實(shí)際需求，更改運(yùn)行本地控制系統(tǒng)主機(jī)的硬件配置，徹底從硬件方面解決了硬盤空間不足，啟動(dòng)慢，內(nèi)存少，主機(jī)容易死機(jī)，運(yùn)行緩慢等一系列由于主機(jī)設(shè)備老化而造成的問題。

3）本地控制系統(tǒng)的國(guó)產(chǎn)化后，我臺(tái)可根據(jù)具體情況，購(gòu)買大量主機(jī)的備用機(jī)，解決了以前從外國(guó)公司高額購(gòu)買本地控制系統(tǒng)的被動(dòng)局面。

4）為我臺(tái)實(shí)現(xiàn)本地操作系統(tǒng)熱備用提供了可靠的前提。熱備用下，主用機(jī)發(fā)生故障時(shí)，可自動(dòng)切換到備用機(jī)，這樣大大提高的播出的穩(wěn)定性和可靠性，成為今后安全播音最為有力的保障。

5）本地控制系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化后，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)一鍵代播創(chuàng)造了條件。一鍵代播下，值班員可根據(jù)當(dāng)時(shí)各個(gè)機(jī)器的播音情況，只需按下一個(gè)按鈕，則可以完成代播的所有流程。

【參考文獻(xiàn)】

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[2]張嗣萍.計(jì)算機(jī)網(wǎng)路技術(shù)[J].2009.

[責(zé)任編輯：王楠]