论广播发射机监控系统的设计原则及功能

【摘 要】 广播发射台的自动监控技术一直是广电技术工作者研究开发的一个重点方向和难点。文章简要分析了广播发射机监控的必要性，并重点探讨了发射机监控系统的设计原则及功能需求。

【关键词】 广播发射台 发射机监控系统 设计原则 功能需求

发射机监控系统是指采用自动控制技术、检测技术和计算机网络技术，对广播、电视发射机的本地及远程实时控制，对其运行参数及运行状态进行实时监测，具有自动开关机、故障点定位、故障记录、故障报警、指标检测、报表统计、数据管理、数据查询、网络数据共享、Internet远程访问等功能系统。

1 广播发射机监控的必要性

发射机的状态关系到播出节目质量的好坏，因此保证发射机系统的可靠性和稳定性是系统的首要任务。其次发射机的器件大多都是大功率的，它的运行需要遵循一套严格序进行，一旦有意外发生，比如散热不及时，则机器很快就会被烧坏。因此监控系统必须具有高实时性，和对意外情况的处理机制，即故障报警机制，在发生故障的时候能够及时处理。另外，值班人员必须常年在高频、高温和高噪声环境下高度紧张地昼夜轮班；周而复始的频繁操作、巡机、抄表等不仅劳动强度大，而且易产生操作差错而不能实时准确地反映并记录相关设备的运行状态；值班人员技术水平参差不齐，往往不能准确判断、及时处理设备故障而延长停播时间，如何能够实现机房的自动化管理，自动实现数据采集、监控、报表和故障记录以及数据存储，也是对发射机监控系统提出的功能性要求。

2 发射机监控系统设计原则和功能需求

2.1 广播发射机监控系统的设计应当遵循的原则

（1）监控系统应当功能强大且覆盖面全、支持网络管理，便于本地及远程监控管理、界面友好实用、可操作性强、可靠性高、实时性好、不对原系统的功能指标构成影响、扩展性强、维护方便。能够实现发射机面板的基本功能，可以采集表头指示信号；状态指示信号；开、关机、升、降功率等控制信号。模拟仿真原发射机面板界面、定时开关机、故障报警、故障查询、自动抄表、模拟量范围设定及告警提示。

（2）对于本身不带计算机通信接口的发射机，需要对其进行改造，为其加装计算机通信接口。每台发射机都有各自的控制和保护系统，因此对原有的发射设备加装计算机通信接口实现计算机自动监控，应当不影响原有设备的正常工作，也就是说，计算机监控系统与发射机原有的控制保护系统是两套并行的工作系统，不改变、改造原发射机接口本有结构及功能。

（3）由于大功率发射机电磁信号干扰强、机房电磁环境复杂等情况，因此要考虑系统稳定性和抗干扰性，需要对信号进行稳定性处理。

（4）具有良好的通用性，兼容当前发射台使用的各种类型不同、功率不等、生产厂家各异的发射机

2.2 广播发射机监控系统系统功能

采用自动控制技术、检测技术和计算机网络技术，对广播、电视发射机的本地及远程实时控制，对其运行参数及运行状态进行实时监测，具有自动开关机、故障点定位、故障记录、故障报警、指标检测、报表统计、数据管理、数据查询、网络数据共享、Internet远程访问等功能。发射机监控系统应该适用于各种类型的中波、短波、调频、电视发射机，适用于电子管、全固态发射机，适用于各种进口、国产发射机，适用于各级发射台。系统有下位机（发射机本机控制单元）和上位机（机房监控单元）和远程数据中心几部分，其功能如下：

（1）下位机（本机监控单元）

本机监控单元实现包括自动开、关机，状态控制，参数调整，模拟量、开关量的获取，风机自动切换，自动启用备机。实时监测显示发射机各单元的运行参数，实现超限报警、故障报警、故障自动定位、故障自动记录、故障诊断、故障查询。

发射机数据的实时采样和控制：主要包括发射机输出功率检测、发射机驻波比检测、频率检测、水位检测、温度检测以及反射功率等，模拟输出包括高前调谐、高末调谐等。

故障报警及故障诊断功能：主要包括对发射机过流、过载故障报警并且实时记录；自动调谐过程中出现的故障进行诊断和报警；发射机运行过程中出现的部分故障进行诊断和报警。报警手段主要有声音报警、操作界面报警并实时上传。

自动控制功能：主要包括运行时间表管理、自动定时开关机功能、自动频率输出功率调节功能。

自动校时功能：自动校时保持与机房时间同步。

保留手动功能：通过硬件实现自动功能和手动功能的切换，手动模式时发射机脱离自动控制系统由手动操作以备特殊情况下的需求。

（2）上位机和远程数据中心（机房监控单元及遥测遥控）

发射台内部联网，各机房数据在数据库服务器集中，所有数据通过光缆或电话线等多种传输手段传输到广电中心，并入中心网络，以便在中心值班室进行遥测、遥控，及方便广电中心各级领导实时了解各发射台的工作情况。技术人员还可在家通过拨号上远程遥测网，从而了解发射机的状况，还可远程指导发射机的维护、维修工作。

数据的管理包括：定时抄表；当前数据查询；历史数据查询；故障数据查询；自动生成周、月、季、年报表；自动生成专家库等。

系统应具有报报警功能，当出现设备故障或参数超限时，系统除了声光报警外，还应具有电话报警功能，可设置多门固定和移动电话，实现自动拨号，语音重复报警。

Internet浏览功能，设计专用网站，在异地通过互联网即可查询发射机工作状态。

可选配指标检测、视频监控、信号监测功能。发射机房内配有视频监视系统，摄像机及远程遥控功能，可远程实时监视机房状况及每台发射机的工作状态，以便实现无人值守。

3 结语

从技术发展来看，发射机的监控系统也经历了从传统的继电器控制、数字逻辑电路控制，发展到今天信息化时代的微机控制，它的核心设备——广播发射机现场控制器（下位机），也经历了基于8位单片机、16位单片机到基于可编程控制器（PLC）的发展历程。到了本世纪，网络技术广泛的应用于广播播出系统中，迫使相对滞后的发射监控技术必须加快数字化、智能化、网络化的步伐。

参考文献：

[1]高歌.广播发射机监控系统[J].北京广播学院学报（自然科学版）.2005（1）.

[2]苏飞.广播发射机微机监控系统设计与实现[D].西安电子科技大学.2011.

推荐访问:发射机 监控系统 原则 广播 功能