陳微

摘 要 本文針對(duì)大功率廣播發(fā)射機(jī)播出質(zhì)量和播出效果的監(jiān)測(cè)，應(yīng)用C語言和Visual C++的MFC軟件設(shè)計(jì)了自臺(tái)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了發(fā)射機(jī)運(yùn)行管理由依賴人到計(jì)算機(jī)智能化的科學(xué)管理的根本變革；它對(duì)提高發(fā)射臺(tái)的安全播出率，提高發(fā)射設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞 發(fā)射機(jī) 安全播出 質(zhì)量效果 監(jiān)測(cè)

中圖分類號(hào)：TN934 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

The Design and Implementation of Broadcasting

Transmitter Automatic Monitoring System

CHEN Wei

（State General Administration of Press and Publication， Radio and Television QiLiuYi Station， Yongan， Fujian 366000）

Abstract This article in view of the high power radio broadcast transmitter monitoring air quality and effect， using C language and Visual C + + MFC software design of the monitoring system， this system has realized the transmitter to the computer intelligent operation management by relying on scientific management of fundamental change. It improves the safety of launch pad air rate， and improve the stability and reliability of the transmitting equipment provides a powerful technical support.

Key words broadcast transmitter； safety； quality results； monitoring

0 引言

伴隨著信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，廣播媒體在人們?nèi)粘Ｉ钪兴l(fā)揮的作用越來越大，是人們獲取信息的重要渠道。如何才能確保廣播傳輸、發(fā)射的不間斷，高質(zhì)量安全播出，從技術(shù)上減少責(zé)任事故的發(fā)生始終是發(fā)射臺(tái)站最為關(guān)心的問題。工作中要做到安全、零秒無差錯(cuò)離不開高素質(zhì)的專業(yè)人員的辛勤努力，更需要先進(jìn)的技術(shù)手段來支持。過去受制于技術(shù)條件，只能依靠人工來發(fā)現(xiàn)、處理播出中的各種問題，這給工作人員造成了很大的精神壓力和勞動(dòng)強(qiáng)度。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，發(fā)射機(jī)逐步實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化。尤其是計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，通過先進(jìn)的監(jiān)測(cè)設(shè)備作為平臺(tái)就可以實(shí)現(xiàn)廣播節(jié)目從傳輸?shù)桨l(fā)射各個(gè)環(huán)節(jié)的自動(dòng)化控制，使人們從繁重的、高度緊張的工作環(huán)境中解脫出來，也極大地避免了人為責(zé)任事故的發(fā)生。

1 自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)概述

自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具備自動(dòng)抄表功能，在發(fā)射機(jī)播出開始和結(jié)束的時(shí)候，分別保存抄表數(shù)據(jù)，抄表時(shí)間一般為30分鐘（可設(shè)計(jì)）。同時(shí)當(dāng)系統(tǒng)中斷時(shí)，自動(dòng)抄表系統(tǒng)會(huì)依據(jù)原來程序繼續(xù)運(yùn)行，也可以保存抄表的數(shù)據(jù)與故障信息，待通訊恢復(fù)的時(shí)候即可恢復(fù)數(shù)據(jù)并按操作者要求打印或上傳。如果系統(tǒng)在運(yùn)行中出現(xiàn)問題，則由計(jì)算機(jī)和電聲光報(bào)警提示。

自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各播出設(shè)備的工作狀態(tài)與運(yùn)行參數(shù)。當(dāng)發(fā)射機(jī)所開頻率與運(yùn)行圖不吻合時(shí)會(huì)立即報(bào)警，當(dāng)播出管理和控制系統(tǒng)與通訊發(fā)生中斷（離線狀態(tài)）也將立即報(bào)警。所有信息和數(shù)據(jù)的保存期限可設(shè)定。

2 發(fā)射機(jī)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1 硬件工程和軟件工程

發(fā)射機(jī)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要是為了保障發(fā)射臺(tái)的播出質(zhì)量和播出效果而研發(fā)的。它主要包含了狀態(tài)監(jiān)聽監(jiān)測(cè)和運(yùn)行控制兩個(gè)主要的功能。它可對(duì)發(fā)射機(jī)的輸出輸入信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)，且將信號(hào)進(jìn)行編碼壓縮之后提供值班員監(jiān)看、監(jiān)聽。

圖1 發(fā)射機(jī)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行，即監(jiān)測(cè)端的硬件部分一直運(yùn)行監(jiān)測(cè)進(jìn)程并在自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件的配合下實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。本課題前期完成了Linux平臺(tái)下的功能測(cè)試，控制部分考慮到目前Windows操作系統(tǒng)圖形界面模式操作簡(jiǎn)單、方便的特點(diǎn)，仍然采用Windows平臺(tái)。為了保證設(shè)計(jì)的通用性和易維護(hù)性，設(shè)計(jì)語言使用C語言來實(shí)現(xiàn)模塊功能，軟件界面使用Visual C++的MFC來完成。

自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能具有：基本信息維護(hù)、參數(shù)設(shè)置、任務(wù)管理、數(shù)據(jù)查詢、報(bào)警故障處理等。結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

（1）計(jì)算機(jī)硬件和硬件工程。計(jì)算機(jī)硬件是基于計(jì)算機(jī)控制的系統(tǒng)，系統(tǒng)由IPO模型表示。I指信息的輸入，P指信息的處理，O指信息的輸出。系統(tǒng)要素及相互間的關(guān)系如圖2所示。

該軟件的硬件是計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)，各種應(yīng)用程序是履行控制任務(wù)的關(guān)鍵，軟件可由用戶開發(fā)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)計(jì)算機(jī)硬件可根據(jù)需求為硬件系統(tǒng)指派任務(wù)，產(chǎn)生硬件需求，根據(jù)硬件需求設(shè)計(jì)、制造或選擇硬件或設(shè)備，如主機(jī)、通用或?qū)Ｓ猛獠吭O(shè)備、網(wǎng)絡(luò)與通訊設(shè)備等。

（2）計(jì)算機(jī)軟件和軟件工程。從系統(tǒng)工程的角度來看，軟件與硬件、軟件工程與硬件工程分別是基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)工程的重要組成部分。系統(tǒng)工程的論證階段應(yīng)該確定系統(tǒng)的軟硬件的功能和性能，系統(tǒng)對(duì)軟件提出的功能和性能的要求將成為軟件需求分析的基礎(chǔ)。

圖2 IPO系統(tǒng)要素

在對(duì)該軟件進(jìn)行系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)時(shí)，采用了科學(xué)的軟件工程設(shè)計(jì)方法，進(jìn)行軟件總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上盡可能尋求可重用軟部件支持軟件的詳細(xì)設(shè)計(jì)或編碼，保證其合理性，易用性和完備性。

（3）網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。發(fā)射臺(tái)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖3所示，整個(gè)系統(tǒng)通過交換機(jī)接入到到內(nèi)網(wǎng)的核心交換機(jī)上，所有用戶通過內(nèi)網(wǎng)辦公用的計(jì)算機(jī)便可訪問該系統(tǒng)。

圖3 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖

2.2 設(shè)計(jì)思路

系統(tǒng)從可靠性、安全性、先進(jìn)性、易操作性四個(gè)方面設(shè)計(jì)：（1）可靠性：安全優(yōu)質(zhì)播出是壓倒一切的中心任務(wù)，必須要保證發(fā)射機(jī)系統(tǒng)設(shè)備、測(cè)試控制系統(tǒng)設(shè)備安全可靠地運(yùn)行，避免由本地系統(tǒng)、遠(yuǎn)程系統(tǒng)引發(fā)不安全因素。（2）安全性：為避免網(wǎng)絡(luò)的開放性對(duì)播出系統(tǒng)的安全造成影響，設(shè)計(jì)時(shí)軟、硬件方面應(yīng)使用高等級(jí)安全防范措施。（3）先進(jìn)性：為保證該軟件在一定的時(shí)間內(nèi)具有領(lǐng)先性，軟件的編制和硬件的選擇都以“一流的設(shè)備、一流的技術(shù)、一流的管理”為出發(fā)點(diǎn)。（4）易操作性：良好的設(shè)計(jì)必須與簡(jiǎn)易的操作相結(jié)合。軟件中的控制界面做到了友好、美觀、菜單化，便于操作。

2.3 總體目標(biāo)

系統(tǒng)總體目標(biāo)是：運(yùn)用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和控制技術(shù)對(duì)短波發(fā)射機(jī)實(shí)施計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)本地監(jiān)控和遠(yuǎn)程監(jiān)控。通過研究和實(shí)踐，探索發(fā)射機(jī)監(jiān)控的設(shè)計(jì)方法，開發(fā)相配套的監(jiān)控軟件。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了以下目標(biāo)：

（1）發(fā)射機(jī)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)：自動(dòng)監(jiān)測(cè)發(fā)射機(jī)及其有關(guān)設(shè)備的運(yùn)行情況，實(shí)時(shí)顯示監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)（包括模擬量和開關(guān)量值）及工作狀態(tài)，并能按時(shí)自動(dòng)存盤或打印記錄各設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)、系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)；實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、記錄各參數(shù)；對(duì)異常情況和參數(shù)越限進(jìn)行記錄報(bào)警；自動(dòng)記錄發(fā)射機(jī)開關(guān)機(jī)的時(shí)間及累計(jì)運(yùn)行時(shí)間。

（2）實(shí)時(shí)故障診斷：當(dāng)檢測(cè)結(jié)果不正常或某設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，能自動(dòng)判斷故障部位，顯示出故障機(jī)號(hào)和部位及設(shè)備故障時(shí)的數(shù)據(jù)，可實(shí)時(shí)記錄或打印所有參數(shù)。

（3）報(bào)警：系統(tǒng)具有完善的報(bào)警功能。報(bào)警系統(tǒng)可對(duì)各檢測(cè)量越限報(bào)警；故障報(bào)警；通信中斷報(bào)警；各種控制過程提示性報(bào)警等。報(bào)警提示有聲音、指示燈、顯示屏圖像和窗口閃爍等報(bào)警方式。

（4）用戶權(quán)限設(shè)定：根據(jù)不同用戶的權(quán)限實(shí)施控制發(fā)射機(jī)各種操作，分級(jí)進(jìn)行控制。

（5）操作控制：軟件具有友好的人機(jī)界面，采用圖形界面技術(shù)，利用鼠標(biāo)和菜單可方便地實(shí)現(xiàn)各種功能。

（6）報(bào)表生成：具有完善的抄表與報(bào)表功能：對(duì)各發(fā)射機(jī)的檢測(cè)數(shù)據(jù)或運(yùn)行參數(shù)按值班報(bào)表要求，自動(dòng)地定時(shí)采樣并記錄成文件，可在監(jiān)控界面屏上顯示、查詢或打印；同時(shí)可根據(jù)用戶需求設(shè)定自動(dòng)生成或打印發(fā)射機(jī)工作信息等。

（7）遠(yuǎn)程訪問：臺(tái)領(lǐng)導(dǎo)、職能部門可通過遠(yuǎn)程登錄查詢數(shù)據(jù)、了解設(shè)備運(yùn)行情況、分析判斷故障原因。

（8）管理信息系統(tǒng)：對(duì)器材、圖紙資料、技術(shù)檔案進(jìn)行自動(dòng)管理。

（9）系統(tǒng)擴(kuò)充：系統(tǒng)具有靈活方便的擴(kuò)充組態(tài)功能，配置專家系統(tǒng)診斷軟件和服務(wù)程序，從而使系統(tǒng)故障診斷更具有專家智能功能。另外在硬件上預(yù)留足夠的擴(kuò)展接口，可隨時(shí)提供和完成其他控制功能。

圖4 七六一臺(tái)發(fā)射機(jī)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

（10）系統(tǒng)安全：硬件采用物理隔離，軟件考慮各種異常情況的發(fā)生，并在發(fā)生異常時(shí)，能及時(shí)采取相應(yīng)的策略，保證節(jié)目的正常接收和發(fā)送。

3 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用

3.1 發(fā)射機(jī)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件

圖4是我臺(tái)丙機(jī)房發(fā)射機(jī)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)界面。從窗口點(diǎn)擊選擇的菜單有：基本信息維護(hù)、參數(shù)設(shè)置、任務(wù)管理、數(shù)據(jù)查詢、報(bào)警故障處理、統(tǒng)計(jì)分析、設(shè)備狀態(tài)查看、數(shù)據(jù)備份恢復(fù)、節(jié)目監(jiān)聽等，每一個(gè)菜單又有對(duì)應(yīng)的子菜單。

（1）窗口中用三個(gè)不同顏色的色塊分別代表發(fā)射機(jī)當(dāng)前的功率電平、音頻電平和調(diào)幅度。P代表功率電平，A代表音頻電平，M代表調(diào)幅度。標(biāo)尺刻度代表當(dāng)前數(shù)值的大小，直接與窗口左邊的0～110%的標(biāo)尺對(duì)應(yīng)可直接讀出當(dāng)前具體數(shù)值。（2）窗口下方顯示著每部發(fā)射機(jī)的天線號(hào)、方向、節(jié)目語言、任務(wù)頻率、實(shí)測(cè)頻率、功率電平、調(diào)幅度等。（3）窗口右邊是：報(bào)警提示、校準(zhǔn)信息、顏色設(shè)置。報(bào)警提示可快速查詢當(dāng)前報(bào)警的發(fā)射機(jī)機(jī)號(hào)和報(bào)警信息。校準(zhǔn)信息可選擇發(fā)射機(jī)號(hào)并手動(dòng)輸入實(shí)際播出功率以校準(zhǔn)功率基準(zhǔn)值，滿功率時(shí)為100Kw。顏色設(shè)置可選擇窗口上各部分的顏色和字體。

3.2 菜單詳解

（1）基本信息維護(hù)：點(diǎn)擊該按鈕將顯示整個(gè)軟件的初始界面，如圖4。

（2）參數(shù)設(shè)置：點(diǎn)擊該按鈕后，會(huì)跳出 5個(gè)可以選擇的按鈕：指標(biāo)報(bào)警參數(shù)設(shè)置、語音報(bào)警參數(shù)設(shè)置、其他參數(shù)設(shè)置、發(fā)射機(jī)檢修設(shè)置和調(diào)試。

指標(biāo)報(bào)警參數(shù)設(shè)置包括：電平、調(diào)幅度、頻偏報(bào)警參數(shù)設(shè)置；語音報(bào)警參數(shù)設(shè)置包括：選擇是否蜂鳴報(bào)警、蜂鳴報(bào)警次數(shù)（2次）；其他參數(shù)設(shè)置：選擇是否啟用節(jié)目周期監(jiān)聽即每路音頻監(jiān)聽時(shí)間（5秒≥30秒≤3分鐘），每個(gè)周期監(jiān)聽次數(shù)為2次；主界面調(diào)幅度3秒顯示一次最大值。所有參數(shù)都可設(shè)置；發(fā)射機(jī)檢修設(shè)置：可添加發(fā)射機(jī)機(jī)號(hào)、星期、開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間；調(diào)試：可保存每部發(fā)射機(jī)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存于電腦硬盤中。

（3）任務(wù)管理：點(diǎn)擊該按鈕可修改運(yùn)行圖（修改頻率運(yùn)行圖設(shè)定了修改權(quán)限），也可查詢歷史運(yùn)行圖。

（4）數(shù)據(jù)查詢：點(diǎn)擊該按鈕可進(jìn)行以下數(shù)據(jù)的查詢。

歷史報(bào)警數(shù)據(jù)查詢：查詢報(bào)警的機(jī)號(hào)、頻率、起始時(shí)間、截止時(shí)間等；指標(biāo)查詢類型，選擇全部、電平、調(diào)幅度、頻偏進(jìn)行查詢；可直接查詢數(shù)據(jù)或?qū)С龅紼XCEL軟件，并打印數(shù)據(jù)。

指標(biāo)瞬時(shí)數(shù)據(jù)查詢：選擇查詢的條件，如：機(jī)號(hào)、頻率、調(diào)幅度、功率、頻偏，起始時(shí)間、截止時(shí)間等，可直接查詢數(shù)據(jù)或直接打印數(shù)據(jù)。

歷史音頻文件查詢：選擇機(jī)號(hào)、頻率、起始時(shí)間、截止時(shí)間；可查詢數(shù)據(jù)或播放音頻。

日志查詢：可選擇機(jī)房或某機(jī)值班日志，可選擇開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間；可直接查看或?qū)С龅紼XCEL軟件。

（5）報(bào)警故障處理：點(diǎn)擊該按鈕可查詢報(bào)警故障的處理信息。查詢報(bào)警數(shù)據(jù)，用灰色的背景色顯示待處理的故障，用綠色的背景色來顯示已處理的故障。也可輸入故障代號(hào)、也可選擇顯示故障系統(tǒng)誤報(bào)警，處理人，并保存處理結(jié)果。

（6）統(tǒng)計(jì)分析：點(diǎn)擊該按鈕可查詢當(dāng)月、季度、年份及歷史播出數(shù)據(jù)；也可查詢發(fā)射機(jī)實(shí)時(shí)播出情況或打印。

（7）設(shè)備狀態(tài)查看：點(diǎn)擊該按鈕可查看當(dāng)前機(jī)房的GPS狀態(tài)。

（8）數(shù)據(jù)備份恢復(fù)：點(diǎn)擊該按鈕可選擇恢復(fù)默認(rèn)信息或選擇發(fā)射機(jī)基本信息、設(shè)備基本信息、設(shè)備分配信息、報(bào)警參數(shù)信息、數(shù)據(jù)信息、系統(tǒng)權(quán)限信息；可選擇直接備份或恢復(fù)信息等等。

（9）節(jié)目循環(huán)監(jiān)聽：點(diǎn)擊該按鈕可實(shí)現(xiàn)發(fā)射機(jī)的實(shí)時(shí)的音頻監(jiān)聽。

4 結(jié)語

綜述以上發(fā)射機(jī)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，在綜合應(yīng)用軟件工程技術(shù)和計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù)的基礎(chǔ)上，還采用了Web技術(shù)及Internet瀏覽器技術(shù)等。系統(tǒng)在最大程度上實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程管理網(wǎng)與監(jiān)測(cè)終端相結(jié)合，極大地便于臺(tái)站各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)部門實(shí)時(shí)掌握了發(fā)射機(jī)各類信息的準(zhǔn)確率和高效率，以及對(duì)發(fā)射機(jī)房的遠(yuǎn)程訪問和實(shí)時(shí)監(jiān)控。

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