張藝妹

（作者單位：國(guó)家新聞出版廣電總局572臺(tái)）

大功率短波發(fā)射臺(tái)傳輸發(fā)射自動(dòng)化控制管理系統(tǒng)運(yùn)行模式研究

張藝妹

（作者單位：國(guó)家新聞出版廣電總局572臺(tái)）

近年來(lái)，隨著我國(guó)科技水平的持續(xù)快速發(fā)展，廣播電視發(fā)射臺(tái)的自動(dòng)化管理水平不斷提高，不僅使廣播發(fā)射臺(tái)運(yùn)行過(guò)程中更為穩(wěn)定，還可以有效地降低由于人為操作而導(dǎo)致的失誤。筆者通過(guò)多年的實(shí)踐總結(jié)，本文對(duì)自動(dòng)化管控系統(tǒng)進(jìn)行敘述；同時(shí)，對(duì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)所需的最基本的條件進(jìn)行闡述，最后探討運(yùn)行管理模式，以期對(duì)今后全面實(shí)現(xiàn)廣播發(fā)射臺(tái)自動(dòng)化有所幫助。

大功率短波發(fā)射臺(tái)；傳輸發(fā)射自動(dòng)化；控制管理系統(tǒng)；運(yùn)行管理模式

近年來(lái)，我國(guó)對(duì)廣播發(fā)射臺(tái)進(jìn)行不斷的改建、擴(kuò)建，從而使多數(shù)的電臺(tái)在廣播能力上得到了極大提升，部分省市級(jí)發(fā)射臺(tái)逐漸利用專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)對(duì)下級(jí)發(fā)射臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一的遠(yuǎn)程監(jiān)控，利用科技手段實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)管能力的不斷提升。經(jīng)過(guò)改造后，不但使機(jī)器及天饋線數(shù)量增加，而且使操作更加穩(wěn)定，使運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)量增加，因人為操作失誤而產(chǎn)生故障的情況顯著減少。通過(guò)對(duì)多年的改造，利用全新的設(shè)計(jì)理念，基于計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及數(shù)字技術(shù)等建立全新的自動(dòng)控制系統(tǒng)，從而使播出設(shè)備實(shí)現(xiàn)更好地自動(dòng)化、穩(wěn)定性，并探索出了一種更為合理的值守方式。

1 自動(dòng)控制系統(tǒng)概述

1.1 中央控制室

中央控制室主要對(duì)傳輸發(fā)射相關(guān)的設(shè)備進(jìn)行集中控制、監(jiān)測(cè)及管理，中央控制室中的中央控制系統(tǒng)主要是實(shí)現(xiàn)廣播發(fā)射臺(tái)的自動(dòng)操作、綜合管理及狀態(tài)監(jiān)控。該系統(tǒng)的核心構(gòu)造主要由如下幾部分構(gòu)成：第一，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)與運(yùn)行的主控計(jì)算機(jī)，操作人員利用計(jì)算機(jī)操作界面，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)系統(tǒng)中的設(shè)備運(yùn)行狀況展開(kāi)監(jiān)視，并能夠利用圖形化界面實(shí)現(xiàn)對(duì)各部分的控制；第二，GPS衛(wèi)星作為時(shí)間基準(zhǔn)[1]；第三，VSAT節(jié)目運(yùn)行圖相關(guān)的接收系統(tǒng)；第四，各發(fā)射機(jī)房以及變電站進(jìn)行相互連接的以太網(wǎng)交換機(jī)以及光纖傳輸設(shè)備，上述設(shè)備所具有的接口協(xié)議為SNMP V2C。

1.2 發(fā)射機(jī)房

可以由三座相互獨(dú)立的機(jī)房構(gòu)成，其中均安裝有短波發(fā)射機(jī)、配電系統(tǒng)及天線交換開(kāi)關(guān)等，都能夠?qū)崿F(xiàn)受到中央控制室進(jìn)行遠(yuǎn)程控制以及監(jiān)視。其中兩個(gè)機(jī)房中，分別安裝有4臺(tái)500 kW發(fā)射機(jī)，該發(fā)射機(jī)擁有遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)以及本地操控方面的接口，且有數(shù)字音頻輸入方面的接口，分別配置有一個(gè)4×17形式的天線開(kāi)關(guān)矩陣及一個(gè)配電設(shè)備與假負(fù)載。上述所有設(shè)備均配置有SNMP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)接口，利用機(jī)房?jī)?nèi)的以太網(wǎng)交換機(jī)對(duì)設(shè)備進(jìn)行中央控制室發(fā)出的遠(yuǎn)程控制以及監(jiān)視[2]。

另一個(gè)機(jī)房中安裝有4臺(tái)150 kW發(fā)射機(jī)，該發(fā)射機(jī)擁有遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)以及本地操控方面的接口，且有模擬字音頻輸入方面的接口，配置有SNMP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)接口，利用機(jī)房?jī)?nèi)的以太網(wǎng)交換機(jī)對(duì)設(shè)備進(jìn)行中央控制室發(fā)出的遠(yuǎn)程控制以及監(jiān)視。該機(jī)房中的天線開(kāi)關(guān)矩陣以及配電設(shè)備將采用的是原有的設(shè)備，要對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的升級(jí)之后再與中央控制室進(jìn)行連接，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)其的遠(yuǎn)程監(jiān)視。

1.3 發(fā)射臺(tái)變電站

不僅能夠?qū)崿F(xiàn)由中央控制室進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，而且可以對(duì)來(lái)字不同發(fā)射機(jī)房?jī)?nèi)的變、配電設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)。變電站中的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)將對(duì)35 kV進(jìn)電以及10 kV、380 kV變電中的電流與電壓等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視，同時(shí)對(duì)發(fā)射機(jī)房中的10 kV與380 kV發(fā)出的匯集電壓進(jìn)行監(jiān)視，同時(shí)利用SNMP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)接口將供電系統(tǒng)中的重要的監(jiān)視參數(shù)傳輸至中央控制室內(nèi)，對(duì)其不進(jìn)行遠(yuǎn)程控制功能的設(shè)置[3]。

2 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制系統(tǒng)所需條件

要想實(shí)現(xiàn)本次設(shè)計(jì)的自動(dòng)控制系統(tǒng)要滿(mǎn)足如下幾個(gè)基本條件。首先，發(fā)射機(jī)要擁有很好的技術(shù)特性及運(yùn)行穩(wěn)定性，同時(shí)擁有較高程度的單機(jī)自動(dòng)化。例如，發(fā)射機(jī)能夠根據(jù)中央控制室發(fā)出的開(kāi)關(guān)指令自行進(jìn)行開(kāi)關(guān)機(jī)、調(diào)諧、換頻等操作，并且將設(shè)備狀態(tài)信號(hào)向中央控制室進(jìn)行反饋等功能。系統(tǒng)所采取的發(fā)射機(jī)控制器擁有如下特點(diǎn)：第一，能夠提供以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的自控方案，其將TCP/IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行整合，能夠利用驅(qū)動(dòng)器、磁盤(pán)以及移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備，從而擁有很好的可靠性；第二，使用基于Windows 2000的操作系統(tǒng)，在將電子數(shù)據(jù)處理為基礎(chǔ)的操作系統(tǒng)與其進(jìn)行整合時(shí)，不用對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的權(quán)限設(shè)置進(jìn)行更改[4]；第三，遠(yuǎn)程控制以及監(jiān)測(cè)所使用的接口為標(biāo)準(zhǔn)的SNMP接口，進(jìn)行數(shù)據(jù)輸出與轉(zhuǎn)換時(shí)將采取數(shù)據(jù)庫(kù)格式；第四，通過(guò)以FlashDisk為基礎(chǔ)的操作，從而確保操作可靠性；第五，利用密碼機(jī)制確保系統(tǒng)安全性，設(shè)置操作員、系統(tǒng)級(jí)及主管級(jí)三個(gè)不同級(jí)別的認(rèn)證機(jī)制，從而確保根據(jù)權(quán)限進(jìn)行操作；第六，便于連入到發(fā)射機(jī)供應(yīng)商所具有的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)內(nèi)，利用內(nèi)部設(shè)置的Modem能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程通信以及遙控。其次，采取以SNMP為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)接口協(xié)議，本次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)將利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)所有系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)通，采取SNMP形式的網(wǎng)絡(luò)接口協(xié)議可以形成高速、大量、穩(wěn)定的控制指令發(fā)布及數(shù)據(jù)回傳方面的網(wǎng)絡(luò)，從而對(duì)發(fā)射臺(tái)內(nèi)所有的發(fā)射機(jī)、供電系統(tǒng)及天線交換系統(tǒng)進(jìn)行同步的實(shí)時(shí)控制及管理。再次，在供電系統(tǒng)中的電源開(kāi)關(guān)柜將采取綜合繼電器，從而方便數(shù)據(jù)采集與統(tǒng)一監(jiān)測(cè)，而且便于實(shí)現(xiàn)和中央控制系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)方面的傳輸[5]。最后，將天線交換開(kāi)關(guān)以及場(chǎng)地偏向開(kāi)關(guān)方面的控制系統(tǒng)與狀態(tài)信息統(tǒng)一的由網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制。

3 運(yùn)行管理模式研究

依照上述系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)則，將設(shè)定出一種全新的工作模式。為了保證播音安全，將對(duì)技術(shù)部門(mén)進(jìn)行如下劃分，并對(duì)各部門(mén)所具有的基本職責(zé)進(jìn)行如下定義。第一，中央控制室。實(shí)現(xiàn)有人值班，承擔(dān)全部安全播出設(shè)備進(jìn)行日常運(yùn)行操作方面的管理；通過(guò)自動(dòng)或者是手動(dòng)形式對(duì)節(jié)目運(yùn)行圖進(jìn)行控制，并對(duì)發(fā)射機(jī)、節(jié)傳系統(tǒng)、配電設(shè)備、天線交換矩陣以及變電站進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視、調(diào)度、遙控及切換；對(duì)中央控制室內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行維護(hù)與檢修。第二，機(jī)房檢修科。實(shí)現(xiàn)有人值守，在突發(fā)狀況進(jìn)行機(jī)房設(shè)備操作，并對(duì)發(fā)射機(jī)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)控制柜以及配電室設(shè)備等進(jìn)行維護(hù)與檢修。第三，變電站。實(shí)現(xiàn)有人值班，主要對(duì)變電站所有設(shè)備進(jìn)行維護(hù)與檢修，并對(duì)變電站與發(fā)射機(jī)房?jī)?nèi)的配、變電設(shè)備相關(guān)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。第四，維修室。實(shí)現(xiàn)有人留守，主要對(duì)全部天線、饋線及水、電與照明設(shè)施等的維護(hù)與檢修。第五，安全監(jiān)控機(jī)房。實(shí)現(xiàn)有人值班，主要負(fù)責(zé)對(duì)全部安全監(jiān)視點(diǎn)內(nèi)的安全監(jiān)控設(shè)備及監(jiān)控機(jī)房設(shè)備展開(kāi)的相應(yīng)的監(jiān)控與消防

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)該系統(tǒng)的運(yùn)行，不僅可使設(shè)備運(yùn)行相對(duì)更為穩(wěn)定可靠，相關(guān)技術(shù)人員分配更為合理，電臺(tái)管理方面實(shí)現(xiàn)了有序進(jìn)行，而且提高了相關(guān)的工作人員的積極性，從而提高了電臺(tái)播出的效果，為今后的電臺(tái)廣播行業(yè)的持續(xù)發(fā)展具有極大的推動(dòng)作用。

[1]王博.新疆廣電局節(jié)傳中心廣播電視發(fā)射臺(tái)站自動(dòng)化及一體化監(jiān)測(cè)平臺(tái)構(gòu)想[J].中國(guó)傳媒科技,2012,7(21).

[2]胡強(qiáng).試論大功率短波發(fā)射臺(tái)天饋線系統(tǒng)維護(hù)與改進(jìn)[J].無(wú)線互聯(lián)科技,2016,3(3).

[3]李旭朝.探析中短波廣播發(fā)射臺(tái)電磁干擾問(wèn)題的控制方式[J].科技資訊,2016,2(2).

[4]萬(wàn)學(xué)軍.PLC基礎(chǔ)上大功率短波轉(zhuǎn)動(dòng)天線遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2016,5(5).

[5]金曉明.中短波發(fā)射機(jī)自動(dòng)化控制及遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的探討研究[J].電子技術(shù)與軟件工程,2015,7(21).