鐘岱均國家新聞出版廣電總局731臺，福建龍巖　364000

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TBH522型短波發(fā)射機自動化控制系統(tǒng)上位機

鐘岱均
國家新聞出版廣電總局731臺，福建龍巖364000

摘要本文介紹了TBH522型150kW短波發(fā)射機自動化控制系統(tǒng)整體架構，并且對上位機各模塊基本功能進行了分析。

關鍵詞TBH522；短波發(fā)射機；自動化；上位機；模塊功能

TBH522型短波發(fā)射機是由北廣科技有限公司生產的150kW雙邊帶調幅廣播發(fā)射機，該機具有先進的PSM和調諧腔調諧等技術，效率高，故障率較低，已廣泛應用于各短波發(fā)射臺。但在實際使用中，開機運行速度慢，內存占用高，發(fā)熱嚴重等缺點，常常造成卡機、死機，使得自動控制系統(tǒng)癱瘓，增大了值班人員的工作強度。為實現(xiàn)發(fā)射機全自動化的安全可靠運行和信息化管理，我機房對上位機進行了整體更新?lián)Q代，并增加了一臺主服務器，建立了機房平臺系統(tǒng)。改造后的上位機使用基于ARM構架的嵌入式Linux系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有開機速度快、功耗低、安全性能高、運行穩(wěn)定等優(yōu)點，同時界面友好、色形豐富、操作直觀，方便了值班和維護工作?，F(xiàn)把該系統(tǒng)淺要介紹如下。

1　自動控制系統(tǒng)概況

1.1系統(tǒng)結構

每部發(fā)射機本地上位機通過四個串口與電控邏輯小盒、保護邏輯小盒、監(jiān)測系統(tǒng)小盒和自動調諧小盒進行通信，實現(xiàn)對發(fā)射機的數據交換和自動控制。同時，采用一臺控制室主機連接四部發(fā)射機的上位機進行遠程監(jiān)控和操作，如圖1所示，控制室主機還通過機房交換機、機房平臺服務器與臺平臺網絡對接。

圖1　自動化控制系統(tǒng)網絡架構

1.2自動化系統(tǒng)基本功能

改造后的自動化系統(tǒng)具有強大的控制功能，兼容所有的手動操作，使發(fā)射機能夠在最佳狀態(tài)下穩(wěn)定播音運行。在控制室內，值機員可以使用機房平臺通過遠程操作對各部發(fā)射機進行運行圖修改、零時調度的下載及控制發(fā)射機的開關機及自動調諧等。該自動化系統(tǒng)還具有豐富的監(jiān)測報警功能，能夠實時監(jiān)測發(fā)射機在播音過程中的狀態(tài)，對播音過程中的誤操作或故障掉高壓進行蜂鳴聲報警。另外系統(tǒng)還具有詳實記錄、實時數據統(tǒng)計查詢和工作日志管理等功能。

2　上位機系統(tǒng)

2.1系統(tǒng)結構

每部發(fā)射機的嵌入式一體機上位機通過RS232方式和4個小盒通訊并進行數據交換，實現(xiàn)對發(fā)射機的控制，對用戶提供直觀的顯示和控制交互界面。其通過自身運行的“短波發(fā)射機控制系統(tǒng)”軟件實現(xiàn)監(jiān)測和控制功能的。上位機與4個小盒的通訊口對應關系如下：

上位機串口COM0——自動調諧小盒；

上位機串口COM1——電控邏輯小盒；

上位機串口COM2——保護邏輯小盒；

上位機串口COM3——監(jiān)測系統(tǒng)小盒。

2.2各小盒實現(xiàn)的基本功能

電控小盒即電源控制系統(tǒng)，它是整機控制系統(tǒng)的核心，控制著發(fā)射機的所有邏輯合和斷；保護小盒為電源保護系統(tǒng)，它是當發(fā)射機出現(xiàn)電壓、電流過荷或者駐波比過荷后，通過立即切斷高壓或降低功率提供保護，同時發(fā)出報警信號并在面板上亮燈顯示故障原因，以及對故障進行記錄并上傳到上位機中保存；自動調諧小盒控制發(fā)射機的伺服系統(tǒng)，執(zhí)行發(fā)射機的調諧邏輯控制；監(jiān)測系統(tǒng)小盒就是檢測系統(tǒng)，主要是實現(xiàn)對低周箱和高周箱的指標參數進行采樣得到模擬量，輸出到相應表頭顯示，并上傳到上位機系統(tǒng)中顯示，以及將相應模擬量進行分配放大，送到自動調諧小盒和保護小盒進行AD轉換，同時還提供保護相應的保護信號去保護單元。

2.3自動化控制系統(tǒng)上位機模塊介紹

如圖2所示，自動化控制系統(tǒng)上位機軟件主要包括電控、保護、表值、記錄、選項等模塊，可方便的對發(fā)射機狀態(tài)進行查看和控制。有手動、自動、檢修3種工作模式，兼容發(fā)射機面板上的開機、關機、合高前、斷高前、合高壓、斷高壓、快速燈絲、封鎖高頻等所有操作。當進入某個界面模塊時，若中間標題字體為白色時，表示嵌入式系統(tǒng)與對應小盒通訊正常；若字體變?yōu)榧t色時，表示嵌入式系統(tǒng)與對應小盒通訊異常。此時需檢查對應小盒與上位機連接的串口，如果串口線連接無誤，則需重啟上位機軟件，再觀察，如仍異常，則需重啟上位機系統(tǒng)，再打開軟件觀察。

圖2 自動化控制系統(tǒng)上位機主界面

2.3.1電控模塊

該模塊監(jiān)控電控小盒并顯示了發(fā)射機的狀態(tài)。此模塊與電控小盒的面板亮燈相同。如當開機時，該模塊的“允許開機”燈變綠等等。當電控小盒的“手動/自動/檢修”按鍵切換到“自動”時，電控模塊的按鈕啟用，可以直接點擊按鈕控制電控小盒。

2.3.2保護模塊

該模塊監(jiān)控保護小盒，當發(fā)射機發(fā)生故障時可顯示故障部位，包括高前過荷、高前打火、T網絡打火、三次過荷、低鎖、零鎖、切頂等。例如，當高前過荷時，保護小盒的“高前過荷”指示燈變紅，保護模塊的“高前過荷”變紅。

2.3.3表值模塊

該模塊顯示了發(fā)射機各重要模擬量的數值，與發(fā)射機面板指針表相同，可很好的監(jiān)測寬放、燈絲、高前、末級、功率等參數。同時也提供了發(fā)射機示意圖表值界面，同時顯示自動調諧8路電機當前的實際位置（第7路未使用）。

2.3.4記錄模塊

該模塊為自動化系統(tǒng)運行的時間表，用戶可以在這里通過“添加”“刪除”“修改”“保存”按鈕對發(fā)射機運行圖進行編輯。包括開始時間、結束時間、節(jié)目、頻率、天線、方向、周期、間隔，并提供正常倒頻和緊急倒頻模式。在正常倒頻下，發(fā)射機提前25分鐘倒頻試機；緊急倒頻模式下，發(fā)射機到時間可直接倒頻。同時通過該模塊還能對近一個月的操作日志和故障記錄進行查看。

2.3.5選項模塊

在選項模塊中，可以修改和設置機器號、端口號、系統(tǒng)時間，對表值串口和時鐘同步進行配置，還可修改“電控”、“保護”、“表頭”和“調諧”的串口設置及參數。通過調整系統(tǒng)軟件中系數關系，方便的對表值模塊顯示值與真實值的進行校準。

3　結論

國家新聞出版廣電總局731臺機房自動化系統(tǒng)于2016年1月底改造完成，并進行過諸多測試和使用，該上位機嵌入式系統(tǒng)的可靠性、安全性等都達到了預期的要求，且其監(jiān)測報警功能大大減輕了機房值班人員的勞動壓力，從而為安全傳輸發(fā)射提供了良好的保障，也為實現(xiàn)發(fā)射臺的“有人留守，無人值班”的運行模式打下了良好基礎。

參考文獻

［1］黃曉兵.TBH-522型150kW短波發(fā)射機維護手冊［M］.北京：中國書籍出版社，2011.

中圖分類號TP9

文獻標識碼A

文章編號1674-6708（2016）165-0105-02

作者簡介：鐘岱均，國家新聞出版廣電總局731臺。