董平

摘 要：本文主要介紹了我臺(tái)在發(fā)射機(jī)集中控制系統(tǒng)方面的技術(shù)建設(shè)。這期間先對(duì)各個(gè)頻率主/備機(jī)進(jìn)行微機(jī)控制系統(tǒng)改造，通過串行接口和控制室集中控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用下位機(jī)-上位機(jī)-數(shù)據(jù)服務(wù)器模式，運(yùn)用開環(huán)自動(dòng)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了發(fā)射機(jī)的自動(dòng)開/關(guān)機(jī)、主機(jī)故障自動(dòng)倒備機(jī)工作、故障在數(shù)據(jù)庫里有相應(yīng)的記錄便于查詢等。

關(guān)鍵詞：集中控制；上位機(jī)；下位機(jī)；通信協(xié)議

1 引言

廣播發(fā)射機(jī)的安全播出是每一個(gè)廣播人的重要職責(zé)，發(fā)射機(jī)能否正常播出，除了具備高素質(zhì)的專業(yè)技術(shù)維護(hù)人員以外，最主要的是能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題，集中控制系統(tǒng)在此發(fā)揮著重要作用，有故障時(shí)能及時(shí)報(bào)警提醒值班人員；硬故障或不定時(shí)的瞬間軟故障實(shí)時(shí)記錄；一類故障自動(dòng)開備機(jī)。整個(gè)系統(tǒng)減少了人為因素，減少了停播率。

2 發(fā)射機(jī)集中控制系統(tǒng)框圖

3 集中控制系統(tǒng)原理

集中控制系統(tǒng)指位于一個(gè)機(jī)房所有發(fā)射機(jī)的微機(jī)控制單元通過專用網(wǎng)線在集線器上匯合，然后再接到控制室的計(jì)算機(jī)上進(jìn)行集中控制與管理。該系統(tǒng)主要由上位機(jī)子系統(tǒng)和下位機(jī)子系統(tǒng)組成。下位機(jī)主要對(duì)發(fā)射機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制；上位機(jī)主要對(duì)下位機(jī)進(jìn)行控制和對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中管理。系統(tǒng)特點(diǎn)是：上位機(jī)采用串口擴(kuò)展卡，每部發(fā)射機(jī)對(duì)應(yīng)一個(gè)串口，通信速度快，傳輸速率高，通信可靠性高；缺點(diǎn)是：所有需要控制的發(fā)射機(jī)必須位于同一地點(diǎn)，相距不能太遠(yuǎn)，最長(zhǎng)距離不超過2千米。

4 集中控制系統(tǒng)主要功能

軟件系統(tǒng)采用分布操作方式，便于管理、分段、分級(jí)維護(hù)，協(xié)調(diào)完成；具有故障診斷、遠(yuǎn)程監(jiān)視、數(shù)據(jù)庫維護(hù)報(bào)表制作打印、總值班管理等功能。

1.實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及故障報(bào)警

系統(tǒng)由控制、監(jiān)測(cè)、報(bào)警和數(shù)據(jù)服務(wù)器組成?？梢酝ㄟ^下位機(jī)把每部發(fā)射機(jī)的數(shù)據(jù)、運(yùn)行參數(shù)及狀態(tài)同時(shí)傳送到上位機(jī)并定時(shí)記錄，用戶可以通過上位機(jī)查看發(fā)射機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，控制發(fā)射機(jī)的開/關(guān)；發(fā)射機(jī)有故障時(shí)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及時(shí)報(bào)警、記錄并以紅色彩條提醒，一類故障時(shí)，檢測(cè)到主機(jī)故障關(guān)機(jī)信號(hào)后發(fā)送倒天線、開備機(jī)指令。

2.系統(tǒng)軟件：Windows 2000 Server、SQL Server 2000。

Windows 2000 Server工控機(jī)服務(wù)器操作系統(tǒng)；SQL Server 2000數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）軟件，主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的記錄和存儲(chǔ)。

3.應(yīng)用軟件：上位機(jī)軟件、寫庫軟件Write_SQL、Office、報(bào)表軟件、瀏覽器服務(wù)軟件、總值班軟件和系統(tǒng)校時(shí)軟件。

⑴.上位機(jī)軟件：負(fù)責(zé)與發(fā)射機(jī)雙向通信實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、顯示、控制和數(shù)據(jù)處理，自動(dòng)巡檢發(fā)射機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)。

⑵.寫庫軟件：將發(fā)射機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、故障告警的相關(guān)狀態(tài)及各項(xiàng)操作實(shí)時(shí)記入數(shù)據(jù)庫。

⑶.報(bào)表軟件：對(duì)數(shù)據(jù)庫的記錄內(nèi)容設(shè)定好相關(guān)參數(shù)經(jīng)過篩選后形成報(bào)表，可以打印。

⑷.局域網(wǎng)瀏覽器服務(wù)軟件：服務(wù)于遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)用于上級(jí)部門監(jiān)測(cè)發(fā)射機(jī)工作狀態(tài)。在瀏覽器中輸入：http：//本機(jī)名或運(yùn)行本機(jī)的IP地址。此時(shí)，軟件整體刷新率快于3秒，單個(gè)發(fā)射機(jī)數(shù)據(jù)、狀態(tài)瀏覽刷新率小于0.8秒。

⑸.總值班軟件：在管理系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，管理員可以對(duì)系統(tǒng)的有關(guān)參數(shù)進(jìn)行修改重新設(shè)置。

⑹.子母鐘系統(tǒng)校時(shí)軟件： 該軟件獨(dú)立于上位機(jī)軟件，GPS自動(dòng)跟蹤衛(wèi)星時(shí)鐘，其主要作用是對(duì)集中控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)時(shí)間進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)，在上位機(jī)控制時(shí)，準(zhǔn)時(shí)自動(dòng)開/關(guān)發(fā)射機(jī)。

4.上位機(jī)軟件校時(shí)功能 ：上位機(jī)可以自動(dòng)/手動(dòng)校準(zhǔn)所有下位機(jī)時(shí)間和上位機(jī)同步。在控制器控制時(shí)，準(zhǔn)時(shí)自動(dòng)開/關(guān)發(fā)射機(jī)。

5.日志管理：日志管理包括操作日志、表值記錄、故障及告警記錄。表值記錄，每分鐘/小時(shí)自動(dòng)記錄監(jiān)測(cè)參數(shù)，若有故障，及時(shí)記錄故障發(fā)生時(shí)的模擬量數(shù)值及開關(guān)量狀態(tài)。

6.具有配電檢測(cè)、信號(hào)檢測(cè)和環(huán)境監(jiān)測(cè)功能。

7.上位機(jī)可以把檢測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行打包處理，通過互聯(lián)網(wǎng)傳送到遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)，供上級(jí)用戶查看。

5 下位機(jī)工作原理框圖

6 下位機(jī)通信協(xié)議測(cè)試

以3DX50的通信協(xié)議測(cè)試為例，3DX50 Rs-232 通信協(xié)議按ASCII碼得出相應(yīng)指令，即：控制指令、開關(guān)量查詢指令、模擬量查詢指令等。其中控制指令包括：ON CMD開機(jī)/OFF CMD關(guān)機(jī)；Raise升/Lower降；High高/Medium中/Low低；Fault Reset故障復(fù)位；激勵(lì)器控制選擇方式Auto自動(dòng)/Manual手動(dòng)等。

1.數(shù)據(jù)包開始（頭），第一、二字節(jié)的ASCII代碼：“H”或72、“B”或66字符H：[72]10=[48]16、B：[66]10=[42]16

2.數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度高、低字節(jié)：00、09

3.包的源頭、結(jié)束：00、00

4.數(shù)據(jù)包ID1：[70]10=[46]16；ID2：00 ；ID3：00

5.數(shù)據(jù)包CRC，MSB：[117]10=[db]16；CRC，LSB：[123]10=[75]16

顯然模擬量查詢指令：48 42 00 09 00 00 46 00 00 db 75；開機(jī)指令：48 42 00 0a 00 00 03 0a 00 71 b2 c6 ，其中03 0a 00 是命令包的ID1；ID2：[10]10=[0a]16；ID3：00；71開機(jī)命令字；關(guān)機(jī)指令：48 42 00 0a 00 00 03 0a 00 70 b2 c6 ，70關(guān)機(jī)命令字。以此類推其它控制指令，見表1。

測(cè)試方法：

1.硬件連接：3DX50串口在主控板上，其通信芯片U38-LTC1387中的⑥ TXD、④ RXD、⑤ GND，它們對(duì)外接口分別是J12-2/3/5，與事先準(zhǔn)備好的RS-485/422轉(zhuǎn)RS-232串口適配器的RXD、TXD、GND對(duì)接，如圖3，再與測(cè)試電腦的RS-232串口連接。

2.把下位機(jī)控制方式置于遙控狀態(tài)，打開調(diào)試軟件并打開串口，勾選“HEX”，波特率選19200bps，其它默認(rèn)。點(diǎn)擊右側(cè)發(fā)送按鈕1，此時(shí)測(cè)試軟件會(huì)收到所有模擬量數(shù)據(jù)；發(fā)送2，發(fā)射機(jī)響應(yīng)開機(jī)狀態(tài)；發(fā)送3，發(fā)射機(jī)響應(yīng)關(guān)機(jī)狀態(tài)；發(fā)送4～11指令，發(fā)射機(jī)有相應(yīng)地響應(yīng)狀態(tài)，此時(shí)說明通信正常，如圖4。

7 集中控制系統(tǒng)性能測(cè)試

下位機(jī)和下位機(jī)通過集線器連接后，打開上位機(jī)軟件，配置每部發(fā)射機(jī)串口和地址。按照系統(tǒng)功能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，包括可行性、可靠性、安全性，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行是否簡(jiǎn)單實(shí)用。測(cè)試自動(dòng)開/關(guān)機(jī)、自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警及狀態(tài)記錄、主機(jī)一類故障倒備機(jī)工作；系統(tǒng)經(jīng)過一段時(shí)間實(shí)際運(yùn)行可靠性檢驗(yàn)，是否正常運(yùn)行、是否有誤動(dòng)作、誤報(bào)警，是否安全，是否真正做到了簡(jiǎn)單、實(shí)用、安全、可靠。

8 結(jié)束語

該系統(tǒng)自2009年10月運(yùn)行至今，整體比較穩(wěn)定，在一定程度上減輕了值機(jī)人員的工作負(fù)擔(dān)，給設(shè)備維護(hù)人員提供了技術(shù)層面上的支持，基本實(shí)現(xiàn)了機(jī)房播出的自動(dòng)化，為我臺(tái)安全播出工作起到了很大的積極作用。由此看來，發(fā)射機(jī)集中控制系統(tǒng)的重要性不容忽視，它已成為發(fā)射臺(tái)保障安全播出的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

參考文獻(xiàn)

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