沈浩

（云南省廣播電視局東川696 臺(tái)，云南 昆明 654100）

0 引言

在發(fā)達(dá)國家，廣播電臺(tái)已經(jīng)投入了大量的智能設(shè)備，并逐步進(jìn)入了自動(dòng)化的時(shí)代。通過監(jiān)控系統(tǒng)的智能化和自動(dòng)化，降低了人工的成本，解決了由于人工操作不當(dāng)造成的煩瑣的修改。而且，它還能及時(shí)發(fā)出緊急警報(bào)，增加電臺(tái)的安全性。目前，我國的廣播事業(yè)還處在起步階段，在一些落后的地方，仍然使用人工監(jiān)測的方式，這就造成了許多發(fā)射臺(tái)的故障，對發(fā)射臺(tái)的信號(hào)質(zhì)量造成了很大的影響。因此，近年來，我國越來越注重對發(fā)射臺(tái)智能化進(jìn)程的關(guān)注，并為落后地區(qū)提供了大量的資金和政策支持。

1 監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)化概述

自動(dòng)化是簡略人為操作的智能化工作模式。該監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)采集發(fā)射器的信號(hào)，并根據(jù)接收到的遙控命令，進(jìn)行智能的工作和判斷，對發(fā)射機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行合理的分析，進(jìn)行操作。自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)采用多層控制模式，采用分布式方式，以達(dá)到全面的采集。通過全面的數(shù)據(jù)收集和分析，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的交互。廣播電臺(tái)在播放信號(hào)時(shí)，會(huì)對其進(jìn)行無載波設(shè)定，讓該裝置可以自動(dòng)切換主次，并通過遙控命令和監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)傳遞，發(fā)現(xiàn)主機(jī)運(yùn)行中的問題，并將其功能恢復(fù)。

2 廣播發(fā)射臺(tái)的運(yùn)營機(jī)制及其相關(guān)系統(tǒng)工作原理

發(fā)射臺(tái)的控制系統(tǒng)是一個(gè)龐大的體系，它需要各個(gè)系統(tǒng)之間的協(xié)作來保證其工作的順利進(jìn)行。由于各個(gè)體系的功能是互補(bǔ)的，所以它們是相互關(guān)聯(lián)的，以下體系是不可或缺的。

2.1 配電系統(tǒng)的監(jiān)測與控制

本系統(tǒng)主要用于中波發(fā)射臺(tái)的整個(gè)工作操作，以及對其運(yùn)行過程中需要的電壓和穩(wěn)壓器的電壓進(jìn)行監(jiān)測，以保證供電不會(huì)出現(xiàn)過載。同時(shí)，本系統(tǒng)具有自動(dòng)報(bào)警功能，并具有配電室的溫度監(jiān)測功能，以保證配電室的溫度在合理的安全范圍內(nèi)。此外，這套系統(tǒng)最大的作用就是可以自動(dòng)調(diào)節(jié)電源電壓，保證電量分配的精確，并根據(jù)工作需要自動(dòng)調(diào)節(jié)電源電壓。

2.2 音頻發(fā)射系統(tǒng)自動(dòng)化切換

通常情況下，發(fā)射站都會(huì)有主副多機(jī)，以保證在主機(jī)發(fā)生故障時(shí)，可以及時(shí)使用備用機(jī)，降低因障礙造成的影響。音頻發(fā)射系統(tǒng)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，就是通過遠(yuǎn)程的自動(dòng)設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，并且可以讓工作人員隨時(shí)切換設(shè)備，保證工作效率不會(huì)因?yàn)樵O(shè)備的故障而停頓。該系統(tǒng)包括：數(shù)字音頻系統(tǒng)；遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。由于數(shù)字技術(shù)的廣泛使用，以及研究者們的不懈努力，使得信息的傳遞變得更加有效。以上功能不僅可以作為一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)行系統(tǒng)，而且可以利用聯(lián)合的方式來提升整個(gè)操作系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

2.3 實(shí)時(shí)監(jiān)聽報(bào)警

監(jiān)聽系統(tǒng)可以對發(fā)射臺(tái)的工作狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)的記錄，并保證對信號(hào)的傳輸效率進(jìn)行有效的監(jiān)測，因此，監(jiān)聽是發(fā)射臺(tái)的一個(gè)重要組成部分。在監(jiān)控系統(tǒng)失效的情況下，它的監(jiān)聽和報(bào)警就變得非常重要。如果監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)問題，該系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警告，讓工作人員能夠在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)故障。

2.4 多路慢錄音頻監(jiān)控

中波發(fā)射臺(tái)能夠從多種方式獲取信號(hào)的傳輸效果，保證了傳輸?shù)囊纛l質(zhì)量。然而，由于在傳輸過程中存在不可預(yù)見的因素，音頻信號(hào)的傳輸可能會(huì)出現(xiàn)頻率變化或者信號(hào)強(qiáng)度的變化。所以，中播發(fā)射臺(tái)的解調(diào)信號(hào)要時(shí)刻處于監(jiān)控狀態(tài)，以保證電臺(tái)工作人員在出現(xiàn)故障的情況下，能夠及時(shí)地調(diào)整發(fā)射信號(hào)的發(fā)射方式，強(qiáng)制換磚監(jiān)聽器位置。這樣可以在出現(xiàn)故障時(shí)快速切換監(jiān)聽器進(jìn)行監(jiān)控，保證備用設(shè)備的聲音信號(hào)得到一次監(jiān)測，同時(shí)也避免了主機(jī)失靈備用設(shè)備缺乏相應(yīng)的監(jiān)聽功能。

2.5 運(yùn)行環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

總體上，中波臺(tái)中的環(huán)境監(jiān)測與其他系統(tǒng)的意義有很大的不同。環(huán)境監(jiān)測不僅可以保證信號(hào)的同步，還可以進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，以保證工作的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。所以，在發(fā)射臺(tái)的工作中，環(huán)境監(jiān)測對發(fā)射臺(tái)的工作品質(zhì)有很大的影響，雖然不會(huì)對發(fā)射臺(tái)的工作造成直接的影響，但卻可以作為發(fā)射臺(tái)的核心。

2.6 監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)作模式

監(jiān)控系統(tǒng)的目的是對工作的實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測和指導(dǎo)，以保證工作能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地完成。中波發(fā)射臺(tái)中的信號(hào)自動(dòng)切換，實(shí)際上就是通過遙控來完成主、副臺(tái)的切換，保證了系統(tǒng)的無縫連接，防止了主機(jī)和備用機(jī)器的停頓。區(qū)別它的主、副機(jī)的唯一意義和方式就是誰是真正的工作方。通過輪流工作，可以減輕機(jī)械的工作壓力，減輕機(jī)械的疲勞。同時(shí)，在不影響信號(hào)站工作效率的前提下，保證了主設(shè)備在出現(xiàn)故障的情況下，及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的維修。

3 發(fā)射臺(tái)自動(dòng)化系統(tǒng)簡介

3.1 信號(hào)源智能切換

智能切換器的信號(hào)轉(zhuǎn)換主要通過分配器、智能切換器、平衡衰減器、分配器等模塊來完成。在四個(gè)信號(hào)源中，一條是主要的信號(hào)源，三條是后備信號(hào)，由智能切換器監(jiān)控。在主路信號(hào)源的數(shù)字量化值小于設(shè)置門限時(shí)，由智能切換器模組自動(dòng)轉(zhuǎn)換成后備信號(hào)，主路信號(hào)恢復(fù)后會(huì)自動(dòng)切回主路信源，智能轉(zhuǎn)換后的信號(hào)由均衡衰減器輸出。為保障安全播出，設(shè)置了斷電直通功能，提高了信號(hào)源安全可靠性，具體如圖1 所示。

圖1 信號(hào)源處理技術(shù)原理

3.2 播出信號(hào)監(jiān)測

利用一個(gè)小型的室內(nèi)天線，接收發(fā)射機(jī)發(fā)出的模擬信號(hào)，再把該信號(hào)發(fā)送給一個(gè)多路調(diào)諧解調(diào)器，把所需的監(jiān)視頻率解調(diào)出來，再由多路音頻編碼器把該模擬音頻節(jié)目信號(hào)譯成一個(gè)數(shù)字節(jié)目信號(hào)，利用一個(gè)臺(tái)內(nèi)的工業(yè)以太網(wǎng)向音頻工作站輸入數(shù)字信號(hào)，以便值班人員可以很方便的看到該節(jié)目的播放，并將現(xiàn)場的聲音信號(hào)實(shí)時(shí)傳輸?shù)缴霞壍谋O(jiān)控中心。

3.3 發(fā)射機(jī)自動(dòng)倒換

自動(dòng)監(jiān)測技術(shù)主要由發(fā)射機(jī)采集控制器、ARM 管理器、數(shù)據(jù)采集工控機(jī)等組成。發(fā)送端A、B 端的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)由發(fā)送端的采集控制器進(jìn)行采集，并將其發(fā)送到ARM 系統(tǒng)，ARM 系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)流，并通過以太網(wǎng)傳送給數(shù)據(jù)采集工控機(jī)，由現(xiàn)場工作人員實(shí)時(shí)監(jiān)控各臺(tái)發(fā)射機(jī)和輔助設(shè)備的運(yùn)行狀況。自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)的核心技術(shù)是主設(shè)備的切換，本臺(tái)采用的是系統(tǒng)切換的基本原則和判定規(guī)則如下。

3.3.1 發(fā)射機(jī)主備倒換原理

在啟動(dòng)期間，如果發(fā)射機(jī)的入射功率低于倒機(jī)門限功率值，則按照倒機(jī)延遲時(shí)間計(jì)算，如果在倒機(jī)延時(shí)期間，輸入功率沒有恢復(fù)，則判斷B 機(jī)是否正常，如果B 機(jī)正常，則向采集控制器發(fā)送倒機(jī)請求，確認(rèn)請求命令后，自動(dòng)倒轉(zhuǎn)到B 機(jī)，如果B 機(jī)故障，則不發(fā)生倒機(jī)操作，只發(fā)送報(bào)警信息給采集控制器。當(dāng)A 機(jī)出現(xiàn)倒機(jī)時(shí)，A 機(jī)將設(shè)置故障標(biāo)志，待A 機(jī)故障排除后，通過工控機(jī)終端選擇復(fù)位按鈕，或直接操作復(fù)位按鈕，消除A機(jī)采集控制器的故障標(biāo)志，再次恢復(fù)倒機(jī)功能。

3.3.2 主備倒換判斷原則

主備倒換的判斷原則如下：①天線的工作狀況，是進(jìn)行主備更換的先決條件；天線未到位或天線不能轉(zhuǎn)換，都不能進(jìn)行倒轉(zhuǎn)。②將采樣器啟用設(shè)定為允許倒機(jī)、發(fā)送功率持續(xù)在倒機(jī)門限以下的時(shí)間內(nèi)以及B 機(jī)狀態(tài)正常時(shí)進(jìn)行自動(dòng)倒備機(jī)流程。③遠(yuǎn)程啟動(dòng)與自動(dòng)倒機(jī)的情況和程序是一樣的，當(dāng)遙控關(guān)閉后，不會(huì)再進(jìn)行備用倒機(jī)，在倒機(jī)的時(shí)候，要避免人為的干擾，如果人為干擾，很有可能會(huì)造成主備用發(fā)射機(jī)同時(shí)啟動(dòng)，燒毀倒機(jī)，也會(huì)造成AB 都失效。同時(shí)，把倒機(jī)延遲設(shè)定得更長一些，以防止在短時(shí)間內(nèi)臨時(shí)保護(hù)的發(fā)射機(jī)導(dǎo)致頻繁倒機(jī)。

3.4 環(huán)境安防監(jiān)控

環(huán)境安全技術(shù)主要是通過安裝相應(yīng)的煙霧探測器、溫濕度采集器、紅外探測器等傳感器，將傳感器的實(shí)時(shí)信息傳輸給環(huán)境采集ARM 系統(tǒng)，然后由ARM 系統(tǒng)輸出對應(yīng)的開關(guān)數(shù)量，供電腦工業(yè)控制終端的值機(jī)人員查閱；當(dāng)發(fā)生異常時(shí)，ARM 系統(tǒng)會(huì)將相應(yīng)的警報(bào)信息輸出給計(jì)算機(jī)工業(yè)控制終端，電腦工業(yè)控制終端會(huì)觸發(fā)一系列的警報(bào)，并通知值班人員；在恢復(fù)到正常狀態(tài)時(shí)，有關(guān)的傳感器通過終端操作環(huán)境ARM 管理器重置。

3.5 數(shù)字視頻監(jiān)視技術(shù)

在發(fā)射塔的安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，主要應(yīng)用了數(shù)字視頻監(jiān)測技術(shù)，它克服了傳統(tǒng)的中波發(fā)射平臺(tái)對視頻監(jiān)測信號(hào)的干擾，克服了傳統(tǒng)的直接發(fā)送仿真信號(hào)導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)干擾。采用分布式總線結(jié)構(gòu)的光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)，確保了各個(gè)監(jiān)控設(shè)備的獨(dú)立性、可靠性、安全性和高效性。這種技術(shù)主要是利用光纖編碼器把攝像機(jī)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，再由光纖線經(jīng)多個(gè)光纖譯碼器進(jìn)行譯碼，最終送至硬盤視頻機(jī)上，供機(jī)務(wù)人員觀看。它把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字“流”，采用光纖數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的形式進(jìn)行傳輸，極大地減少了在強(qiáng)電磁條件下對中波發(fā)射站的影像影響。

4 自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的缺陷與優(yōu)化方案

4.1 電力供應(yīng)監(jiān)測的缺陷

目前，我站的電力監(jiān)控系統(tǒng)主要采用采集、監(jiān)測配電箱、電壓、穩(wěn)壓柜等的三相電壓、電流等數(shù)據(jù)，然后通過ARM 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，由現(xiàn)場的ARM 系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，最終以瀏覽器的方式向現(xiàn)場值班人員查看。目前對電力系統(tǒng)的監(jiān)控僅限于對電壓、配電柜進(jìn)行三相電壓的監(jiān)控，缺乏UPS、發(fā)電機(jī)等設(shè)備的數(shù)據(jù)監(jiān)控，其功能不完善，不能及時(shí)了解UPS 和發(fā)電機(jī)組的工作情況。

4.2 供電監(jiān)控的優(yōu)化方案

4.2.1 對UPS 進(jìn)行監(jiān)測

在現(xiàn)有的電力采集裝置中，增加一套220V 的UPS輸出，然后由RS485 接口傳輸?shù)紸RM 系統(tǒng)，再由RJ45接口與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)相連，然后將報(bào)警信號(hào)輸入工業(yè)控制終端，以便值班人員隨時(shí)了解UPS 供電的運(yùn)行狀況。

4.2.2 對發(fā)電機(jī)組進(jìn)行監(jiān)測

新增發(fā)電機(jī)收集裝置，主要用于測量發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，水溫，輸出三相電壓，輸出三相電流，蓄電池電量，柴油容量，冷卻液和機(jī)油液面等。發(fā)電機(jī)本身有一個(gè)微型控制器，控制器上有發(fā)動(dòng)機(jī)、水溫、蓄電池等相關(guān)元件的模擬信號(hào)，我們只需要把發(fā)電機(jī)采集器和采集控制器上的各種模擬信號(hào)發(fā)送到ARM 管理器，ARM 管理器把相關(guān)的參數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，發(fā)送到數(shù)據(jù)采集監(jiān)控器上，再以瀏覽器的方式顯示給現(xiàn)場的值班人員，同時(shí)還能對發(fā)電機(jī)的缺相、過流、過壓等故障進(jìn)行預(yù)警，以實(shí)現(xiàn)對發(fā)電機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)測。

5 自動(dòng)化監(jiān)控對發(fā)射臺(tái)的作用

5.1 確保工作效率

目前，中波發(fā)射機(jī)的自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)可以保證工作效率和工作質(zhì)量。從實(shí)際應(yīng)用情況來看，自動(dòng)化技術(shù)的重點(diǎn)是對設(shè)備的監(jiān)測及故障原因的分析。因此，與傳統(tǒng)的人工監(jiān)測系統(tǒng)相比，自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)的工作效率要高得多。而且，它的工作方法是安全、精確的，可以有效地防止由于人工操作而造成的機(jī)械設(shè)備無法正常工作，或者大量的資料被破壞和遺失。所以，對監(jiān)測裝置的全面自動(dòng)化能有效地提升發(fā)射臺(tái)的工作效率。

5.2 符合時(shí)代發(fā)展需求

將自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)引入廣播電臺(tái)，是一個(gè)劃時(shí)代的工程。事實(shí)上，不僅是在發(fā)射平臺(tái)上的應(yīng)用具有劃時(shí)代的意義，而且自動(dòng)化也非常符合時(shí)代的發(fā)展需要。在今后的發(fā)射臺(tái)監(jiān)視系統(tǒng)的經(jīng)營管理模式中，自動(dòng)化的社會(huì)意義在于，減少人工作業(yè)，提高人民的生活品質(zhì)。自動(dòng)化具有更多的實(shí)用效果和更多的通用功能。此外，近年來，隨著科技的進(jìn)步，智能系統(tǒng)的應(yīng)用越來越普遍。采用自動(dòng)化監(jiān)測技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能化的操作和監(jiān)測，這是適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的趨勢。

6 結(jié)語

發(fā)射臺(tái)的自動(dòng)控制將促進(jìn)電臺(tái)的現(xiàn)代化建設(shè)。在自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)中，各種設(shè)備的功能更加完善，工作模式更加簡潔，可以有效地防止各種人為因素造成的意外。此外，還可以減少人力、物力的消耗，將節(jié)省下來的經(jīng)費(fèi)用于設(shè)備更新，極大地提高了電臺(tái)的覆蓋范圍，提高了中波發(fā)射臺(tái)的工作效率，保證了系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。中波發(fā)射臺(tái)的自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)，使得現(xiàn)代化的設(shè)備進(jìn)入了廣播電臺(tái)的應(yīng)用，使得智能化、現(xiàn)代化的設(shè)備技術(shù)成為廣播領(lǐng)域強(qiáng)大的力量。