周 祥 段 晶

1.2.江蘇省廣播電視總臺 江蘇省 南京市 210000

1 項目背景

美國GATESAIR 公司生產(chǎn)的3DX-50 全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)是數(shù)字化程度很高的全新一代發(fā)射機(jī)，其主控制器、激勵器和調(diào)制編碼器都留有與PC 通訊的接口，方便用戶訪問數(shù)據(jù)和升級軟件。通過軟件升級可以增加新功能、解決以前版本的漏洞或bug、兼容新版本的零備件，增加發(fā)射機(jī)的穩(wěn)定性。

江蘇省廣播電視總臺使用的10 臺3DX-50 中波發(fā)射機(jī)投入使用7 年來，除了激勵器版本升級到8.8 以外，控制器和調(diào)制編碼器均為最初版本，廠家建議應(yīng)全部升級為最新的匹配版本。

2 項目分析

2.1 升級對象的重要性

3DX-50 中波發(fā)射機(jī)極高的自動化程度主要依靠主控制器、激勵器和調(diào)制編碼器來實現(xiàn)。主控制器是整部發(fā)射機(jī)的“大腦”，主要包含一塊微處理器和一塊CPLD，負(fù)責(zé)發(fā)射機(jī)所有的指令采集與判斷，并進(jìn)行相應(yīng)動作，包括內(nèi)外部通訊、采樣監(jiān)測、電源控制等，保證發(fā)射機(jī)處于安全穩(wěn)定的工作狀態(tài)，當(dāng)有異常情況時，自動進(jìn)行故障處理或保護(hù)，并作出相應(yīng)指示和告警。激勵器采用了最新的3D（直接數(shù)字驅(qū)動）技術(shù)，將外部輸入的模擬音頻信號進(jìn)行數(shù)字化，并且與載波疊加，形成了“數(shù)字音頻+直流”信號，用它來控制調(diào)制編碼器，從而進(jìn)一步控制功放模塊的開或關(guān)來形成調(diào)幅。調(diào)制編碼器提供激勵板與17 塊功放之間連接接口，控制模塊的開關(guān)，會實時顯示功放模塊狀態(tài)，模塊狀態(tài)信息經(jīng)CAN 總線鏈路回送給激勵器和主控制器。

2.2 實施升級的重要性

江蘇省廣播電視總臺共有10 部3DX-50 中波發(fā)射機(jī)，投入使用已經(jīng)有7 年多，這期間廠家對發(fā)射機(jī)軟、硬件進(jìn)行過多次升級，主要版本信息如圖1 所示。

圖1 軟件版本信息

計劃通過逐次軟件升級解決以下重要問題：

（1）實現(xiàn)對新款顯示器的支持。

（2）解決外激丟失無法自動切換到內(nèi)激的問題。

（3）排除合成線圈聯(lián)鎖開路可能造成合成器損毀的隱患。

（4）縮短發(fā)射機(jī)失電恢復(fù)時長。

目前發(fā)射機(jī)的激勵器版本為8.8，控制器版本為3.1，編碼器版本為3.5。為了兼容性和安全性，廠家建議激勵器、控制器、調(diào)制編碼器采用圖1 表格內(nèi)的最新匹配版本。

3 項目實施與調(diào)試

3.1 準(zhǔn)備工作

發(fā)射機(jī)需要進(jìn)行軟件升級的有一塊主控制器、兩塊激勵器和四塊調(diào)制編碼器，總計7處，在發(fā)射機(jī)上的位置如圖2 所示，每塊板卡上都留有RS232 接口，以便與外部設(shè)備通訊。

圖2 待升級板卡位置

此外需要準(zhǔn)備一條USB 轉(zhuǎn)RS232 抗干擾數(shù)據(jù)線，一臺筆記本電腦，并在電腦上做以下準(zhǔn)備：

（1）安裝好數(shù)據(jù)線驅(qū)動并確認(rèn)端口號。

（2）安裝軟件升級專用程序GatesAir ISP executable。

（3）將廠家提供的固件文件存儲至非中文路徑位置。

3.2 升級步驟

（1）將數(shù)據(jù)線與待升級板卡和電腦相連接。

（2）在電腦上啟動ISP 軟件，選擇串行端口號，碼率19200。

（3）點擊Query Micos，軟件自動讀取當(dāng)前固件名稱及版本號。

（4）雙擊當(dāng)前固件，彈出對話框。

（5） 選擇Program Fire 后彈出對話框，確認(rèn)Use uploader file 沒有復(fù)選，從文件地址框選擇要升級的固件，然后點Program 按鈕。

（6）對話框提示繼續(xù)，自動開始升級程序。

（7）結(jié)束后點Exit 系統(tǒng)重啟。

在升級的過程中，可以通過Packets 數(shù)據(jù)來監(jiān)視升級進(jìn)度：Current packets 數(shù)據(jù)逐漸增加，當(dāng)與Total packets 數(shù)值相同，傳輸完成并升級成功。如果出現(xiàn)傳輸失敗的提示，退出程序重新進(jìn)行以上步驟。升級過程如圖3 所示。

圖3 升級步驟分解

3.3 升級后的檢查與調(diào)試

在主顯示屏上點擊Control/REVS，可查看各板卡的固件版本信息，如圖4 和圖5 所示。每完成一個板卡的升級，都應(yīng)在顯示屏上核對版本信息。

圖4 主控制器與激勵器版本信息

圖5 調(diào)制編碼器版本信息

所有板卡全部升級完成，核對版本信息無誤后，應(yīng)當(dāng)按照說明書要求對發(fā)射機(jī)狀態(tài)進(jìn)行檢查，對軟件升級后改變的預(yù)設(shè)參數(shù)進(jìn)行恢復(fù)。檢查項目如下：

（1） 核對發(fā)射機(jī)出廠數(shù)據(jù)、頻率、時間等（提前準(zhǔn)備好出廠數(shù)據(jù)）。

（2）重新設(shè)定發(fā)射機(jī)低中高功率值。

（3）點擊AMP，同時按F3和F4，查看二進(jìn)制模塊是否開通。

（4）測試指標(biāo)，核對各項數(shù)據(jù)是否正常。

以上檢查項目全部完成以后，開發(fā)射機(jī)進(jìn)行烤機(jī)，觀察發(fā)射機(jī)狀態(tài)是否穩(wěn)定，各項數(shù)據(jù)、指示是否正常。

4 項目成果及創(chuàng)新點

江蘇省廣播電視總臺于2021 年10 月徹底完成軟件優(yōu)化升級，使用至今情況良好，未發(fā)生任何軟件故障，創(chuàng)新點如下：

（1）利用3DX-50 中波發(fā)射機(jī)高度數(shù)字化和集成化的優(yōu)點，通過軟件優(yōu)化升級的方式，以最低成本消除了發(fā)射機(jī)的安全隱患，提高了穩(wěn)定性。

（2） 發(fā)射機(jī)使用年限較長，與廠家生產(chǎn)的新款備件經(jīng)常存在不適配的問題。通過軟件優(yōu)化升級的方式，大大提高了發(fā)射機(jī)的兼容性，在一定程度上緩解了這個矛盾。

結(jié)束語

目前中波發(fā)射臺趨向自動化、智能化方向發(fā)展，軟件優(yōu)化升級對發(fā)射機(jī)本身智能化的掌握，以及發(fā)射臺實現(xiàn)自動化控制有著重要意義。發(fā)射機(jī)與PC 的通信本身就是一個輔助手段，除了可以進(jìn)行軟件升級外，還可以幫助運維工程師全面掌握發(fā)射機(jī)狀態(tài)，在故障排查時起到關(guān)鍵作用。