计算机技术在广播发射设备上的应用

黄维东

摘要：文章介绍计算机技术在广播发射技术领域的应用。利用计算机对模拟发射机进行监测和控制，包括：系统的构建，计算机软件和硬件的设计，人机交互和系统的扩展应用。利用计算机把广播发射台组建成一个整体。

关键词：计算机技术；广播发射机；系统构成；监测控制

中图分类号：TP274文献标识码：A

文章编号：1674-1145(2009)06-0123-02

随着计算机技术的发展与普及，其在广播发射设备上的应用也得到进一步的提高。为了保障广播发射机的安全稳定运行，充分发挥计算机技术的优势，在现有设备基础上，我台开发了发射机自动监测控制系统。此系统应用在大连中波发射台，使我台在技术更新与设备改造上又迈上了一个新台阶。现结合本台的实际应用对系统改造和相关计划作一概述。

一、系统构成

在组建本系统时，根据发射台工作运行环境的特殊性，以及发射机的特点，最终确定将系统分为三层，即下位机层(前端机，又叫控制器)，数据通讯、服务器层(服务器，数据转换器等)，上位机层(客户机或称操作机，局域网)。

(一)下位机层

下位机(控制器)直接安装在发射机上。它可以独立地运行，也可以与服务器进行数据的交换。下位机具有较强的实时性，因为下位机连续地对发射机的各种模拟量、开关量进行采集和控制，实时性就显得非常重要。下位机的另一个功能是进行命令解释，包括下位机本身的键盘操作，以及通讯端口传输来的命令进行解释后执行。

下位机的输入信号有开关量(逻辑)信号和模拟量，所有这些量通常称为信号监视，因为它反映发射机的运行状态。开关量的输入采用光电隔离技术，对模拟量进行MD转换、信号调理、滤波等处理。数据准确性的校正我们称为归一化，这主要是针对所有的模拟量。

(二)数据通讯、服务器层

广播发射台是一个强电磁干扰环境，数据传输易受干扰。本系统设计采用RS-422串行通讯总线信号，采用差分传输，抗电磁干扰能力强。在传输速率为9600BIT／S情况下，最大传输距离达1000米。

数据通讯、数据库服务器选用工业控制计算机，具有以下优点：

1、可靠性高：可以在恶劣的现场环境下工作，比如高温、低温、多尘、有害气体、强震、高噪声及各类强电子干扰等，具有坚固耐用、抗震、抗干扰、抗腐蚀的特点。工控机的元器件、接插件、电源机箱、外设都具有高可靠性。整机的平均无故障时间要远高于普通PC机。

2、组建系统灵活方便：工控机采用了系列化、模块化、标准化的开发系统结构，有利于工程和系统设计者根据需要组建系统。

系统通讯是由硬件与软件来保障，采用RS-422通讯方式配合软件纠错方法，可避免因干扰造成的数据错误。控制器通过全隔离的RS-422／RS-232数据转换器与服务器相连。

(三)局域网

本系统基于服务器，使用集线器构成局域网，同时可提供16台计算机(包括服务器)组建网络，网线接人可任意插入16端口中的任何一端口异地计算机安装相应软件后，可利用电话线进行远程访问。

二、系统软件

(一)服务器

系统软件主要使用Vc++语言和VF数据库编写。服务器作为此系统的核心单元，配备UPS电源，防止停电事故影响服务器中的各种设置的数据。服务器的操作系统在启动时，可设密码保护，防止未经授权人员的误操作。使用VF6.0创建的数据库用来存储和调用各项数据。

(二)客户机

客户机启动时直接登录服务器，进行数据交换。客户软件为日常工作中检测和控制所使用的。

三、客户机应用设置

客户机应用程序以发射机流程图形式给出友好界面。通过客户机可检测发射机的发射功率、反射功率、主电源、高频取样、低压电源、发射频率等各项技术数据，并可进行定时开关机设置。按正常的播音时间来设置发射机的播出时间，因为只有在播出时间内发射机的所有状态信息被记录且进行故障判断。

调幅度检测和模拟量预报警功能的设置，使系统更加贴近实际应用，更人性化。定时关机前，检测是否有调幅度，以避免在特殊广播延长播出时间错误关机。

四、系统存在的问题

由于强电磁场环境对于拨号上网设备构成干扰，使远程连网功能受到影响。我们将针对性采取措施，如改善保护接地，增加抗干扰电路，使用电源隔离变压器。选用抗干扰能力强的调制解调器等，解决干扰问题。解决联网功能后，对软件进行调试，以达到稳定的远程监控功能。

五、系统的扩展

为了充分利用现有资源和设备，我们对系统的功能进一步扩大，将其它一些广播相关设备进行自动化改造，并人系统进行集中监控。

广播发射工作对供电的要求非常高，要尽最大可能保证发射台供电。原有的135系列柴油发电机组完全的手动操作。操作过程一般需要五分钟左右，在突然停电情况下进行紧急操作，还有可能出现误操作。在停电事故中如何减少停播时间，又能确保发电机稳定运行进行供电成为我们需要解决的重要问题。

可编程逻辑控制器(PLC)具有结构简单、性能优越、可靠性高、抗干扰能力强、易于编程，使用方便等优点。PLC主要通过软件控制，减少硬件开发工作和外围电路，提高系统可靠性和抗干扰能力，应用PLC的可编程控制技术，将所有的检测、运算、显示等过程自动完成，通过预留的计算机接口，可进行联网，实现计算机远程监控。

使用PLC实现对发电机组的监测控制。首先要解决相关数据的取样(如油温、水温、转速、电压、频率等)和传感器的选择安装。

PLC对发电机的监控执行主要通过以下过程完成：(1)外电故障检测与判断；(2)发电机启动过程；(3)倒闸操作与检测；(4)外供电来电，恢复电网供电。