山西中波台播控自动化的开发和应用

山西广播电视局技术中心 朱建文

1.引言

在广播系统中，发射机的工作状态是否正常是决定能否实现无故障安全播出重要指标之一，因此需要对发射机进行有效监测，以便及时发现故障并发出报警，然后立即切换到备机工作，从而保证广播信号的正常播出。随着数字化时代到来，大量技术人员对此进行了研究和开发，但有些功能单一，只能检测音频信号或视频信号，有些只能检测功率信号，有些虽然功能齐全，但检测方法不完善，常有误报警发生。为建设标准化台站，实现零秒停播，完成广电总局“三满”播出任务，广播人向科技要效益，向自动化、数字化、智能化而不懈努力，小发明、小创造正层出不穷地投入营运，谱写出一片生机。

2.输入信号源和输出功率的定性监测

山西中波台为保证音频信号准确无误采用了卫星接收、微博传送为主的多信号转换系统和应急调频接收系统，并可备份光纤传送系统。起到了正本清源的作用。为输入信号源的定性监测打下良好的基础。

广播电视音频开路监听报警器是一种利用收音机接收到的音频信号和载波信号实施对山西中波台发射效果的实时监测，随发射机的开启或关闭而定时启闭，多路循环监听，断电报警等，确实就是一名名副其实的值班员，在实时、实地监测发射效果的好坏，起到人机互补，万无一失。

广播电视音频开路监听报警器是采用数字调谐的AM/FM收音头，可防止邻频干绕，同频显示各路音频信号电平，可分别设置频率，监听方式具有自动多路循环和手动切换模式，手动优先，工作时间、报警阀值、报警延迟时间等都可以自行设定，跟踪发射机房的每一部发射机，实时、实地监测发射效果的好坏，信号的有无，载波和调制度的好坏，然后将多路信号送到多路循环监听器输出一路信号送到功放，完成监听任务，如果没有输出信号则起动报警器，告知值班员。无论该节目是否正在被监听，都能实时监测发射效果，实时报警，该设备运行可靠、工作稳定，实现了发射节目实时监听、监测、报警自动化。

音频信号由插座输入，这是收音头外置的一种设计方案，可以省去收音机的费用，但是整机效果就差一点儿，要视外置收音机的好坏了。如果采用内置收音头的另一种设计方案就能直接输入音频信号，也便于电平的匹配。然后音频信号就经TL802，TLP521-4，LM358等整型放大，然后推动音响设备，实施实地监测发射效果的好坏，信号的有无，载波和调制度的好坏。LM358内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。

控制系统可采用时基电路或定时器，自动控制收音机的电源，就可增加断电报警功能，控制输出信号的转换可实施多路转换、实时监测

3.发射机的实时定量监测

集中控制和远程控制主要针对发射机实时监控，集中控制就是把单一台站所有可以集中控制的自动化台站管理数据通过网线在集线器上汇合，然后接到控制室的计算机进行集中控制，系统特点是：通讯速度快、传输效率高、通讯可靠性高、系统造价低；缺点是：所有需要控制的项目必须在同一地点，相距不能太远，最长距离小于2KM，适合于以台布点，分类集中控制。

集中控制就是将每个发射机的数据、各种参数、运行状态以及信号源、多回路配电电源、匹配网络和铁塔的数据传送到控制室的集中控制计算机，用户可以通过此机及时查看各部位运行状态，实时监控、实地修改数据、打印报表，当有发射机故障时，通过控制发射机开关、自动倒换备机避免造成播出信号中断或停播事故的发生。

集中控制还可以通过MODEM和公用电话网实现与远程控制计算机的通讯，每部发射机的数据在机房集中控制计算机上进行处理打包，然后同时发送给远程控制计算机，通信距离不受限制。原则上只要有电话线的地方都可以实现通信，这样就方便中心领导坐在办公室就可以查看全省各地电台的播出情况。远程控制计算机可以实现集中控制计算机的所有功能，当然一般情况下为了保证安全，可以在集中控制计算机上限制远程控制计算机的一些功能，只允许查看不允许操作，如有需要可以通过短信或通讯设备发出操作指令。

这种新型模式的控制系统适合于以省级为单位的大网络或一个机房有多部发射机的中、短波电台、调频电台、电视台等小网络的集中控制，所有的机器通过一台PC机、一根电话线就可实现和远程控制计算机通信，不必每台发射机都接一台PC机、电话线，总体造价低廉，而且机房监控室可以查看和控制每一部发射机的工作情况，所有发射机的数据可以同时传送到远程控制计算机进行二次监控，传输速度非常快。

通常情况下，集中控制系统作为被叫方，而远程控制计算机作为主叫方，分时叫通每一个台站或每一部发射机，进行数据传送，原则上系统中所挂的计算机没有限制，当然系统中所挂的发射机比较多时，信息传送的及时性就受到一定的影响。当然发射机正常工作时，也没有必要一直向远程控制计算机发送数据，重要的是发射机出现故障时信息可以及时传送给远程控制计算机，为了保证故障发射机的数据信息可以及时传送，系统允许故障发射机有优先通信权，即当其它发射机正在传送数据时，如果系统中有那一部发射机出现故障，它可以作为主叫方，通知远程控制计算机中断与其它发射机的通信，而直接接受故障发射机的数据，以便及时告知管理人员发射机出现故障，及时采取相应的措施，避免造成停播事故。当然系统还可以打值班电话、打值机员手机、发短信等方式通知值班人员。

如果单一电台只有一或两部发射机，采用上述方案就不太适合，可能会引起系统造价升高，就可以采用远程控制系统。远程控制系统是指每一部发射机均通过MODEM和电话线直接与远程控制计算机通信，机房不需要集中控制计算机，每个发射机的数据、各种参数，用行状态等通过电话线传送到远程控制计算机。虽然身在千里之外也能及时查看网上每部发射机的用行状态，甚至可以控制发射机的开关。当发射机出现故障时，远程控制系统可以自动倒换备机，避免造成停播事故。

系统的特点是：灵活性强，发射机无需计算机可以直接和远程控制计算机通信，单部机器通信网络成本较低。缺点是每台发射机需要一条电话线，远程控制计算机不能同时调用所有发射机的数据。数据传送需要分时传送，传输效率较低。

这种控制模式尤其适合于单一发射台、单一发射机的调频台、高山台等。也是现在各台站不断改进和完善的主要方向。

4.结束语

前进中的山西中波台正在以前所未有的速度完成数字化改造。播出网络化、自动化和台站自动化建设正在走向完善。使用各种自动播控系统，可以大大节约人力资源，可使机房“无尘”达到前所未有的水平，增加机器设备的稳定度，尤其适合北方风沙大的地区和高山台站，也可用于电视转播、有线网络、各类电台等各个领域，是对广播电视系统工作方式的革命性进步，是播出控制的发展趋势，尤其在创新发展的今天，具有广阔的发展前景。

该系统采用先进的计算机技术、自动控制技术、故障诊断技术及专家处理技术，可实现机房播出自动化，为进一步实现台站播出自动化和全省播出自动化做好了准备，达到了“天才的发明、傻瓜的使用”。不仅有较完善的报警功而且系统报警方式灵活多样，具有声、光、图像等报警方式。而且有较好的人机界面。采用图形界面技术，仅有计算机基础知识的值班员就可操作。还有先进的抗干扰性能，良好的电磁兼容技术，在强大的电磁干扰环境中可安全可靠的工作。

系统运行安全可靠。软硬件上都考虑了各种异常情况的发生，并在发生异常情况时，能及时采取措施，保证节目的正常接收和发送，自动恢复正常播出。

可自动切换备份系统，并在自动切换系统出现故障时，可以采取人工倒换备份系统的应急措施，保证不间断播出。

该系统带有UPS电源，可以解决瞬间断电带来的一系列问题，也可排除各种由外电引起的电器干扰。

[1] 陈晓卫.全固态中波广播发射机的使用和维护[M].北京:中国广播出版社,2002,6.

[2] 谢希仁.计算机网络[M].北京:电子工业出版社,2000,7.