广播电视发射机房自动化

文 特木日朝日格 代克荣

（1.内蒙古广播电影电视局通辽广播发射中心台；2.内蒙古广播电影电视局扎赉特775发射台）

广播电视发射台是传媒产业的重要业务部门，随着我国经济和科学技术的发展，广播电视发射机房管理系统实现自动化已成为各广播电视发射台的发展趋势。只有这样才能够满足现时代经济的快速发展以及人民的需求。文章主要针对新型发射机房自动化系统进行讲解，了解放射房的优点以及主要功能和实现途径。

在“三网融合的新形势下，广播电视业务转型是广播电视事业发展的必然趋势，广播电视发射机房采用的是采集数据、传送信息以及过程控制的监控网络，对广播电视新闻具有较高的专业要求，为加强管理和控制效率，广电界研发了发射机房的管理系统，实现管理系统自动化，从而满足听众需求。我国大部分的广播电视发射机主要由上位机、软件平台、下位机以及网络部分组成。经过不断的调查研究和询问广大电视同仁的经验，了解广播电视发射机房的基本原理，并分析了发射机房的设计理念。

广播电视台发射机房管理系统自动化的原理

发射机同下位机选择并联方式，可实现同步上位机智能控制盒人工操作，监控系统的人工操作指示记录运行数据，实时监控数据，这样就能够实现对发射机开关随时监视以及及时的控制，这样一来就有利于随时进行数据查询。除此之外，现场控制监视数据，收集处理数据工作，主要包括控制开关量、越限模拟量与状态量，对发射数据和通讯数据进行管理与监控，控制所有通讯主站开关机和分析处理故障。在现场控制中，发射机、下位机之间的自动化运行，实现了广播电视系统的自动化。

广播电视发射机房管理系统自动化的设计

1.下位机

下位机的体积较小，对抗干扰能力强，具有极高的可靠性，因此，广泛应用于广播电视发射机房，逻辑编程结构为梯形式，计算简便，有利于加强控制。可实现基本定时、逻辑控制、逻辑计算等功能，同时下位机还可实现点位控制、数据控制以及过程控制。通过运用多台上位机的方式，可以备份上位机，这样一来，就增加了整个过程的可靠性。除此之外，还可以提高通信的效率，从而使得整个网络环境得到明显改善。下位机因其逻辑计算、抗干扰、数据控制等优点，能够促进过程中安全、稳定的实现。

为了提高系统的稳定性、安全性，管理系统运用一台下位机对一套节目进行相应的控制，在发射机接近的位置安装下位机。从而，尽可能的，缩短下位机同发射机之间的连线，从而降低系统受发射机的磁场干扰。许多电视台选择使用西门子下位机，CPU模块数为224，具有10点输出、14点输入等自带开关量，模拟量模块为EM231，通信选择前置主站，采用两台以上上位机实现通信机通讯，将各上位机数据进行冗余。具体的控制上位机的结构如图1所示:

图1 上位机控制结构图

2.上位机的组成

上位机就像是计算机的CPU一样，它控制着整个管理系统，为了实现系统工作的稳定的安全，一般都会选用工控上位机进行双热备份。这样就能够一定程度上保证两台上位机采集下位机的数据，利用上位机向下位机传达指令。一旦系统发生故障，另外一台上位机自动切换进行接管。这个系统由电脑、校时卡、网卡、局域网和显示器这几部分组成，计算机构成结构为:声卡、电话语音卡、报警系统。上位机的结构配置图如图2所示:

图2 上位机结构配置图

3.网络结构

自动化的管理系统的网络结构为分层、集中管理，两台上位机、六台下位机利用光端发射机和集线器，可以将数据信息送到局域网里，通过这样的传输，就可以让上位机和下位机之间的数据自由交换，通过这样的方式还可以对本地数据进行处理，达到降低通讯支出，保证数据安全的目的。网络结构如图3所示:

图3 管理系统的网络结构图

4.软件设置

通过运用软件，系统可以自动实现数据分散与集中控制的控制，实现系统模块化设计，实现发射数据能够得到扩展的目的。许多电视台下位机选择西门子旗下的编程软件，通过运用底层编程模式来实现平台开发，利用监控程序实现下载、输出和输入的功能。同时，设计软件可配置硬件，合理设置测试、通信及参数，具有自动化的诊断、编程功能。

系统的主要特点

1.安全性

自动化控制系统利用光电子隔离技术连接发射机，分离了强电和弱点，确保人身、设备的安全。发射机控制器是一种独立工作状态，CPU由单片机做成，其内部程序可抵触病毒侵扰，在控制台、机柜可防止发射机控制器，作用I/O模块进行通信，汇总所采集的状态数据，并传输至主控计算机。同时，发射机控制器能与计算机脱离进行独立工作，计算机即使被关闭，其故障开备机、定时开机、定时关机等功能也受到影响。控制系统的音频与主机切换器发生故障时，或出现停电故障时，音频切换器可切换至手动模式，使音频信号直通发射机，确保信号不被中断。自动化控制系统的实现手动、自动之间的切换，日常使用自动化，故障时切换手动操作，保证系统具有安全的运行环境。

2.稳定性

本系统选择工控机进行控制，全部线缆、线缆连接口均采用屏蔽线，确保系统完全屏蔽，防止发射台受到强电磁干扰，控制系统不会改变发射机本身保护系统，确保发射机本身的独立、完整的运行，使系统复杂性明显降低，确保系统稳定运行。

3.实用性

控制系统选择模式化设计，具有灵活的配置，用户按照设备、资金情况，选择合适的功能模块，控制系统只需要一部计算机主控，连接多台发射机进行控制。若发射机有所增添，按照新发射机参数、型号，增加相应模块进行扩展，即可实现控制。

广播电视发射机房自动化管理系统的主要功能

1.自动控制功能

在发射机管理系统中，自动控制功能主要包含三种:其一，自动开关机。设置发射机开关机时间，实现按时开机与关机，每日可以设置三次开机与关机时间。其二，自动倒备用。其三，输入信号的自动切换。可实现两路输入信号之间的控制切换，若其中一路出现故障，可自动切换至另一路。

2.自动管理功能

2.1 故障记录

对运行过程中出现的故障进行及时报警，并自动做好记录，以利于维修人员掌握运行状况，解决隐患。

2.2 停播记录

发射机若发生无音频和无载波故障，系统可立即报警，同时记录停播时间。

2.3 查询记录

自动化系统可详细记录历史数据，方便工作人员查询发射机的工作状态变化、报警记录。

2.4 报表

根据用户所要求的格式，进行表样设计，自动生成周、月、季和年报表。

2.5 监听、监看发射机的录音功能

利用网络进行远程监看，监听的输入、输出切换，及时对音频信号自动录音。

广播电视发射机房自动化系统的具体实现

1.发射台前段

各个发射台的前端值守均采用无人模式设计，系统可自动切换信号源，实现发射机的自动控制，自动报警、检测信号，自动监控、报警发射机环境，各个模块之间是相互独立的，同时又能无缝融入管理系统平台，达到统一监控、联动报警和协调调度等功能，管理系统主要分为两个部分。监测部分、控制部分。

1.1 监测部分

具体的监测过程主要分为光线、切换器、发射机、发射天线、监控主机、监测录像机、监测接收天线构成。具体如图4所示:

图4 发射机房自动化监控系统监测过程

同时，工作人员也可以手动确定采用信号源。待信号源传输至发射机后，发射天线送出节目，一路监测信号将返回至末级，发射机节目送回至监测录像机，确保节目存储。监测录像机通过监测主机、网络连接切换器，使监测主机通过软件实现实时查看信源技术指标，监测接收天线、末级接收的场强值和画面质量。

1.2 控制部分

发射机凭借采样模块实现采样，发射机控制接口通过采样模块连接监测主机，实时采集显示返回数，利用回数监测主机进行功率曲线绘制，我们可以看到该发射机的调制度、入射功率和发射功率，进而判断该发动机是否满“功率、调制度和时间”。按照发射机返回指标，通过远程控制技术实现发射机控制，利用控制模块、发射机协议，控制机可使发射机和监测主机进行对话。通过远程控制终端，可对监测主机进行远程控制，利用软件设置当地被控发射机的调制度、运行参数、信号源切换、开关机、输出功率等操作。

2.安全播出调度指挥中心

安全播出调度指挥中心可采用地图式的网络管理模式，直观了解发射机工作状态、分布的情况，结构为模块化、分层化结构，以利于升级扩容，利用浏览器技术，具有界面良好、维护方便、操作简单等优点，形成一个人机界面，有利于用户的操作管理。所有发射机的音频信号源、前端发射机、UPS和激励器均可提供图形、列表等实时数据。

总结

广播电视发射机房计算机自动化管理系统具备稳定可靠优点、同时它还具备可扩展性、通用性、先进性、实时性、易操作性、自动化性以及安全性等特性，这些特性都在正常的工作中发挥重要的作用。有利于确保数据输入时和输出时的安全；有利于在系统的出现故障的时候提供报警信号；有利于数据更好的保存和查询。综上所述，实现我国广播电视发射机房计算机管理系统自动化，是科技进步的产物，是每个广播电视台创新发展的必然趋势。广播电视发射机房管理系统自动化，势必在整个行业内，广泛地推广开来。■