吴 云(作者单位:安徽广播电视台黄山发射台)
关于发射机房温湿度监测系统的设想
吴 云
(作者单位:安徽广播电视台黄山发射台)
在高山发射台中,常常因为地形特殊,所建机房大部分空间有限,然而发射机众多,机房内温度均较高,同时山上多雾,环境潮湿,受温度、湿度等环境影响,发射机或多或少出现这般那样的问题,故而影响发射单位的正常播出。针对安徽广播电视台黄山发射台发射机房现有的情况,同时为实现发射系统真正意义的全自动监控,设计一套机房温湿度监测系统很有必要。
目前,安徽省大部分广播电视发射台均是由值班监控室和独立的发射机房以及配电房构成,值班人员在值班监控室负责监看监听全部的播出业务。发射机房内无人值班,只进行定期的巡视记录。虽然现阶段机房安装的各种高功率发射机,如吉兆、辽数、北广、凯腾,性能稳定、自我保护功能完善,但发射机在一些关键点上设置的温度传感器,仅仅是为了保护设备安全的开关式传感器,无法在温度越限之前提供有效温度的信息,这就导致整个机房和重要设备的实时运行温度和环境湿度等数据信息不能及时反馈到值班监控室,成为整体可靠运行的一个缺口。因此,在机房内安装一套监测范围广、采集精度高、运行稳定、报警灵敏的温湿度监测系统显得尤其重要,能够对当前值班运行模式下的安全播出提供又一个可靠的保障。
发射机房温湿度监测系统如图1所示,这类系统的实现可分为硬件设计和软件设计。
2.1硬件设计
发射台内只有控制值班室是24小时有人值班,因此采集到的数据信息最后必须统一在控制值班室进行显示和报警。因为机房内需要温湿度检测的点不少,直接由监控主机访问所有的温湿度传感器难度较大。因此整个系统可以采取分布式的组织架构,即将调频机房、电视机房和配电房作为三个独立单元,每机房由一个二级采控机模块统一采集管理这些采集点,在值班监控室设立主位监控机,对三个二级采控机进行统一的管理,形成主位监控机、二级采控机和传感器这种分布式系统架构,使结构清晰、管理方便,而且易于扩展。
采用台区内网连接主位监控机和二级采控机,可以用最低的施工成本实现彼此之间的数据传输,利用网络传输数据不仅使子系统接入方便,而且主位监控机可以设置在任意一个网络终端,更加灵活方便。
二级采控机即数据采集器,是联系温湿度传感器和主位监控机的纽带,是现场测量的处理和转发,向下传递给统一管理所有的温湿度传感器,采集各个需求点的温湿度,向上响应主位监控机的访问请求并传送有效数据。
数据采集器与网络间的接口转换通过串口服务器实现,利用市场上成熟的硬件产品可以方便地将RS-485接口转换为RJ-45接口,而且通过为每个串口服务器配置不同的虚拟串口,实现对不同数据采集器方便快捷的访问。
2.2软件设计
系统二级采控机采用市场成熟产品,因此不需要额外编程,仅需要根据厂家提供的资料对设备进行访问即可,因此软件的编写主要是对主位监控机的软件编写,主要包括两方面:(1)对二级采控机的访问,包括对二级采控机的访问设置和温湿度数据的读取;(2)用户界面及相关的数据处理程序。
主位监控机的软件编写采用VB和SQL2000两种编写模式,采用两层结构。第一层主要实现:(1)总界面的编写,实现与用户的交互和重要数据的显示;(2)从总体上管理两个机房,响应机房的公共数据。第二层主要实现:(1)各机房子界面的系统编写;(2)访问各机房的温湿度数据并进行数据处理和相应的响应。
采用这种结构使整个程序结构清晰,每个机房访问各自机房的二级采控机和传感器,独立处理采集的数据并进行报警和数据存储等相关工作,因此程序可以方便地进行扩展,程序的编写和维护也更加清晰和简单。
数据存储可以采用两种方式:一是按固定时间间隔存储所有温湿度数据;二是判断每个点温湿度的变化值,当温差和环境湿度超过设定的值后存储该温度湿度值。第一种存储方式在后期查询中温湿度变化信息显示更直观,由于周期固定,数据分析也更容易实现。
在程序设计时,为了更直观反映设备长期的工作状态,程序自动分析并存储每个采集点每天温湿度的最值和历史温湿度的最值,并将一些重要设备的最值温湿度显示在主界面上。
待真正实现此监控系统之后,后续仍可做一个设想,将机房内空调设施纳入,完善系统的切实控制,实现达到温湿度超过设定限制时自动控制空调开启和关闭,使机房内空调能有效而又相对节能地进行温湿度调控。此外,在实施过程中仍可以进一步改进,使系统更趋于完整和完善。