广播发射台天线交换显示装置

任 凯

（国家新闻出版广电总局722台，宝鸡 721001）



广播发射台天线交换显示装置

任 凯

（国家新闻出版广电总局722台，宝鸡 721001）

摘要：本文主要介绍了广播发射台为辅助保障天线交换系统工作运行状况的实时监控需求，实现天线通路的直观显示。在工作环境为强电磁干扰环境下，确保安全操作，所采用硬件核心模块为单片机控制，核对数字传输协议的显示装置。

关键词：天线交换；显示控制；硬件模块；交换开关

1 实现目标

广播发射台使用5部发射机分别通过19个交换开关连通到8副天线，需实现直观展现各发射机至天线的通路情况；在19个交换开关处安装高压指示灯，当交换开关带有高压时指示灯红色警示常亮；工作环境为强电磁干扰环境。

2 装置分析与系统框图

2.1 装置分析

根据实现目标分析，本装置采用模块化设计，并在硬件模块设计时加强抗干扰能力。在设计软件时采取动态自动推算算法，增强系统扩展性及程序容错能力，确保天线交换显示系统在强电磁干扰环境下的正常运行。

2.2 系统硬件框图

图1 系统硬件框图

3 硬件模块说明

3.1 采集模块

需采集5部发射机发射状态、5部发射机加高压状态、19路交换开关、1路高低频率状态，共30路开关输入信号，由采集模块将开关信号可靠采集，并转换为电压信号传输给通信主控模块。为确保系统采集数据的可靠性，提高采集系统的抗干扰性，采集模块设计方案采用前端后端设计，前后端间采用光电隔离。前端为信号输入端，采集电压选用24V直流电压进行驱动，输入信号经防颤处理电路，去高频干扰电路处理，得到准确输入信号。后端为信号整形电路，确保经光电隔离转换后输入信号状态准确无误。

3.2 通信主控模块

将采集模块信号进行数字模型转换，结果发送至从通信模块。

模块核心硬件为单片机，本装置采用抗干扰能力极强的STC系列单片机。与通信从模块之间采用RS485总线通信协议进行连接，并在远程通信模块两端采用隔离放大电路增强通信线路抗干扰能力。

在软件方面，对采集模块输入信号进行差时信号对比容错算法，加强系统模块间通信容错能力。通信主模块与从模块间采用CRC（循环冗余校验码）校验加确认校验核对数字传输协议。

3.3 通信从模块

与通信主控模块进行双向数据通信，将相关数据送入显示控制模块。通信从模块共有两个：一个连接至本地显示控制模块，另一个为远程显示控制模块。在软件方面，与通信主模块相匹配，同样采用CRC校验加确认校验核对数字传输协议。

3.4 显示控制模块

根据通信模块送达系统相关数据，计算显示结果，送入交换开关高压指示灯、通路展示面板，对系统工作状态进行展示。模块核心硬件为单片机，本装置采用抗干扰能力极强的STC系列单片机，并在硬件上引入看门狗电路，最大限度地加强硬件容错性。软件方面，采用设备状态对象化理念，由发射机为根向上逐级根据设备状态寻找天线通路，确保了设备通路准确。

3.5 通路展示面板

通路展示面板的显示包括以下几方面内容：

（1）通路上线段的显示。通路上线段是指发射机到同轴交换开关之间的线段、同轴交换开关到交换开关之间、交换开关之间以及交换开关到天线之间的线段。每段通道由LED灯带制成，该段灯带发光，表示该线段在发射机到天线贯通的通道上。

（2）交换开关的显示。通路展示面板在制作时，已将开关上的直通和转向通道都制作出来，如图2所示。由显示主控模块的送来的信号决定该开关上到直通或是转向点亮。

图2 交换开关

（3）加高压情况下通路的显示。当发射机到天线之间的，且通路上没有加高压时，在通路显示屏上的贯通通路会以蓝色显示出来；当通路上加有高压时，在通路显示屏上的贯通通路会以红色显示出来。

3.6 交换开关高压指示灯

交换开关高压指示灯使用抗干扰能力强的LED灯泡，设置于天线交换开关实际位置处，当其所代表的交换开关上带高压时，交换开关高压指示灯发光作出警示。

4 软件揭示部分说明

为进一步加强该装置的可用性，方便值班监控人员随时、随地了解天线工作情况，本装置可提供B/S（浏览器／服务器）架构的在线展示功能：S端采用稳定可靠的Linux系统搭建，实时采集相关数据，对外提供展示服务；在内部网络可达范围内，使用浏览器软件随时查看天线交换系统的运行工况；本装置使用通路显示驱动程序、采集及信号处理程序、工况展示服务程序、通信协议驱动程序和数据传输程序共五种程序。

5 结束语

此显示装置系统可以减少甚至杜绝广播发射台值班监控人员在切换天线时的误操作。在科技迅猛发展的时代，可以充分利用网络和B/S架构通过一定的权限，实现多位值班监控人员访问天线交换显示装置，突显实用性和交互性。

锐捷网络2016产品及解决方案战略在京发布

何成梅

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Broadcast Transmitting Station Antenna Switching Display Device

Ren Kai
(The State Press and Publication Administration of Radio Film and Television 722 Radio Station, Baoji, 721001)

Abstract:This paper mainly introduces the demand for real-time monitoring of radio transmitting station for auxiliary protection antenna switching system operating conditions, realize the visual display of the antenna pathway. In the work environment for the environment with strong electromagnetic interference, to ensure the safety of operation, the hardware module control for monolithic machine, digital display device check the transmission protocol.

Keywords:antenna switch; display control; hardware module; switch

中图分类号：TN934.8 文献标示码：B 文章编码：1672-7274（2016）04-0028-03

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2016.04.008