发射机集中控制系统

董平

摘 要：本文主要介绍了我台在发射机集中控制系统方面的技术建设。这期间先对各个频率主/备机进行微机控制系统改造，通过串行接口和控制室集中控制计算机进行数据通信。系统结构采用下位机-上位机-数据服务器模式，运用开环自动控制技术实现了发射机的自动开/关机、主机故障自动倒备机工作、故障在数据库里有相应的记录便于查询等。

关键词：集中控制；上位机；下位机；通信协议

1 引言

广播发射机的安全播出是每一个广播人的重要职责，发射机能否正常播出，除了具备高素质的专业技术维护人员以外，最主要的是能及时的发现问题，集中控制系统在此发挥着重要作用，有故障时能及时报警提醒值班人员；硬故障或不定时的瞬间软故障实时记录；一类故障自动开备机。整个系统减少了人为因素，减少了停播率。

2 发射机集中控制系统框图

3 集中控制系统原理

集中控制系统指位于一个机房所有发射机的微机控制单元通过专用网线在集线器上汇合，然后再接到控制室的计算机上进行集中控制与管理。该系统主要由上位机子系统和下位机子系统组成。下位机主要对发射机进行数据采集和控制；上位机主要对下位机进行控制和对采集到的数据进行集中管理。系统特点是：上位机采用串口扩展卡，每部发射机对应一个串口，通信速度快，传输速率高，通信可靠性高；缺点是：所有需要控制的发射机必须位于同一地点，相距不能太远，最长距离不超过2千米。

4 集中控制系统主要功能

软件系统采用分布操作方式，便于管理、分段、分级维护，协调完成；具有故障诊断、远程监视、数据库维护报表制作打印、总值班管理等功能。

1.实时监测及故障报警

系统由控制、监测、报警和数据服务器组成。可以通过下位机把每部发射机的数据、运行参数及状态同时传送到上位机并定时记录，用户可以通过上位机查看发射机的运行状态，控制发射机的开/关；发射机有故障时，监测系统及时报警、记录并以红色彩条提醒，一类故障时，检测到主机故障关机信号后发送倒天线、开备机指令。

2.系统软件：Windows 2000 Server、SQL Server 2000。

Windows 2000 Server工控机服务器操作系统；SQL Server 2000数据库管理系统（DBMS）软件，主要负责数据的记录和存储。

3.应用软件：上位机软件、写库软件Write_SQL、Office、报表软件、浏览器服务软件、总值班软件和系统校时软件。

⑴.上位机软件：负责与发射机双向通信实现数据采集、显示、控制和数据处理，自动巡检发射机的各项参数。

⑵.写库软件：将发射机运行状态、故障告警的相关状态及各项操作实时记入数据库。

⑶.报表软件：对数据库的记录内容设定好相关参数经过筛选后形成报表，可以打印。

⑷.局域网浏览器服务软件：服务于远程计算机用于上级部门监测发射机工作状态。在浏览器中输入：http：//本机名或运行本机的IP地址。此时，软件整体刷新率快于3秒，单个发射机数据、状态浏览刷新率小于0.8秒。

⑸.总值班软件：在管理系统正常运行时，管理员可以对系统的有关参数进行修改重新设置。

⑹.子母钟系统校时软件： 该软件独立于上位机软件，GPS自动跟踪卫星时钟，其主要作用是对集中控制计算机系统时间进行自动校准，在上位机控制时，准时自动开/关发射机。

4.上位机软件校时功能 ：上位机可以自动/手动校准所有下位机时间和上位机同步。在控制器控制时，准时自动开/关发射机。

5.日志管理：日志管理包括操作日志、表值记录、故障及告警记录。表值记录，每分钟/小时自动记录监测参数，若有故障，及时记录故障发生时的模拟量数值及开关量状态。

6.具有配电检测、信号检测和环境监测功能。

7.上位机可以把检测到的数据进行打包处理，通过互联网传送到远程计算机，供上级用户查看。

5 下位机工作原理框图

6 下位机通信协议测试

以3DX50的通信协议测试为例，3DX50 Rs-232 通信协议按ASCII码得出相应指令，即：控制指令、开关量查询指令、模拟量查询指令等。其中控制指令包括：ON CMD开机/OFF CMD关机；Raise升/Lower降；High高/Medium中/Low低；Fault Reset故障复位；激励器控制选择方式Auto自动/Manual手动等。

1.数据包开始（头），第一、二字节的ASCII代码：“H”或72、“B”或66字符H：[72]10=[48]16、B：[66]10=[42]16

2.数据包长度高、低字节：00、09

3.包的源头、结束：00、00

4.数据包ID1：[70]10=[46]16；ID2：00 ；ID3：00

5.数据包CRC，MSB：[117]10=[db]16；CRC，LSB：[123]10=[75]16

显然模拟量查询指令：48 42 00 09 00 00 46 00 00 db 75；开机指令：48 42 00 0a 00 00 03 0a 00 71 b2 c6 ，其中03 0a 00 是命令包的ID1；ID2：[10]10=[0a]16；ID3：00；71开机命令字；关机指令：48 42 00 0a 00 00 03 0a 00 70 b2 c6 ，70关机命令字。以此类推其它控制指令，见表1。

测试方法：

1.硬件连接：3DX50串口在主控板上，其通信芯片U38-LTC1387中的⑥ TXD、④ RXD、⑤ GND，它们对外接口分别是J12-2/3/5，与事先准备好的RS-485/422转RS-232串口适配器的RXD、TXD、GND对接，如图3，再与测试电脑的RS-232串口连接。

2.把下位机控制方式置于遥控状态，打开调试软件并打开串口，勾选“HEX”，波特率选19200bps，其它默认。点击右侧发送按钮1，此时测试软件会收到所有模拟量数据；发送2，发射机响应开机状态；发送3，发射机响应关机状态；发送4～11指令，发射机有相应地响应状态，此时说明通信正常，如图4。

7 集中控制系统性能测试

下位机和下位机通过集线器连接后，打开上位机软件，配置每部发射机串口和地址。按照系统功能对系统进行测试，包括可行性、可靠性、安全性，整个系统运行是否簡单实用。测试自动开/关机、自动检测报警及状态记录、主机一类故障倒备机工作；系统经过一段时间实际运行可靠性检验，是否正常运行、是否有误动作、误报警，是否安全，是否真正做到了简单、实用、安全、可靠。

8 结束语

该系统自2009年10月运行至今，整体比较稳定，在一定程度上减轻了值机人员的工作负担，给设备维护人员提供了技术层面上的支持，基本实现了机房播出的自动化，为我台安全播出工作起到了很大的积极作用。由此看来，发射机集中控制系统的重要性不容忽视，它已成为发射台保障安全播出的一个重要环节。

参考文献

[1].HARRIS 3DX50 AM TRANSMITTER， 2000

[2].HARRIS 3DX50 Rs-232 Communication Protocol Rev B，2007/07/23Sprayroq Wall工艺在城镇排水管道