任勇
(鹤壁第二中波转播台,河南鹤壁 458000)
广播电视台作为国家传媒系统重要的基地,担负着宣传国家政策、提高人民精神生活水平的重要任务。做好实时监测系统,不仅要监测发射机房的播发质量,更重要的是确保发射机的稳定、不间断工作,确保传媒路径畅通。
目前,我国还有相当一部分中波发射台采用较为落后的监测控制系统设备,控制方法简单机械,致使发射机的工作状态需要通过人工核查的方式进行记录和调整。自上世纪六七十年代开始,广播中波发射台的自动监控技术一直是我国广电科研的重要方向,主要的难点在于长期以来我国的计算机技术和微电子原件起步较晚,受制于人,导致长期以来我国的中波发射台仅能实现定时开关机功能。其他巡机抄表等我维护工作需要电台工作人员在高温、高噪声、高频辐射的环境下轮流值守完成,不仅劳动强度大,而且容易出现认为错误操作。举个例子,在过去的很长一段时间内,地方中波发射台由于设备更新较慢,设备故障较为频繁,而参加值班的工作人员技术水平参差不齐,往往一个较小的故障都不能准确的判断停播周期,反复出现的故障也因为值班人员的流动性未得到及时处理。因此,自动化的实时监控系统和记录系统就显得尤为必要。
通过多年积累,进入二十一世纪后随着广播电视事业的蓬勃发展,我国的中波发射台建设在也有了明显的提速。设备大量更新,数字化、智能化的浪潮席卷了广播电视事业各个环节。全天候的智能监控系统也得到了广泛应用。目前,县区级中波发射台基本实现了办公自动化(OA)、全数字直播、全数字总控,以及节目信号的光纤传输和ISDN、DDN、无线扩频的网络传输。广播节目信号的数字化采录、编辑、中心处理、信号传输和发射前端处理也已基本实现。这种趋势下,发射设备也必然随之逐步更新,一旦实现了设备的全数字化,实时监控就更加容易实现,带来的低维护要求和低运行成本就显得尤为必要。
近年来,随着广播电视台向频率专业化方向转变,播出频率不断扩展,中波发射台的维护难度日益增加,对自动化监控系统的需求越来越迫切。随着固态发射技术的完善和普及,计算机控制的中波发射台监控系统必然向远程化和集中化方向发展。
中波发射台的技术革新,仍然是随着电子软硬件的发展而发展的。从最早的电子管加分立元件的硬件结构发展到今天超大规模集成元件;AM调制解调方式到现在的PDM、PSM、DAM等多种调制解调方式集成;从过去的分立器件到现在的逻辑式控制系统,这些都为实现自动化的监控提供了软硬件支持。网络和计算机技术的发展也为通过web技术和分布式计算技术提供了便利条件。
中波发射台监控系统总体目标应有以下几个方面:
(1)发射机系统的监测,自动监测发射机系统的相关设备运行情况,实时显示监测数据和工作状态,并按一定规则记录上传;
(2)自动开关机;
(3)实时故障诊断提示,显示出故障机的位置和故障数据,并根据云查询给与维护人员提示,并根据一定条件自动处理,如切换主机备机,节目源信号切换;
(4)各种突发情况的定向报警和视频、音频、运行状态记录封存;
(5)扩展的系统接口;
(6)远程访问。
在实现上述功能后,中波发射台的发展目标应该是实现全面“有人值守,无人值班”的运行目标。
从发射机的归类上来说,我国的监控主要采用现场分布式监控和现场直接式监控。其中,现场分布式监控室有网络、上位机和下位机组成;现场直接式监控是由计算机和多功能数据采集控制器组成。我国应用较为广泛的是现场分布式监控,我们以此为例简单介绍。
为构成现场分布式监控系统,首先需配备性能优良可靠的下位机。下位机的功能是集合数据采集与控制为一体,硬件实现途径有三种,工控PC、可编程PLC以及STD。选取下位机应根据发射台实际情况,从多方面考虑,结合可靠性、稳定性和安全性的需求。如果发射机与下位机的空间距离较近,则需考虑缩短发射机与下位机的接线距离,避免发射机产生的线路点评波动,影响下位机工作。具体到型号,西门子公司生产的PLC控制器系列有多种选择。
上位机的选择,一般采用工控PC。作为监控系统的枢纽,上位机需要起到保存数据和下达指令的功能,因此它是整个监控系统的关键。一般采用两台以上工控PC组成RAID系统进行热备份确保监控数据不丢失,随时在备份阵列中切换主机。需要提到的是,无论上位机和下位机采用何种组合方式,一般他们之间的接口都需要重新配备通讯模块,从而实现信号源的切换、信号的无缝传递和控制命令的转达。
为实现无人干预中波电台在行业内的普及,实时监控系统全面投入运行迫在眉睫。发射机的运行管理由依赖值班人员的经验和责任感转变为依赖计算机自动监控和智能管理,将进一步提升我国广播电视系统的运维水平。
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