浅谈中波发射台数字监控监测

胡术其

(内蒙古自治区新闻出版广电局阿拉善左782发射台,内蒙古阿拉善 750306)

1 发射台监控系统的发展情况

二十一世纪是“网络时代”,互联网技术逐渐渗入各个企业的发展中,并且在推动企业生产效率,完善企业生产制度,增强企业生产能力方面起到了无可替代的作用。其中,广播电视发射台因承担着广播电视的重要发展任务,故发射台设备的更新换代得已经是大势所趋。同时,随着固态发射技术的成熟与互联网应用技术的普及,发射台实现了发射运营管理中的自动监控管理,并提高了控制技术的远程化、集中化,以期达到“无人值班,有人留守”的目标。Web技术与Internet浏览器技术是互联网技术应用中最常用到额度两种计算机技术,而通过将两种技术应用到发射台监控系统中的措施,在一定程度上也实现了远程访问、实时监控的目的,提高管理水平的同时,还提升了发射台的工作效率,降低了发射台安全播出对人为因素的依赖,标志着一个自动化监控技术时代的来临。

2 监控系统的设计思路

随着我国广播电视无线网络的全民及覆盖,确保人们享受高质量广播电视媒体服务的同时,保证发射机监控系统的安全性、稳定性,因此在选择监控系统方面,需要考虑一下似三个因素[1]:

(1)易操作性。对于广播电视发射台操作人员的综合考虑,发射操作须与简易性相结合,确保操作人员的正常操作,实现零失误的目标;(2)先进性。即保障监控系统在一定时间内的先进性,在进行监控系统的设计时,须以“一流的设备、一流的技术、一流的管理”为出发点;(3)可靠性。正所谓安全优质的播出才是广播电视业在发展过程中的首要任务,因此必须提高发射机系统设备、测试控制系统设备的安全性、可靠性,规避本地系统与远程系统中不安全因素的产生;(4)安全性。在进行系统设计的工作中,必须结合网络化的存在形式,对其软、硬件的全方位综合考虑。

3 监控系统设计的关键技术分析

网络监控的实现不仅需要软、硬件各方面的相互配合,还需要对网络拓扑结构进行分析,保障其数据结果分析值的科学性、完整性,除此之外,还有应该通过编写PLC和上位机程序,实现实时监控的设定功能。中波发射台既包括对底层的控制,还包括对上层的控制,控制面积较大,范围较广,可见其采集数据的信息是繁琐的,类型是多样的。因此,为正常发挥中波发射台重要作用,在进行监控系统的选择上,须考虑以下几项关键技术[2]:

3.1 下位机的方案比较

整个系统的科学性、实时性、可靠性和实用性主要受下位机优良程度的影响。当前,我国的主要有STD下位机、PC下位机以及可编程控制器PLC下位机这三种成熟实用的下位机类型,但是这三种下位机的应用并非是面面俱到的,在一定程度上,都会存在一定的优缺点。不过单单从性价比与技术性能上考虑,可编辑逻辑控制器PLC下位机是实现实时监控系统下位机的不二选择。为提高监控系统的四大性能,通常在设计过程中会采用一台下位机控制一套节目发射的方案,这样可以最大程度的提升监控系统的安全运营,同时,将下位机安装在监控系统中发射机的近处,不仅能缩短两者之间传播的时间,提高发射效率,同时还最大程度的降低发射过程中发射波受干扰的情况,保障了发射的可靠性。

3.2 数据库方面的研究

数据库在监控系统中的主要作用是用来管理用户的访问权限以及测量数据的。通常,发射台监控系统中在设计中常应用到的就是ODBC端口,这种端口在一定程度上不仅可以满足多个用户的访问需求,同时还能实现以小文件为主的小型数据库和以客户/服务形式为主的大型数据库之间的连接。出于对成本经济与系统实用方面的考虑,通常在监控系统中数据库都不是独立存在的,而是存在于上位机中,借助小型的数据库来实现系统的监控功能。一般来说,上位机是并联运行的,在这个运行的过程中,一个作为主机,接收下位机传达的相关信息,并根据作为数据备份、记录相关数据的另一台上位机的数据分析,传达给下位机相关指令。

3.3 通讯简介

监控系统的通讯包括上位机与下位机之间的通讯、以及上位机与互联网之间的通讯。一般来说,可编程序控制器彼此之间的通信、与上位机的通信以及与其他设备之间的通信,都属于监控系统中,可编程序控制器的通信内容。其中,关于控制器与上位机之间的通信过程,既可以直接实现,也可以通过可编程程序控制器内部的通信处理单元,对传播的发射波进行处理,然后在通过通信转接器,将发射波连接到网络中,实现传输与转换的过程。

3.4 远程控制方案选择

为了实现对现场计算机开关机、记录监控数据、分析诊断故障等功能的控制,目前所采取的措施通常为远程控制技术的应用。通过上述我们了解了监控系统中通讯的相关内容,那么要想实现对现场计算机的实时监控,则需要明确彼此之间的通信方式。一般来说,该项控制技术的实现过程主要就是由远程的计算机发出任务,传输到现场的计算机上,在由现场的计算机执行,然后将执行的数据结果反馈给发出指令的计算机上。要想实现这个过程,目前我国主要应用的就是WEB远程操控技术,即在WEB远程操控中,可选择的一种方案是B/S与客户机的连接,而另一种方案则是B/S与C/S的连接。一般来说,客户端与发射机控制系统之间大多采用的C/S机构,这种机构主要是基于Sockets通信技术,因此其远程控制的实现过程为,远处的计算机登录与现场计算机统一WEB下的服务器,验证身份后下载具有ActiveX软件的WEB客户端,当下载完成后,C/S机构中的Socket控件则会迅速与现场计算机的控制系统进行连接,而连接建立以后,用户操作远程计算机的WEB页面,现场计算机的发射机系统也会收到相应的指令,执行相同的操作,并且将现场计算机监控到的各种数据反馈给远程计算机中。

3.5 抗干扰技术

发射机的电磁波对于中波发射器发射的信号具有较高强度的干扰作用,影响传播的质量性、安全性、科学性,除发射波受电磁波的干扰外,电动机等设备的各种脉冲也会对其产生干扰。因此,为提高发射机发射信号的质量,需要了解高频干扰的途径,进而采取相关措施,降低干扰频率。目前,在中波发射机发射信号的过程中,以下现象的发生会造成高频干扰情况的发生,即:(1)通过从地线中渗入计算机系统,产生干扰信号;(2)通过从取样信号传输线中渗入计算机系统,产生干扰信号;(3)电磁波辐射的发出,产生对主控机以及前端机的干扰信号。通过科学家们的不断测试与实验分析,最后一种高频干扰信号的发生不会威胁主控机与前端机的相关监控数据,因此针对这种现象,也为研发出专门的屏蔽措施,但与之不同的是,无论是从地线中渗入还是从取样信号中渗入的干扰信号,对计算机的监控系统造成严重影响,通常采取的措施有可以采用平衡信号传送信号的方式取代采样信号,这种传送信号的方式在一定程度上,能增加高频滤波措施。

4 中波发射台监控系统

4.1 中波发射台监控系统的硬件组成

为保障中波发射台的重要地位,发挥其重要作用,我们就要对其的组成结构有一个全方位系统的了解,目前,我国中波发射台主要有软、硬件两部分组成,软件是计算机的各项应用技术,而硬件通常包括服务器、计算机、检测仪和采集控制器等。

4.2 监控系统的组成及功能

目前我国的中波发射台主要是由计算机监控系统、发射机指标状态采集系统、信源切换及监视系统、环境安防系统四个子系统构成,在进行运行的过程中,四个系统之间彼此独立、互不干扰,却又相辅相成,从而实现了发射台的自动化控制[3]。

(1)计算机监控系统。计算机监控系统的主要功能其实简单来说就是各项指标参数数据的处理,除此之外,在对于人员的岗位管理、相关测量数据统计报表的管理等方面,都起到了无可替代的作用。其实现过程主要就是想远程的检测系统,实时传输监测结果数据分析,针对发生的异常情况,能很快的找到对应的解决措施。(2)发射机指标状态采集控制系统。发射机指标状态采集控制系统的功能主要是通过CYK-8001(S)采集器来实现的,这种采集器属于一种新型的计算机技术,应用类型属于PDM型,能实时采集发射机的各种指标数据,保障了数据结果的稳定性、可靠性,同时通过进入的CYKARM12管理器,将RS422数字接口转换成以太网接口,保障了计算机监控软件数据交换的准确性。计算机的监控软的监控过程主要是依据与采集器进行通信连接,进而获取相关数据信息,在依靠自身的控制性能来实现的。而监控软件与采集器的连接除了实现了监控软件的监控外,在采集方面,能把接收到的关于计算机监控系统的控制指令,解析后通过开关量输出传送给发射机的控制单元,实现控制操作。(3)信源切换及监视系统。中波发射台的每条发射频率都可以处理四路的音频信息来源,但不同的是,四条信息来源中,只有一条是主信源,其余的都是备用信源。系统的主要操作流程为,当四路信源进入中波发射台后,系统会根据资深的音频处理范围(音频处理器动态调整范围为±26dB),对其进行自动识别,然后在经过智能切换器,进行信源的选择,接着在经过音频处理器,最后到达发射机内。通常信源的切换主要有人工手动切换、智能自动切换、远程数字遥控切换这三种切换方式,除此之外还有一种音频电平的定量显示功能,这种“三切一显”的功能既独立存在于监控系统中,彼此之间又有一定的联系,可以同时进行使用。目前我国的中波发射监视系统主要有两方面,一种是数字化音频兼听监测,一种是远程网络兼听监测。通常中波发射台监视系统常应用“32路音频独立编码”处理器,对系统中存在的36路监听监测到的音频信号数字进行转化,转化为音频处理服务器能接收和处理的信息,其主要的传输过程就是通过局域网来实现的。音频处理器通过对音频的信息处理,能对各项内容进行一致性的对比,实现远程网络服务、定制录音、循环监听等功能。(4)环境安防系统。环境安防系统主要包含两方面,一方面是站内环境参数监测,另一方面是电力系统监测。其中,前者的的主要面向对象是机房内温湿度、发射机内烟雾报警,主要功能就是采集相关数据并记录,然后将信息汇总到服务器,作为后续发射机运营过程中的某一参数值;而后者的主要面向对象仅仅是稳压器,主要功能就是依靠CYK-DL采集器,对稳压后的三相电压以及三相电流进行采集。

4.3 中波发射台监控系统的结构和原理

对于中波发射台监控系统的设计来说,不同的理解角度看待理念的形式也不同,从狭义上来讲,中波发射台监控系统的设计理念其实就是利用系统中,各项操作系统的独立性与关联性,以“集散”的形式,对各系统进行管理与控制,即对各项系统职能的集中性管理,提高了各系统的稳定性。

5 数字监控监测系统的相关内容

通过科学家的不断研发,中波发射监控监测技术也有了新的突破,其中数字监控监测技术在中波发射台的管理运营中,具有其他技术所不具备的优势,因此,近些年来,科学家加强了对数字监控监测技术的研发工作。

5.1 数字监控监测过程的系统概述

数字监控监测系统是自动化监控系统中常用的一种监控技术,主要是凭借以太网的组网方式与网络布局结构,进而实现B/S和C/S部署的灵活性、科学性与实用性。该项系统技术的应用,不仅能兼容不同厂家、不同批次、不同频率的发射设备,同时还扩容了发射机的数量,满足自动化系统中的升级需求。数字监控监测系统不仅支持后续添加监控对象,还支持后续添加新设备,这是自动化监控系统中其他系统所没有的功能,该项功能的实现方式是只需在系统中添加相应的模块,就可实现对发射台的远程监控与监测的目的。

5.2 数字监控监测系统的功能描述

数字监控监测的系统在自动化监控系统中具有重要的作用,具体表现在以下几个方面:

(1)它可以实现信号源的自动切换;(2)它可以实现对音频信号的监测;(3)它可以实现对机房电力的监测;(4)它可以控制发射机的系统;(5)它可以实现对机房环境的监测;(6)它可以实现对发射幅度频率的监测;(7)它可以实现对天调室内环境的监测;(8)它可以实现对台区的监控;(9)它可以实现对天线场区安防系统的监控;(10)它可以实现对台区探照灯巡视系统的控制;(11)它可以实现对指纹交接班及巡更系统的监控;(12)它可以实现对电视墙的监控;(13)它可以实现对卫星信号的监控。在监控监测过程中,太内的各个宿舍与办公室内部均设有预留网络端口,实现远程的实时全面检测,减少了人力资源的浪费,提高了监测监控效率。

5.3 中波发射台数字监控监测的技术要求

为确保数字监控监测满足中波发射台的技术要求,在技术应用的过程中,需保障以下目标的实现:

(1)各模块采用的控制结构属于“分布式”的控制类型,每一个模块都可以当作一个独立的系统,且并无任何依赖关系。换句话说,当上图中的某一模块即某一系统发生故障时,对整个数字监控监测系统的运行没有任何影响,既不会影响系统的运转,也不会干扰发射台的发射频率。(2)通常,在数字监控监测系统下会在采集控制器安装时钟系统,这样做的意义在于当整个系统出现脱离计算机系统运行情况时,也可以依据采集控制器内的时钟系统继续对监测点进行实时的监测与监控,记录数据,规避了不良后果的发生。(3)数字监测监控系统中,所收集的数据具有其自身的分辨力,即可自动辨别监控过程中数值的优劣,针对出现不良监测值时,会自动的进行声、光、短信的全方位报警,并在对话框内,显示出报警内容。(4)数字监控监测系统具有纳入数据的功能,可随时查阅报警记录、异态信息记录,并且还具备统计的功能,连接上打印机后,可打印相关记录明细。(5)对于某些存在的小的偏差值,为避免出现数字监控监测系统的长时间报警,在应用的过程中,可对忽略的不良值进行参数设定,这样数字监测监控系统就睡根据设置的参数值,进行报警情况的分析,提高了人性化的管理需求。

6 结语

综上所述,随着我国社会主义建设的不断发展,电子信息技术的不断进步,不仅推动了工商企业的生产效益,提升了社会经济,在相关文化产业中,网络技术也占据了重要的作用。数字监控监测技术是目前比较完善的监控系统技术,不仅减少了传统发射机管理过程中大力人力资源的浪费,还提高了发射台的安全性、稳定性、科学性,提升了了中波广播的质量,同时也为后期电视节目的进一步稳定发展打下了坚实的基础。

[1]张凤子.中波发射台实时监控系统关键技术分析[J].中国高新技术企业,2008,(22):141.

[2]刘新来,李帅,李昂,等.中波发射台计算机自动化监控系统[J].广播与电视技术,2012,(12):98-101.

[3]尹雪文.中波发射台自动化监控系统的实践与完善[J].电子技术与软件工程,2014,(16):260-261.