计算机技术在广播发射监控中的应用

何 一 赵 娜

1.2.内蒙古新闻出版广电局839台 内蒙古 呼和浩特市 010050

随着科学技术的进步，计算机技术及网络技术也在日新月异地发展。时下各类广播发射机也都向着智能化方向发展，发射机的工作过程和信号传输，都采用计算机技术或计算机结合网络技术，这是非常重要的技术手段。

1 计算机监控系统的组成与功能

1.实时监测：全天候监测发射机工作状态并记录相关数值，包括开、关机时间等，用于预警功能，同时对超限数值和异常数值情况做出报警。

2.预警功能：预警功能是一个与计算机紧密结合的功能。该功能需要从发射机获取必要的实时数据，通过网络或者其他方式传送至预警服务器，预警服务器根据这些实时数据结合算法，高概率地预测出未来几十分钟甚至几小时内有可能产生的故障，提醒技术人员，及早进行故障排查。

3.报警功能：由于预警功能采用的是高概率方式，为防止遗漏预警，还需有报警功能。报警主要是声、光方式，在监控系统对发射机进行全天候监测的情况下，在发生故障的第一时间通过声光报警通知技术人员处理故障。

4.自动处理：发射机出现故障时，计算机监控系统在报警的同时，根据故障的严重程度进行一些必要操作，如停机、倒换备机等，以保证安全播出，避免更大的事故出现。

5.打印功能：根据具体情况，本地或者远程对各类数据及报表进行实时打印。

6.自、手动操作互锁：监控系统应具备自动和手动操作两种方式，在同一时间只能有一种操作方式可以实时进行，监控系统必须锁止另一种操作，以免发生冲突。

7.远程监控功能：由于发射台所处的位置多为偏远地区，所以监控系统需提供远程监控功能，以方便对发射机远程有权限地访问、控制、调测。

8.数据报表的生成与存储：计算机监控系统需要统计发射机运行数据，包括开、关机时间，运行时发射机的各项指标，故障记录等，自行生成的一些报表存储于服务器内，同时对根据需要所生成的报表也一并记录存储，在不人为删除的情况下永久保存在服务器内。

2 系统设计

根据实际需求，对计算机监控系统进行设计。利用计算机网络、PLC 分布式计算机监控系统、数据库、多媒体，预判算法等手段组成含有监、控、预、警、存等功能的广播发射监控系统。（图1）

系统在设计上分为前端物理设备层、数据采集层、数据通信层、应用层。（图2）

图1

图2

1.前端物理设备层：这一层是整个系统的最基层，主要包含所有设备上的采集器和传输线路，属于纯物理设备层；

2.数据采集层：依托前端物理设备层，采集广播发射过程中必要的数据，通过传输线路将数据送往监控系统服务器，为应用层各个功能模块处理提供数据支撑；

3.数据通信层：主要包含计算机远程操控管理和本地服务管理，包括存储、报表生成等，远程计算机需通过网络对监控系统进行使用权限设置；

4.应用层：应用层是监控系统的最顶层，是直接面向使用者的，其中包括监控系统所有功能的模块、算法、UI界面，涵盖了故障预警，事故警报、报表打印，值班员工作记录等功能。

3 主要技术特征

以计算机技术为核心的广播监控系统主要有以下特征：

1.对发射机系统进行远程监测、控制，实时记录设备运行的状态，具有高精度、实时性。UI界面直观，操作便捷，拥有适应发射系统的核心算法，保障预警和警报的准确性。同时基于时下5G技术，更易实现海量数据异地读取、计算，实现数据共享。

2.广播发射监控采用计算机系统，采用现场控制网络、PLC、远程控制网络组合的多级互联结构，这种结构在保证互相联通的情况下又分别独立，互不干扰，具有可靠的稳定性。

4 广播发射计算机监控系统的干扰源及处理措施

计算机监控系统在运行过程中面临的最大问题就是高频干扰。广播系统所发射的高频信号会窜入监控系统中，主要通过采集设备的取样信号、空间电磁辐射和现场设备的接地装置进行干扰。高频干扰信号会造成网络传输丢包，设备取样不准确等一系列问题，针对这些问题，我们采用以下方案解决。

4.1 硬件手段

在部署前端设备和传输线路时，必须选用抗干扰性较强的采集设备，做好接地工作，电源部分的线路需选用铠装屏蔽电缆，防止高频干扰和高频感应造成的采集数据不准确和设备打火损坏现象；同时需采用屏蔽网线或者光缆作为数据传输线路，尽可能短地布置走线，避免高频信号直接作用于传输线路造成丢包等问题，影响实时性。在采样信号进入传输线路和服务器前，分别安装滤波装置，减少共模干扰。正确接地，在部署系统时应区分高、低频电路，采用对应的接地方式。

4.2 软件抗干扰设计

尽管硬件抗干扰可滤除大部分干扰信号，但因干扰信号产生的原因很复杂，且具有很大的随机性，很难保证系统完全不受干扰。因此往往在硬件抗干扰措施的基础上，采取软件抗干扰技术加以补充。我们主要采用数据误差判断和数字滤波方式。

1.数据误差判断：多次获取同一采集设备的取样值，直到连续两次或两次以上的采集结果完全相同时才视为有效。若多次采集后，信号总是变化不定，可停止采集，发出报警信号。由于广播监控实时性要求较高，故不可将重复采集周期设置过长，影响实时性。

2.数字滤波：针对信号被随机干扰的情况，可以采用数字滤波技术。该方法具有可靠性高和稳定性好的特点，被广泛应用于工业计算机测控系统中。此外，数字滤波的常用方法还有：程序判断滤波法、中值滤波法、算术平均滤波法、递推平均滤波法等。

5 结 语

在广播发射监控系统中加入计算机系统，既可提高工作效率，降低运行成本，又可为技术人员更为直观地提供实时动态的运行数据，为广播发射的安全提供了强有力的技术支持。